負(fù)壓原油穩(wěn)定工藝技術(shù)研究與應(yīng)用

摘要：原油穩(wěn)定工藝是實(shí)現(xiàn)油氣密閉集輸、降低原油蒸發(fā)損耗、減少油氣損失的重要措施。原油穩(wěn)定工藝的目的是將原油中C1-C5輕組分脫除出來，減少在輸送與儲運(yùn)過程中的損失。目前主要原油穩(wěn)定方法有負(fù)壓分離穩(wěn)定法、加熱閃蒸穩(wěn)定法、分餾穩(wěn)定法，其中負(fù)壓分離原油穩(wěn)定方法被廣泛應(yīng)用于C1-C4含量<2%（重）的原油處理工藝中。

關(guān)鍵詞：負(fù)壓;原油穩(wěn)定;節(jié)能型;低溫分離

一、負(fù)壓原油穩(wěn)定工藝與分析

1.1常規(guī)負(fù)壓原油穩(wěn)定工藝流程

常規(guī)負(fù)壓原油穩(wěn)定工藝采用負(fù)壓原油穩(wěn)定塔進(jìn)行負(fù)壓閃蒸，負(fù)壓由負(fù)壓壓縮機(jī)提供，閃蒸汽被抽出后經(jīng)由壓縮機(jī)增壓進(jìn)入冷卻系統(tǒng)，冷卻后的閃蒸汽經(jīng)分離器分離后，液態(tài)輕烴由分離器底部通過輕烴泵輸送至混合輕烴儲罐，氣相組分則需要進(jìn)一步處理。工藝流程示意圖見圖1。

1.2常規(guī)負(fù)壓原油穩(wěn)定工藝存在的問題與分析

1.2.1原油穩(wěn)定負(fù)壓壓縮機(jī)使用壽命短

目前應(yīng)用較多的負(fù)壓原油穩(wěn)定技術(shù)采用負(fù)壓穩(wěn)定塔閃蒸，穩(wěn)定塔頂部閃蒸氣通過負(fù)壓壓縮機(jī)抽出后冷凝分離處理，負(fù)壓是通過負(fù)壓壓縮機(jī)抽真空方式獲得。此工藝原油通過負(fù)壓閃蒸后，氣相組分主要為C1-C5輕烴和少量水蒸汽，含水原油閃蒸汽直接進(jìn)入壓縮機(jī)機(jī)組后會對機(jī)組潤滑油密封系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。由于負(fù)壓穩(wěn)定工藝多數(shù)選用負(fù)壓螺桿壓縮機(jī)，潤滑油采用噴油式方式注入潤滑件中給機(jī)組冷卻、潤滑、密封，含水輕烴進(jìn)入壓縮機(jī)后，會對機(jī)組潤滑油造成稀釋、乳化、粘度降低、變質(zhì)，此時(shí)機(jī)組軸封溫度升高，摩擦增大，降低了壓縮機(jī)使用壽命。

1.2.2原油穩(wěn)定能耗高

高溫含水原油閃蒸汽未經(jīng)冷卻分離直接進(jìn)入壓縮機(jī)，對壓縮機(jī)潤滑油系統(tǒng)造成破壞的同時(shí)，增大了壓縮機(jī)組的壓縮負(fù)荷。壓縮機(jī)和壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)都在高負(fù)荷情況下工作，造成了系統(tǒng)整體負(fù)荷的提高，故工藝總能耗較高。

1.2.3原油穩(wěn)定塔液位控制困難

目前原油穩(wěn)定塔原油液位控制設(shè)置較少，主要是由于原油穩(wěn)定塔設(shè)置壓差液位計(jì)等法蘭形式液位計(jì)時(shí)，法蘭與穩(wěn)定塔短接處原油常因低溫造成堵塞，而致使液位計(jì)發(fā)生堵塞，形成假液位。即使有通過優(yōu)化改造所增設(shè)的液位聯(lián)鎖控制也經(jīng)常失靈，無法正常運(yùn)行，而且會造成一定的破壞，存在一定的安全隱患。

二、負(fù)壓原油穩(wěn)定工藝技術(shù)研究

2.1節(jié)能型原油穩(wěn)定工藝研究

新工藝在原原油穩(wěn)定工藝基礎(chǔ)上，增加穩(wěn)定塔塔頂氣制冷劑輔助冷凝、分離設(shè)備，通過低溫冷凝、烴水分離等措施，將穩(wěn)定塔閃蒸汽中的輕質(zhì)油、水與輕質(zhì)組分分離，避免了烴水混合液進(jìn)入壓縮機(jī)組，對機(jī)組潤滑油系統(tǒng)產(chǎn)生破壞，從根本上消除了壓縮機(jī)組潤滑油乳化變質(zhì)的問題，提高壓縮機(jī)使用壽命;另一方面穩(wěn)定塔塔頂氣經(jīng)冷凝分離后，氣質(zhì)組分變貧，相應(yīng)壓縮機(jī)負(fù)荷降低，總功率降低，可節(jié)能20%左右;儀控部分設(shè)置穩(wěn)定塔液位開關(guān)，與泵和安全設(shè)施進(jìn)行聯(lián)鎖，液位開關(guān)解決了液位計(jì)低溫油堵塞問題。

2.2新工藝技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢

2.2.1抗乳化、防腐蝕提高負(fù)壓壓縮機(jī)使用壽命

本工藝關(guān)鍵技術(shù)是穩(wěn)定塔閃蒸汽經(jīng)過兩級冷卻后溫度控制在12℃左右、水露點(diǎn)為90℃、輕露點(diǎn)小于85℃，在本工藝參數(shù)條件下，可以保證烴水混合液的析出，經(jīng)由低溫分離器后可以將液相分出，氣相進(jìn)入壓縮機(jī)后，避免了烴水液相與壓縮機(jī)潤滑油結(jié)合，而造成潤滑油乳化、變質(zhì)問題，保護(hù)壓縮機(jī)油封系統(tǒng)，從根本上解決了壓縮機(jī)摩擦損壞問題，同時(shí)避免了壓縮機(jī)內(nèi)部的腐蝕。

2.2.2防低溫凍堵技術(shù)

本工藝的核心技術(shù)是穩(wěn)定塔閃蒸汽冷凝分離，低溫由制冷劑壓縮機(jī)橇提供，可以采用丙烷制冷或者氟利昂制冷工藝，但是并不是溫度越低分離效果越好，由于原油中含水量<5%，經(jīng)過高溫負(fù)壓閃蒸后，一部分水蒸氣跟氣態(tài)烴一起閃蒸出來，此時(shí)如果制冷劑冷凝溫度低于0℃時(shí)，則會造成低溫?fù)Q熱器的堵塞，堵塞后流程不暢通，則會造成原油穩(wěn)定塔原油冒頂。經(jīng)工藝模擬和現(xiàn)場實(shí)踐，低溫分離溫度控制在8～10℃，南方天氣可控制在5℃，北方天氣可適當(dāng)提高，防止冬季低溫凍堵。

2.2.3液位開關(guān)聯(lián)鎖控制技術(shù)

由于常規(guī)液位計(jì)會出現(xiàn)原油堵塞造成假液位問題，本工藝采用浮球液位開關(guān)控制技術(shù)，浮球式液位開關(guān)最大的特點(diǎn)是有一個(gè)帶桿的浮球，隨著液位的變化，浮球聯(lián)動的桿隨著變化，從而控制開關(guān)的閉合。此控制技術(shù)解決了假液位和堵塞問題，同時(shí)價(jià)格低廉，性價(jià)比高?？刂乒に囋O(shè)置低液位開關(guān)、高液位開關(guān)、高高液位開關(guān)分別與開關(guān)閥和泵聯(lián)鎖，液位開關(guān)設(shè)置兩套，信號采用二選一，防止液位開關(guān)的損壞。

三、工程應(yīng)用與實(shí)施效果

本工藝在中原油田采油六廠橋口聯(lián)合站、馬廠聯(lián)合站原油穩(wěn)定工程中應(yīng)用，現(xiàn)場效果良好。自裝置2014年投產(chǎn)后，負(fù)壓螺桿壓縮機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)3年內(nèi)未出現(xiàn)損壞，負(fù)壓壓縮機(jī)噪音變小，未出現(xiàn)摩擦噪音和液積現(xiàn)象;原油穩(wěn)定塔液位控制良好，出現(xiàn)高液位后能夠迅速啟動外輸泵，低液位報(bào)警及連鎖應(yīng)用情況良好;相比原工藝，能耗低，節(jié)能效率高達(dá)19.3%;裝置輕烴收率較高，輕烴收率可以根據(jù)原油組分狀況進(jìn)行調(diào)整（調(diào)整進(jìn)塔溫度）。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳飛，等.應(yīng)用氣提原油穩(wěn)定工藝提高輕烴回收率[J].油氣儲運(yùn)，2001，20（4）：36-39.

[2]羊東明，孟，等.塔河油田原油穩(wěn)定的負(fù)壓閃蒸工藝[J].油氣田地面工程，2000，19（2）：23-24，37.

（作者單位：中油遼河工程有限公司）

作者簡介：易良英（1985.05.05），性別：女;籍貫：重慶;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;研究方向：油氣田地面工程建設(shè)。