浅析原油稳定

《浅析原油稳定》
学院：石油工程学院
专业：油气储运工程
班级：储运班
姓名：某某某
学号：
浅析原油稳定
摘要：原油是一种宝贵的一次性资源，是发展现代工农业生产不可缺少的基础性物资。

由于原油中含有一定量易于挥发的轻组分，如果油气集输与处理工艺流程不密闭，轻组分就会挥发损耗掉，造成油气资源的浪费。

为了解决这一同题，我国各油田已普遍采用油气集输密闭流程，并建设了一大批原油稳定装置。

这些装置的运行大幅度地降低了原油的挥发损耗。

同时，每年可回收几十万吨的轻烃，取得了很好的经济效益和社会效益。

关键词：工艺；能耗；控制技术；原油稳定
Crude Oil Stabilization of A Brief Analysis
Abstract：Crude oil is a kind of precious one-time resources and an essential for the development of modern industrial and agricultural production. Because the crude oil contains a certain of volatile oil components, if the oil gas gathering and processing process is not confined, the light component will be volatile and loss, resulting in the waste of oil and gas resources. In order to solve this problem, the oil gas gathering and transportation sealing process has been widely used in various oil fields in our country, and a large number of crude oil stabilizing device has been built up. The operation of these devices greatly reduces the volatility of crude oil. At the same time, every year can be recovered from the light hydrocarbons of hundreds of thousands of tons of light hydrocarbon, and achieved good economic and social benefits.
Key words：Processing；Energy Consumption；Control Technology；Crude Oil Stabilization
目录
1 原油稳定基本知识 (1)
1.1原油稳定的基本概念 (1)
1.2原油稳定的实质及意义 (1)
1.3原油稳定界限 (1)
1.4原油稳定方法的选择 (1)
2 原油稳定方法 (1)
2.1多级分离法 (1)
2.2 负压闪蒸法 (1)
2.2.1工艺特点 (2)
2.3正压闪蒸法 (2)
2.3.1工艺特点 (2)
2.4分馏法 (2)
2.4.1闪蒸法加分馏法 (3)
2.4.2简化分馏法 (3)
2.4.3工艺特点 (3)
2.4.4分馏法在原油稳定施工中的具体流程 (3)
3原油稳定工艺及装置 (4)
3.1原油稳定工艺与其他工艺过程的结合 (4)
3.2原油稳定装置的控制技术 (4)
4 能耗分析 (4)
4.1负压闪蒸能耗 (4)
4.2正压闪蒸能耗 (4)
3分馏能耗 (5)
5 规划设计中一些问题 (5)
5.1原油分子量取值问题 (5)
5.2负压闪蒸中的问题 (5)
5.3原油稳定与相关工艺相结合中的一些具体问题 (5)
6 发展我国原油稳定技术的几点看法和建议 (5)
参考文献 (6)
1原油稳定基本知识
1.1原油稳定的基本概念
原油在储运过程中，一部分轻组分由于易蒸发而损耗掉。

减少这一损耗的一个有效办法就是将原油中易于挥发的轻组分早地分离出来，这一分离过程就是原油稳定。

1.2原油稳定的实质及意义
（1）降低蒸发损耗，减少输送与储存时的损失。

（2）回收轻烃，为石油化工提供宝贵原料，为工业与民用提供洁净燃料，是综合利用油气资源，提高油田经济效益的有力措施。

（3）因为降低了原油的饱和蒸汽压，可以减少输送过程中由于轻组分气化而造成的困难；降低管线流动阻力；节约加热能量；也延长了输送泵的使用寿命。

此外，原油稳定对减少环境污染，保证原油安全储运也具有重要作用[2]。

1.3原油稳定界限
并非任何情况都需要进行原油稳定，关键在于原油蒸发损耗多少和经济效益。

如果从油井到炼油厂的全部过程都能够达到密闭，就没有必要进行稳定。

重质原油可以不进行稳定，但利用原油脱水和外输温度较高的特点，同时实现稳定也是值得的。

1.4原油稳定方法的选择
对原油稳定工艺的选择，其目的就是在一定的工艺条件下，根据一定的要求，确定一个最为经济、可靠的稳定方法，以期用比较经济的方法取得最好的稳定效果。

这里要考虑以下几个因素：原油的组成；原油集输各个环节的工艺条件；各种稳定方法的工程投资、运行费用、操作维护等。

目前，原油稳定所采用的基本方法有多级分离法、正压闪蒸法、负压闪蒸法、常压分馏法。

2原油稳定方法
2.1多级分离法
它是将原油在若干个压力等级下进行油气多次闪蒸分离，压力逐级降低直至常压。

这一方法的使用前提是自井口来的油气必须有足够高的压力，它能够充分利用地层能量实现原油稳定。

2.2负压闪蒸法
负压闪蒸是靠降低分离压力，增加轻重组分的相对挥发度，在不专为原油稳定另行加热的条件下，使原油中的轻组分部分脱出，降低原油的蒸气压。

油田内原油脱水
后进罐时温度最高，负压稳定就应设置在脱水油进罐之前。

由于原油不需要再加热，靠脱水器压力可以直接向负压塔顶进油。

塔顶气进压缩机之前会有冷凝液，需设置除液器和排液泵。

若采用可带液的螺杆式压缩机，则可省去这些设施。

2.2.1工艺特点
（1）流程简单。

负压闪蒸工艺原油稳定塔操作温度低，不同区块的脱水原油混台后，可直接进入负压闲蒸塔进行闪蒸，无需经过一系列繁琐的塔前换热过程。

（2）工艺的独立性强。

负压闪蒸方案原油稳定塔的操作，受脱水后原油含水量的影响较小，与原油脱水系统流程交叉也较少，系统独立性强。

（3）自控程度高。

由于负压闪蒸工艺的关键在于负压压缩机的运行管理，负压压缩机及原油稳定塔塔底泵全部采用变频调速技术．既节能降耗，又能保证生产操作平稳，在方案设计中强调了仪表的自控水平和工作人员的技能素质培训[7]。

2.3正压闪蒸法
正压闪蒸是靠提高温度，使原油达到稳定。

随原油性质不同，在常压下一般需加热到90℃—150℃。

压力越高，加热温度也越高。

通入水蒸气或采用较高闪蒸压力，可降低加热温度。

用伴生气代替水蒸气也有降低分压的作用，但伴生气在进压缩机前不能冷凝，使压缩机负荷增加。

加热过程需要设置换热器和加热炉，原油进出一般需要设泵。

闪蒸出的气经换热和分离后需用压缩机增压送出。

适当提高闪蒸压力，有可能取消压缩机和稳定原油泵。

闪蒸气的热也应当通过与来油换热回收。

2.3.1工艺特点
（1）脱出气利用闪蒸塔的压力，可以省掉外输气压缩机。

（2）稳定原油可以和来脱水原油换热，保证了热量的综台平衡，降低了能耗。

（3）装置不设进料泵，充分利用了分离器的压力。

（4）采用直热式加热炉，原油在炉内闪蒸，代替了闪蒸塔。

便于橇装化，简化了工艺，节约了大量钢材。

2.4分馏法
分馏法稳定可以随不同要求有多种变型。

若要求稳定原油中某轻组分尽量少，可采用塔顶进料和塔底加热的提馏法。

如对塔项气中某重组分也有限制，则要求有提馏
C的拔出率，则温度必须较低。

当原油含水过多时，有可的分馏塔。

如果塔顶限制
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能在段塔板中出现冷凝水破坏分馏，为此，需设置侧线抽水设施。

由于原油组分和含水都会有较大波动，塔的运行工况将会与设计不符，实际状况很难保证正常运行。

原油稳定的组分分割要求不必象炼油那样严格。

为此提出两个简化方案。

2.4.1闪蒸法加分馏法
在上述闪蒸分离的基础上，增加一个凝液提馏塔，压缩冷却后的凝液经过分水再进塔分馏，并将塔底产品送回原油。

该塔只是为了将较重组分退回原油，仅需设几个塔板，工艺也可以简化。

2.4.2简化分馏法
容易脱水的凝析油或轻质原油，可以考虑原油分流进塔．不设回流和再沸器。

由于油中含水较低，水可从塔顶带出。

如果塔顶产品允许带出较多重组分而采用较高的温度，含水高些的原油也能采用。

在塔底进口以下加几块塔板，适当通入一些塔顶不凝气或低压伴生气进行气提，可提高拔出率，也可用于提高压力或降低加热温度，同时也有利于水从塔顶带出。

这将增加压缩动力，但对可拔出轻组分较少的原油将会有明显效果。

2.4.3工艺特点
（1）轻烃回收率高。

保证了原油的质量。

（2）稳定后原油与进料原油，未脱水原油换热，回收了大量的热量。

（3）由于是常压分馏，因而塔顶的脱出气采用压缩机增压后冷凝分离，要求质量较高的心压缩机，同时为了回收低温位的热，加大了换热器的面积，增加了工艺的复杂程度。

2.4.4分馏法在原油稳定施工中的具体流程
（1）分馏过程基础参数的确定。

操作压力是原油加工过程中的
基础参数之一，操作压力的确定需要考虑多方面的因素，包括稳定原油工艺的种类、所需蒸汽压、原油稳定能耗等。

（2）天然气脱水。

天然气脱水是稳定原油的重要环节之一，掺有水分的天然气对于原油稳定来说是十分危险的，因为掺水的天然气会造成运输过程中的阻力，导致输气管道堵塞、接触器械的腐蚀、器械阀门的磨损破坏、原油检测仪表的损坏等。

造成测量数值的不准确，需要重新进行数据的测量。

（3）轻烃的回收利用。

轻烃是组成原油中成分的重要角色之一，轻烃的回收工作对原油稳定有着重要的影响。

原油中的气体组成成分主要是饱和烃，但是构成所占的比重差别不一，其中一部分气体是运输过程中被分离出去的，另一部分则是从稳定装置中分离出去的闪蒸汽[5]。

3原油稳定工艺及装置
3.1原油稳定工艺与其他工艺过程的结合
(1)原油稳定与原油脱水的结合
原油稳定应紧接在原油脱水之后，这样一方面可排除水对原油稳定过程的干扰；另一方面可利用脱水后的温度对轻组分进行闪蒸分离。

(2)原油稳定与原油热处理的结合
当原袖外输需要热处理时，原油稳定应与热处理过程紧密结合。

因为，原油热处理通常要将原油加热到100℃以上，这一温度对原油稳定是非常有利的，应充分利用，以提高稳定效果和减少加热能耗。

(3)原油稳定与油田气处理的结合
原油稳定所得到的是一种宽馏分烃类混合物，它既不符合天然汽油的质量标准，也不符合液化石油气的质量标准。

因此，稳定混合物应送人油田气处理装置进一步处理[1]。

3.2原油稳定装置的控制技术
（1）稳定塔的液位控制。

这对负压原油稳定装置来说尤为重要。

因为液位的不稳定将影响真空度、闪蒸效率和压缩机的操作参数。

而液位超高会造成跑油，液位过低会造成泵抽空，这将引起更大的事故。

一般来说，稳定塔的液位都采用单法兰液位计进行监测。

（2）加热炉的温度控制。

立式加热炉是通过调节燃料气流量来自动控制原油的加热温度卧式炉采用手动阀调节燃料气流量控制原油加热温度，并设置炉子出口温度超高报警来保证安全。

（3）压缩机的流量控制。

这一点对离心压缩机来说显得十分重要。

通过流量监测可控制防喘振阎，以保证压缩机的正常运转和真空度的平稳。

（4）外输气的压力控制。

对外输气压力进行控制，可确保系统的真空度以及压缩机出口压力的平稳[4]。

4能耗分析
4.1负压闪蒸能耗
前面说过负压闪蒸可不设泵，而且不需专门加热，因此能耗主要是压缩动力和闪蒸气带走的热。

4.2正压闪蒸能耗
正压闪蒸能耗主要是泵、压缩机的动力和燃料。

泵用于原油增压，总能耗取决于
原油量和加热与换热的阻力。

对气相产品来说，拔出率越高则单位能耗越低。

4.3分馏能耗
分馏方法变型很多，加上要求的不同和具体设计上的差异，能耗会有较大差别。

如果塔侧和塔底都用泵进行再沸循环，则泵的动力还要增加[6]。

5规划设计中一些问题
5.1原油分子量取值问题
原油组成是由色谱分析和实沸点蒸馏得出的，一般以重量百分数表示，而在工艺计算时需要折合成分子组成[3]。

在折算中最棘手的问题是原油的最重组分分子量应当取多少。

如果分子量取大了，则最重组分的分子分率减少，轻组分的分子分率增大，从而造成计算的轻组分变大。

5.2负压闪蒸中的问题
负压闪蒸存在带液式螺杆压缩机轴承易损和腐蚀间题。

轴承易损往往是由于轴封气中带水和轻油，导致轴承润滑油稀释的结果。

5.3原油稳定与相关工艺相结合中的一些具体问题
原油脱水或输送是要求常年连续运行的，原油稳定则不一定能做到。

正压闪蒸或分馏则每年需要较多的检修时间，为了做到在检修或临时故障时不影响操作，加热热源不应设在稳定装置内。

稳定原油进敞口罐不会有很大损耗，但从防火、防雷和环境保护考虑，至少应采用有呼吸阀和阻火器的油罐。

6发展我国原油稳定技术的几点看法和建议
（1）新建一批原油稳定装置
（2）改造一批原油稳定装置
（3）加强原油组分的化验分析
原油组分的化验分析．是优化选择原油稳定生产工艺方法计算的重要依据，也是原油稳定处理后，鉴定稳定效果的重要手段。

（4）关于原油稳定装置的建设规模和布局
原油稳定装置的建设和其它石油化工装置的建设共同点是，不宜过于分散和建设规模太小。

凡有条件集中处理的应当集中处理这样生产管理方便，消耗少。

收益大，技术经济更合理。

原油稳定装置宜与联合站相配套建设。

（5）关于原油稳定深度的确定
降低原油在装运过程中的蒸发损耗，充分利用油气资源对于轻组分潜含量较多的
轻质原油或凝析油。

在不影响炼油厂汽油质量情况下，在油田内深度稳定。

（6）设备开发
设备应随着原油稳定技术的发展，创造条件。

采取国内开发研制与国外引进两条腿走路的办法，逐步形成符合我国各油田实际情况的系列化、标准化、通用化的设备，实现撬装化的施工方法。

（7）开展装置型谱系列筛选
研究确定发展我国原油稳定技术路线，通过反复调查和多方面的论证，已在过去争议不清的原则性问题上，有了较大的改观。

目前安排进行原油稳定装置的型谱系列筛选，已有了较好的条件。

建议总公司指定一个设计单位．尽快开展原油稳定装置的型谱系列筛选工作。

（8）统筹安排，做好规划
对建设炼油厂的油田，建议在规划建设油气综合利用工程或安排技术改造工程的建任务中，将联合站、原油稳定、炼油和轻烃回收及其综合利用几大环节上的工程建设，统筹研究、合理布局，以便充分利用油、气资源，减少生产工艺过程、降低生产消耗、节省占地和建设投资。

参考文献
[1]张松.浅析原油稳定.
[2]张博.原油稳定工艺及意义.
[3]龙怀祖.原油稳定工艺探讨.
[4]孙爱忠.原油稳定装置的评述.
[5]周自阳.原油稳定的相关技术分析.
[6]万力利.原油稳定设计工艺研究.
[7]羊东明，孟凡彬，王峰.塔河油田原油稳定的负压闪蒸工艺.。