【摘要】正壓原穩(wěn)裝置,其主要任務是,將進入油庫儲罐的原油進行穩(wěn)定,脫出其中部分不穩(wěn)定的組分。設計生產(chǎn)任務為:穩(wěn)定原油350萬噸/年,產(chǎn)輕烴10.3萬噸/年。近年來由于經(jīng)常性的出現(xiàn)原油高含水,致使裝置頻繁啟、停爐,嚴重影響了裝置的安全、平穩(wěn)運行。
【關鍵詞】來油高含水;危害;措施;建議
1、原穩(wěn)裝置簡介
原穩(wěn)裝置的特點是原油處理最大、輕烴產(chǎn)量高、單位時間內(nèi)進出裝置的原油量大、廠區(qū)內(nèi)工藝管線和換熱器、穩(wěn)定塔等容器內(nèi)充裝原油量大。正壓原穩(wěn)裝置主要工藝流程為:采油廠來的溫度為 40-45℃、壓力為0.15-0.3MPa的原油進入裝置原油緩沖罐,由穩(wěn)前原油泵增壓后進入原油換熱器換熱,升溫至160-200℃,經(jīng)加熱爐加熱至200-230℃,然后進入穩(wěn)定塔進行穩(wěn)定。穩(wěn)定后的高溫原油自穩(wěn)定塔底進入穩(wěn)后原油泵增壓,由原油換熱器換熱至67℃以下出裝置回采油廠。穩(wěn)定塔頂分離出來的不凝氣進入空冷器冷卻至20-45℃后,進入回流罐進行油、氣、水的三相分離。
分離出的輕烴進入回流泵,一部分輕烴回流至穩(wěn)定塔頂,控制塔頂溫度;大部分輕烴作為產(chǎn)品輸送至輕烴罐區(qū),回流罐分離出的不凝氣經(jīng)增壓外輸。污水排至污水罐經(jīng)增壓注入穩(wěn)后原油管線。
2、原油含水高
2.1原因分析
據(jù)了解,采油廠進庫儲存、外輸?shù)脑秃畱刂圃?0.3%,當含水>0.3%時,含水原油停止外輸。每年各采油隊為完成產(chǎn)量,大量高含水原油直接輸至聯(lián)合站,這樣就增加了聯(lián)合站的脫水負荷,聯(lián)合站也在生產(chǎn)任務的壓力下,含水超標的原油輸至東油庫,這樣就造成了進原穩(wěn)站的原油含水高。
2.1原油含水高的危害
2.1.1穩(wěn)定塔液位控制不穩(wěn)
穩(wěn)定塔的高溫原油從穩(wěn)定塔頂經(jīng)空冷器進到回流罐內(nèi),污染輕烴。也即小班工人所說的“沖塔”或“出黑油”。當高含水原油進入裝置,經(jīng)加熱爐加熱后進入穩(wěn)定塔時,極易造成穩(wěn)后油泵抽空,穩(wěn)定塔液位急劇上升,塔壓升高。由于原油里含水高,經(jīng)加熱后產(chǎn)生大量的水蒸氣,這時穩(wěn)定塔里出現(xiàn)汽液共騰現(xiàn)象,類似于鍋爐運行中的汽水共騰現(xiàn)象。穩(wěn)定塔里的液位盡管在100%,但己經(jīng)不是真正的比重為0.85的原油液體,而是汽液共騰的一種油沫。
2.1.2處理三相分離器(回流罐)里的“黑油”時間長,嚴重影響正常生產(chǎn)及輕烴產(chǎn)量
如果原油進到回流罐里,要想恢復正常生產(chǎn),最快需12-16h,穩(wěn)定塔里大量的水蒸氣和石油氣的混合物從兩個方向排走,一是從穩(wěn)定塔頂氣相線經(jīng)空冷器冷卻后逐漸減壓,排出氣體:二是從穩(wěn)后油泵的入口放空處接膠管排放,將塔內(nèi)大量的氣體排走,需4-6h。然后啟穩(wěn)前泵、穩(wěn)后泵將裝置投入運行,按操作要求,加熱爐梯度升溫至正常生產(chǎn)溫度需4小時。當加熱爐溫度、穩(wěn)定塔溫度、穩(wěn)定塔壓力等都達到正常生產(chǎn)狀態(tài)時,產(chǎn)生的輕烴還不能馬上就作為產(chǎn)品輸送。需將回流罐里的“黑油”(實為原油和輕烴的混合物)逐漸全部打回至穩(wěn)定塔里去,再用穩(wěn)定塔里重新產(chǎn)生的石油氣經(jīng)空冷器冷卻后得出的輕烴反復循環(huán),將空冷器管束里的黑油和回流罐里的黑油逐漸洗白,這一過程約需4h。因此,從高含水原油進塔被迫停產(chǎn)起,到恢復正常生產(chǎn),整個過程,最快得12小時,長者達16h以上。
2.1.3停產(chǎn)過程中,造成空冷器凍堵
實踐證明,若高含水進塔后冒進了空冷器、回流罐后,為防止事故擴大,經(jīng)常被迫停產(chǎn)處理。夏季室外溫度高還行,在冬季,室外溫度經(jīng)常在一20℃以下,當停產(chǎn)8h以上,塔頂脫出的石油氣經(jīng)空冷器冷凝逐漸積存在管束里。由于塔壓的逐漸降低,推不動積存在空冷器管束里的輕烴和水的混合液。時間一長,輕烴和水逐漸在空冷器里分離;加上空冷器管束本身的撓度,水逐漸分離沉積在空拎器的最底層管束里,在外界環(huán)境-20℃的溫度影響下,容易凍堵管束,甚至凍裂。
2.1.4原油進入輕烴系統(tǒng),造成輕烴浪費
當高含水原油進入穩(wěn)定塔,造成穩(wěn)后泵抽空,若不及時發(fā)現(xiàn)和果斷處理,大量原油就會連同回流罐里的輕烴一起混合,被輸送至輕烴儲罐。這種含原油的輕烴被輸送至輕烴儲罐會造成以下后果。
一是不合格產(chǎn)品出廠,給用戶帶來極大的不良反映。二是造成輕烴的浪費,含原油的輕烴進入輕烴儲罐后,將儲罐內(nèi)原來是合格的輕烴產(chǎn)品也污染成"黑油",再回爐重新提煉,所需的時間和費用比重新生產(chǎn)一儲罐輕烴的費用高幾倍,但費用再高,被污染的輕烴儲罐內(nèi)的輕烴也必須再打回穩(wěn)定塔重新處理,這樣的事情在建站投產(chǎn)初期就發(fā)生過。
2.1.5原油進入輕烴系統(tǒng),堵塞儀表引壓管,使儀表檢測失靈
當高含水原油進入穩(wěn)定塔嚴重沖塔后,進入輕烴系統(tǒng),一是使輕烴的比重發(fā)生變化,使儀表檢測出來的數(shù)據(jù)不準確、不真實。二是嚴重時,會將儀表引壓管堵塞,使儀表失靈。
3、整改措施
3.1在來油管線增設原油含水分析儀
在原穩(wěn)站來油閥組處加裝一套原油含水分析與在線監(jiān)測裝置 , 使工人能夠隨時了解原油的含水情況,就可以及時發(fā)現(xiàn)原油高含水,及時調節(jié)裝置的生產(chǎn)狀態(tài),避免原油高含水對裝置造成危害。
3.2來油含水高參數(shù)變化
3.2.1回流罐油水界面上升(污水放不下去);3.2.2空冷器出口溫度上升;3.2.3加熱爐出口溫度降低(提不起溫度);3.2.4塔頂壓力升高;3.2.5穩(wěn)定塔液位波動。
3.3來油含水高處理方法
3.3.1將輕烴外輸調節(jié)閥的截止閥關死;3.3.2將加熱爐溫度降低或停加熱爐;3.3.3降低塔頂溫度;3.3.4回流罐加強脫水;3.3.5增加空冷器的冷卻能力;3.3.6若塔壓過高,降低原油處理量,即控制泵的排量,但步驟是先降穩(wěn)前,后降穩(wěn)后,保證塔液位平穩(wěn),不要大幅度波動,也要保證加熱爐內(nèi)油溫不要太高,避免結焦現(xiàn)象。
合理控制好原穩(wěn)裝置來油高含水,可以提高原穩(wěn)裝置的輕烴收率,可以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。需要人們在日常工作中去細心的觀察,只有這樣才能發(fā)現(xiàn)隱患并消滅在萌芽狀態(tài),才能真正做到安全生產(chǎn)。延長設備的使用壽命,實現(xiàn)優(yōu)質高產(chǎn)低耗,同時能充分保證工作人員和設備的安全,減輕工人的勞動強度。
作者簡介
王廣華,1978年生,助理工程師。2004年6月畢業(yè)于大慶石油學院化學工程專業(yè).