原油稳定设计工艺研究

刘金菊(中油辽河工程有限公司,辽宁 盘锦 124010)

原油稳定设计工艺研究

刘金菊(中油辽河工程有限公司,辽宁 盘锦 124010)

近年来，随着人们对石油需求量的日益增加，石油业的发展也蒸蒸日上。但在原油生产运输过程中，原油蒸发问题是不可避免的，这往往造成了大量原油的浪费。若想减少原油蒸发浪费，必须要采取有效的原油稳定工艺措施。目前常用的原油稳定方法主要有负压闪蒸、正压闪蒸以及分馏等，每种方法的特点和适用情况不同。本文主要针对原油稳定设计工艺的相关问题进行了研究，希望能给相关工作带来一点微薄助益。

原油；原油稳定设计；设计工艺；石油业

若原油不稳定，则其在储存及集输过程中很容易因蒸发而发生损耗，这不仅浪费了大量原油资源，同时还会对自然环境造成严重污染，以及给生产安全带来很大隐患。因此，世界各国都对原油的稳定性和蒸气压具有非常严格的规定。原油稳定设计工艺是将轻质组分从原油中分离出来，从而降低原油的蒸发损失的一种工艺，它是原油生产中的重要环节之一。同时从原油中分离出来的轻质组分经回收加工后还可作为化工原料和清洁燃料。以下笔者就结合原油稳定作业实际情况来谈谈原油稳定设计工艺的相关问题。

1 原油稳定界限

之所以要进行原油稳定设计，其主要目的是为了降低原油在储存及集输过程中所发生的蒸发损耗。在这方面，具体的措施是将原油中易气化的轻质组分分离出来，从而降低其的蒸气压，以减少蒸发。通常情况下而言，只要原油在最高储存温度下的蒸气压不高于当地大气压，就能够达到原油稳定的要求。在这种情况下，原油的蒸发损耗量通常在0.2%以内。只需要将原油中的C3以及大部分更轻质组分和C4分离出来就能够满足这一要求[1]。另外在满足上述要求的条件下，若想进一步降低原油蒸发损耗，或者使其凝液得到更加合理的利用，还可以考虑在不影响原油质量的前提下分离更多轻质组分。不过需要注意的是，随着分离量的增多，其能耗也会有所增加，最终原油产量会因此而减少。

2 原油稳定方法的选择

2.1 负压闪蒸

负压闪蒸是一种常用的原油稳定方法，其是通过降低分离压力来提高原油中轻重组分的相对挥发度，从而在不专门进行加热的条件下就能够将原油中的部分轻质组分脱出，以降低其蒸气压，避免蒸发损耗。一般情况下，原油脱水后在进入储罐之时温度是最高的，因此应当在脱水油进罐之前就进行负压稳定设置。再者由于原油无须再进行加热，所以只依靠脱水器压力就能够直接向负压塔顶进油[2]。通常塔顶气在进压缩机前都具有冷凝液，因此还需设置除液器及排液泵等；不过如果采用的压缩机是可带液的螺杆式压缩机，就可以不用设置这些设施。

2.2 正压闪蒸

正压闪蒸是一种利用提高温度的方式来使原油达到稳定的原油稳定方法。一般情况下，根据原油性质的不同，在常压下需要将其加热到90-150摄氏度。并且如果压力越高，则需加热的温度也要提高。采用较高闪蒸压力或通入水蒸气能够在一定程度上降低加热温度。另外采用伴生气代替水蒸气的防水也可以起到降低分压的效果，不过需注意伴生气不能在进压缩机前冷凝，因为这样会增加压缩机的负荷[3]。在整个加热过程中，需要设置加热炉和换热器，以及原油进出还需设置泵。通过压缩机可以将经换热和分离后的闪蒸出气增压送出。若适当地将闪蒸压力提高，则可以不用设置压缩机和稳定原油泵。另外闪蒸气的热也要与来油进行换热回收。

2.3 分馏

通过分馏法进行原油稳定具有较强的灵活性，因为其可以根据具体要求的不同还进行不同的变型。一般情况下，如果要求稳定原油中尽量减少某类轻质组分，则可以采取塔顶进料和加热的提馏法；如果要求限制塔项气中的某类重质组分的含量，则可以采取有提馏的分馏塔；如果要求塔顶限制C6的拔出率，则可以采取设置侧线抽水设施的方法。若原油组分和含水具有较大的波动，则会导致塔的运行工况不符合实际设计，这点需要特别注意。一般可以采用闪蒸加分馏法或简化分馏法来减少波动。

3 能耗分析

3.1 负压闪蒸能耗

由于负压闪蒸可以不用设置泵，并且也无须专门进行加热，所以其间能耗主要是来自于压缩动力与闪蒸气带走的热。假设进气压力为0.05MPa，闪蒸气耗动力为42kwh/t。压缩比为5，那么每吨闪蒸气可带走约15立方米的燃料气热量，能耗约为1068MJ，价值人民币约12.8元。

3.2 正压闪蒸能耗

正压闪蒸的能耗主要是来自于泵和压缩机的动力以及燃料。泵是用来进行原油增压的，原油量以及加热、换热的阻力决定着其总能耗。一般情况下，拔出率越高，则能耗越低。在具体应用时应根据实际需求合理选择。

3.3 分馏能耗

上文说过，分馏方法能够变型成多种类型，并且根本不同的要求，其具体设计存在一定的差异，因此能耗也各不相同。一般情况下，若为回流的分馏塔，则能耗会有所增加；若塔侧和塔底都使用泵，则还会增加泵的动力能耗。

4 结语

综上所述，原油稳定设计的目的是为了降低原油在储存及集输过程中所发生的蒸发损耗，目前常用的原油稳定方法主要有负压闪蒸、正压闪蒸以及分馏等，而根据原油组分及具体设计的不同，每种方法的能耗也有所不同，在实际作业之时，应当结合各种方法的特点和实际用途而合理进行选择。

[1]万力利.原油稳定设计工艺研究[J].中国新技术新产品，2011，16:154.

[2]李海荣，郑利辉.原油稳定塔工艺流程中的配管设计[J].石油规划设计，2013，05:24-26.

[3]李京子，杨充，赵玉君，刘子兵，徐伟，葛涛.长庆油田原油稳定工艺及节能研究[J].石化技术，2015，09:13-14.

刘金菊（1981-），女 山东省临邑人 工程师 工程硕士主要从事油气田地面工程工作