原油稳定不凝气吸收装置效果分析

高明明

（大庆油田化工有限公司东昊分公司油气处理厂，黑龙江 大庆 163000）

目前油田的原油稳定装置在加工过程中自产的不凝气，除利用深冷、浅冷装置进行处理外，还有较大的一部分是直接作为加热炉的燃料烧掉，这种做法是对轻烃资源极大的浪费，同时未经过处理的不凝气属于湿气，当其作为燃料气时，存在燃料气带液情况，极易造成火嘴堵塞加热炉熄火，导致装置运行波动，严重时可能引发炉膛爆燃事故。因此，如何将这部分不凝气中C2～C5烷烃组分进行有效回收，是提高油田轻烃产量、减少轻烃资源浪费、增加原油稳定装置经济效益亟待解决的问题。

1 问题提出

某油田油气厂原油稳定装置主要处理联合输油站的不稳定原油，来油经加热炉加热后进入稳定塔进行气液分离，塔顶气相经空冷器、水冷器冷却后进入回流罐，液相作为轻烃产品外输，而未被冷凝的气相经不凝气回收系统压缩冷却后进入三相分离器，其中的液相为轻烃产品外输至轻烃储罐，分离出的不凝气作为燃料气供加热炉使用，工艺流程图见图1。受不凝气压缩机工作效率及冷却能力限制，每年约有265万Nm3的不凝气被烧掉，折合轻烃产品约4417吨，经济损失达到2650万元以上。

表2 不凝气进、出吸收塔组分变化对比表（单位：mol%）

表3 改造后的不凝气回收系统的新增经济效益及能耗消费明细

图1 原油稳定装置工艺流程图

2 改造方案

利用相似相容原理，当气相烷烃接触液相烷烃时，不凝气中的C2～C5烷烃组分被液态轻烃所吸收，增加了轻烃中的C2～C5烷烃组分含量，从而实现回收不凝气中的C2～C5烷烃组分，并最终达到增加轻烃产量的目的。

为此，油气厂原稳装置对原设计的不凝气回收系统实施技术改造，此次改造新建吸收塔1座、吸收泵2台及吸收泵房1个。具体改造后的工艺流程如下：将自产不凝气回收装置三相分离器的不凝气，引入吸收塔底部；原稳回流泵出口液态轻烃做为吸收剂由吸收塔顶部进入，在塔内与自下而上的不凝气逆向流动，使气相中的C2+组分被轻烃吸收。吸收塔顶部的出来的气相成为干气作为加热炉燃料，吸收塔底部抽出的轻烃做为产品外输至轻烃储罐。改造后工艺流程图见图2。

图2 不凝气回收装置改造后的工艺流程图

3 效果分析

（1）实际运行情况。新增的不凝气吸收装置主要运行控制指标见表1。

（2）不凝气组分变化情况。不凝气吸收装置投用后，委托石油工业原油及石油产品质量监督检验中心对进、出吸收塔的不凝气组分进行检测，检测结果见表2。

由表2和图3可以看出，吸收后的不凝气中C2+组分明显减少，C2～C5组分的体积分数由37.81 mol %减少到22.77 mol %，吸收效果较明显。

表1 新增的不凝气吸收装置主要运行控制指标

图3 不凝气进、出塔组分变化对比图

（3）吸收率计算。

根据公式ØA=（Y1-Y2）/Y1

式中：ØA——吸收百分比，%；

Y1——不凝气中重组分吸收前的摩尔比，mol%；

Y2——不凝气中重组分吸收后的摩尔比，mol%。

计算出装置的吸收效率为51.5%。

（4）不凝气量及轻烃产量变化情况。通过计量进、出吸收塔的不凝气量，不凝气量由平均8000Nm3/d减少至5180Nm3/d。通过计量进、出吸收塔的轻烃量，轻烃产品平均增量 5.42t/d。

4 经济效益核算

目前新增的不凝气吸收装置累计运行205天，共增产轻烃1110t，增加产值666.6万元。由于不凝气回收系统减少了作为燃料气的不凝气量，因此增加了外购天然气量153×104Nm3，同时新增的2台22kW吸收泵电量消耗10.82×104kW·h。

（1）经济效益计算。新增的不凝气吸收装置的经济效益及能耗消费明细表如表3所示。

由上表可计算出最终经济效益为429.04万元，预计全年可创造经济效益520万元左右。

（2）投资回收期。不凝气回收系统改造项目总投资为240万元。根据预计每年可创造的经济效益计算，该项目的投资回收期为0.46年。

5 结语

通过增设不凝气吸收装置对原有不凝气回收系统进行技术改造，是一种有效的回收原油稳定装置自产不凝气中C2～C5烷烃组分的方案，其吸收率达到50%以上，在增加油田轻烃产量的同时，减少轻烃资源的浪费，并可创造较大的经济收益。