第5章 原油稳定

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第二节 原油稳定工艺
The process of crude stablizing
液体混合物在加热、蒸发过程中所形成的蒸气始终
与液体保持接触，直到某一温度之后才最终进行气液分
离，这种过程称为平衡汽化，或称一次汽化。当液体混 合物的压力降低时，会出现闪蒸，此时部分混合物会蒸 发，这种现象也是平衡汽化过程。
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第二节 原油稳定工艺
我国原油稳定工艺？
国内原油稳定绝大多部分采用负压闪蒸法，其次是正
压闪蒸法，采用分馏法较少（大港板桥、大庆萨中和吐哈
鄯善等几套）。因国内相当一部分的原油的C1～ C4含量为 0.8%～2.0%。
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第二节 原油稳定工艺 二、主要工艺参数的确定
各种稳定方法都有其合理的工艺参数，这是装置经 济运行的关键。原油稳定工艺的主要参数是稳定压力、温
烃含量较少的原油；二是脱水温度较低，而要求轻
烃拔出率高时，采用加热负压闪蒸流程。
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第二节 原油稳定工艺 1. 负压闪蒸法
负压闪蒸分离原理流程如图5-1 。 塔顶脱出的闪蒸
进料油温一般 为脱水温度， 50～80℃
含水原油 电脱水器 油 稳 定 塔
气经负压压缩机 压缩至0.2～ 0.3MPa（绝）。
冷凝器 未凝气 三相分离器 混合烃
负压压缩机
水
稳定原油 水
塔的操作压力 为0.06 ～0.08 （绝）左右 图5-1
负压闪蒸原理流程
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第二节 原油稳定工艺
负压闪蒸法的特点
工艺流程简单，节省热能； 稳定程度较低，负压压缩机及其控制系统应力求可
靠
负压闪蒸法适用于密度较大的原油，原油中C1～C4
主要工艺参数的确定。
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第二节 原油稳定工艺
一、工艺方法的选择
1、稳定深度的确定
2、稳定工艺的选用
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第二节 原油稳定工艺
1.稳定深度的确定
原油稳定深度是指从未稳定原油中分出多少挥发性 最强的组分（C1～C4），分出得愈多愈彻底，则原油稳定 的深度愈高。通常用最高储存温度下原油的蒸气压来衡量 原油稳定的深度。
储油罐应配有大罐抽气系统，降低油气损耗。
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第二节 原油稳定工艺
4. 油罐烃蒸气回收 其 典 型 流 程 如 图 5-5 。 立 式 油 罐 承 压 能 力 仅 为 0.50 ～ 2.5kPa ，大罐抽气的关键问题是罐内压力的控制。 为确保罐内压力在允许范围内，需配置适宜的压缩机和 实用的控制仪表，做到超压放空和低压补气，以确保安
采用铁路及水路运输的原油，装卸过程不能完全密闭，
蒸气压应略低。但装置对C5和C5以上重组分的收率（重）
不超过未稳定原油的自然蒸发损耗率。
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第二节 原油稳定工艺
2．工艺方法的选择 原油稳定的方法主要有负压闪蒸、正压闪蒸和分馏稳 定法，稳定工艺的选择应根据进料原油的组成、物性数据，
选用不同的稳定方法通过工艺过程模拟计算，对产品收率、
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第一节
原油稳定的必要性和原理
二、原油稳定原理
1.原油蒸气压与温度、组成的关系 原油中所含轻组分愈多，挥发性愈强，原油的饱和蒸气
压就愈高。
原油蒸气压随温度的升高而增加。 在相同温度下，分子量小的烃组分比分子量大的烃组分 有较高的蒸气压。
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第一节
原油稳定的必要性和原理
2. 降低原油蒸气压的方法 降低原油蒸气压的有效方法是脱除C1～C4组分，脱除 方法主要有： 闪蒸法， 一次平衡汽化（降压、加热） 在某一温度下，如果降低压力，就会破坏原来的汽 液平衡状态，使原油中一部分组分挥发出来。在同样温 度下，轻组分的饱和蒸气压高，率先挥发出来，重组分 虽然程度不同地也有部分挥发出来，但其数量少得多， 因而汽相中轻组分的含量高，达到了从原油中分离出轻 组分的目的。
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第二节 原油稳定工艺
高压气 油井流体 高压分离器
中压气
低压气 稳定原油
中压分离器 冷却器
低压分离器 去油罐
图5-3 多级分离稳定原理流程
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第二节 原油稳定工艺
多级分离稳定的特点
分离级数一般3～4级，末级分离压力一般不超过0.05MPa； 工艺简单，投资少；
适用油井生产压力较高，有足够剩余能量可利用的 原油；
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第二节 原油稳定工艺
闪蒸压力为 0.2～ 0.3MPa（绝）
加热炉 原油自电 脱水器来 换热器
冷 凝 器 未凝气 闪 蒸 三相分离器 塔
混合烃液
稳定后原油
水
闪蒸温度 80～120℃左 右 图5-2 正压闪蒸原理流程
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第二节 原油稳定工艺
正压闪蒸法的特点
可脱出较多的轻组分，可不设外输压缩机和进料泵；
可靠性的油罐气回收装置。
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第二节 原油稳定工艺
油罐气微压自控回收装置
原油储罐经密闭后，罐顶挥发气沿管道（可采用玻璃管或者钢管）进入 天然气分离器，分出轻油和水，天然气进压缩机增压后，计量外输。
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第二节 原油稳定工艺 二、分馏稳定法
分馏稳定法是按照轻重组分挥发度不同，用精馏原 理将原油中的C1～C4脱除，达到稳定的目的。分馏稳定法 的典型流程见图5-6。
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第二节 原油稳定工艺
冷凝器 未凝气 三相分离器 换热器 脱水后原油 稳 定 塔 水
回流罐
混合烃液
稳定原油
重沸器
图5-6分馏稳定法原理流程
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第二节 原油稳定工艺 二、分馏稳定法
分馏稳定法是利用精馏原理进行操作的，其稳定
塔是一个完全精馏塔，塔的上部为精馏段，下部为提
馏段，塔顶有回流，塔底有再沸系统。C1～C4的分离程 度可以按要求控制。按照原油稳定深度的要求，若只 要粗分离，对有些原油，稳定塔可以只要提馏段而不 设精馏段，这就出现了所谓“提馏法”。
第五章 原油稳定 Chapter 5 Crude Stablizing
主要内容
原油稳定的必要性和原理;
原油稳定工艺;
原油稳定工艺计算（自学）;
稳定工艺选择; 原油稳定设备 。
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第五章 原油稳定
基本要求
了解原油蒸气压与组成、温度的关系； 掌握原油稳定要求指标、稳定方法的原理和 特点； 能正确选用原油稳定工艺和工艺参数；
能量消耗、投资、经济效益诸方面进行对比分析后，并综 合考虑相关的工艺过程，确定最佳原油稳定方案。
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第二节 原油稳定工艺
原油中轻组分 C1 ～ C4 含量在 2.5% （质量分数）以下，原 油脱水或外输温度能满足负压闪蒸的需要时，宜采用负 压闪蒸稳定工艺； 原油中轻组分 C1 ～ C4 含量大于 2.5% （质量分数）时，可 采取正压闪蒸稳定工艺或分馏稳定工艺。当有余热可以 利用时，即使原油中轻组分含量低于 2.5%（质量分数）， 也可考虑采用正压闪蒸稳定工艺或分馏稳定工艺。 对于轻质原油而希望获得更多的轻组分时，可采用分馏 法；油田集输压力高可采用多级分离工艺，老油田降低 损耗改造或用作原油稳定的补充，可采用大罐抽气工艺。
相对挥发度，但温度也不宜太低。
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第二节 原油稳定工艺
正压闪蒸稳定工艺

操作压力：稳定塔的操作压力以塔顶气体产品能克服管线、 冷凝、分离设备阻力，到达压缩机进口为宜，一般可取 0.12～0.2MPa。如果距气体加工装置距离较近，可考虑稳 定塔气体不经压缩机直接进气体加工装置，但一般不要超 过0.2MPa。因为操作压力增加，闪蒸温度会随之提高，能 耗会增加。在工艺可行的条件下应尽量降低操作压力。
我国《出矿原油技术条件》对原油稳定应达到的技 术指标作出规定：
在储存温度下，稳定后原油的蒸气压（绝压）低于油田
当地大气压。
当采用铁路、水路、汽车装运时，稳定原油的饱和蒸气
压可略低，以减少蒸发损耗。
稳定装置对C5和C6以上更重组分的收率（重量百分数）
不宜超过未稳定原油在储运过程中的原油自然蒸发损耗 率。
从降低原油在储运过程中蒸发损耗的角度，原油蒸气 压愈低愈好。但追求过低的蒸气压，不仅在油田上需建设 庞大的稳定装置，消耗大量能量，而且使稳定原油数量减 少、原油中汽油馏分的潜含量减少、原油的品质下降。因 此，应根据综合经济效益来确定稳定原油的蒸气压。
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第二节 原油稳定工艺
1.稳定深度的确定 稳定原油的饱和蒸气压，在最高储存温度下的设计值 不宜超过当地大气压0.7倍；
需要加热时，能耗较高；
适用于原油中C1～C4含量大于2%（重）的原油稳定。
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第二节 原油稳定工艺 3. 多级分离稳定
多级分离稳定是将原油分若干级进行油气分离稳定， 每一级的油和气都接近于平衡状态。这种方法实际上是用 若干次连续闪蒸使原油达到稳定。其典型流程见图5-3。这 是在国外采用较多的一种稳定工艺。
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第一节
原油稳定的必要性和原理
2. 降低原油蒸气压的方法 分馏法，多次平衡汽化（加热） 分馏稳定法就是通过把原油加热到一定温度，利用
精馏分离原理，使气液两相经过多次平衡分离，使其中
易挥发的轻组分尽可能转移到气相，而难挥发的重组分 保留在原油中来实现原油稳定的。
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第一节
原油稳定的必要性和原理
三、原油稳定达到的技术指标
一、石油及其馏分的假多元系处理方法 二、石油馏分气液平衡模型 三、原油稳定的工艺计算
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第四节 稳定工艺选择 Process selection of crude stablizing
原油稳定工艺随原油性质、稳定要求、原油处理的 工艺条件等因素而不同。稳定工艺选择的核心问题是要提 高装置建设的经济性。 工艺方法的选择；
了解原油稳设备的结构。
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第一节
原油稳定的必要性和原理
The necessity & the principle of crude stablizing