張玉蘭

【摘要】本文重點分析了原油穩(wěn)定對于節(jié)約油氣資源及安全環(huán)保的重要意義，探討了原油穩(wěn)定的基本原理及常用方法，并對這些方法的適用條件及優(yōu)缺點進(jìn)行對比，為實際生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)及參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】原油穩(wěn)定 輕烴 閃蒸

在油田生產(chǎn)過程中，由于多種原因經(jīng)常有輕烴排放到空氣中，不僅浪費能源，同時污染環(huán)境。輕烴本身無毒，但形成光化學(xué)氧化劑，就是毒性很大的煙霧，因而各國把輕烴看成有害物質(zhì)，明文規(guī)定禁止排放到空氣中。同時輕烴從原油中揮發(fā)出來時會帶走大量戊烷、己烷等組分，造成原油的大量損失。為了降低油氣集輸過程中的原油蒸發(fā)損耗，一個有效的方法就是將原油中揮發(fā)性強(qiáng)的輕烴比較完全地脫除出來，使原油在常溫常壓下的蒸氣壓降低，這就是原油穩(wěn)定。

1 原油穩(wěn)定原理

原油穩(wěn)定是從原油中脫除輕組分過程，也是降低原油蒸汽壓過程，降低原油蒸汽壓通常采用降低溫度或減少原油中輕烴組分含量兩種辦法。同溫度下，輕烴蒸汽壓大于重?zé)N蒸汽壓，原油是多種化合物混合物，其蒸汽壓除與T有關(guān)，還與其組成有關(guān)。

2 原油穩(wěn)定方法

通常具有閃蒸法，和分餾法，閃蒸法分為常壓閃蒸、負(fù)壓閃蒸、正壓閃蒸。衡量原油穩(wěn)定效果的方法有氣體拔出率、設(shè)備投資、能耗情況。

2.1 閃蒸分離法

液體混合物在加熱蒸發(fā)的過程中所形成的蒸汽始終與液體保持接觸，直到某一溫度后，才最終進(jìn)行液氣分離-平衡氣化。液體混合物的壓力降低時，會出現(xiàn)閃蒸，此時部分混合物會蒸發(fā)，這一過程也叫平衡氣化。在平衡氣化過程中，分子量小的輕組分，蒸汽壓高，容易氣化，當(dāng)達(dá)到平衡時，輕組分在氣相中含量比中組分要高，即在一次氣化過程中，氣組分比重組分多。

閃蒸分離其他形式：多級分離法。

2.2 分餾穩(wěn)定法

原油中輕烴組分蒸汽壓高，沸點低，易汽化，重組分蒸汽壓低，沸點高，不易汽化。按照輕重組分揮發(fā)度不同，利用精餾原理將原油中的輕質(zhì)碳脫除出去，達(dá)到穩(wěn)定，這就是分餾穩(wěn)定法。分餾穩(wěn)定法缺點：流程復(fù)雜，設(shè)備多，對操作過程控制嚴(yán)格，在我國很少使用，而在國外廣泛采用。

優(yōu)點：能比較徹底的從原油中拔出C1、C2、C3，穩(wěn)定質(zhì)量好。

3 工藝方法確定

隨原油組分和具體設(shè)計不同，在能耗、投資和經(jīng)濟(jì)效益上會有很大差異。各種方案有各自的特點和用途，不能簡單地肯定一種而否定其他。只能按照具體情況分析比較，合理制訂方案。閃蒸分離法和分餾穩(wěn)定法都可以實現(xiàn)原油穩(wěn)定，降低油氣損耗。但應(yīng)該用何種工藝，要根據(jù)原油性質(zhì)和穩(wěn)定要求而定，以便以最小能耗，回收盡可能多輕組分。

3.1 原油穩(wěn)定深度

原油穩(wěn)定深度是指從未穩(wěn)定原油中分出多少揮發(fā)性最強(qiáng)的組分，分出愈多愈徹底，則原油穩(wěn)定深度愈高。通常用最高儲存溫度下原油蒸汽壓來平衡原油穩(wěn)定深度。

從降低原油儲運過程的蒸發(fā)損耗的角度來看，原油蒸汽壓愈低愈好，但是追求過低蒸汽壓，在油田建龐大設(shè)備，消耗大量能量。而且穩(wěn)定原油數(shù)量減少，質(zhì)量下降。所以各國的具體情況不同，對原油穩(wěn)定要求不同。

我國：最高儲存溫度下的飽和蒸汽壓小于當(dāng)?shù)卮髿鈮?，采用鐵路，水路運輸原油，裝卸過程不能完全密閉，蒸汽壓應(yīng)略低。

3.2 工藝方法的選擇和比較

目前，國內(nèi)外在原油穩(wěn)定裝置時經(jīng)常采用負(fù)壓脫氣，加熱閃蒸分餾穩(wěn)定等工藝都能實現(xiàn)原油穩(wěn)定，但這些方法操作條件不同，分離效果，運行能耗不同。

3.2.1 油罐烴蒸汽回收

油罐烴蒸汽回收是一種作為原油密閉儲存，減少蒸發(fā)損耗的一種措施，不是蒸汽壓較高的未穩(wěn)定原油的穩(wěn)定處理方法。

3.2.2 多級分離法

多級分離較一次分離有很多優(yōu)點，前提條件是流到井口后剩余壓力較高。

3.2.3 閃蒸分離法

無論是負(fù)壓閃蒸還是加熱閃蒸，同屬一次平衡汽化過程，它不能將原油中輕重組分徹底分開，閃蒸氣中有C5以上重組分，原油中輕組分C1-C4，但由于閃蒸是在負(fù)壓或高溫下進(jìn)行的平衡汽化過程，穩(wěn)定效果較多級分離效果好。

負(fù)壓閃蒸穩(wěn)定的操作壓力應(yīng)根據(jù)工藝計算結(jié)果并結(jié)合負(fù)壓壓縮機(jī)的性能確定，不應(yīng)超過當(dāng)?shù)卮髿鈮旱?.7 倍。負(fù)壓閃蒸穩(wěn)定的操作溫度應(yīng)結(jié)合原油脫水或外輸溫度確定，宜為50-800℃；不宜專為負(fù)壓閃蒸穩(wěn)定進(jìn)行加熱。氣體出裝置的壓力應(yīng)滿足輸送要求或后續(xù)處理工藝的壓力要求。

負(fù)壓閃蒸與加熱閃蒸對比：

由于在負(fù)壓下，輕重組分揮發(fā)度差異大，兩者易分散，所以負(fù)壓閃蒸效果比加熱閃蒸好，負(fù)壓閃蒸不需要加熱，耗能低。

我國油田大部分C1-C4含量0.8%-2.00%之間，負(fù)壓閃蒸在我國得到廣泛應(yīng)用。

負(fù)壓閃蒸存在帶液式螺桿壓縮機(jī)軸承易損和腐蝕問題。軸承易損往往是由于軸封氣中帶水和輕油，導(dǎo)致軸承潤滑油稀釋的結(jié)果。軸封氣應(yīng)當(dāng)用干氣。如必須用濕氣，則必須緊靠軸封處設(shè)除液器，否則仍然會冷凝出液體。

3.2.4 分餾穩(wěn)定法

分餾穩(wěn)定法適于輕組分較多原油，能較徹底脫除C1-C4，有較理想分離效果和穩(wěn)定深度，分餾穩(wěn)定法所需的換熱設(shè)備多，流程長，動力消耗大，建設(shè)費用和運行費用高。

分餾穩(wěn)定宜采用不完全塔的簡單蒸餾法。分餾穩(wěn)定的操作壓力、溫度應(yīng)根據(jù)工藝計算及油氣集輸條件確定。操作壓力宜為0.05-0.1MPa；操作溫度：塔底宜為90-180℃，塔頂宜為50-90℃。

4 結(jié)論

原油穩(wěn)定方法的選擇，不僅取決于本身拔出的輕烴的多少，而且與裝置規(guī)模大小、工藝的選擇、自動化程度、運行操作管理等都密切相關(guān)。對原穩(wěn)流程的工藝原理及運行管理進(jìn)行研究探討，可以較好地解決實際生產(chǎn)中遇到的問題，提高裝置運行的穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)風(fēng)險的發(fā)生，并有效地提高裝置運行效率。參考文獻(xiàn)

[1] 王紅旗.原油穩(wěn)定系統(tǒng)置換前的工藝檢修標(biāo)準(zhǔn)及方法[J].工程管理，2011，（6）

[2] 崔向陽.淺談輕烴回收工藝優(yōu)化 [J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012.3

[3] 王健.輕烴回收工藝的發(fā)展方向及新技術(shù)探討[J].天然氣與石油，2003.6

[4] 萬力利.原油穩(wěn)定設(shè)計工藝研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，（16）