原油稳定全密闭系统的改进

姜娜　周来正　张乃民

【摘 要】针对集输联合站稳定系统存在压缩机阀体易损坏、气管路积液、轻烃装车敞口、排污池露天等问题，可能发生人身伤害、设备或设施损坏和能源浪费，通过原因分析和要因确认，提出并实施对稳定系统整体进行符合HSE要求的全密闭改造的方案，有效提高了联合站综合效益。

【关键词】原油稳定；全密闭流程；系统改进

一、集输联合站稳定系统存在的主要问题

坨三站原油稳定采用负压稳定装置。原油经过蒸汽换热器加热到85℃左右后进入负压稳定塔，在稳定塔内脱出易挥发的轻质馏分，负压天然气压缩机将轻质馏分从塔顶抽出，经过冷凝装置冷凝后再进入三相分离器进行天然气、液态烃和水的分离，天然气送至配气站外输，液态烃加压送至储罐进行回收。整个原油稳定系统实现了原油在常温常压下的稳定，减少了原油在集输过程中的蒸发损耗。

但在稳定系统运行过程中，也存在如下问题。

（一）压缩机阀体易损坏：气阀更换周期一般为五个月。（二）气管路积液：分离器出口管线直径为500mm，长15m，气体流动过程中，随着温度逐渐降低重组分析出凝液沉积于管路中，冬季积液更加明显。（三）轻烃敞口装车：轻烃装车时易引发静电，且有油气逸出，装车受高温、雷雨天气限制。（四）排污池不密闭：稳定岗排污管线连接至排污池，排污池不密闭，存在暴氧、人员健康的损伤、能源浪费等问题。

二、产生问题的原因分析

（一）压缩机气阀易损坏的原因。排除阀体材料等本身因素，液击是主要因素，即当压缩机进气中含液体或在气缸中形成液体时，通过气缸对流体做功，高压、高速气流携带液体冲击阀体，阀体材料为铸铁，质脆，造成阀片损坏，以致影响气阀使用寿命。

（二）气管路积液的原因。分离器出口管线直径为500mm，长15m，气体流动过程中，随着温度逐渐降低重组分析出凝液沉积于管路中。

（三）轻烃敞口装车的原因。1.装车泵类型不合规定；装车泵为离心泵，按照规定应为屏蔽泵。2.气相轻烃逸出；轻质油装车时，鹤管自车顶装油口插入至罐底，气相轻烃自装油口逸出，每次装车量为10吨，装车时间一个半小时左右，且夏季装车时间略长。轻质油装车时，气相轻烃逸出，遇到明火或者电气设备打火，将会发生爆炸和燃烧，也会装车人员中毒。

（四）排污流程不合理。稳定岗压缩机、分离器、轻质油罐排污都去向隔油池，由于隔油池的暴氧，使原油老化，轻质馏分挥发，使隔油池上空和隔油池周围弥漫着浓重的油气味。如果遇到明火或者电气设备打火，将会发生爆炸和燃烧，也会使人中毒，值班工人在观察液位时也要时刻注意人身安全，对安全生产极为不利。

三.具体改造方案

（一）压缩机进口保护

1.进口分离器保护。在保证来气含液尽量低的条件下，混合气进压缩机前，在进口处加分离器，通过分离器对气体做进一步的净化，从而减少压缩机进口凝液析出的可能性，达到保护阀体的目的。

分离器底部加一条排污管线并连接至压缩机进口排污罐，以便将凝液及时排出，保证分离器分离效果，同时回收凝液取得清洁、节约生产的效果。

2.进口缓冲罐保护。缓冲罐作用降低压缩机气流脉动，稳定压缩机入口流量和压力，减小压缩机振动；气体流经进口分离器后，再经缓冲罐缓冲气流，然后缓冲后的气流进入压缩机气缸，达到保护目的，同时在缓冲罐底部会有凝液析出，起到分离效果。

针对缓冲罐缓冲气流的同时有部分凝液析出，在缓冲罐底部接一条缓冲罐凝液回收管线并接至压缩机进口排污罐，在能保护气阀的同时也取得了节约、清洁的效果。

压缩机进口排污罐是为了收集压缩机进口分离器内凝液、缓冲罐内析出的凝液，增加排污罐后，回收凝液量能达到每天7.8-20千克，节约能源，创益增效。

3.进出口连通保护。进出口加连通，启机时无负荷，保护阀体。同时使压缩机自身具有加卸载的功能，还能维持油压。

（二）气管路积液

1.调节气体温度。由于混合气出稳定塔后，温度在70℃以上，不利于混合气中重组分在室外分离器内析出，影响气阀使用寿命。为保证进气温度在35-45℃范围内，混合气出稳定塔后在混合气进室外分离器前安装冷凝器。

经冷凝器冷凝后气体温度降至35-45℃，混合气中的大部分重组分在室外分离器内析出成凝液，经管路至压缩机进口过程中，随着温度逐渐降低，混合气中析出凝液减少，同时减轻了后面环节的除液工作负荷。

2.消除输送管路积液。气主管线直径为500mm，长15m，混合气经管路至压缩机进口过程中，随着温度逐渐降低，混合气中重组分渐渐析出凝液，凝液沉积于管路中；在改造前压缩机进气口管线是从主管线下部连接的，从而对气阀产生冲击。所以，需更改压缩机进气口管线与主管线连接位置以及在主管路和压缩机进气口管线底部接凝液回收装置收集管线底部析出的凝液。

压缩机进气口管线（100mm）自主管线上部连接，管路底部凝液无法随混合气体进入压缩机气缸；同时进气管线进压缩机前接地下自动收集装置，将管路底部凝液排入收集装置内从而达到清除管路凝液目的，进而保护气阀免受液体的冲击。

（三）轻烃敞口装车。新流程改造，把装车泵更换为屏蔽泵，装车鹤管自罐车底部进入，同时伴有气相回路依靠压差将气相轻烃压入轻质油罐。

（四）排污流程不合理。稳定岗压缩机、分离器排污都去向轻质油罐，轻质油罐排污时依靠泵打入井排来液管线，拆除去隔油池排污管线，同时新建管线将隔油池内废油打入井排来液管线。

四、取得的主要成效

（一）经改造压缩机气阀工作寿命延长，气阀更换周期由以前的5个月延长至1年以上，每年可节约资金1000元。（二）改造后，系统每年回收凝液可达1.1—1.8吨，每年可增加收益0.66—1.08万元，达到了清洁生产、节约能源、创益增效的效果。（三）流程改造后，轻烃装车系统密闭率达到了100%，装车系统气相回路实现了对轻烃蒸气的回收。（四）消除了安全隐患，保障了安全生产，实现了能源的充分利用。

参考文献：

[1] 姬忠礼，邓志安，赵会军.泵与压缩机：石油工业出版，2015.

[2] 倪玲英.工程流体力学：中国石油大学出版社，2012.