王晴(吐哈油田吐魯番采油廠,遼寧 錦州 838200)
油田輕烴分離與精制技術(shù)研究分析
王晴(吐哈油田吐魯番采油廠,遼寧 錦州 838200)
隨著我國綜合國力不斷提升,對石油化工行業(yè)的要求也在逐漸加大,在石油化工行業(yè)中最重要的技術(shù)為輕烴分離技術(shù)和精致技術(shù),這兩種技術(shù)能夠有效提升分離產(chǎn)品的額外價值,獲得更好的進行輕烴分離效果,最終實現(xiàn)整個化工行業(yè)的經(jīng)濟價值的提升。本文的主要內(nèi)容就是對油田輕烴分離與精制技術(shù)的主要原理進行了簡要分析,并且闡述了這兩種技術(shù)的工藝流程,希望能夠?qū)τ吞镙p烴分離與精制技術(shù)的研究做出一定的貢獻。
輕烴分離;精致技術(shù);石油化工;石油企業(yè);精餾;干擾因素;脫庚烷塔
石油企業(yè)通過使用油田輕烴分離與精制技術(shù)來提升石油產(chǎn)品的附加值和應(yīng)用價值,由于輕烴具的化學(xué)結(jié)構(gòu)屬于多種低碳飽和烷烴混合物,構(gòu)成輕烴的任意一種單質(zhì)都具有不同的作用,這就決定了在生產(chǎn)的過程中要對產(chǎn)品的純度進行嚴格的控制,因此,輕烴的精制過程有著較高的復(fù)雜性和綜合性。
按照來源進行分類輕烴可以分為兩種:其中一種為在原油開采完成之后,再使用穩(wěn)定裝置對開采出的原油進行處理得到的輕烴;另一種為先是對天然氣進行凈化,在進行凈化的同時再使用深冷和淺冷裝置進行處理得到的輕烴。其中對原油進行的穩(wěn)定處理能夠有效將原油中的C1-5元素分離出來,其主要原理同降低蒸汽壓和原油飽和的原理相差無幾。
石油化工行業(yè)中最重要的生產(chǎn)過程之一就是精餾過程,精餾過程屬于物理分離過程,其主要原理為通過回流對液體混合物進行高純度的分離,這樣就能準確反映石油化工行業(yè)所生產(chǎn)出產(chǎn)品的回收率的高低和質(zhì)量的好壞。整個精餾過程中,在進行到精餾塔的階段中所使用的能量占據(jù)了較大的比例,大約為所有能耗的百分之四十左右。精餾塔為塔式汽液接觸設(shè)備,主要分為板式塔類型和填料塔類型,而根據(jù)操作方式又能分為連續(xù)精餾塔和間歇精餾塔這兩種類型。
在進行輕烴分離的時候使用的主要裝備為精餾塔系,輕烴分離工藝有著滯后性較大、流程較長的特點,并且其還有著非常強的關(guān)聯(lián)性。在實際的生產(chǎn)過程中,石油化工企業(yè)為了提升對工藝參數(shù)的控制力度,就必須保證生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性,通常使用先進的控制系統(tǒng)對生產(chǎn)設(shè)備進行控制,這樣就能顯著增加具有較高價值產(chǎn)品的回收率,降低產(chǎn)品質(zhì)量的損失率,最終就能達到降低生產(chǎn)成本的目的。
在絕大多的油田中,原料通常要經(jīng)由輕烴原料庫運輸?shù)骄毣S中的輕烴原料罐區(qū)中,輕烴原料來源較多,而且其組成成分容易出現(xiàn)變化,因此存在兩種原料設(shè)計方案(輕方案和重方案),在使用裝備對輕烴原料進行預(yù)熱或者對產(chǎn)品進行冷卻時,其主要原理為使用冷卻過程中散發(fā)的熱量來完成對輕烴原料的預(yù)熱,這樣就能達到節(jié)省能耗、降低成本的目的。脫丁烷塔主要作用為對C4以下的輕組分和C5以上的重組分進行分離,然后再經(jīng)過脫戊烷塔對上述材料進行分離,脫己烷塔的主要作用為對C6和C7進行分離,脫正己烷塔的作用為在生產(chǎn)正己烷的過程中對C6進行分離,脫庚烷塔的主要作用為生產(chǎn)庚烷,并且對C7烴和C8烴進行分離,脫辛烷塔的主要作用為對C8烴和C9烴進行分離,這樣就能生產(chǎn)出C9烴和辛烷。
對輕烴分離控制過程分離的分析主要從以下幾個方面進行:
第一個方面,在輕烴分離裝置運行的過程中極容易受到外界因素的干擾,這些干擾會對輕烴分離裝置的運行造成較大的影響,其中主要包括生產(chǎn)過程出現(xiàn)的負荷、進料過程中存在的組分波動和塔外部情況中存在的各種變化,這些外界因素都會對精餾塔的可靠性和平穩(wěn)性造成較大的影響。
第二個方面,將精餾同單變量系統(tǒng)進行對比能夠得出結(jié)論:整個精餾過程屬于多變量的過程,并且其具有較強的耦合性,操作對象為非線性對象,在進行精餾的過程中容易出現(xiàn)較大的差異性,這就給工作人員在正常生產(chǎn)的過程中造成了較大的影響。
第三個方面,精餾塔系的結(jié)構(gòu)通常為多塔串聯(lián)的類型,這種類型的精餾塔系如果在上游出現(xiàn)了不穩(wěn)定的問題,就會直接對下游塔的正常運行造成較大的影響,其中主要發(fā)生在設(shè)備的內(nèi)部,因此工作人員必須對該問題給予足夠的重視,及時對數(shù)據(jù)做出調(diào)整。當前,我國絕大多數(shù)的石油化工企業(yè)中的工作人員綜合素質(zhì)差異較大,并且他們的工作水平也良莠不齊,再受到自身心理因素和生理因素的影響,這些都會對最終的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的調(diào)整造成較大的影響。
第四個方面,在生產(chǎn)的過程中工作人員會對操作的差異性和穩(wěn)定性有著較大的影響,在傳統(tǒng)的單回路控制設(shè)備中,內(nèi)部存在著非常多的控制問題,而當前使用的先進的控制器通常使用的是多變量控制技術(shù),多變量控制技術(shù)能夠基本達到石油化工企業(yè)在設(shè)備上的需求。油田輕烴分離生產(chǎn)就使用了多變量控制技術(shù),通過該技術(shù)實現(xiàn)了對輕烴分離過程的合理控制、顯著提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,降低了生產(chǎn)能耗,最終提升了石油化工企業(yè)的經(jīng)濟效益。
綜上所述,油田輕烴分離技術(shù)和精制技術(shù)在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用,通過這兩種生產(chǎn)技術(shù)顯著提升了石油產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量,降低了生產(chǎn)過程中的能耗,提升了經(jīng)濟效益。但是在實際的生產(chǎn)過程中,還是存在著非常多的限制因素,工作人員必須對每個生產(chǎn)階段的限制因素給予足夠的重視,對這些因素進行嚴格的控制,只有這樣才能達到想要的目的。
[1]環(huán)氧丙烷生產(chǎn)技術(shù)分析[J].張志豐,吳廣鐸,趙春梅.化學(xué)工業(yè).2014(12).111-112
[2]粗異戊烯異構(gòu)化反應(yīng)工藝(英文)[J].徐澤輝,夏蓉暉,郭世卓,范 存 良,房 業(yè).ChineseJournalofChemicalEngineering.2015(05).113
[3]1,4-丁二醇的生產(chǎn)及應(yīng)用[J].李瑞香,范春芳,張志豐,吳廣鐸,趙春梅.白淑梅.山西化工.2014(03).123-124.