原穩裝置原油含水控制及改進措施

李澤兵

（大慶油田創業集團南垣股份公司油氣處理廠，黑龍江大慶 163000）

隨著我國油田的不斷開發，油田已經逐漸進入到開采的中后期，油田的含水量逐漸升高。原穩裝置原油含水量和聯合站中脫水裝置的脫水效果有著直接的影響，一旦操作出現問題，就會影響原穩裝置的安全運行，同時穩定塔內含有的少量水經過氣化后會形成汽提作用，輕烴產量和裝置產品有所增加，所以原穩裝置原油含水量的合理控制，有利于裝置經濟合理性的運行，保障裝置運行處于最佳狀態。

1 原油含水對原穩裝置的不利影響

1.1 對設備的影響

原油中一般都含有一定量的水，水中又含有一定量的鹽類溶解物質，同時還有一些顆粒狀懸浮物漂浮在原油中，主要包括鈉、鈣、鎂的氯化物等。其中氯化鈉的含量最高。以上物質都可能對加工過程產生影響：①造成設備結垢。水分在換熱器和加熱爐中的不斷蒸發，鹽類物質就會逐漸沉積在管壁上，造成傳熱效率下降，流動壓降增加，隨時可能造成管道的堵塞；②造成設備的腐蝕。在水解的作用下CaCl2、MgCl2能夠生成較強腐蝕性的氯化氫，尤其是在溫度較低的設備中，和水形成鹽酸，對設備具有較強的腐蝕性。

1.2 對操作的影響

原穩裝置可能因為原油含水量的升高，造成塔內的氣相負載超過塔的分離能力，輕烴產品質量可能因為出現的液泛現象造成其不合格，影響裝置的安全運行，穩定塔內的壓力會短時間升高，塔頂的氣體被排出，產品出現流失，對周邊的環境產生污染，容易發生安全事故。原穩裝置運行出現問題，就會造成加熱爐燒偏，控制難度增加，輕烴產量受到影響。

1.3 對產品質量的影響

原油含水量較高時，原穩裝置的操作穩定性就會出現問題，輕烴密度受到一定的影響，通過對輕烴分化結果調查研究可以發現，C9以上的產品含量有所上升，可能會出現黑烴的情況。

2 原油含水對原穩裝置的有利影響

原穩裝置穩定塔的溫度一般在200℃以上，原油中的水經過汽化變為水蒸氣，原穩裝置因為塔內的汽提作用產生一定的影響，主要表現為以下幾點。

2.1 對拔出率的影響

通常情況下加熱爐的出口溫度在200℃以上，塔頂的溫度在100℃左右，塔頂的壓力為130MPa，輕端組分拔出率在含水量0.1%～0.5%時增長的速度比較快，輕端組分拔出率隨著原油含水量的增加而升高，一旦原油含水量超過0.5%時，輕端組分拔出率還會繼續增長，但是增長的速度有所下降。

2.2 對能耗的影響

按照加熱爐出口溫度200℃以上時，塔頂溫度保持在110℃，塔頂壓力130MPa的條件下，一旦原油的含水量超過0.3%時，拔出率就可能超出3%的設計范圍，需要對操作參數進行適當的調整，保障拔出率在科學合理的范圍內，保障原穩裝置平穩、高效的運行。制定加熱爐與原油含水的變化曲線，通過曲線可以了解到拔出率相同的情況下，原油含水量在0.5%時加熱爐負載發生變化，加熱爐溫度在原油含水量0.1%～0.5%，通過對參數進行適當調整溫度有所下降，加熱爐的耗氣量也有所減小，能量的消耗降低；如果原油含水量超過0.5%，水在加熱爐中蒸發為水蒸氣，熱量消耗過大，汽提效果不明顯，加熱爐的負荷加大，原油含水就會造成能量的大量消耗。

3 原油含水的主要現象

3.1 原油入爐壓力升高

加熱爐中原油的壓力一般小于0.70MPa，原油中如果含水量較多，水就會大量的蒸發，氣阻增大，加熱爐內的壓力也會隨著升高。

3.2 加熱爐出爐溫度降低

原油中水的大量蒸發，發生汽化反應，就會造成熱量的大量損耗，加熱爐的溫度上升比較緩慢，影響出爐溫度。

3.3 空冷器冷后溫度升高

空冷器管束因為大量的水蒸氣會瞬間氣量增加，造成空冷器的負荷加大，溫度就會逐漸升高，超過控制參數范圍。

3.4 穩定塔塔頂壓力升高

穩定塔塔頂會因為水蒸氣含量的增加造成壓力逐漸升高，如果壓力超過標準范圍就會產生不良影響，同時塔頂壓力的變化也會造成穩定塔液位的變化。

3.5 回流罐脫水量增大

水蒸氣冷凝后會產生大量的水滴，水滴的逐漸積累會造成回流罐界面升高，調節閥的開度就會加大，一旦調節閥的開度達到100%，就會造成油水界面無法控制，需要調節閥副線增加脫水量。

3.6 壓縮機一級排壓升高報警

不凝氣壓縮機入口會因為塔頂壓力過高造成流量增加，處理能力就需要加強，一旦排氣壓力大于0.31MPa，壓縮機就會發出警報，需要及時處理，否則保護系統就會起動，自動停機。

4 原油含水高對原穩裝置運行的危害及采取的主要措施

原油含水量較高時，一旦經過加熱爐進入到穩定塔后，就會造成以下危害：

①成品罐內可能出現沖塔等事故的發生；②裝置的機封可能因為壓力下降，出現氣蝕現象，機封的損壞可能出現泄漏等問題發生；③燃料的氣量因為出爐溫度的下降，會逐漸的增加；④隨著輕烴產品中含水量的逐漸增加，罐區脫水負荷增大，直接影響產品的質量。

生產過程中，一旦原油的含水量比較高，就要第一時間上報調度室，對原油含水量進行分析和化驗，調度室聯系聯合站，做好協調工作，避免高含水對生產產生不良影響。尤其注意塔頂壓力和塔液位變化，一旦變化幅度比較大，就要進行人工調節，保持塔內液位在20%左右。如果發現回流罐的液位短時間內上升，就要對輕烴外輸調節閥進行關閉，避免影響成品罐，同時停止回流泵。含水量較高時，回流罐脫水處理加大，情況嚴重的時候，需要到現場打開副線閥，加快脫水速度，避免回流造成安全事故發生。穩后泵如果發生氣蝕現象，就要對泵出口閥門進行調節，保障放空排氣的正常進行。根據現場的實際操作情況和原油含水量分析，適當對裝置的溫度進行調整，加熱爐的出口溫度想要降低，就要進行手動調節。操作人員一旦發現塔頂壓力大于0.08MPa時，就要開啟壓縮機，如果壓力超過0.12MPa時，就要打開放空閥。同時檢查回流罐是否發生污染，如果污染就要及時清理，還要檢查輕烴儲罐是否發生污染，如果污染就要關閉進料閥，進行清理。如果通過降溫降量還不能保障裝置的正常運行，就要進行冷運處理，冷運處理過程中，要關閉加熱爐，關閉加熱爐風機，關閉火嘴前手閥以及加熱爐煙道擋板和各風門。

5 改進建議

近幾年，原油中含水量越來越高，含水值持續走高，原穩裝置大部分都處于非正常狀態工作中，造成工人的勞動強度加大，也影響設備的正常運行，因此根據實際的情況，制定以下幾點有效的控制措施：①引進先進設備，安裝在線原油含水分析儀器，及時了解原油的含水情況，并采取有效的解決措施，保障數據參數的平穩，降低加熱爐能源的消耗；②適當增加一臺原油緩沖罐，當原油的含水量較大時，首先進行站內循環，內循環運行的時間根據實際情況制定，避免因為內循環造成大量熱量的損失，直到原油含水量處于正常范圍內再進行后續流程。

6 結語

原穩裝置運行過程中受到的影響因素比較多，主要的問題之一就是原油含水量，因此應熟練和精心對原穩裝置進行操作，還要科學合理地控制原油含水量，增加創新改造項目，保障原穩裝置運行的安全、穩定，保障操作平穩率，保證輕烴產量，降低能源的消耗量，避免安全事故的發生，促進其長遠發展。