摘 要:原油穩定加工工藝是處理原油的重要工藝之一,根據原油組成成分與各物質含量的不同,原油的加工工藝也分成不同的種類和級別。隨著原油加工技術的不斷發展和科學技術拓展范圍的擴展,以前的原油穩定加工技術已經遠遠不能滿足現階段工業對原油加工的要求,分餾法越來越廣泛應用到原油穩定工藝中去。因此,為了促進原油加工的不斷進步,根據油田實際的施工情況,采用分餾法對原油穩定工藝產生的廢物進行回收利用,通過各種創新的措施使工程消耗降到最低。
關鍵詞:原油穩定;技術;加工工藝;分析;節能
隨著我國原油消耗的不斷增大和需求的擴張,激烈的市場競爭要求每一個企業加強技術支持,不斷去開拓創新石油加工的新技術和新工藝。其中原油穩定就是重點之一,原油的加工處理分為各種不同類型的技術,其中原油的穩定屬于原油初加工過程中的重要工藝之一,原油穩定加工的目的就是降低原油運輸過程中能源的消耗,將原油中的輕成分回收利用,促進原油處理的高效率。只有原油穩定工藝達到了一定水準,才能夠促進石油加工過程順利進行。但另一方面,原油加工工藝又是十分耗能的一種工藝,因此只有處理好原油穩定的施工過程,提高原油穩定處理效率,降低原油穩定的消耗,才能真正得做到石油加工的節能減排。本文就現階段原油穩定技術的實際應用情況,對原油穩定加工分餾法的選擇應用與相關技術拓展進行探究分析。
1 對原有穩定工藝的相關介紹
1.1 穩定是指將原油中含有的構成物質原封不動的保護好,使其不被分解或揮發。原油中的主要成分是輕烴物質,而低碳烴碳與碳四在常溫下處于氣體的狀態,很容易在空氣中揮發出去,這些物質在揮發的過程中又很容易將其他的烷類物質帶走,因此造成原油成分的缺失,帶來大量的消耗損失,原油穩定就是指在降低原油蒸汽壓的條件下將這些烴物質穩定在原油中,將易揮發的烷類物質完整的脫出,從而穩定原油的構成。
1.2 原油穩定的作用與目的。由于原油中易揮發出烴類與烷類物質,因此在儲存運輸的過程中,常溫條件下這些揮發出來的化學物質難免會對儲存和運輸原油的管道、設備等造成一定的損壞和傷害,從而加大原油儲備設施的壽命損耗,增加了不必要的設施保養與更換費用。降低原油儲存與運輸過程中的消耗、降低原油的飽和蒸汽壓與揮發性是原油穩定加工工藝的主要目的,從而減少原油內物質含量的揮發和消耗,減免原油物質蒸發對相關儲存和運輸管線設備的侵蝕,從而減少不必要的設備保養與更換花銷。最終提高原油的質量和使用壽命,減少能源消耗,提高原油的利用率,為環境保護做出貢獻。
2 分餾法的概念與設備要求
2.1 分餾法的主要原理就是根據原油構成物質中的氣體和液體不同類型,將其多次進行相對平衡狀態下的剝離,分離后的氣體多數是由易揮發的輕組分構成,原油中保留的就是不易揮發的重組分。當然,分餾法也并不是任何情況下都適用,只有滿足以下條件時才能夠使分餾法發揮真正的效用。第一,要保證兩相能夠在某一場所充分地進行接觸;第二,液體組成物質中的輕組分要占據大部分比例;第三,在溫度上液相一定要對于氣相。分餾法經過長期的應用試驗,是現階段分離原油的最適用方法之一,其憑借自身優秀的特長,成為穩定原油工藝之首。如果滿足以上三個條件,那么分餾法就能夠發揮出最高效用,相對較徹底地去除原油中甲烷、丙烷、乙烷等成分,達到穩定原油的最佳效果。
2.2 在設備上,分餾塔內部設置提餾段、精餾段、塔頂帶回流。分餾法原油穩定設備主要由穩定器和閃蒸罐兩大部分組成,以及能夠適應氣體液態形式的氣體壓縮機,該機器的調節范圍較大,安裝檢修都便捷,要保證其進口有適當的真空度。
3 分餾法在原油穩定施工中的具體流程
3.1 分餾過程基礎參數的確定。操作壓力是原油加工過程中的基礎參數之一,操作壓力的確定需要考慮多方面的因素,包括穩定原油工藝的種類、所需蒸汽壓、原油穩定能耗等。其中負壓穩定直接影響到原油穩定所需要的蒸汽壓數值,一般情況下,將壓力控制在0.7-0.9MPa之間,加熱閃蒸壓力控制在0.3MPa上下。分餾穩定法壓力的確定還可以通過工藝的使用來加以仔細的計算。同時操作壓力還會給溫度帶來一定程度上的變化,操作壓力數值越大,造成的操作溫度也就越高,加熱閃蒸的溫度一般被控制在120℃左右,負壓穩定的操作溫度一般情況下都被控制在60℃上下。同樣,分餾穩定法的塔底溫度也可以通過采取的工藝計算出來,一般情況下,塔底溫度保持在100℃。
3.2 天然氣脫水。天然氣脫水是穩定原油的重要環節之一,摻有水分的天然氣對于原油穩定來說是十分危險的,因為摻水的天然氣會造成運輸過程中的阻力,導致輸氣管道堵塞、接觸器械的腐蝕、器械閥門的磨損破壞、原油檢測儀表的損壞等。造成測量數值的不準確,需要重新進行數據的測量。現階段,我國的許多石油企業采用的都是制冷的方式分離出天然氣里面的水分和油分,其中氨是最常用的制冷物質。利用氨氣的物理性質,即氣化吸熱和冷凝放熱,對其進行壓縮處理產生制冷效果。
3.3 輕烴的回收利用。輕烴是組成原油中成分的重要角色之一,輕烴的回收工作對原油穩定有著重要的影響。原油中的氣體組成成分主要是飽和烴,但是構成所占的比重差別不一,其中一部分氣體是運輸過程中被分離出去的,另一部分則是從穩定裝置中分離出去的閃蒸汽。現階段,國內一般采用冷凝法進行氣體的分離,根據不通氣體的物理冷凝點不同,在冷凝的過程中依次得到不含雜質的烴類氣體。這種方法根據制冷量產生原理的不同,可以分為外加冷源、自制冷、混合制冷三種形式。
綜上所述,石油工業作為我國的支柱產業之一,處在發展的重要階段,對我國整體產業經濟的發展有著不可小覷的作用。在石油加工工藝不斷進步的今天,必須加強對原油穩定處理的研究,爭取跟隨環保時代腳步,創造新型高效率的原油穩定工藝,用最少的消耗創造最高的效益,使我國石油產業屹立于未來世界之巔。
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作者簡介:周自陽,男,工程師,畢業于西安石油學院,主要從事注水井調剖(驅)工藝研究和原油穩定技術服務工作。