油田联合站运行过程中的节能降耗措施优化

油田联合站运行过程中的节能降耗措施优化

摘要油田联合站是一个集油、气、水处理的综合系统，它对各转油站来液进行集中处理，可分为集油、脱水、稳定和储运四个工艺段，其能耗也分别由集油能耗、脱水能耗、原油稳定处理和转油能耗稳定能耗及储运能耗四部分构成。统计发现，油田联合站生产过程中的耗能巨大，油气集输处理系统能耗一般占原油生产总能耗的30%-40%，所耗能量包括热能、电能等，直接影响采油厂综合效益，是油田及采油厂节能降耗重点对象。

关键词油田联合站；节能；降耗措施

1 油田联合站的能耗情况分析

油田开发生产基输是一个复杂庞大的系统，由举升、计量站、结转站、集中处理站和外输等工序和相应的多种工艺完成，这些消耗是油田能耗的源头，联合站的主要工作是集中完成对原油的加热、外输、脱水和分离，其步骤和流程复杂烦琐，在这个过程中浪费的能源大大降低了联合站的效益。统计分析，处理液量、综合含水、油品性质、站内设备效率等都是影响联合站能耗的相关因素，而综合起来油田联合站其能耗主要集中在电能和热能的消耗上，电能消耗主要是用作为泵运转提供动力，热能消耗主要由石油和天然气供给，大部分被用作集输系统上，因此油田联合站节能降耗工作，需从电能、热能的消耗源头上着手，有的放矢地提出节能降耗措施，也就是降低泵消耗和原油处理以及集输系统的消耗。

2 油田联合站的节能降耗措施[1]

2.1 提高联合站各机泵效

在联合站的脱水转油系统中耗电最多的设备当属离心泵，因此离心泵的节能使用就成为节约电能的一个工作重点。

（1）合理选择不同排量的油泵的开启台数需要优化，在一定范围内，离心泵的工作排量与效率呈线性关系，因此，多开几台小泵的效率不如开一台恰当的大泵。作业区联合站有低压外输油泵4台，高压外输油泵3台，一共7台，通过计算净化油罐储量、来油流量、外输流量之间的关系，优化泵的启用个数。自使用此方法优化以来，联合站泵用电量显著下降。

（2）通过叶轮大小和减级，改变泵的运行模式，优化效率多级离心泵出口阀前后压力相差很大、工作要求扬程较低时可采用降低泵的级数，改变泵叶轮外径的大小等方法节能。减级可以减少叶轮的个数以及去除导翼，并适当地在离心泵相应部分中增加隔套、导流套，这样离心泵降低级数后相对应的功效下降很少，大致在1%士0.05%范围之内。如需重新加大输送壓力，只需再将原来拆除的叶轮重新安装上，便能迅速达到初始工作情况，本措施要求低，工作程序简单，不仅仅节约能耗，还可确保离心泵_直在最后效率区域运行。

（3）适当的选用柱塞泵相比较而言，离心泵较柱塞泵水力性能差，输送介质漏量较大，泵的运行效率低。所以高效的柱塞泵在输送介质少、输送压力要求高的工作场所应优先选择。

（4）变频器的应用由于通过改变泵出口阀门的开启程度的大小来改变泵的输送介质流量，节流损失高，泵的口径与输送管径大小不一致，压力损耗很大，输送管道网络工作功效不高。通过变频来改变泵速可调节泵的出口扬程与输送网络压力损耗一直，不存在多余的扬程，不会发生因节流而导致的消耗，故电能能保持很高的利用效率。使用变频方法，方便地调整泵运转速度，优化了泵的运行，降低了由于阀门开启程度变小而产生的压力损耗。

（5）开展注水泵涂膜技术，降低注水泵能耗通过比对近几年应用的注水泵节能技术如调整泵型、泵前应用变频调速装置等，注水泵涂膜也有较大的节能潜力。由于使用的水中溶解了众多的钙、镁、钠等金属离子，水的硬度大，常常导致泵产生污垢，不但压缩水在泵中流通通道，增大摩擦力，改变输送效率，而且还减小注水泵的出口压力、排量，使耗电增大、泵的使用期限也相应减少。而涂层原料具有抗高温、抗老化、抗腐蚀、摩阻小等突出优点，能达到表面光洁效果。高压注水泵采取增效涂层技术，一是具有较好的节能效果，二是具有较强的机械性能和抗腐蚀，能够延长高压注水泵机件的检修周期。对于泵效低的注水泵采用增加涂膜措施，能有效降低单耗。

2.2 改进加热炉使用，增大炉效

（1）应用加热炉涂膜技术，以增大加热炉的炉效很多加热炉都是工作负荷量高，炉的外表面温度高及热功效不高的缺点。炉火产生的热量不能充分传递到被加热物体上，这一关键因素导致当前加热炉节能效果不能提高。根据热力学公式可以看出，假如加热炉利用效率保持不变，提高加热炉反射能力，减少加热炉的穿透量，单位时间内可以提高加热炉的热吸收量，故而较少了热负荷。实际生产中，常常在加热炉内侧涂装高温红外线附属材料来达到减少热损失实现降低能耗的目的。

（2）按计划清洁加热炉的炉管，更换加热炉火嘴处于运行状态中的加热炉，排放烟雾中油焦、含硫化合物等固态颗粒杂质会与炉管表层发生激烈的碰撞，一些杂质在相互碰撞的能量驱使下，会吸附在炉管外表面，此外，烟雾杂质中含硫化合物等会对炉管产生腐蚀，腐蚀反应物粘连在炉管外壁上，伴随加热炉使用年限增加，炉管外壁聚集的杂质日益增厚，降低导热性能，进而降低热效。如定期进行火嘴清理和更换，预计能够提高加热炉热效率2%。

2.3 脱水系统节能

联合站脱水系统担负着脱水任务，中转站来油经过加药、沉降、脱水泵、加热炉最后进入电脱水器，脱水后含水指标达3‰以下，各环节互相关联，能耗需求量大，因此做好脱水系统各环节参数调控至关重要。

（1）加强脱水器参数控制一是保持脱水电场的稳定，降低电场变化的影响；二是确保脱水器稳定工作的基础上，尽力减小工作电流。每台脱水器控制电流在5-30A，单台电脱日耗电量便能控制在400kWh左右，进而降低脱水耗电量。

（2）合理选择药剂，并控制加药数量根据联合站自身含水油油质，合理选择药剂可使脱水效果有显著提升。在脱水器稳定情况下，可进一步调节加热炉的参数，炉温最低可控制在55℃左右，节省加药量的同时还能大量节省加热炉耗气量。

（3）优化电脱水器启用台数在脱水效果较理想时适当减少脱水器运行台数，能够得到显著的节电效果。

3 结束语

对于联合站来说，降低能耗就是降低生产成本投入。而联合站的节能重点在于设备节能，加强设备调控、降低各项单耗，才能有效提升能效水平，实现利益最大化。

参考文献

[1] 李健.浅谈如何搞好联合站节能降耗[J].科协论坛，2009，（1）：6-6.