原油穩(wěn)定裝置輕烴收率的影響因素

孫玉竹(大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司規(guī)劃設(shè)計研究所，黑龍江 大慶 163000)

0 引言

原油穩(wěn)定裝置、原油運輸量、輕烴收率三者有著密切的聯(lián)系，主要表現(xiàn)為輕烴收率受原油穩(wěn)定裝置的影響，同時又與原油運輸量有著直接的關(guān)系，因此可以說原油穩(wěn)定裝置在原油的安全運輸中起著重要的作用，因此，有必要對原油穩(wěn)定裝置與輕烴收率的關(guān)系進行研究，清原油穩(wěn)定裝置與輕烴收率之間的影響因素，才能在更大程度上提高我國石油化工行業(yè)的發(fā)展水平，為提升原油運輸安全提供一些有效的參考與建議。

1 原油穩(wěn)定裝置影響輕烴收率的主要因素

1.1 處理量因素

原油集輸過程中，需要多種裝置共同工作，其中原油泵是不可或缺的組成部分，但這一裝置在工作中極易發(fā)生故障，同時裝置的穩(wěn)定性也不夠，經(jīng)常存在排量忽高忽低或者過大過小的情況，還存在著振動頻率高、密封元件需要時常更換等問題，以至于原油泵不能達到最大的工作效率，使用過程中經(jīng)常由于各種突發(fā)故障需要進行維修，大大降低了原油穩(wěn)定裝置的工作性能，也大大提升了了原油運輸過程的安全風(fēng)險。

1.2 出氣量因素

出氣量不足這一問題對輕烴收率的影響是較為明顯的，導(dǎo)致這一影響因素出現(xiàn)的原因主要在于，原油穩(wěn)定塔的操作壓力超出了標(biāo)準(zhǔn)范圍，以至于在壓縮和冷凝的過程中，脫出氣的損耗超出了正常范圍，導(dǎo)致進入離心機的氣體遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于正常水平，嚴(yán)重限制了離心機處理能力的發(fā)揮，最終表現(xiàn)為出氣量不足這一現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了輕烴收率。

1.3 輕烴收率因素

出氣中輕烴收率不高是由于冷卻裝置沒能保持正常的工作狀態(tài)，主要表現(xiàn)為兩個方面：第一，冷卻設(shè)備的質(zhì)量出現(xiàn)問題，導(dǎo)致?lián)Q熱能力達不到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，影響冷卻效果。第二，冷卻裝置的運行過程中，對冷卻水的溫度產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致冷卻水溫度變化，不能達到冷卻標(biāo)準(zhǔn)，在這兩個方面的影響下，原油穩(wěn)定裝置的冷卻溫度不能符合機器運行標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致出氣過程中的輕烴收率降低。

1.4 三相分離器因素

三相分離器的功能之一便是對輕烴液體位置范圍進行控制和監(jiān)測，這也是三相分離器與輕烴產(chǎn)率的主要關(guān)聯(lián)因素，一般來說，三相分離器將輕烴液位控制在一定范圍之內(nèi)，如果液位高度波動范圍較大，這便意味著輕烴液位下降的區(qū)間比較大，當(dāng)液面下降到一定的位置時，三相分離器只能維持原有壓力指數(shù)，而無法做到重新處理經(jīng)過冷凝的輕烴，導(dǎo)致這一部分的輕烴無法進行汽化，以至于影響到輕烴收率[1]。

2 原油穩(wěn)定裝置相關(guān)工藝參數(shù)關(guān)系研究

2.1 輕烴產(chǎn)量與原油穩(wěn)定塔操作溫度的相關(guān)性

原油穩(wěn)定塔是原油穩(wěn)定裝置的重要組成部分，其中原油穩(wěn)定塔與輕烴產(chǎn)率的關(guān)聯(lián)已經(jīng)在實踐中得到了證明，大量的實驗和數(shù)據(jù)表明，輕烴產(chǎn)率與原有穩(wěn)定塔的操作溫度存在著顯著的聯(lián)系，主要表現(xiàn)在，當(dāng)原油穩(wěn)定塔溫度不變，穩(wěn)定塔所處理的出氣量越大，輕烴產(chǎn)量便越高，表現(xiàn)出明顯的正相關(guān)關(guān)聯(lián)。舉個例子，在實際原油開采過程中，保持三相分離器的溫度一致，將兩個不同的原油穩(wěn)定塔設(shè)定為不同的溫度，使兩者的溫度保持一定的差距，比如前者為64°，后者為58°，通過收集數(shù)據(jù)可以看到，第一個原油穩(wěn)定塔的輕烴回收量是13.1t，而第二個塔的輕烴產(chǎn)量是11.5t，由此可以看出原油穩(wěn)定塔的溫度與輕烴收率存在明顯的正向關(guān)聯(lián)，是影響輕烴收率的重要因素之一。

2.2 原油處理量與脫出氣量的相關(guān)性

在實際原油運輸過程中，原油穩(wěn)定塔的溫度在一般情況下是保持一致的，在溫度相同的背景下，原油穩(wěn)定塔的脫氣出量主要受到原油處理量的影響，隨著關(guān)聯(lián)因素的變化而變化，這種變化在實踐中表現(xiàn)為明顯的正向關(guān)聯(lián)，當(dāng)所在原油穩(wěn)定塔的處理量越高，所得到的脫出氣量也會越大，同時處理量的增長幅度越大，脫出氣量的變化幅度也會隨之越來越大，之所以存在此種正向關(guān)聯(lián)，主要是由于脫出氣體產(chǎn)生于原油處理之中，是原油加工所產(chǎn)生的附屬品，自然受到原油處理量的約束和限制，一定量的原油只能產(chǎn)生一定量的脫出氣體，才使得原油處理量和脫出氣量呈現(xiàn)出緊密的正向關(guān)聯(lián)。

2.3 不凝氣量、脫出氣量與原油穩(wěn)定塔溫度的相關(guān)性

前文中已經(jīng)提到原油穩(wěn)定塔溫度是影響輕烴產(chǎn)量的主要因素之一，與此同時，原油穩(wěn)定塔的溫度還影響著不凝氣量和脫出氣量的產(chǎn)值，這兩者與穩(wěn)定塔的溫度同樣呈現(xiàn)出正向相關(guān)的關(guān)系，當(dāng)原油穩(wěn)定塔的溫度升高，不凝氣量和脫出氣量產(chǎn)量都會隨之提升，變化幅度也與溫度上升的幅度緊密相關(guān)。由此可以看出，在整個原油運輸環(huán)節(jié)，原油塔的溫度是需要重點關(guān)注的重要影響因素之一，為了保證輕烴產(chǎn)量以及不凝計量和脫出氣量能夠符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，必須對原有穩(wěn)定塔的溫度進行嚴(yán)格的控制和管理，從而保證原油運輸?shù)陌踩?/p>

2.4 原油穩(wěn)定塔溫度與能耗的相關(guān)性

原油穩(wěn)定塔在保持指定溫度的同時，必然需要消耗相應(yīng)的能量，因此，原油穩(wěn)定塔與能量消耗二者之間同樣是呈現(xiàn)出正比例相關(guān)的關(guān)系，具體而言，當(dāng)原油穩(wěn)定塔的溫度要求越高，所需要消耗的能量也會越大，但又正如前文中所提到的，這一過程中輕烴收率也會相應(yīng)提升。因此，就經(jīng)濟效益方面而言，能量消耗的增加對經(jīng)濟效益有著明顯的積極影響，能源的消耗能夠充分發(fā)揮自身的價值，并非無意義的浪費，這是符合行業(yè)發(fā)展趨向的[2]。

2.5 脫出氣量與原油穩(wěn)定塔內(nèi)部壓力的相關(guān)性

脫出氣體除了受到原油穩(wěn)定塔溫度、原油處理量影響之外，也無法擺脫原有穩(wěn)定塔壓力的影響，二者的關(guān)聯(lián)性在實踐中無法得到具體的觀測和考察，因此，這二者的關(guān)聯(lián)性主要由計算機模擬得出結(jié)論，通過對數(shù)據(jù)的收集和模擬計算，結(jié)論得以清晰的展現(xiàn)出來，就實驗結(jié)果而言，原油穩(wěn)定塔內(nèi)部壓力與脫出氣量之間依然是成正比例相關(guān)的，當(dāng)穩(wěn)定塔內(nèi)部壓力越大時，脫出氣體的產(chǎn)量也會越大，壓力越小時，產(chǎn)量也會越小。總體而言，穩(wěn)定塔的壓力和溫度是影響不凝氣量、脫出計量、能源消耗、輕烴產(chǎn)量的主要因素，兩者在原油運輸過程中起著重要的調(diào)控和管理作用，在原油運輸實踐中應(yīng)該得到充分重視。

3 改進輕烴收率主要影響因素的具體措施

3.1 原油泵運行措施

針對在原油運輸過程中常常出現(xiàn)的原油泵故障問題，需要對原有泵的運行采取相應(yīng)的保護和管理措施，比如在實際操作中，必須準(zhǔn)備好備用的原油泵，至少保證每兩臺原油泵就擁有一臺備用的原油泵，從而保證當(dāng)某臺原油泵出現(xiàn)故障時，能夠及時更換新的設(shè)備，使輸送工作能夠順利開展。與此同時，還應(yīng)該把控好原油泵的質(zhì)量問題，在進行設(shè)備采買時，選擇資質(zhì)良好、品牌過硬的供應(yīng)商，從而避免劣質(zhì)原油泵流入原油開采與集輸現(xiàn)場。當(dāng)原油泵質(zhì)量過差時，在生產(chǎn)過程中便不能全開，導(dǎo)致能源的浪費和原油處理量的降低，影響到原油的質(zhì)量。因此，行業(yè)內(nèi)部也應(yīng)該相互促進，對原油泵生產(chǎn)商而言，在原油泵的生產(chǎn)過程中，應(yīng)該加強質(zhì)量的把控，盡量避免排量忽高忽低、振動頻率大、密封性差等問題的出現(xiàn)，以保證原油泵的工作質(zhì)量[3]?？傊?，作為原油開采與集輸?shù)闹匾O(shè)備，原油泵的運行效率和質(zhì)量直接影響到原油輸送的效果，相關(guān)人員在操作過程中必須保持認(rèn)真務(wù)實的工作態(tài)度，及時發(fā)現(xiàn)問題，處理問題，從而確保相關(guān)工作的順利進行。

3.2 波節(jié)管換熱器的應(yīng)用

從前文可知，出氣中輕烴收率不高的重要影響因素之一，便是冷卻設(shè)備的換熱能力較差，以至于原油加工過程受到影響，為了解決這一問題，在當(dāng)下，波節(jié)管換熱器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于原油穩(wěn)定塔之中，這一設(shè)備在換熱器各項性能上都有重大的突破，通過采用波節(jié)管內(nèi)、外介質(zhì)湍流，提高了傳熱系數(shù)，克服了傳統(tǒng)傳熱器易結(jié)垢、傳熱能力差等問題，能夠極大的對冷卻裝置的換熱效果進行改善，使冷卻裝備有效運轉(zhuǎn)，換熱效果達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，從而保證輕烴收率能夠達到預(yù)期目標(biāo)。

3.3 對離心機出口壓力的設(shè)置

不凝氣體、脫出氣體等原油加工副產(chǎn)品必須經(jīng)過離心機才能得以產(chǎn)出，其中離心機的出口壓力是影響氣體產(chǎn)量的重要因素之一，因此，在對出口壓力指數(shù)進行設(shè)置時，應(yīng)該根據(jù)預(yù)期出氣量目標(biāo)，經(jīng)過計算之后設(shè)置相應(yīng)的數(shù)值，保證壓力值符合各項氣體的生產(chǎn)需求。具體而言，在實踐中，應(yīng)該適當(dāng)增加出口的壓力值，因為提升壓力值測儀措施能夠有效提升離心機的處理能力，離心機的處理能力得以提高，出氣量自然能得到提升，并且在這一過程中，還能幫助脫出氣產(chǎn)生較高的靜壓，使脫出氣在運行過程中能夠擺脫不斷增大的阻力[4]。

3.4 對輕烴液位控制的措施

三相分離器對輕烴液體位置范圍的控制始終存在著一些局限和不足，針對這一缺陷，在實踐中可以采取自動化設(shè)備來改進控制方式，克服傳統(tǒng)障礙，通過提高控制設(shè)備的自動化程度，保證抽出泵能夠符合原油開采的需要，保持常開的狀態(tài)。同時，還可以增加相應(yīng)設(shè)備來對回流旁路進行控制，采用機器控制輕烴液體位置的波動范圍，在這一背景下，對外輸管路閥門開關(guān)也能得到有效的管理和控制，相應(yīng)自動化設(shè)備的使用，能夠大大減少相關(guān)工作人員的工作強度，還能確保輕烴液體位置始終處于有效控制范圍之內(nèi)，保證開采過程得到更有效的控制和管理[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，影響原油穩(wěn)定裝置輕烴收率的主要因素有三相分離器、出氣量、原油處理量等等，同時，在實際原油開采過程中，相關(guān)工藝參數(shù)之間也存在著密切的聯(lián)系，比如能源消耗、原油穩(wěn)定塔操作溫度等因素之間，往往存在著正比例關(guān)聯(lián)，最后，針對原油穩(wěn)定裝置對輕烴收率的消極影響，提出了相應(yīng)的改進策略，以期促進我國石油生產(chǎn)與加工行業(yè)的發(fā)展與進步。