大慶油田設(shè)計(jì)院

大慶油田原油穩(wěn)定工藝技術(shù)發(fā)展及適應(yīng)性分析

李鐵軍

大慶油田設(shè)計(jì)院

大慶油田原油穩(wěn)定技術(shù)應(yīng)用始于1975年，目前已形成了負(fù)壓閃蒸、微正壓閃蒸和正壓精餾原穩(wěn)工藝并存的格局。通過(guò)幾種工藝的適應(yīng)性分析發(fā)現(xiàn)，負(fù)壓原穩(wěn)工藝因加熱爐出口溫度較低，對(duì)原油含水相對(duì)不敏感，對(duì)來(lái)油含水適應(yīng)能力較強(qiáng)；但是其關(guān)鍵設(shè)備負(fù)壓壓縮機(jī)的運(yùn)行管理難度較大。正壓原穩(wěn)工藝簡(jiǎn)單，沒(méi)有壓縮機(jī)等大型轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，維修、維護(hù)費(fèi)用較低，裝置拔出率遠(yuǎn)高于負(fù)壓原穩(wěn)工藝。微正壓原穩(wěn)工藝簡(jiǎn)單，維修、維護(hù)費(fèi)用較低，裝置拔出率高于負(fù)壓、低于正壓原穩(wěn)工藝，由于加熱爐溫度低，該裝置對(duì)原油雜質(zhì)及來(lái)油高含水的適應(yīng)性強(qiáng)，在保證原油品質(zhì)的情況下，可提高輕烴收率，較適合大慶油田目前的開(kāi)發(fā)方式。

原油穩(wěn)定工藝；溫度；適應(yīng)性；輕烴收率

1 大慶油田原油特點(diǎn)

大慶油田原油特點(diǎn)為：高蠟低硫、高鎳低釩，原油凝固點(diǎn)較高，膠質(zhì)含量不高，瀝青質(zhì)含量很低。根據(jù)油品分析，大慶油田原油密度843.7～868.6 kg/m3，凝固點(diǎn)28～36℃，含水量0.05%～0.15%，蠟含量27.2%～30.1%，硫含量0.07%～0.11%，膠質(zhì)含量5.64%～8.22%，瀝青質(zhì)含量0.03%～0.05%。近幾年，隨油田聚驅(qū)和三元復(fù)合驅(qū)力度的加大，原油雜質(zhì)含量增加，導(dǎo)致原油換熱器管束堵塞、結(jié)垢嚴(yán)重，換熱效率下降，清洗周期縮短，回油溫度升高。

為了滿足原油外輸溫度的需要（＜60℃），目前大部分裝置采用將低溫來(lái)油直接摻混在回油中以降低回油溫度，不僅影響了原油處理量和輕烴產(chǎn)量，還降低了原油穩(wěn)定率，增加了原油的集輸損耗。所以有必要對(duì)原油穩(wěn)定工藝進(jìn)行對(duì)比分析，找到適合油田現(xiàn)有開(kāi)發(fā)方式的原油穩(wěn)定工藝，為裝置的工藝改造提供依據(jù)。

2 工藝技術(shù)適應(yīng)性分析

大慶油田原油穩(wěn)定技術(shù)應(yīng)用始于1975年，為了適應(yīng)油田密閉改造建設(shè)的需要，解決原油蒸發(fā)損耗大的問(wèn)題，先后進(jìn)行了負(fù)壓閃蒸和加熱精餾穩(wěn)定試驗(yàn)，收集了數(shù)據(jù)，積累了經(jīng)驗(yàn)。1978年，為加快乙烯原料工程建設(shè)進(jìn)度，提高國(guó)內(nèi)原油穩(wěn)定技術(shù)水平，從國(guó)外引進(jìn)3套負(fù)壓原油穩(wěn)定裝置。

大慶油田的原油穩(wěn)定技術(shù)經(jīng)歷了從引進(jìn)的負(fù)壓原穩(wěn)技術(shù)，經(jīng)過(guò)改造的負(fù)壓原穩(wěn)、不完全分餾的原油穩(wěn)定技術(shù)發(fā)展到今天的微正壓閃蒸技術(shù)。目前，大慶油田已形成了負(fù)壓閃蒸、微正壓閃蒸和正壓精餾原穩(wěn)工藝并存的格局。

2.1 負(fù)壓閃蒸原油穩(wěn)定工藝

喇一原穩(wěn)采用負(fù)壓閃蒸原油穩(wěn)定工藝。

工藝原理流程：凈化原油（45℃，0.3MPa）先經(jīng)過(guò)穩(wěn)前/穩(wěn)后油換熱器后進(jìn)入加熱爐升溫到70℃，再進(jìn)入原油穩(wěn)定塔，塔頂由負(fù)壓壓縮機(jī)促成負(fù)壓環(huán)境（0.07MPa(a)），不凝氣與原油分離，塔底穩(wěn)定原油經(jīng)泵升壓并與穩(wěn)前油換熱后外輸。塔頂不凝氣經(jīng)壓縮、冷卻至40℃，進(jìn)入三相分離器，頂部不凝氣去天然氣處理裝置，底部的輕烴經(jīng)泵加壓后去儲(chǔ)存系統(tǒng)。負(fù)壓閃蒸原穩(wěn)工藝原理流程如圖1所示。

2.2 微正壓閃蒸原油穩(wěn)定工藝

北I—1、北II—1、杏V—1、蘇一和薩南原穩(wěn)裝置采用微正壓閃蒸工藝。

圖1 負(fù)壓閃蒸原穩(wěn)工藝原理流程

工藝原理流程：凈化原油先經(jīng)過(guò)穩(wěn)前/穩(wěn)后油換熱器后進(jìn)入加熱爐升溫到120℃，再進(jìn)入到原油穩(wěn)定塔，在穩(wěn)定塔頂部不凝氣與原油分離，塔底穩(wěn)定原油經(jīng)泵升壓并與穩(wěn)前油換熱后外輸。塔頂不凝氣先經(jīng)空冷器冷卻至溫度為40℃，進(jìn)入三相分離器，頂部為不凝氣，去天然氣處理裝置，底部的輕烴經(jīng)泵加壓后去儲(chǔ)存系統(tǒng)。微正壓閃蒸原穩(wěn)工藝原理流程如圖2所示。

2.3 正壓精餾原油穩(wěn)定工藝

東油庫(kù)、南八、杏三、杏九、東昊、南垣（兩套）等7套裝置采用正壓精餾原油穩(wěn)定工藝。

工藝原理流程：凈化原油進(jìn)入換熱器與穩(wěn)后原油換熱，再經(jīng)加熱器加熱到230℃，進(jìn)入精餾塔閃蒸，閃蒸壓力一般為0.2～1.0MPa。塔底穩(wěn)定原油與進(jìn)料油換熱后外輸。閃蒸氣經(jīng)冷凝器冷卻后進(jìn)入三相分離器，經(jīng)分離后一部分液相產(chǎn)品作為塔頂回流，另一部分作為塔頂液相產(chǎn)品，用泵增壓輸至輕烴儲(chǔ)罐。不凝氣去天然氣處理裝置。正壓精餾原穩(wěn)工藝原理流程如圖3所示。

圖3 正壓精餾原穩(wěn)工藝原理流程

2.4 不同原油穩(wěn)定工藝技術(shù)對(duì)比

負(fù)壓閃蒸、微正壓閃蒸、正壓精餾工藝的技術(shù)對(duì)比見(jiàn)表1。

從表1可以看出，微正壓閃蒸工藝較正壓工藝加熱爐溫度和穩(wěn)定塔操作壓力均較低，流程相對(duì)簡(jiǎn)單，大大簡(jiǎn)化了塔頂脫出氣處理和穩(wěn)后油換熱系統(tǒng)；同時(shí)，凈化原油少量含水有助于降低油氣的分壓，有效提高輕烴收率。

表1 不同原穩(wěn)工藝技術(shù)對(duì)比

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)幾種原穩(wěn)工藝的適應(yīng)性進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，負(fù)壓原穩(wěn)因加熱爐出口溫度較低，對(duì)原油含水相對(duì)不敏感，對(duì)來(lái)油含水適應(yīng)能力較強(qiáng)；但是其關(guān)鍵設(shè)備負(fù)壓壓縮機(jī)的運(yùn)行管理難度較大。由于裝置部分管路處于負(fù)壓區(qū)間，一旦泄漏，空氣進(jìn)入系統(tǒng)，會(huì)帶來(lái)極大的安全隱患。正壓原穩(wěn)工藝簡(jiǎn)單，沒(méi)有壓縮機(jī)等大型轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，維修維護(hù)費(fèi)用較低，裝置拔出率遠(yuǎn)高于負(fù)壓原穩(wěn)工藝，但正壓原穩(wěn)工藝對(duì)于原油含水較為敏感，一旦來(lái)油含水超標(biāo)，極容易造成泛塔、黑烴等故障；原油雜質(zhì)含量高時(shí)，還容易造成換熱器堵塞，效率下降，需要對(duì)換熱器進(jìn)行定期清洗，嚴(yán)重影響原油穩(wěn)定率。微正壓原穩(wěn)工藝簡(jiǎn)單，維修、維護(hù)費(fèi)用較低，裝置拔出率高于負(fù)壓、低于正壓原穩(wěn)工藝，由于加熱爐溫度低，該裝置對(duì)原油雜質(zhì)及來(lái)油高含水的適應(yīng)性強(qiáng)，在保證原油品質(zhì)的情況下，可提高輕烴收率，較適合大慶油田目前的開(kāi)發(fā)方式。

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.9.071