孫玉竹(大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，黑龍江 大慶 163000)

0 引言

原油穩(wěn)定裝置、原油運(yùn)輸量、輕烴收率三者有著密切的聯(lián)系，主要表現(xiàn)為輕烴收率受原油穩(wěn)定裝置的影響，同時(shí)又與原油運(yùn)輸量有著直接的關(guān)系，因此可以說(shuō)原油穩(wěn)定裝置在原油的安全運(yùn)輸中起著重要的作用，因此，有必要對(duì)原油穩(wěn)定裝置與輕烴收率的關(guān)系進(jìn)行研究，清原油穩(wěn)定裝置與輕烴收率之間的影響因素，才能在更大程度上提高我國(guó)石油化工行業(yè)的發(fā)展水平，為提升原油運(yùn)輸安全提供一些有效的參考與建議。

1 原油穩(wěn)定裝置影響輕烴收率的主要因素

1.1 處理量因素

原油集輸過(guò)程中，需要多種裝置共同工作，其中原油泵是不可或缺的組成部分，但這一裝置在工作中極易發(fā)生故障，同時(shí)裝置的穩(wěn)定性也不夠，經(jīng)常存在排量忽高忽低或者過(guò)大過(guò)小的情況，還存在著振動(dòng)頻率高、密封元件需要時(shí)常更換等問(wèn)題，以至于原油泵不能達(dá)到最大的工作效率，使用過(guò)程中經(jīng)常由于各種突發(fā)故障需要進(jìn)行維修，大大降低了原油穩(wěn)定裝置的工作性能，也大大提升了了原油運(yùn)輸過(guò)程的安全風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 出氣量因素

出氣量不足這一問(wèn)題對(duì)輕烴收率的影響是較為明顯的，導(dǎo)致這一影響因素出現(xiàn)的原因主要在于，原油穩(wěn)定塔的操作壓力超出了標(biāo)準(zhǔn)范圍，以至于在壓縮和冷凝的過(guò)程中，脫出氣的損耗超出了正常范圍，導(dǎo)致進(jìn)入離心機(jī)的氣體遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于正常水平，嚴(yán)重限制了離心機(jī)處理能力的發(fā)揮，最終表現(xiàn)為出氣量不足這一現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了輕烴收率。

1.3 輕烴收率因素

出氣中輕烴收率不高是由于冷卻裝置沒(méi)能保持正常的工作狀態(tài)，主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面：第一，冷卻設(shè)備的質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致?lián)Q熱能力達(dá)不到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，影響冷卻效果。第二，冷卻裝置的運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)冷卻水的溫度產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致冷卻水溫度變化，不能達(dá)到冷卻標(biāo)準(zhǔn)，在這兩個(gè)方面的影響下，原油穩(wěn)定裝置的冷卻溫度不能符合機(jī)器運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致出氣過(guò)程中的輕烴收率降低。

1.4 三相分離器因素

三相分離器的功能之一便是對(duì)輕烴液體位置范圍進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè)，這也是三相分離器與輕烴產(chǎn)率的主要關(guān)聯(lián)因素，一般來(lái)說(shuō)，三相分離器將輕烴液位控制在一定范圍之內(nèi)，如果液位高度波動(dòng)范圍較大，這便意味著輕烴液位下降的區(qū)間比較大，當(dāng)液面下降到一定的位置時(shí)，三相分離器只能維持原有壓力指數(shù)，而無(wú)法做到重新處理經(jīng)過(guò)冷凝的輕烴，導(dǎo)致這一部分的輕烴無(wú)法進(jìn)行汽化，以至于影響到輕烴收率[1]。

2 原油穩(wěn)定裝置相關(guān)工藝參數(shù)關(guān)系研究

2.1 輕烴產(chǎn)量與原油穩(wěn)定塔操作溫度的相關(guān)性

原油穩(wěn)定塔是原油穩(wěn)定裝置的重要組成部分，其中原油穩(wěn)定塔與輕烴產(chǎn)率的關(guān)聯(lián)已經(jīng)在實(shí)踐中得到了證明，大量的實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)表明，輕烴產(chǎn)率與原有穩(wěn)定塔的操作溫度存在著顯著的聯(lián)系，主要表現(xiàn)在，當(dāng)原油穩(wěn)定塔溫度不變，穩(wěn)定塔所處理的出氣量越大，輕烴產(chǎn)量便越高，表現(xiàn)出明顯的正相關(guān)關(guān)聯(lián)。舉個(gè)例子，在實(shí)際原油開(kāi)采過(guò)程中，保持三相分離器的溫度一致，將兩個(gè)不同的原油穩(wěn)定塔設(shè)定為不同的溫度，使兩者的溫度保持一定的差距，比如前者為64°，后者為58°，通過(guò)收集數(shù)據(jù)可以看到，第一個(gè)原油穩(wěn)定塔的輕烴回收量是13.1t，而第二個(gè)塔的輕烴產(chǎn)量是11.5t，由此可以看出原油穩(wěn)定塔的溫度與輕烴收率存在明顯的正向關(guān)聯(lián)，是影響輕烴收率的重要因素之一。

2.2 原油處理量與脫出氣量的相關(guān)性

在實(shí)際原油運(yùn)輸過(guò)程中，原油穩(wěn)定塔的溫度在一般情況下是保持一致的，在溫度相同的背景下，原油穩(wěn)定塔的脫氣出量主要受到原油處理量的影響，隨著關(guān)聯(lián)因素的變化而變化，這種變化在實(shí)踐中表現(xiàn)為明顯的正向關(guān)聯(lián)，當(dāng)所在原油穩(wěn)定塔的處理量越高，所得到的脫出氣量也會(huì)越大，同時(shí)處理量的增長(zhǎng)幅度越大，脫出氣量的變化幅度也會(huì)隨之越來(lái)越大，之所以存在此種正向關(guān)聯(lián)，主要是由于脫出氣體產(chǎn)生于原油處理之中，是原油加工所產(chǎn)生的附屬品，自然受到原油處理量的約束和限制，一定量的原油只能產(chǎn)生一定量的脫出氣體，才使得原油處理量和脫出氣量呈現(xiàn)出緊密的正向關(guān)聯(lián)。

2.3 不凝氣量、脫出氣量與原油穩(wěn)定塔溫度的相關(guān)性

前文中已經(jīng)提到原油穩(wěn)定塔溫度是影響輕烴產(chǎn)量的主要因素之一，與此同時(shí)，原油穩(wěn)定塔的溫度還影響著不凝氣量和脫出氣量的產(chǎn)值，這兩者與穩(wěn)定塔的溫度同樣呈現(xiàn)出正向相關(guān)的關(guān)系，當(dāng)原油穩(wěn)定塔的溫度升高，不凝氣量和脫出氣量產(chǎn)量都會(huì)隨之提升，變化幅度也與溫度上升的幅度緊密相關(guān)。由此可以看出，在整個(gè)原油運(yùn)輸環(huán)節(jié)，原油塔的溫度是需要重點(diǎn)關(guān)注的重要影響因素之一，為了保證輕烴產(chǎn)量以及不凝計(jì)量和脫出氣量能夠符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，必須對(duì)原有穩(wěn)定塔的溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制和管理，從而保證原油運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>

2.4 原油穩(wěn)定塔溫度與能耗的相關(guān)性

原油穩(wěn)定塔在保持指定溫度的同時(shí)，必然需要消耗相應(yīng)的能量，因此，原油穩(wěn)定塔與能量消耗二者之間同樣是呈現(xiàn)出正比例相關(guān)的關(guān)系，具體而言，當(dāng)原油穩(wěn)定塔的溫度要求越高，所需要消耗的能量也會(huì)越大，但又正如前文中所提到的，這一過(guò)程中輕烴收率也會(huì)相應(yīng)提升。因此，就經(jīng)濟(jì)效益方面而言，能量消耗的增加對(duì)經(jīng)濟(jì)效益有著明顯的積極影響，能源的消耗能夠充分發(fā)揮自身的價(jià)值，并非無(wú)意義的浪費(fèi)，這是符合行業(yè)發(fā)展趨向的[2]。

2.5 脫出氣量與原油穩(wěn)定塔內(nèi)部壓力的相關(guān)性

脫出氣體除了受到原油穩(wěn)定塔溫度、原油處理量影響之外，也無(wú)法擺脫原有穩(wěn)定塔壓力的影響，二者的關(guān)聯(lián)性在實(shí)踐中無(wú)法得到具體的觀(guān)測(cè)和考察，因此，這二者的關(guān)聯(lián)性主要由計(jì)算機(jī)模擬得出結(jié)論，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的收集和模擬計(jì)算，結(jié)論得以清晰的展現(xiàn)出來(lái)，就實(shí)驗(yàn)結(jié)果而言，原油穩(wěn)定塔內(nèi)部壓力與脫出氣量之間依然是成正比例相關(guān)的，當(dāng)穩(wěn)定塔內(nèi)部壓力越大時(shí)，脫出氣體的產(chǎn)量也會(huì)越大，壓力越小時(shí)，產(chǎn)量也會(huì)越小?？傮w而言，穩(wěn)定塔的壓力和溫度是影響不凝氣量、脫出計(jì)量、能源消耗、輕烴產(chǎn)量的主要因素，兩者在原油運(yùn)輸過(guò)程中起著重要的調(diào)控和管理作用，在原油運(yùn)輸實(shí)踐中應(yīng)該得到充分重視。

3 改進(jìn)輕烴收率主要影響因素的具體措施

3.1 原油泵運(yùn)行措施

針對(duì)在原油運(yùn)輸過(guò)程中常常出現(xiàn)的原油泵故障問(wèn)題，需要對(duì)原有泵的運(yùn)行采取相應(yīng)的保護(hù)和管理措施，比如在實(shí)際操作中，必須準(zhǔn)備好備用的原油泵，至少保證每?jī)膳_(tái)原油泵就擁有一臺(tái)備用的原油泵，從而保證當(dāng)某臺(tái)原油泵出現(xiàn)故障時(shí)，能夠及時(shí)更換新的設(shè)備，使輸送工作能夠順利開(kāi)展。與此同時(shí)，還應(yīng)該把控好原油泵的質(zhì)量問(wèn)題，在進(jìn)行設(shè)備采買(mǎi)時(shí)，選擇資質(zhì)良好、品牌過(guò)硬的供應(yīng)商，從而避免劣質(zhì)原油泵流入原油開(kāi)采與集輸現(xiàn)場(chǎng)。當(dāng)原油泵質(zhì)量過(guò)差時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中便不能全開(kāi)，導(dǎo)致能源的浪費(fèi)和原油處理量的降低，影響到原油的質(zhì)量。因此，行業(yè)內(nèi)部也應(yīng)該相互促進(jìn)，對(duì)原油泵生產(chǎn)商而言，在原油泵的生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)質(zhì)量的把控，盡量避免排量忽高忽低、振動(dòng)頻率大、密封性差等問(wèn)題的出現(xiàn)，以保證原油泵的工作質(zhì)量[3]。總之，作為原油開(kāi)采與集輸?shù)闹匾O(shè)備，原油泵的運(yùn)行效率和質(zhì)量直接影響到原油輸送的效果，相關(guān)人員在操作過(guò)程中必須保持認(rèn)真務(wù)實(shí)的工作態(tài)度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，處理問(wèn)題，從而確保相關(guān)工作的順利進(jìn)行。

3.2 波節(jié)管換熱器的應(yīng)用

從前文可知，出氣中輕烴收率不高的重要影響因素之一，便是冷卻設(shè)備的換熱能力較差，以至于原油加工過(guò)程受到影響，為了解決這一問(wèn)題，在當(dāng)下，波節(jié)管換熱器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于原油穩(wěn)定塔之中，這一設(shè)備在換熱器各項(xiàng)性能上都有重大的突破，通過(guò)采用波節(jié)管內(nèi)、外介質(zhì)湍流，提高了傳熱系數(shù)，克服了傳統(tǒng)傳熱器易結(jié)垢、傳熱能力差等問(wèn)題，能夠極大的對(duì)冷卻裝置的換熱效果進(jìn)行改善，使冷卻裝備有效運(yùn)轉(zhuǎn)，換熱效果達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，從而保證輕烴收率能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

3.3 對(duì)離心機(jī)出口壓力的設(shè)置

不凝氣體、脫出氣體等原油加工副產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)離心機(jī)才能得以產(chǎn)出，其中離心機(jī)的出口壓力是影響氣體產(chǎn)量的重要因素之一，因此，在對(duì)出口壓力指數(shù)進(jìn)行設(shè)置時(shí)，應(yīng)該根據(jù)預(yù)期出氣量目標(biāo)，經(jīng)過(guò)計(jì)算之后設(shè)置相應(yīng)的數(shù)值，保證壓力值符合各項(xiàng)氣體的生產(chǎn)需求。具體而言，在實(shí)踐中，應(yīng)該適當(dāng)增加出口的壓力值，因?yàn)樘嵘龎毫χ禍y(cè)儀措施能夠有效提升離心機(jī)的處理能力，離心機(jī)的處理能力得以提高，出氣量自然能得到提升，并且在這一過(guò)程中，還能幫助脫出氣產(chǎn)生較高的靜壓，使脫出氣在運(yùn)行過(guò)程中能夠擺脫不斷增大的阻力[4]。

3.4 對(duì)輕烴液位控制的措施

三相分離器對(duì)輕烴液體位置范圍的控制始終存在著一些局限和不足，針對(duì)這一缺陷，在實(shí)踐中可以采取自動(dòng)化設(shè)備來(lái)改進(jìn)控制方式，克服傳統(tǒng)障礙，通過(guò)提高控制設(shè)備的自動(dòng)化程度，保證抽出泵能夠符合原油開(kāi)采的需要，保持常開(kāi)的狀態(tài)。同時(shí)，還可以增加相應(yīng)設(shè)備來(lái)對(duì)回流旁路進(jìn)行控制，采用機(jī)器控制輕烴液體位置的波動(dòng)范圍，在這一背景下，對(duì)外輸管路閥門(mén)開(kāi)關(guān)也能得到有效的管理和控制，相應(yīng)自動(dòng)化設(shè)備的使用，能夠大大減少相關(guān)工作人員的工作強(qiáng)度，還能確保輕烴液體位置始終處于有效控制范圍之內(nèi)，保證開(kāi)采過(guò)程得到更有效的控制和管理[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，影響原油穩(wěn)定裝置輕烴收率的主要因素有三相分離器、出氣量、原油處理量等等，同時(shí)，在實(shí)際原油開(kāi)采過(guò)程中，相關(guān)工藝參數(shù)之間也存在著密切的聯(lián)系，比如能源消耗、原油穩(wěn)定塔操作溫度等因素之間，往往存在著正比例關(guān)聯(lián)，最后，針對(duì)原油穩(wěn)定裝置對(duì)輕烴收率的消極影響，提出了相應(yīng)的改進(jìn)策略，以期促進(jìn)我國(guó)石油生產(chǎn)與加工行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。