張玉蘭

【摘要】本文重點(diǎn)分析了原油穩(wěn)定對(duì)于節(jié)約油氣資源及安全環(huán)保的重要意義，探討了原油穩(wěn)定的基本原理及常用方法，并對(duì)這些方法的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，為實(shí)際生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)及參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】原油穩(wěn)定 輕烴 閃蒸

在油田生產(chǎn)過程中，由于多種原因經(jīng)常有輕烴排放到空氣中，不僅浪費(fèi)能源，同時(shí)污染環(huán)境。輕烴本身無毒，但形成光化學(xué)氧化劑，就是毒性很大的煙霧，因而各國(guó)把輕烴看成有害物質(zhì)，明文規(guī)定禁止排放到空氣中。同時(shí)輕烴從原油中揮發(fā)出來時(shí)會(huì)帶走大量戊烷、己烷等組分，造成原油的大量損失。為了降低油氣集輸過程中的原油蒸發(fā)損耗，一個(gè)有效的方法就是將原油中揮發(fā)性強(qiáng)的輕烴比較完全地脫除出來，使原油在常溫常壓下的蒸氣壓降低，這就是原油穩(wěn)定。

1 原油穩(wěn)定原理

原油穩(wěn)定是從原油中脫除輕組分過程，也是降低原油蒸汽壓過程，降低原油蒸汽壓通常采用降低溫度或減少原油中輕烴組分含量?jī)煞N辦法。同溫度下，輕烴蒸汽壓大于重?zé)N蒸汽壓，原油是多種化合物混合物，其蒸汽壓除與T有關(guān)，還與其組成有關(guān)。

2 原油穩(wěn)定方法

通常具有閃蒸法，和分餾法，閃蒸法分為常壓閃蒸、負(fù)壓閃蒸、正壓閃蒸。衡量原油穩(wěn)定效果的方法有氣體拔出率、設(shè)備投資、能耗情況。

2.1 閃蒸分離法

液體混合物在加熱蒸發(fā)的過程中所形成的蒸汽始終與液體保持接觸，直到某一溫度后，才最終進(jìn)行液氣分離-平衡氣化。液體混合物的壓力降低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)閃蒸，此時(shí)部分混合物會(huì)蒸發(fā)，這一過程也叫平衡氣化。在平衡氣化過程中，分子量小的輕組分，蒸汽壓高，容易氣化，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，輕組分在氣相中含量比中組分要高，即在一次氣化過程中，氣組分比重組分多。

閃蒸分離其他形式：多級(jí)分離法。

2.2 分餾穩(wěn)定法

原油中輕烴組分蒸汽壓高，沸點(diǎn)低，易汽化，重組分蒸汽壓低，沸點(diǎn)高，不易汽化。按照輕重組分揮發(fā)度不同，利用精餾原理將原油中的輕質(zhì)碳脫除出去，達(dá)到穩(wěn)定，這就是分餾穩(wěn)定法。分餾穩(wěn)定法缺點(diǎn)：流程復(fù)雜，設(shè)備多，對(duì)操作過程控制嚴(yán)格，在我國(guó)很少使用，而在國(guó)外廣泛采用。

優(yōu)點(diǎn)：能比較徹底的從原油中拔出C1、C2、C3，穩(wěn)定質(zhì)量好。

3 工藝方法確定

隨原油組分和具體設(shè)計(jì)不同，在能耗、投資和經(jīng)濟(jì)效益上會(huì)有很大差異。各種方案有各自的特點(diǎn)和用途，不能簡(jiǎn)單地肯定一種而否定其他。只能按照具體情況分析比較，合理制訂方案。閃蒸分離法和分餾穩(wěn)定法都可以實(shí)現(xiàn)原油穩(wěn)定，降低油氣損耗。但應(yīng)該用何種工藝，要根據(jù)原油性質(zhì)和穩(wěn)定要求而定，以便以最小能耗，回收盡可能多輕組分。

3.1 原油穩(wěn)定深度

原油穩(wěn)定深度是指從未穩(wěn)定原油中分出多少揮發(fā)性最強(qiáng)的組分，分出愈多愈徹底，則原油穩(wěn)定深度愈高。通常用最高儲(chǔ)存溫度下原油蒸汽壓來平衡原油穩(wěn)定深度。

從降低原油儲(chǔ)運(yùn)過程的蒸發(fā)損耗的角度來看，原油蒸汽壓愈低愈好，但是追求過低蒸汽壓，在油田建龐大設(shè)備，消耗大量能量。而且穩(wěn)定原油數(shù)量減少，質(zhì)量下降。所以各國(guó)的具體情況不同，對(duì)原油穩(wěn)定要求不同。

我國(guó)：最高儲(chǔ)存溫度下的飽和蒸汽壓小于當(dāng)?shù)卮髿鈮?，采用鐵路，水路運(yùn)輸原油，裝卸過程不能完全密閉，蒸汽壓應(yīng)略低。

3.2 工藝方法的選擇和比較

目前，國(guó)內(nèi)外在原油穩(wěn)定裝置時(shí)經(jīng)常采用負(fù)壓脫氣，加熱閃蒸分餾穩(wěn)定等工藝都能實(shí)現(xiàn)原油穩(wěn)定，但這些方法操作條件不同，分離效果，運(yùn)行能耗不同。

3.2.1 油罐烴蒸汽回收

油罐烴蒸汽回收是一種作為原油密閉儲(chǔ)存，減少蒸發(fā)損耗的一種措施，不是蒸汽壓較高的未穩(wěn)定原油的穩(wěn)定處理方法。

3.2.2 多級(jí)分離法

多級(jí)分離較一次分離有很多優(yōu)點(diǎn)，前提條件是流到井口后剩余壓力較高。

3.2.3 閃蒸分離法

無論是負(fù)壓閃蒸還是加熱閃蒸，同屬一次平衡汽化過程，它不能將原油中輕重組分徹底分開，閃蒸氣中有C5以上重組分，原油中輕組分C1-C4，但由于閃蒸是在負(fù)壓或高溫下進(jìn)行的平衡汽化過程，穩(wěn)定效果較多級(jí)分離效果好。

負(fù)壓閃蒸穩(wěn)定的操作壓力應(yīng)根據(jù)工藝計(jì)算結(jié)果并結(jié)合負(fù)壓壓縮機(jī)的性能確定，不應(yīng)超過當(dāng)?shù)卮髿鈮旱?.7 倍。負(fù)壓閃蒸穩(wěn)定的操作溫度應(yīng)結(jié)合原油脫水或外輸溫度確定，宜為50-800℃；不宜專為負(fù)壓閃蒸穩(wěn)定進(jìn)行加熱。氣體出裝置的壓力應(yīng)滿足輸送要求或后續(xù)處理工藝的壓力要求。

負(fù)壓閃蒸與加熱閃蒸對(duì)比：

由于在負(fù)壓下，輕重組分揮發(fā)度差異大，兩者易分散，所以負(fù)壓閃蒸效果比加熱閃蒸好，負(fù)壓閃蒸不需要加熱，耗能低。

我國(guó)油田大部分C1-C4含量0.8%-2.00%之間，負(fù)壓閃蒸在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用。

負(fù)壓閃蒸存在帶液式螺桿壓縮機(jī)軸承易損和腐蝕問題。軸承易損往往是由于軸封氣中帶水和輕油，導(dǎo)致軸承潤(rùn)滑油稀釋的結(jié)果。軸封氣應(yīng)當(dāng)用干氣。如必須用濕氣，則必須緊靠軸封處設(shè)除液器，否則仍然會(huì)冷凝出液體。

3.2.4 分餾穩(wěn)定法

分餾穩(wěn)定法適于輕組分較多原油，能較徹底脫除C1-C4，有較理想分離效果和穩(wěn)定深度，分餾穩(wěn)定法所需的換熱設(shè)備多，流程長(zhǎng)，動(dòng)力消耗大，建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用高。

分餾穩(wěn)定宜采用不完全塔的簡(jiǎn)單蒸餾法。分餾穩(wěn)定的操作壓力、溫度應(yīng)根據(jù)工藝計(jì)算及油氣集輸條件確定。操作壓力宜為0.05-0.1MPa；操作溫度：塔底宜為90-180℃，塔頂宜為50-90℃。

4 結(jié)論

原油穩(wěn)定方法的選擇，不僅取決于本身拔出的輕烴的多少，而且與裝置規(guī)模大小、工藝的選擇、自動(dòng)化程度、運(yùn)行操作管理等都密切相關(guān)。對(duì)原穩(wěn)流程的工藝原理及運(yùn)行管理進(jìn)行研究探討，可以較好地解決實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題，提高裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，并有效地提高裝置運(yùn)行效率。參考文獻(xiàn)

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