輕烴裝置優化運行研究與應用

蘇春明(黑龍江省大慶市讓胡路區馬鞍山輕烴分餾分公司163000)

一.前言

在石油伴生氣當中大量的含有豐富的液化氣(C3c4)和混烴(高于cs)等液態烴資源,經過輕烴處理裝置有效提取這些液態烴,生產出液態烴含量非常低的高質量天然氣,不但要確保天然氣管道的運行安全,同時為用戶提供清潔而高效的天然氣干氣燃料,也大大增加災油田中包含的原油在內的液態烴產量。

二.輕烴裝置現狀分析：

通過將大慶油田作為分析案例，對輕烴裝置的一些現狀做出分析。眾所周知，大慶油田位于我國黑龍江省，是我國重要的石油天然氣生產基地，同時具有較大的濕氣處理能力，可以每年達到二十億立方米，并且具有穩定的原油生產能力二千八百噸，同時具有生產輕烴七十七萬噸的生產能力。在進行處理過程中，經過處理后的天然氣和輕烴一般主要作為化工的原材料，并且能夠為發電提供燃料，并十分廣泛的應用于合成氨、甲醇、乙烯生產，其中一部分天然氣適用于工業發電、鍋爐和民用燃料。

天然氣公司分公司的輕烴生產裝置始建造于八十年代中期，因此，在長期的運行過程中，這些裝置和設備整體的運行時間都在二十九年以上，其超長的裝置運行周期，使得這些裝置和設備的老化程度嚴重，同時，管網的超期使用，使得整個輕烴儲運系統中存在在著很多的問題。

1.部分輕烴管道嚴重腐蝕和老化。

在天然氣分公司中，很多輕烴管網的一些管道都已經運行了太長的時間年限，很大一部分都超過了二十年，據統計超過二十年的有十二條，總共長達156km，占總管道長度的44%，這種存在著運行隱患的管道因為建設時間太長，在防腐蝕和防止銹蝕方面存沒有采取先進的方式，因而管道的腐蝕和銹蝕嚴重，其嚴重老化后存在著較多的安全隱患。在筆者統計中，這些管道的運行年限如下表統計。

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問題二：輕烴管網管道在實際運行過程中很容易受到來自第三方的破壞而產生較為嚴重的安全隱患，比如一些管道網時常存在著泄露的事故，在進行統計過程中，發現，來自第三方對管道的破壞主要表現在施工作業不規范，或者是偷盜行為。這些不規范的操作或是違法行為都很大程度的造成了管道的泄露情況，同時，腐蝕銹蝕穿孔也是其中一個十分重要的原因。問題三：輕烴管道發生穿孔泄漏事故時造成輕烴損失嚴重。

當發生輕烴管道穿孔性泄漏事故時，按照現有的《管道事故應急反應預案》規定需要先對管道進行卸壓、掃線后才能進行管道維修。并且在卸壓、掃線過程中在泄漏點會有大量介質外泄，對周邊環境造成污染，同時因為收油卸壓過程緩慢，拖延了搶修管道時間，達不到快速反應、最大限度地減少經濟損失和減輕安全隱患的要求。

問題四：深冷烴與淺冷烴混輸能耗超高。

北I——11、南壓深冷烴與淺冷烴混合沒有單獨外輸，，容易發生汽化，極易造成計量誤差，增大外輸無誤差。由于深冷烴飽和蒸氣壓力具有1.9MPa左右，原穩烴 達0.8MPa左右，淺冷烴達1.2MPa左右，然而光明總庫能接收淺冷、原穩烴混輸壓力不超過1.65MPa。如果深冷烴直接與原穩烴、淺冷烴混和外輸，為了避免深冷烴在混輸過程中在管道內發生汽化，管網壓力必要達到混輸烴飽和蒸氣壓，這樣勢必造成原穩和淺冷外輸輕烴泵壓力過高，增大了泵的電耗損，不利于節能降耗創收。

問題五：輕烴管網未實現不間斷輸送。

當前，薩南1#、2#線及北I－11#、2#線、北壓線都沒有能夠較好的實現不間斷的進行輸送，同時，在輕烴外輸時間上和設備調度上都缺乏統一的安排，沒有統一規范的進行調度，而是在實際運行過程中結合每中裝置自身所產生的輕烴產量和輕烴泵流量而進行決定的，因此，在實際運行過程中，管道網會所帶來的壓力和流量會產生較大的變化和波動，從而一定程度的讓管網的利用效率降低，管網的整體能耗增大等多種情況。

三.輕烴裝置運行優化措施

1 經過理論研究及計算分析,聯系油田開發生產經營現狀,當各裝置在其單元體設備完好的時候,可以采用優化運行方式來提高中國石油化工標準及質量第九期(下)高液化氣的收率,增加液態烴生產產量,杜絕優良資源浪費發生,有效增加油田經濟效益。以大慶輕烴裝置為例,每當提高一個百分點的液化氣收率,就可以日增加三噸液化氣,按目前油價計算每日可創收18000余元。

2 當資源供給非常充足、各裝置達到滿負荷生產的時候,必須根據外部環境氣溫隨時變化,適當調整工藝參數,主要調整制冷量的大小及脫乙烷塔和穩定塔底溫度高低,以提高液化氣C3、C4產值。

3 當資源不充足,裝置能力存在過剩的時候,必須優化管網、優化資源配置,優先保證中深冷工藝裝置進行滿負荷生產,適當調整中深冷工藝裝置的運行工藝參數,使得液化氣C3、C4值不會有較大幅度的降低。

4 在資源發生嚴重不足,裝置能力發生嚴重過剩的時候,要果斷立刻停掉淺冷工藝的處理裝置,調整出來的資源供應給中深冷工藝裝置進行處理,以便降低能耗,保證總體效益不受較大的影響。

5 在輕烴裝置的設計過程中,要充分聯系資源實際分布狀況并要詳細考慮資源在開發生產中的存在綜合遞減的規律,選擇裝置處理能力不能一味求大，管網布局也要符合裝置的設計能力，便于資源遞減發生時的優化處理。

四.結束語：

大慶油田輕烴裝置在運行管理的過程中，通過對輕烴裝置現狀進行細致的分析，并以實例進行論證，在輕烴裝置運行優化的過程中，采取有力措施，對于輕烴裝置運行存在的問題提出了有效的解決措施，并為以后的輕烴裝置的發展提供參考依據。

[1]潘海源《輸油管線優化運行技術研究》中國石油大學，2007

[2]嚴宏東，汪玉春《用改進混沌綜合法實現熱油管道的優化設計》油氣儲運，2005，