負壓原油穩定工藝技術研究與應用

摘要：原油穩定工藝是實現油氣密閉集輸、降低原油蒸發損耗、減少油氣損失的重要措施。原油穩定工藝的目的是將原油中C1-C5輕組分脫除出來，減少在輸送與儲運過程中的損失。目前主要原油穩定方法有負壓分離穩定法、加熱閃蒸穩定法、分餾穩定法，其中負壓分離原油穩定方法被廣泛應用于C1-C4含量<2%（重）的原油處理工藝中。

關鍵詞：負壓;原油穩定;節能型;低溫分離

一、負壓原油穩定工藝與分析

1.1常規負壓原油穩定工藝流程

常規負壓原油穩定工藝采用負壓原油穩定塔進行負壓閃蒸，負壓由負壓壓縮機提供，閃蒸汽被抽出后經由壓縮機增壓進入冷卻系統，冷卻后的閃蒸汽經分離器分離后，液態輕烴由分離器底部通過輕烴泵輸送至混合輕烴儲罐，氣相組分則需要進一步處理。工藝流程示意圖見圖1。

1.2常規負壓原油穩定工藝存在的問題與分析

1.2.1原油穩定負壓壓縮機使用壽命短

目前應用較多的負壓原油穩定技術采用負壓穩定塔閃蒸，穩定塔頂部閃蒸氣通過負壓壓縮機抽出后冷凝分離處理，負壓是通過負壓壓縮機抽真空方式獲得。此工藝原油通過負壓閃蒸后，氣相組分主要為C1-C5輕烴和少量水蒸汽，含水原油閃蒸汽直接進入壓縮機機組后會對機組潤滑油密封系統造成嚴重破壞。由于負壓穩定工藝多數選用負壓螺桿壓縮機，潤滑油采用噴油式方式注入潤滑件中給機組冷卻、潤滑、密封，含水輕烴進入壓縮機后，會對機組潤滑油造成稀釋、乳化、粘度降低、變質，此時機組軸封溫度升高，摩擦增大，降低了壓縮機使用壽命。

1.2.2原油穩定能耗高

高溫含水原油閃蒸汽未經冷卻分離直接進入壓縮機，對壓縮機潤滑油系統造成破壞的同時，增大了壓縮機組的壓縮負荷。壓縮機和壓縮機冷卻系統都在高負荷情況下工作，造成了系統整體負荷的提高，故工藝總能耗較高。

1.2.3原油穩定塔液位控制困難

目前原油穩定塔原油液位控制設置較少，主要是由于原油穩定塔設置壓差液位計等法蘭形式液位計時，法蘭與穩定塔短接處原油常因低溫造成堵塞，而致使液位計發生堵塞，形成假液位。即使有通過優化改造所增設的液位聯鎖控制也經常失靈，無法正常運行，而且會造成一定的破壞，存在一定的安全隱患。

二、負壓原油穩定工藝技術研究

2.1節能型原油穩定工藝研究

新工藝在原原油穩定工藝基礎上，增加穩定塔塔頂氣制冷劑輔助冷凝、分離設備，通過低溫冷凝、烴水分離等措施，將穩定塔閃蒸汽中的輕質油、水與輕質組分分離，避免了烴水混合液進入壓縮機組，對機組潤滑油系統產生破壞，從根本上消除了壓縮機組潤滑油乳化變質的問題，提高壓縮機使用壽命;另一方面穩定塔塔頂氣經冷凝分離后，氣質組分變貧，相應壓縮機負荷降低，總功率降低，可節能20%左右;儀控部分設置穩定塔液位開關，與泵和安全設施進行聯鎖，液位開關解決了液位計低溫油堵塞問題。

2.2新工藝技術特點與優勢

2.2.1抗乳化、防腐蝕提高負壓壓縮機使用壽命

本工藝關鍵技術是穩定塔閃蒸汽經過兩級冷卻后溫度控制在12℃左右、水露點為90℃、輕露點小于85℃，在本工藝參數條件下，可以保證烴水混合液的析出，經由低溫分離器后可以將液相分出，氣相進入壓縮機后，避免了烴水液相與壓縮機潤滑油結合，而造成潤滑油乳化、變質問題，保護壓縮機油封系統，從根本上解決了壓縮機摩擦損壞問題，同時避免了壓縮機內部的腐蝕。

2.2.2防低溫凍堵技術

本工藝的核心技術是穩定塔閃蒸汽冷凝分離，低溫由制冷劑壓縮機橇提供，可以采用丙烷制冷或者氟利昂制冷工藝，但是并不是溫度越低分離效果越好，由于原油中含水量<5%，經過高溫負壓閃蒸后，一部分水蒸氣跟氣態烴一起閃蒸出來，此時如果制冷劑冷凝溫度低于0℃時，則會造成低溫換熱器的堵塞，堵塞后流程不暢通，則會造成原油穩定塔原油冒頂。經工藝模擬和現場實踐，低溫分離溫度控制在8～10℃，南方天氣可控制在5℃，北方天氣可適當提高，防止冬季低溫凍堵。

2.2.3液位開關聯鎖控制技術

由于常規液位計會出現原油堵塞造成假液位問題，本工藝采用浮球液位開關控制技術，浮球式液位開關最大的特點是有一個帶桿的浮球，隨著液位的變化，浮球聯動的桿隨著變化，從而控制開關的閉合。此控制技術解決了假液位和堵塞問題，同時價格低廉，性價比高。控制工藝設置低液位開關、高液位開關、高高液位開關分別與開關閥和泵聯鎖，液位開關設置兩套，信號采用二選一，防止液位開關的損壞。

三、工程應用與實施效果

本工藝在中原油田采油六廠橋口聯合站、馬廠聯合站原油穩定工程中應用，現場效果良好。自裝置2014年投產后，負壓螺桿壓縮機連續運轉3年內未出現損壞，負壓壓縮機噪音變小，未出現摩擦噪音和液積現象;原油穩定塔液位控制良好，出現高液位后能夠迅速啟動外輸泵，低液位報警及連鎖應用情況良好;相比原工藝，能耗低，節能效率高達19.3%;裝置輕烴收率較高，輕烴收率可以根據原油組分狀況進行調整（調整進塔溫度）。

參考文獻：

[1]陳飛，等.應用氣提原油穩定工藝提高輕烴回收率[J].油氣儲運，2001，20（4）：36-39.

[2]羊東明，孟，等.塔河油田原油穩定的負壓閃蒸工藝[J].油氣田地面工程，2000，19（2）：23-24，37.

（作者單位：中油遼河工程有限公司）

作者簡介：易良英（1985.05.05），性別：女;籍貫：重慶;民族：漢;學歷：本科、學士;職稱：工程師;研究方向：油氣田地面工程建設。