负压原油稳定装置工艺参数与轻烃收率分析

负压原油稳定装置工艺参数与轻烃收率分析

刘培

黑龙江省大庆油田有限公司天然气分公司油气加工一大队黑龙江省大庆市163000

摘要：负压原油稳定装置在油田原油资源的集输过程中发挥出了非常重要的作用，实现了整个原油集输过程的节能降耗，也是油田针对原油进行预处理过程中非常重要的一个环节。负压稳定装置在实际的应用过程中具有能耗较低，工艺流程简单等一些特点，但是在生产实践过程中，由于种种因素的影响导致原油稳定并没有实现普及应用，而一些已经投产的负压原油稳定装置实际的经济性能也相对较差。本文主要针对负压原油稳定装置工艺参数及轻烃收率进行了探讨。

关键词：负压；原油稳定装置；工艺参数；轻烃收率

引言：

当前多数的油田在在展开在过程中都会涉及到原油产品、油水分离、油气分离、原油净化、原油稳定等几个阶段[1]。在后期的原油稳定阶段中会将原有组分中的一些轻组分脱离出来，从而在保证常温常压的条件下实现原油蒸汽压的有效降低。在油田的实际生产过程中，经常会因为各种因素的影响导致大量的轻烃被排放到大气中，而在这一过程中会造成大量原油的损失，形成了严重的能源浪费现象，而且也会对环境造成严重污染，虽然轻烃本身并没有毒性，但是在排放到大气中后会产生光化学氧化剂，最终形成一种具有较强毒性的烟雾。在此情况下，为了有效将轻烃组分从原油中顺利的脱出，在整个原油稳定阶段，实现原油蒸汽压的有效控制就成为了关键所在。

1温度与压力的影响

在油田生产实际过程中，随着介质温度的不断提升，轻烃的收率也会出现逐步增长的现象。但是介质温度通常情况下都不应该超过原油的初馏点，不然就会造成C6出现拔出率过高的现象，进而会对原油的物性造成较大的影响，虽然形成了局部利益的增加，但是会导致整个油田的生产效益变差，而且在这一过程中也会出现较多的能量消耗。

根据烃类物质的蒸汽压图可以发现，烃类在液化的整个过程中会受到温度以及压力的巨大影响。当保持一定的冷凝温度时，随着其冷凝压力的逐渐升高，轻烃的收率也会逐步增加。油田生产实践中应用的负压原油稳定装置通常情况下使用的冷却介质都是水，而且冷却水在整个生产过程中属于循环使用，从换热器中输送出来的水会经过冷却水塔实现与大气的换热过程。鉴于此，在冬季温度较低的情况下，设备内部的水温也相对较低，由此就会进一步提升轻烃的收率；而在夏季气温环境较高的情况下，由于设备内部本身的水温较高，导致其换热效率逐渐变差，由此也会对轻烃的收率形成一定的影响。

压缩机实际的性能直接决定了整个设备最终的冷凝最高压力，如果能够实现对冷凝压力的有效控制，就能够有效提升轻烃的收率；在负压原油稳定装置运行的过程中，如果不能够实现对后分离器压力的合理控制，而是仅仅将下一个工序的背压作为分离器的压力，那么必然会导致正在进行的工序中产品收率受到严重影响。因此，必须要针对分离器不凝气出口管线位置设置调压阀，这样就能够在设备整个运行过程中充分保证后分离器始终处于最佳压力状态下运行，这样就能够有效的提升轻烃的收率。

2分离器液面高度的影响

分离器内部页面的高度会对轻烃收率造成极大的影响。从井口开采出来的油气混合物在经过分离器的初步处理之后，会分离出气体，而这部分气体中会大量的油滴，最后气体会进入重力沉降工序。在沉降工序中气体中所包含的油滴会在重力、浮力、摩擦阻力等几种力的共同作用下，在动态变化加速度的情况下实现沉降。在油滴下沉的过程中其速度会不断增加，从而导致其受到的阻力也会进一步增加，当油滴自身的动力所受到的摩擦阻力相同的时候，就会处于匀速下沉的状态。为了能够充分保证油滴在下沉的过程中接触到液面，就必须要充分保证气流带走油滴所需要的时间要超过油滴沉降到分离器液面所需要的时间。而当油滴处于水平运动的时候其所消耗的时间在很大程度上受到分离器气流运动横截面大小的影响，随着分离器液面的不断下降，气流运动横截面会逐渐变小，这样就会使得油滴水平运动过程中的速度增加。鉴于此，必须要充分保证分离器液面的合理，这样才能有效提升产品收率。在实际针对容器进行设计的过程中，涉及人员通常情况下都会充分结合容器的直径来最终确定容器进出口之间的距离以及液面的实际高度，通常情况下集液面的该高度都会涉及为D/2位置[2]。必须要注意的是，很多情况下油田会将稳定装置的分离器当做是储罐来应用，这就导致其液面经常会出现变化，由此就会对收率产生影响，导致分离器的液面出现动态变化现象，而这种工艺形式极不合理。还有很多负压原油稳定装置会设置独立的分离器，但是由于并没有实现对分离器液位的自动控制，从而使得最终收率也会受到极大的影响。

3介质含水影响

由道尔顿分压定律可以知道，混合气体内部各个组分分压的总和就是混合气体的总压力，随着塔内界之中含水量的不断增加，会导致其闪蒸空间中的水蒸气分压也会进一步升高，而其余组分实际的分压则相对较低，这样就会促进其他组分快速蒸发，由此就能有效的提升轻烃的收率。在大量的实践中发现，当整个塔内介质中实际的含水达到0.6%~0.7%的时候，轻烃的收率效益达到最佳[3]。如果进一步提升介质的含水量，虽然轻烃的收率也会出现明显的增加，但是也会导致压缩机在运行过程中的能耗快速升高，从而使得整体的综合效益变差，甚至会对商品油的质量也形成一定的影响。在实际的生产过程中，有很多方式都可以有效提升介质含水，例如可以在上一道工序中设置电脱水器，就可以在合理调整极板间距或者是通过对高压电场的合理控制来实现介质含水的进一步控制。

4真空度的影响

通常情况下，随着真空度的提升，轻烃的收率也很逐步增加，但是，负压原油稳定装置在实际运行过程中真空度在很大程度上要取决于压缩机的性能参数，因此设备运行过程中的真空度也会受到一定的限制。在实际生产过程中，首先必须要对压缩机的性能参数进行详细了解，这样才能让压缩机的潜力得到充分的发挥，让其始终处在较高的真空度下运行，从而有效的提升轻烃的收率。如果设备在实际运行过程中，真空度出现过大的现象，就会导致C6出现拔出率不断升高的问题，最终会对原油的物性形成极大的影响。因此，负压原油稳定装置在实际运行过程中通常情况下都会将其真空度合理的控制在-0.03MPa左右，当前真空中达到稳定状态后，就会使得饱和蒸气压要比当地的大气压低，实现了设备运行的稳定目标。

5结束语

负压原油稳定装置在油田原油集输过程中发挥出了巨大的作用，但是其在实际应用的过程中会受到原油稳定装置各种工艺参数以及多种因素的影响，导致最终的收率出现不稳定现象，因此，在实际应用过程中必须要对各种影响因素进行深入分析，充分达到稳定目标。

参考文献：

[1]李东升.基于PSSP2.0平台的天然气负压原稳装置的仿真研究[D].东北石油大学，2013.

[2]李晶，苏菊英，王祥，陈炯.气提工艺在中原油田原油稳定装置改进中的应用[J].江汉石油学院学报，2003（03）：124-128+11.

[3]李京子，杨充，赵玉君，刘子兵，徐伟，葛涛.长庆油田原油稳定工艺及节能研究[J].石化技术，2015，22（09）：13-14.