原油稳定工艺分析

2020-07-27王续波付田田

商品与质量 2020年18期

王续波付田田

中国石油工程建设有限公司华北分公司河北任丘 062550

在原油集输和储运过程中，溶解在未稳定原油中的轻组分烃类会由于温度压力的变化而挥发，造成极大的资源浪费和较大的经济损失。因此，原油在经油气分离和脱水之后需要进行原油稳定以减少原油中的轻组分从而减少挥发。

1 稳定原油产品要求

从降低原油储存过程中蒸发损耗的角度考虑，稳定原油的饱和蒸气压越低越好。但是过低的饱和蒸气压，在增加投资、升高成本降低经济效益的同时，也会使原油数量减少，还会使原油中C6 及C6 以上汽油分携带率增大，减少原油中汽油馏分的潜含量，造成原油的品质下降[1]。

2 原油稳定主要工艺

目前主要的原油稳定工艺有：负压闪蒸工艺、微正压闪蒸工艺以及分馏稳定工艺。在达到规定的原油稳定深度的前提下，采用合理的稳定方案，对降低能耗、取得较高的经济效益是非常重要的[2]。

3 不同原油稳定工艺对比分析

3.1 原油组成及处理量

在本论文中用于分析研究的原油来自国内某油田，装置的处理量为150×104t/a，年运行时间为8000h。进站原油的气油比为300：1（体积比），体积含水量为19%，对负压稳定、微正压稳定以及分馏稳定三种原油稳定方式进行对比。

3.2 负压闪蒸稳定工艺及工艺参数

图1 原油负压闪蒸稳定流程示意图

原油负压闪蒸稳定工艺流程如图1-1 所示。未稳定原油首先进入两相分离器脱出伴生气后进入三相分离器脱水到含水量为10%，三相分离器出来的原油经加热炉升温到75℃后进入脱水器，在脱水器中将原油含水量降至0．5%后进入负压稳定塔进行稳定。原油稳定塔产生的稳定气经原稳压缩机升压后进入空冷器降温至40℃，然后进入塔顶分离器分理出不凝气、轻烃和水。塔底稳定原油进入储罐储存。在原油负压闪蒸稳定工艺中，稳定塔的操作压力是影响产品指标的重要的因素。

3.3 微正压闪蒸稳定工艺及工艺参数

未稳定原油首先进入两相分离器脱出伴生气后进入三相分离器脱水到含水量为10%，三相分离器出来的原油在换热器与稳定塔来的稳定原油进行换热后进入加热器将温度加热至75℃后进入脱水器，在脱水器中将原油含水量降至0．5%后进入稳前加热器加热至95℃后进入正压稳定塔进行稳定。原油稳定塔产生的稳定气进入空冷器降温至40℃，然后进入塔顶分离器分理出不凝气、轻烃和水。塔底稳定原油与三相分离器来的原油换热至70℃后进入储罐储存。

在原油微压闪蒸稳定工艺中，稳定塔的操作温度和操作压力是影响产品指标的两个重要的因素。

3.4 分馏稳定工艺及工艺参数

未稳定原油首先进入两相分离器脱出伴生气后进入三相分离器脱水到含水量为10%，三相分离器出来的原油在换热器与稳定塔来的稳定原油进行换热升温至75℃后进入脱水器，在脱水器中将原油含水量降至0．5%后与稳定塔塔底稳定原油换热升温至120℃后进入稳定塔进行稳定。原油稳定塔产生的稳定气进入空冷器降温至40℃，然后进入塔顶分离器分理出不凝气、轻烃和水。塔顶产生的轻烃作为轻烃产品一部分返回稳定塔作为塔顶回流。塔底稳定原油与三相分离器来的原油换热降至70℃后进入储罐储存。

3.5 模拟结果对比

3.5.1 稳定深度与汽油组分损失率

通过对比三种原油稳定工艺的稳定深度情况，可以得出：负压闪蒸、微正压闪蒸和分馏三种稳定工艺对应的未稳定原油流量均为187600Kg/h，稳定原油流量分别为180100Kg/h、183400Kg/h 和184400Kg/h，而轻组分拔率分别为4．00mass%、2．24mass%和1．71mass%。由此可以看出：三种稳定工艺中负压稳定的轻组分拔出率最高，微正压闪蒸稳定次之，分馏稳定最低。

汽油组分损失情况以原油中C5-C7 的组分为基准。分析可得三种稳定工艺对应的未稳定原油C5-C7 流量均为8380Kg/h，塔顶气C5-C7 流量分别为3002Kg/h、1206Kg/h 和374Kg/h。负压闪蒸的损失率达到了35．82%，这是由于负压闪蒸的闪蒸压力低造成的，微正压的闪蒸损失率为14．39%，比负压闪蒸低20%以上，而分馏稳定由于能够有效的控制稳定原油和塔顶气的组分，因此分馏稳定的汽油组分损失率仅为4．46%，远低于负压稳定和微正压稳定。

3.5.2 能耗对比

原油稳定工艺的能耗主要包括脱水加热、稳前升温、负压压缩机、稳定塔冷凝器和稳定塔再沸器的能耗。从不同稳定工艺的能耗情况可以总结出：相同处理能力的负压闪蒸、微正压闪蒸以及分馏稳定三种原油稳定工艺的总负荷分别为4487KW、5395KW 和7904KW。由此可见负压闪蒸的能耗最低，微正压闪蒸次之，而分馏稳定的能耗最高。