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公司新闻

提高轻烃回收率的方法
作者:www.qingtinghuishou.com 时间:2019-07-26 09:36:27


摘要:针对负压法油稳定装置原设计不配套、轻烃回收率较低等问题,完善了原油稳定配套工艺,提高了轻烃回收率。通过增加外冷却系统,解决了原系统冷却量不足的问题;通过对原油稳定塔进行改装,采用尾气气提技术,提高了稳定塔效率,改善了压缩机的运行状况;通过采用进塔温度控制、系统参数调控和生产工艺流程合理调配等方法,提高了轻烃回收率和综合效益。


1、原油稳定装置概况


目前,国内通常采用的原油稳定工艺方法有:负压稳定、加热闪蒸、分馏稳定等。负压稳定法是油田上应用最广泛的原油稳定方法。


负压闪蒸原油稳定轻烃回收工艺是经过油气分离、原油脱水后,先进入进料缓冲罐,用进料泵增压后,经加热炉升温到一定温度,而后在稳定塔内经过外层塔盘,进入稳定塔上部,在负压状态下根据挥发不同进行一次平衡蒸发分离和闪蒸稳定,闪蒸气由负压螺杆压缩机从塔顶抽出,经压缩冷却至25~35℃后的轻组分变为气体,从塔顶由负压螺杆压缩机抽出,重组分液态烃从塔底抽出输至高架轻烃储存罐,不凝气进伴生气管网,稳定后的原油由稳定塔底部经外输泵直接外输。


2、负压法原油稳定轻烃回收工艺存在问题


2.1原油加热设备


在负压原油稳定过程中,为达到理想稳定效果,须将原油加热到85℃以上,但由于原设计均采用150万大卡/h(约为6.28×109J/h)水套加热炉,该型号加热炉热效率较低,原油进口温度为40~45℃,出口温度只能达到70℃,进塔原油温度较低、稳定深度浅、效果差。


2.2冷却方式


经负压螺杆压缩机抽出的油气,要经换热器进行冷却,在实际生产中,随着油田开发后期污水量增加,油田注水不再需要补充新鲜清水,常温水冷却方式难以维持,效果变差。


2.3稳定塔及工艺


由于联合站原设计处理能力为150万t/年,随着油田开发,原油产量逐年下降,稳定塔处理量不到设计处理量的1/4。由此造成压缩机超负压运行,出现贫气现象,影响压缩机寿命;原油稳定塔塔顶真空度增大,塔内液面超高,或造成泵抽空现象,这些均超过设计允许范围,使生产运行管理难度大,运行效率低,轻烃回收率下降。


2.4负压螺杆压缩机


该设备不仅价格高,而且机组性能质量难以保证,特别是该机组大修后,抽气能力变差,满足不了连续生产的要求,在一定程度上,制约着原油稳定效率的提高。


3、提高轻烃回收率的方法


3.1对原油加热设备进行合理改造


水套加热炉火嘴出气孔小、易结焦、热效率低,通过运用节能燃气火嘴,提高水套炉热效率16.5%;又通过安装控制阀门将一次加热炉出口与外输加热炉进口连接,实现原油二次加热方法,提高轻烃回收率1.6%。


3.2对冷却系统进行合理调整


3.2.1增加外冷却系统


在换热器换热能力一定情况下,环境温度变化对轻烃回收率起着至关重要的作用。进入夏季,环境温度普遍较高,夏季最高温度与冬季最低温度可差50℃。为提高冷却效果,在冷却器上方增置了外喷淋设施(见图1)。当夏季气温较高时,开启外喷淋装置,降低了冷却器周边温度,提高冷却效果,使轻烃气体得到充分冷却和回收。


3.2.3改变冷却水循环方式


将消防水罐循环改为向洗井水罐循环的方式,冷却器出口温度被控制在32℃左右,保证了系统冷却效果。在出口温度无法保证的情况下,打开外排来降低冷却水温度,加快轻烃气体的冷却速度,提高轻烃产量。


3.3应用气提技术


原油稳定塔是一个带塔盘的负压闪蒸罐,原油稳定轻烃回收工艺过程,其实质上可分为两个过程:原油在稳定塔中的一次平衡汽化过程;抽出油气在冷凝器中的一次平衡冷凝过程。


通过向稳定塔内注入一定量不凝气,可以在稳定塔内负压不变的情况下,降低塔内原油轻组分的分压,使其自下而上运动,有利于原油轻组分的气化与分离,以便使原油轻组分比较完全地从重组份中脱出,注入的不凝气与脱出的轻组分气体由负压螺杆压缩机一并抽出,经过加压冷却变为液体回收,不凝气的一部分用做气循环,剩余部分进入天然气管网回收外输。目前,每天向稳定塔内注入不凝气5000m3,轻烃回收量由每天12t可增加到20t以上。


3.4优化工作参数


3.4.1合理控制进塔温度


稳定塔温度高低直接影响到原油中轻组分的挥发量。温度过高,原油中重组分挥发到塔顶,影响轻烃质量和产量;温度过低,轻烃组分不能完全挥发,从而降低了轻烃回收率。根据这一特性,为提高稳定塔的进塔温度,完善了二次加热流程,使稳定进塔温度由70℃提高到85℃以上。目前,进塔温度控制在85~90℃,轻烃回收率可提高1.6%。


3.4.2降低压缩机系统温度


在压缩机进出口温度偏高的情况下,采用提高气封、喷水压力,降低压缩机频率来实现降低压缩机系统温度。喷水是降低压缩机进出口温度的有效措施,为保证压缩机进口温度40℃,出口温度80℃,在喷水流程上又增置了换热器,有效地降低了压缩机的进出口温度,见图3。


3.4.3对系统参数进行合理调控


3.4.3.1压力控制


尾气、气封和喷水压力分别控制在0.22~0.28MPa、0.15MPa和0.1MPa,可延长气体在冷凝器中的冷却时间,使压缩气体完全被冷却,以提高压缩机抽气量和轻烃回收率。


3.4.3.2稳定塔处理量控制


稳定塔处理量过大,超出稳定处理能力;处理量过小,原油挥发气少,不能提高采出率,影响轻烃产量。因此,合理控制稳定塔处理量是使稳定塔达到最佳工况的因素之一。


3.4.3.3塔顶负压控制


塔顶负压是影响轻烃产量的另一重要因素。负压过高,塔内轻烃不能完全收集;过低又可能将塔内原油抽出。经实验,原油稳定塔塔顶负压控制在-0.03~-0.05MPa为宜。


3.4.3.4进塔温度控制


进塔温度控制在80~85℃之间,过低使原油中挥发气少,影响负压,使压缩机不能满负荷运行。


4经济技术效益评价


通过以上措施实施后,轻烃回收率稳步上升,见表1。


通过采取上述措施和方法,连续7个月轻烃产量平均每月增产144t,轻烃回收率提高了0.30%,按每吨轻烃2500元/t计算,平均每月创效近36万元。


通过采用气提技术,提高了原油稳定塔效率,改善了负压螺杆压缩机及原油稳定工艺操作环境。


通过上述改造,原油稳定轻烃回收率由原设计的1%提高到目前的2.5%以上,2006年6月~12月共生产轻烃4296t,比改造前增加1009t,经济效益显著,具有较好的推广应用价值。


作者简介:党惠平(1973—),工程师,主要从事油气集输方面的研究。



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