原油穩(wěn)定工藝分析

王續(xù)波 付田田

中國石油工程建設(shè)有限公司華北分公司 河北任丘 062550

在原油集輸和儲運(yùn)過程中，溶解在未穩(wěn)定原油中的輕組分烴類會由于溫度壓力的變化而揮發(fā)，造成極大的資源浪費(fèi)和較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，原油在經(jīng)油氣分離和脫水之后需要進(jìn)行原油穩(wěn)定以減少原油中的輕組分從而減少揮發(fā)。

1 穩(wěn)定原油產(chǎn)品要求

從降低原油儲存過程中蒸發(fā)損耗的角度考慮，穩(wěn)定原油的飽和蒸氣壓越低越好。但是過低的飽和蒸氣壓，在增加投資、升高成本降低經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也會使原油數(shù)量減少，還會使原油中C6 及C6 以上汽油分?jǐn)y帶率增大，減少原油中汽油餾分的潛含量，造成原油的品質(zhì)下降[1]。

2 原油穩(wěn)定主要工藝

目前主要的原油穩(wěn)定工藝有：負(fù)壓閃蒸工藝、微正壓閃蒸工藝以及分餾穩(wěn)定工藝。在達(dá)到規(guī)定的原油穩(wěn)定深度的前提下，采用合理的穩(wěn)定方案，對降低能耗、取得較高的經(jīng)濟(jì)效益是非常重要的[2]。

3 不同原油穩(wěn)定工藝對比分析

3.1 原油組成及處理量

在本論文中用于分析研究的原油來自國內(nèi)某油田，裝置的處理量為150×104t/a，年運(yùn)行時(shí)間為8000h。進(jìn)站原油的氣油比為300：1（體積比），體積含水量為19%，對負(fù)壓穩(wěn)定、微正壓穩(wěn)定以及分餾穩(wěn)定三種原油穩(wěn)定方式進(jìn)行對比。

3.2 負(fù)壓閃蒸穩(wěn)定工藝及工藝參數(shù)

圖1 原油負(fù)壓閃蒸穩(wěn)定流程示意圖

原油負(fù)壓閃蒸穩(wěn)定工藝流程如圖1-1 所示。未穩(wěn)定原油首先進(jìn)入兩相分離器脫出伴生氣后進(jìn)入三相分離器脫水到含水量為10%，三相分離器出來的原油經(jīng)加熱爐升溫到75℃后進(jìn)入脫水器，在脫水器中將原油含水量降至0．5%后進(jìn)入負(fù)壓穩(wěn)定塔進(jìn)行穩(wěn)定。原油穩(wěn)定塔產(chǎn)生的穩(wěn)定氣經(jīng)原穩(wěn)壓縮機(jī)升壓后進(jìn)入空冷器降溫至40℃，然后進(jìn)入塔頂分離器分理出不凝氣、輕烴和水。塔底穩(wěn)定原油進(jìn)入儲罐儲存。在原油負(fù)壓閃蒸穩(wěn)定工藝中，穩(wěn)定塔的操作壓力是影響產(chǎn)品指標(biāo)的重要的因素。

3.3 微正壓閃蒸穩(wěn)定工藝及工藝參數(shù)

未穩(wěn)定原油首先進(jìn)入兩相分離器脫出伴生氣后進(jìn)入三相分離器脫水到含水量為10%，三相分離器出來的原油在換熱器與穩(wěn)定塔來的穩(wěn)定原油進(jìn)行換熱后進(jìn)入加熱器將溫度加熱至75℃后進(jìn)入脫水器，在脫水器中將原油含水量降至0．5%后進(jìn)入穩(wěn)前加熱器加熱至95℃后進(jìn)入正壓穩(wěn)定塔進(jìn)行穩(wěn)定。原油穩(wěn)定塔產(chǎn)生的穩(wěn)定氣進(jìn)入空冷器降溫至40℃，然后進(jìn)入塔頂分離器分理出不凝氣、輕烴和水。塔底穩(wěn)定原油與三相分離器來的原油換熱至70℃后進(jìn)入儲罐儲存。

在原油微壓閃蒸穩(wěn)定工藝中，穩(wěn)定塔的操作溫度和操作壓力是影響產(chǎn)品指標(biāo)的兩個(gè)重要的因素。

3.4 分餾穩(wěn)定工藝及工藝參數(shù)

未穩(wěn)定原油首先進(jìn)入兩相分離器脫出伴生氣后進(jìn)入三相分離器脫水到含水量為10%，三相分離器出來的原油在換熱器與穩(wěn)定塔來的穩(wěn)定原油進(jìn)行換熱升溫至75℃后進(jìn)入脫水器，在脫水器中將原油含水量降至0．5%后與穩(wěn)定塔塔底穩(wěn)定原油換熱升溫至120℃后進(jìn)入穩(wěn)定塔進(jìn)行穩(wěn)定。原油穩(wěn)定塔產(chǎn)生的穩(wěn)定氣進(jìn)入空冷器降溫至40℃，然后進(jìn)入塔頂分離器分理出不凝氣、輕烴和水。塔頂產(chǎn)生的輕烴作為輕烴產(chǎn)品一部分返回穩(wěn)定塔作為塔頂回流。塔底穩(wěn)定原油與三相分離器來的原油換熱降至70℃后進(jìn)入儲罐儲存。

3.5 模擬結(jié)果對比

3.5.1 穩(wěn)定深度與汽油組分損失率

通過對比三種原油穩(wěn)定工藝的穩(wěn)定深度情況，可以得出：負(fù)壓閃蒸、微正壓閃蒸和分餾三種穩(wěn)定工藝對應(yīng)的未穩(wěn)定原油流量均為187600Kg/h，穩(wěn)定原油流量分別為180100Kg/h、183400Kg/h 和184400Kg/h，而輕組分拔率分別為4．00mass%、2．24mass%和1．71mass%。由此可以看出：三種穩(wěn)定工藝中負(fù)壓穩(wěn)定的輕組分拔出率最高，微正壓閃蒸穩(wěn)定次之，分餾穩(wěn)定最低。

汽油組分損失情況以原油中C5-C7 的組分為基準(zhǔn)。分析可得三種穩(wěn)定工藝對應(yīng)的未穩(wěn)定原油C5-C7 流量均為8380Kg/h，塔頂氣C5-C7 流量分別為3002Kg/h、1206Kg/h 和374Kg/h。負(fù)壓閃蒸的損失率達(dá)到了35．82%，這是由于負(fù)壓閃蒸的閃蒸壓力低造成的，微正壓的閃蒸損失率為14．39%，比負(fù)壓閃蒸低20%以上，而分餾穩(wěn)定由于能夠有效的控制穩(wěn)定原油和塔頂氣的組分，因此分餾穩(wěn)定的汽油組分損失率僅為4．46%，遠(yuǎn)低于負(fù)壓穩(wěn)定和微正壓穩(wěn)定。

3.5.2 能耗對比

原油穩(wěn)定工藝的能耗主要包括脫水加熱、穩(wěn)前升溫、負(fù)壓壓縮機(jī)、穩(wěn)定塔冷凝器和穩(wěn)定塔再沸器的能耗。從不同穩(wěn)定工藝的能耗情況可以總結(jié)出：相同處理能力的負(fù)壓閃蒸、微正壓閃蒸以及分餾穩(wěn)定三種原油穩(wěn)定工藝的總負(fù)荷分別為4487KW、5395KW 和7904KW。由此可見負(fù)壓閃蒸的能耗最低，微正壓閃蒸次之，而分餾穩(wěn)定的能耗最高。

4 結(jié)論

負(fù)壓閃蒸、微正壓山和分餾三種原油穩(wěn)定工藝的能耗、穩(wěn)定深度、汽油組分損失以及產(chǎn)品組成方面各有優(yōu)缺點(diǎn)。因此，在選擇原油穩(wěn)定工藝的時(shí)，應(yīng)在綜合考慮原油物性、產(chǎn)品要求、能耗要求、下游輕烴回收設(shè)施情況以及投資前提下選擇合適的原油穩(wěn)定工藝。