原油稳定系统轻烃增产的研究

郑瑶 王振雷 吴钢

中国石油化工股份有限公司中原油田分公司油气储运中心，河南濮阳 457000

摘要：针对工艺流程不合理、轻烃产量不高，系统效率较低的实际，从工艺流程改进、设备操作及运行参数优化等方面入手，不断提升原油稳定系统运行效率，在兼顾能源消耗的同时使升轻烃和不凝气产出最大化。

关键词：原油稳定；轻烃产量；参数优化。

一、影响原油稳定轻烃产量的因素

某联合站目前的轻烃产量基本稳定在15～20t/d左右，通过分析研究，影响轻烃产量的因素有以下几方面：

1. 采油区来油物性（轻组分）因素

轻烃的收率与原油中的轻组分的多寡有直接关系，正常情况下，轻组分溶解在原油中，当原油高温加热后，溶解气通过层层塔盘筛板的缓冲增大过流面积，从而逸散出来，通过压缩机压缩后冷凝产出轻烃。稳定塔气相空间存在充裕的溶解气是压缩机做功的来料工艺气。当采油区来油掺有老化油时，虽然来液量无明显波动，但是压缩机从原油中拔烃量很难达到预期目标，甚至压缩机负压过低，为达到保护压缩机的目的，自动开启补气阀，温度较低的天然气经过补气阀的节流作用，使得压缩机进气温度进一步降低，无法到达压缩机的高效工况，从而影响轻烃产量。

另一方面，当采油区来油溶解气过多时，压缩机过流天然气量大，稳定塔负压达不到预定压力，拔烃量直接受到影响。甚至使进气温度过高，超出空冷器降温极限影响压缩机的运行工况，从而影响轻烃产量。

2. 流程的不合理因素

在轻烃产出过程中，压力、温度是两个重要因素。在日常运行中存在着影响压力和温度的操作，如负压罐的压水操作。负压罐用来收集一次降温的凝结水，但同时也会有少量C5、C6重组分析出，收集与负压罐内，在密度差的作用下，油水沉降分层。压水操作中，随着液位的降低，这些温度较低的重组分进入温度较高的三相分离器，使得重组分气化，这些气进入稳定塔内，稳定塔压力升高，系统压力升高，拔烃量减少。在正压倒负压的操作中，压力为5公斤的6方负压罐内气体进入压缩机进口和压力较低的稳定塔内，使系统压力升高，进气温度降低，破坏了系统压力和温度的稳定状态，从而影响了轻烃产量。

3. 参数达不到要求因素

在运行生产中，空冷器对轻烃产量起着至关重要的作用，目前运行的空冷器为风冷空冷器，受环境温度影响较为明显。当环境气温较低时，温度下降过多，压缩机进气温度过低；当环境温度过高时，温度下降太少，压缩机进温度过高。进气温度超过合理区间后，排气温度直接受到影响，是轻烃产量达不到预期目标。

循环水温随着2#空冷器的温降变化。夏季环境温度高，2#空冷器温降小，循环水温高，使得进气温度偏高；冬季环境温度低，2#空冷器温降大，循环水温低。通过喷液阀开度调节时常也不尽如人意，达不到系统的高效进气温度。影响了压缩机的工况和出口的排温，使得轻烃产量达不到预期目标。

针对工艺流程不合理、轻烃产量不高，系统效率较低的实际，从工艺流程改进、设备操作及运行参数优化等方面入手，不断提升原油稳定系统运行效率，在兼顾能源消耗的同时使升轻烃和不凝气产出最大化

二、提高现有装置轻烃收率的措施

1.设备上的措施：

1） 根据采油区来油性质的变化及时调整压缩机频率，根据情况调节空冷器扇叶开启度，调整压缩机参数，使进气温度至30~45℃。

2）压水操作中，涉及系统压力的操作尽可能的慢、平、稳，特别是正压倒负压的操作，负压引压阀微开即可。

3）为使产量最大化，控制压缩机排温在50--60度。冬季可根据进气温度调节空冷器扇叶，无法控制时打开空冷器旁通提高进气温度；夏季使用外加喷液法加大2#空冷器的温降，同时降低循环冷却水温。

2.操作中的措施：

1）由专人负责原油稳定过程中的参数监督，时常检查参数设置能否跟上来油物理性质的变化，满足压缩机各参数符合拔烃最大化的运行参数，同时满足正常工作需要。

2）每班压水操作按照“慢升慢降”的原则对负压罐进行操作，坚决杜绝“快升快降”造成的系统压力波动，最大程度不破坏系统压力的稳定。对操作规程进行完善和修改。

3）在岗位上开展使用空冷器混合水冷加强冷却效果的操作练习和参数设定学习，使每名操作人员都能够准确使用，发挥空冷装置改造后的最大优势。

三、原油稳定装置的参数控制

1.当有采油区来油量波动时，正常来油量110m³/h，来油量增加10 m³/h，压缩机变频上调1Hz；来油量减少15 m³/h，压缩机变频下调1 Hz,可使稳定塔气象压力在-0.03MPa至-0.25MPa这个高效区间。正常外输不凝气量为100m³/h当原油中溶解气量较大，外输不凝气量增加20 m³/h时，增大压缩机变频1Hz；外输不凝气量减小20 m³/h时，减小压缩机变频1Hz，可使稳定塔气象压力在-0.03MPa至-0.25MPa这个高效区间。

2.压水操作中，负压罐的正压引压阀，开度控制在4扣以内，负压罐的压力从-0.03MPa上升到0.50MPa在15-25分钟，压缩机排气压力波动为±0.01MPa。压水操作结束后的正压倒负压操作，负压罐的负压引压阀，开度控制在3扣以内，负压罐的压力从0.50MPa下降到-0.03MPa在50-90分钟，压缩机排气进气压力波动为±0.01MPa。对系统影响较小。

3.夏季环境温度超过30度时，循环水经过2#空冷器降温后，温度为36度，压缩机排温在60度以上。启动空冷器喷淋水装置以后，循环水稳降低至32度，可控制压缩机排温在50--60度。根据环境的变化，晚间温度较低时可关闭喷淋，节约能源。

四、采取措施后轻烃收率的提高

原油稳定系统的参数设定和设备改造完成后投入使用，由专人负责进行轻烃产量统计，根据结果，较优化前每日总轻烃产量上涨2-3t，月产量增加70-80t，经验证参数优化及现有设备改造可提高轻烃产量。

参考文献

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[2]油田轻烃分馏产品的深加工技术分析[J]. 周亚斌. 化工设计通讯. 2021(04)

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