原油穩定全密閉系統的改進

姜娜　周來正　張乃民

【摘 要】針對集輸聯合站穩定系統存在壓縮機閥體易損壞、氣管路積液、輕烴裝車敞口、排污池露天等問題，可能發生人身傷害、設備或設施損壞和能源浪費，通過原因分析和要因確認，提出并實施對穩定系統整體進行符合HSE要求的全密閉改造的方案，有效提高了聯合站綜合效益。

【關鍵詞】原油穩定；全密閉流程；系統改進

一、集輸聯合站穩定系統存在的主要問題

坨三站原油穩定采用負壓穩定裝置。原油經過蒸汽換熱器加熱到85℃左右后進入負壓穩定塔，在穩定塔內脫出易揮發的輕質餾分，負壓天然氣壓縮機將輕質餾分從塔頂抽出，經過冷凝裝置冷凝后再進入三相分離器進行天然氣、液態烴和水的分離，天然氣送至配氣站外輸，液態烴加壓送至儲罐進行回收。整個原油穩定系統實現了原油在常溫常壓下的穩定，減少了原油在集輸過程中的蒸發損耗。

但在穩定系統運行過程中，也存在如下問題。

（一）壓縮機閥體易損壞：氣閥更換周期一般為五個月。（二）氣管路積液：分離器出口管線直徑為500mm，長15m，氣體流動過程中，隨著溫度逐漸降低重組分析出凝液沉積于管路中，冬季積液更加明顯。（三）輕烴敞口裝車：輕烴裝車時易引發靜電，且有油氣逸出，裝車受高溫、雷雨天氣限制。（四）排污池不密閉：穩定崗排污管線連接至排污池，排污池不密閉，存在暴氧、人員健康的損傷、能源浪費等問題。

二、產生問題的原因分析

（一）壓縮機氣閥易損壞的原因。排除閥體材料等本身因素，液擊是主要因素，即當壓縮機進氣中含液體或在氣缸中形成液體時，通過氣缸對流體做功，高壓、高速氣流攜帶液體沖擊閥體，閥體材料為鑄鐵，質脆，造成閥片損壞，以致影響氣閥使用壽命。

（二）氣管路積液的原因。分離器出口管線直徑為500mm，長15m，氣體流動過程中，隨著溫度逐漸降低重組分析出凝液沉積于管路中。

（三）輕烴敞口裝車的原因。1.裝車泵類型不合規定；裝車泵為離心泵，按照規定應為屏蔽泵。2.氣相輕烴逸出；輕質油裝車時，鶴管自車頂裝油口插入至罐底，氣相輕烴自裝油口逸出，每次裝車量為10噸，裝車時間一個半小時左右，且夏季裝車時間略長。輕質油裝車時，氣相輕烴逸出，遇到明火或者電氣設備打火，將會發生爆炸和燃燒，也會裝車人員中毒。

（四）排污流程不合理。穩定崗壓縮機、分離器、輕質油罐排污都去向隔油池，由于隔油池的暴氧，使原油老化，輕質餾分揮發，使隔油池上空和隔油池周圍彌漫著濃重的油氣味。如果遇到明火或者電氣設備打火，將會發生爆炸和燃燒，也會使人中毒，值班工人在觀察液位時也要時刻注意人身安全，對安全生產極為不利。

三.具體改造方案

（一）壓縮機進口保護

1.進口分離器保護。在保證來氣含液盡量低的條件下，混合氣進壓縮機前，在進口處加分離器，通過分離器對氣體做進一步的凈化，從而減少壓縮機進口凝液析出的可能性，達到保護閥體的目的。

分離器底部加一條排污管線并連接至壓縮機進口排污罐，以便將凝液及時排出，保證分離器分離效果，同時回收凝液取得清潔、節約生產的效果。

2.進口緩沖罐保護。緩沖罐作用降低壓縮機氣流脈動，穩定壓縮機入口流量和壓力，減小壓縮機振動；氣體流經進口分離器后，再經緩沖罐緩沖氣流，然后緩沖后的氣流進入壓縮機氣缸，達到保護目的，同時在緩沖罐底部會有凝液析出，起到分離效果。

針對緩沖罐緩沖氣流的同時有部分凝液析出，在緩沖罐底部接一條緩沖罐凝液回收管線并接至壓縮機進口排污罐，在能保護氣閥的同時也取得了節約、清潔的效果。

壓縮機進口排污罐是為了收集壓縮機進口分離器內凝液、緩沖罐內析出的凝液，增加排污罐后，回收凝液量能達到每天7.8-20千克，節約能源，創益增效。

3.進出口連通保護。進出口加連通，啟機時無負荷，保護閥體。同時使壓縮機自身具有加卸載的功能，還能維持油壓。

（二）氣管路積液

1.調節氣體溫度。由于混合氣出穩定塔后，溫度在70℃以上，不利于混合氣中重組分在室外分離器內析出，影響氣閥使用壽命。為保證進氣溫度在35-45℃范圍內，混合氣出穩定塔后在混合氣進室外分離器前安裝冷凝器。

經冷凝器冷凝后氣體溫度降至35-45℃，混合氣中的大部分重組分在室外分離器內析出成凝液，經管路至壓縮機進口過程中，隨著溫度逐漸降低，混合氣中析出凝液減少，同時減輕了后面環節的除液工作負荷。

2.消除輸送管路積液。氣主管線直徑為500mm，長15m，混合氣經管路至壓縮機進口過程中，隨著溫度逐漸降低，混合氣中重組分漸漸析出凝液，凝液沉積于管路中；在改造前壓縮機進氣口管線是從主管線下部連接的，從而對氣閥產生沖擊。所以，需更改壓縮機進氣口管線與主管線連接位置以及在主管路和壓縮機進氣口管線底部接凝液回收裝置收集管線底部析出的凝液。

壓縮機進氣口管線（100mm）自主管線上部連接，管路底部凝液無法隨混合氣體進入壓縮機氣缸；同時進氣管線進壓縮機前接地下自動收集裝置，將管路底部凝液排入收集裝置內從而達到清除管路凝液目的，進而保護氣閥免受液體的沖擊。

（三）輕烴敞口裝車。新流程改造，把裝車泵更換為屏蔽泵，裝車鶴管自罐車底部進入，同時伴有氣相回路依靠壓差將氣相輕烴壓入輕質油罐。

（四）排污流程不合理。穩定崗壓縮機、分離器排污都去向輕質油罐，輕質油罐排污時依靠泵打入井排來液管線，拆除去隔油池排污管線，同時新建管線將隔油池內廢油打入井排來液管線。

四、取得的主要成效

（一）經改造壓縮機氣閥工作壽命延長，氣閥更換周期由以前的5個月延長至1年以上，每年可節約資金1000元。（二）改造后，系統每年回收凝液可達1.1—1.8噸，每年可增加收益0.66—1.08萬元，達到了清潔生產、節約能源、創益增效的效果。（三）流程改造后，輕烴裝車系統密閉率達到了100%，裝車系統氣相回路實現了對輕烴蒸氣的回收。（四）消除了安全隱患，保障了安全生產，實現了能源的充分利用。

參考文獻：

[1] 姬忠禮，鄧志安，趙會軍.泵與壓縮機：石油工業出版，2015.

[2] 倪玲英.工程流體力學：中國石油大學出版社，2012.