某油田導熱油國產化應用可行性研究

于百杰

中國石化潤滑油有限公司潤滑脂分公司

某油田是國內發展較快的油田企業之一，主要從事油氣勘探、開發與油氣銷售業務，探明和動用石油、天然氣地質儲量巨大。天然氣一般分為伴生氣和非伴生氣，伴生氣伴隨原油共生與原油同時被采出；非伴生氣包括純氣田天然氣和凝析氣田天然氣。純氣田天然氣的主要成分是甲烷，一般占90%以上，含有少量的乙烷、丙烷、丁烷和非烴氣體。凝析氣體氣和伴生氣雖然以甲烷為主，但其中乙烷、丙烷、丁烷的含量明顯增高，可達10%～20%，甚至還含有少量的戊烷和己烷。天然氣中的非烴氣體，主要是二氧化碳、氮氣、硫化氫、氦氣、氬氣、氫氣等。原料氣需要進行脫除硫化氫、二氧化碳、水分、輕烴或其他有害雜質等凈化處理才能成為符合產品技術要求的商品天然氣，。

該油田在天然氣采集凈化方面涉及多處集氣處理站，為了提升處理效果，設備需要配置相應的傳熱系統，主要用于聯合站和集氣處理站的天然氣凈化處理和原油處理過程提供工藝用熱。據了解，該油田現場的導熱油加熱系統均在2013年以前投運，后期運行中出現導熱油損耗、污染或泄漏時補充加注。為了優化現場管理，幫助企業在降本增效方面實現突破，由此開展現場在用進口品牌導熱油的國產化替代可行性研究工作。

現場設備情況

該油田涉及4個不同的導熱油使用單位，其所屬的6個聯合站和集氣處理站使用導熱油傳熱系統，導熱油鍋爐13臺，在用導熱油為長城及A、B共3種品牌的四個產品，具體情況見表1、表2。

表1 導熱油使用情況表

表2 導熱油使用裝置和工藝

導熱油使用現狀

為充分了解該油田在用進口導熱油的質量狀況，在用導熱油取樣應確保滿足GB/T 4756《石油液體手工取樣法》的規范，以保證取樣具有全系統內導熱油的代表性，并按照國家標準GB 23971—2009《有機熱載體》和國家標準GB 24747—2009《有機熱載體安全技術條件》所要求的關鍵理化檢驗項目和試驗方法進行分析，相關結果及技術要求見表3、表4[1～3]。

表3 某油田在用導熱油分析數據

表4 《有機熱載體安全技術條件》GB 24747—2009在用有機熱載體質量指標

綜合表3和表4可以看出：

◇聯合站在用A(L-QD340)導熱油分析指標在安全使用質量指標之內，可繼續使用。

◇聯合站在用A(L-QB300)導熱油的殘炭達到停止使用質量指標，酸值和運動黏度與原新油（新油一般在20 mm2·s-1左右）相比出現較大幅度的上升，說明該油品氧化非常嚴重，需要更換油品或進行相應處置，同時建議排除導致油品氧化的原因，從根本上解決類似氧化問題的持續發生，確保系統安全穩定運行[4]。

◇集氣處理站A(L-QB300)和聯合站在用B(L-QB300)在用導熱油的閃點接近安全警告質量指標，其余指標尚在允許使用質量指標之內，在用導熱油可以繼續使用。聯合站在用B(L-QB300)閃點下降的同時酸值增加不大說明主要是發生熱裂解產生了小分子物質，集氣處理站在用A(L-QB300)閃點下降的同時酸值增加也較為明顯說明即發生熱裂解也發生熱氧化，需要進行必要的脫氣操作；為了確保后續系統的穩定運行，需要適當增加在用油檢驗頻次[5]。

國產化替代可行性

對該油田目前在用A(LQD340)、A(L-QB300) 和 B(LQB300)進行了分析評估，從產品指標及類型可分別對應長城L-QD340及L-QB300合成，相應的對比分析數據見表5。

表5 某油田在用導熱油新油與長城相應導熱油數據對比

由表5中的數據可以看出，長城L-QD340與A(L-QD340)相當，長城L-QB300合成與A(LQB300)、B(L-QB300)性能相當，完全可以替代現用的導熱油的產品，替代完成后可以實現現場油品品牌的簡化，有利于采購管理和倉儲管理。

考慮到裝置內的在用導熱油與擬替換的長城導熱油存在的混用情況，油品經長期使用理化指標和性能較新油相比可能存在較大差異，需要對其進行混兌試驗，以排除可能存在混用后不相容的潛在風險。混兌試驗方案和試驗結果見表6、表7。

表7 某油田在用導熱油與長城相應導熱油混兌分析數據

綜合表6和表7可以看出：

◇聯合站在用的A(L-QD340)導熱油與長城L-QD340合成導熱油混兌后，理化分析指標來看長城L-QD340合成導熱油與在用導熱油在基礎油互溶性和添加劑配伍性上無異常，且長城L-QD340合成導熱油滿足現場工藝使用要求，在高、低溫的理化測試中指標穩定，可按一定比例混合使用。與長城L-QD340合成導熱油混兌后對在用導熱油的性能指標具有一定的提升作用。

◇聯合站在用的A(L-QB300)導熱油與長城L-QB300合成導熱油混兌后，酸值和殘炭恢復到安全警告質量指標范圍內（在用油此項指標惡化嚴重，混兌后雖有較大改善，但無法恢復到允許使用質量指標之內，可作為短期應急使用），建議直接更換油品。

◇集氣處理站在用的A(LQB300)導熱油和聯合站在用的B(L-QB300)導熱油與長城L-QB300合成導熱油混兌后，基于理化分析數據來看說明長城L-QB300合成導熱油與在用導熱油在基礎油互溶性和添加劑配伍性上無異常，且長城L-QB300合成導熱油滿足現場工藝使用要求，在高、低溫的理化測試中指標穩定，可按一定比例混兌使用。與長城L-QB300合成導熱油混兌后對在用導熱油的性能指標具有一定的提升作用。

結束語

結合該油田現場聯合站和集氣處理站的工況特點和運行情況，在技術上開展了可行性研究，從產品指標、滿足工藝溫度要求、混兌試驗等方面論證了現場設備用導熱油國產替代的可行性。國產化替代實施后每年可實現采購及倉儲等相關管理費用下降100余萬元，有助于企業在降本增效方面實現提升，同時有助于在導熱油采購方面實現集約化管理，提升現場的管理效率。