原油稳定PPT—海贼王版

1、原油稳定原油稳定罗琳罗琳2015.6.232015.6.23一、原油稳定的定义一、原油稳定的定义二、原油稳定的目的二、原油稳定的目的三、原油稳定工艺三、原油稳定工艺四、稳定工艺选择四、稳定工艺选择五、原油稳定设备五、原油稳定设备一、原油稳定的定义一、原油稳定的定义 使净化原油内的溶解天然使净化原油内的溶解天然气组分气化，与原油分离，较气组分气化，与原油分离，较彻底的脱除原油内蒸气压高的彻底的脱除原油内蒸气压高的溶解天然气组分，降低常温常溶解天然气组分，降低常温常压下原油蒸气压的过程称为原压下原油蒸气压的过程称为原油稳定。油稳定。原油稳定通常是原油原油稳定通常是原油矿场加工的最后工序，经稳定矿场

2、加工的最后工序，经稳定后的原油成为合格的商品原油。后的原油成为合格的商品原油。二二. .原油稳定的目的原油稳定的目的1.1.在常温常压下，含有在常温常压下，含有C1C4C1C4的正构烷烃的正构烷烃是气体，这些轻烃从原油中蒸发出来时会是气体，这些轻烃从原油中蒸发出来时会带走大量戊烷、己烷等组分，造成原油的带走大量戊烷、己烷等组分，造成原油的大量损失。大量损失。2.2.调查表明：对于未经稳定的原油直接调查表明：对于未经稳定的原油直接进入常压储罐，其油气损耗为原油产量的进入常压储罐，其油气损耗为原油产量的1%3%1%3%。其中，储罐的蒸发损耗约占。其中，储罐的蒸发损耗约占40%40%左右。左右。原油

3、稳定原理：原油稳定原理：1.1.（原油蒸汽压与温度、组成之间的关系）（原油蒸汽压与温度、组成之间的关系）原油中所含轻烃组分越多，挥发性越强，原油中所含轻烃组分越多，挥发性越强，原油饱和蒸汽压就越高。原油饱和蒸汽压就越高。原油蒸汽压随温度的升高而增加。原油蒸汽压随温度的升高而增加。2.2.降低原油蒸汽压的有效方法（脱除降低原油蒸汽压的有效方法（脱除C1C4C1C4组分）组分）闪蒸法：一次平衡气化（降压、加热）闪蒸法：一次平衡气化（降压、加热）分馏法：多次平衡气化（加热）分馏法：多次平衡气化（加热）原油稳定的好处：原油稳定的好处：原油稳定是为了降低油气集输中的原油蒸发原油稳定是为了降低油气集输中的

4、原油蒸发损耗，采用合适的方法将原油中易挥发的轻损耗，采用合适的方法将原油中易挥发的轻组分脱除，降低原油的蒸汽压，使原油在常组分脱除，降低原油的蒸汽压，使原油在常压下稳定储存。压下稳定储存。被脱除的轻烃可作为石油化工的重要原料和被脱除的轻烃可作为石油化工的重要原料和工业与民用燃料。因此原油稳定是降低油气工业与民用燃料。因此原油稳定是降低油气损耗和综合利用油气资源的重要措施之一。损耗和综合利用油气资源的重要措施之一。三三. .原油稳定工艺原油稳定工艺1.1.闪蒸分离法闪蒸分离法-（如果降低系统压力，或（如果降低系统压力，或加热提高系统温度，就会破坏原来的气液平加热提高系统温度，就会破坏原来的气液平

5、衡状态，产生一次汽化过程，使原油中轻组衡状态，产生一次汽化过程，使原油中轻组分挥发出来。闪蒸法就是利用这一原理来实分挥发出来。闪蒸法就是利用这一原理来实现原油稳定的）现原油稳定的） 负压闪蒸负压闪蒸 正压闪蒸正压闪蒸 多级分离稳定多级分离稳定 油罐烃蒸气回收油罐烃蒸气回收分馏稳定法分馏稳定法1.1.负压闪蒸法负压闪蒸法负压闪蒸分离原理如图，进料油温一般为脱水温度，负压闪蒸分离原理如图，进料油温一般为脱水温度，即即50805080，塔的操作压力为，塔的操作压力为0.060.08MPa0.060.08MPa（绝）。（绝）。塔顶脱出的闪蒸气经负压压缩机压缩至塔顶脱出的闪蒸气经负压压缩机压缩至0.30

6、.4MPa0.30.4MPa（绝）。（绝）。【原油稳定的闪蒸压力（绝对压力）比当原油稳定的闪蒸压力（绝对压力）比当地大气压低即在负压条件下闪蒸，以脱除其中易挥地大气压低即在负压条件下闪蒸，以脱除其中易挥发的轻烃组分，这种方法称为原油负压稳定法，又发的轻烃组分，这种方法称为原油负压稳定法，又称为负压闪蒸法。称为负压闪蒸法。】11电脱水器；电脱水器； 22原油稳定塔；原油稳定塔； 33真空压缩机；真空压缩机； 44冷冷凝器；凝器；55三相分离器；三相分离器； 66轻油泵；轻油泵； 77稳定原油罐；稳定原油罐； 88原油原油外输泵外输泵图图 负压稳定工艺流程示意图负压稳定工艺流程示意图 负压闪蒸法的

7、特点负压闪蒸法的特点1.1.工艺流程简单，节省热能；工艺流程简单，节省热能；2.2.稳定程度较低，负压压缩机稳定程度较低，负压压缩机及其控制系统应力求可靠。及其控制系统应力求可靠。3.3.负压闪蒸法适用于密度较大负压闪蒸法适用于密度较大的原油，原油中的的原油，原油中的C1C4C1C4的含量的含量小于小于2%2%。正压闪蒸法的特点：正压闪蒸法的特点：* * 可脱出较多的轻组分，可不设外输压缩机和进可脱出较多的轻组分，可不设外输压缩机和进料泵；料泵；* *需要加热时，能耗较高；需要加热时，能耗较高；* *适用于原油中适用于原油中C1C4C1C4含量大于含量大于2%2%的原油稳定。的原油稳定。1 1

8、脱水原油换热器；脱水原油换热器； 2 2脱水原油加热器；脱水原油加热器； 3 3稳定稳定塔；塔；4 4塔顶冷凝器；塔顶冷凝器；5 5冷凝液分离器；冷凝液分离器； 6 6稳定气稳定气压缩机；压缩机； 7 7液烃泵；液烃泵； 8 8塔塔2.2.正压闪蒸法正压闪蒸法3.3.多级分离稳定多级分离稳定 多级分离是将原油分若干多级分离是将原油分若干级进行油气分离稳定，每一级级进行油气分离稳定，每一级的油和气都接近于平衡状态。的油和气都接近于平衡状态。这种方法实际上是用若干次连这种方法实际上是用若干次连续闪蒸使原油达到稳定。其流续闪蒸使原油达到稳定。其流程见图：程见图：多级分离稳定的特点：多级分离稳定的特点

9、：* *分离级数一般为分离级数一般为3434级，末级分离压级，末级分离压力一般不超过力一般不超过0.05MPa;0.05MPa;* *工艺简单，投资少；工艺简单，投资少；* *适用于油井生产压力较高，有足够适用于油井生产压力较高，有足够剩余能量可利用的原油；剩余能量可利用的原油；* *储油罐应配有大罐抽气系统，降低储油罐应配有大罐抽气系统，降低油气损耗。油气损耗。4.4.油罐烃蒸汽回收：油罐烃蒸汽回收：典型流程如图，立式油罐承压能力仅为典型流程如图，立式油罐承压能力仅为- -0.502.5KPa0.502.5KPa，大罐抽气的关键问题是罐内压力，大罐抽气的关键问题是罐内压力的控制。为确保罐内压

10、力在允许范围内，需配置的控制。为确保罐内压力在允许范围内，需配置适宜的压缩机和实用的控制仪表，做到超压放空适宜的压缩机和实用的控制仪表，做到超压放空和低压补气，以确保安全可靠。一般调整到油罐和低压补气，以确保安全可靠。一般调整到油罐正常工作压力为正常工作压力为0.10.2KPa0.10.2KPa。油罐烃蒸气回收的特点：油罐烃蒸气回收的特点：* *大罐抽气工艺简单，稳定深度有限。大罐抽气工艺简单，稳定深度有限。* *可回收原油罐的烃蒸汽，降低蒸发损耗，对老油可回收原油罐的烃蒸汽，降低蒸发损耗，对老油田改造，实现原油密闭处理有现实意义。田改造，实现原油密闭处理有现实意义。分馏稳定法分馏稳定法分馏稳

11、定法是按照轻重组分挥分馏稳定法是按照轻重组分挥发度不同，用精馏原理将原油发度不同，用精馏原理将原油中的中的C1C4C1C4脱除，达到稳定的脱除，达到稳定的目的。分馏稳定的流程见图目的。分馏稳定的流程见图分馏稳定法的特点分馏稳定法的特点: :* *稳定效果好，稳定效果好，C1C4C1C4收率高；收率高；* *工艺流程复杂，控制要求高，工艺流程复杂，控制要求高，能耗高；能耗高；* *是应用最广泛的原油稳定方法，是应用最广泛的原油稳定方法，对于对于C1C4C1C4含量较多的原油，可含量较多的原油，可采用分馏法进行原油稳定。采用分馏法进行原油稳定。四、稳定工艺选择四、稳定工艺选择 从降低蒸发损耗的角从

12、降低蒸发损耗的角度来说，稳定程度越高越好，度来说，稳定程度越高越好，即稳定后原油蒸汽压越低越即稳定后原油蒸汽压越低越好。但稳定程度高，稳定装好。但稳定程度高，稳定装置投入也高，能量消耗大，置投入也高，能量消耗大，且原油中的汽油馏分有可能且原油中的汽油馏分有可能受损。因此应根据综合效益受损。因此应根据综合效益来确定稳定程度。一般应考来确定稳定程度。一般应考虑以下因素来选择稳定工艺。虑以下因素来选择稳定工艺。（1 1）原油性质及油田具体条）原油性质及油田具体条件件* *负压闪蒸法：负压闪蒸法：C1C4C1C42%2%* *正压闪蒸法：正压闪蒸法：C1C4C1C42%2%* *分馏稳定法：凝析油稳定

13、、分馏稳定法：凝析油稳定、分离要求高；分离要求高；* *油田集输压力高可采用多级油田集输压力高可采用多级分离；分离；* *油田降低损耗改造或原油稳油田降低损耗改造或原油稳定的补充，可采用油罐烃蒸定的补充，可采用油罐烃蒸汽回收。汽回收。（2 2）稳定工艺的能耗）稳定工艺的能耗有数据表明，分馏法能耗最高，其次是提馏，加热闪有数据表明，分馏法能耗最高，其次是提馏，加热闪蒸能耗较低，而负压脱气能耗最低，尤其是脱气量不蒸能耗较低，而负压脱气能耗最低，尤其是脱气量不大时，动力消耗也很低。大时，动力消耗也很低。（3 3）投资及拔出率）投资及拔出率对于相同处理能力的装置，负压闪蒸一般投资较对于相同处理能力的装

14、置，负压闪蒸一般投资较低，分馏法较高，但收率则相反；分馏法拔出率低，分馏法较高，但收率则相反；分馏法拔出率可高达可高达4%6%4%6%，负压闪蒸法则一般为，负压闪蒸法则一般为0.5%0.8%0.5%0.8%。正压闪蒸可获得较高的拔出率。正压闪蒸可获得较高的拔出率。国内原油稳定绝国内原油稳定绝大多部分采用负大多部分采用负压闪蒸法，其次压闪蒸法，其次是正压闪蒸法，是正压闪蒸法，采用分馏法较少，采用分馏法较少，知音国内相当一知音国内相当一部分的原油部分的原油C1C4C1C4的含量为的含量为0.8%2.0%0.8%2.0%。2.2.工艺参数的确定工艺参数的确定各种稳定方法都有其合理的工艺参数，这是装置

15、经济运行的关键，原油稳定各种稳定方法都有其合理的工艺参数，这是装置经济运行的关键，原油稳定工艺的主要参数是稳定压力、温度和进料情况等。工艺的主要参数是稳定压力、温度和进料情况等。1 1）稳定压力）稳定压力稳定装置的操作压力随工艺方法而不同，其数值同稳定原油所要求的蒸气压稳定装置的操作压力随工艺方法而不同，其数值同稳定原油所要求的蒸气压和运行能耗直接有关。和运行能耗直接有关。* *负压闪蒸稳定：由工艺计算并参照负压压缩机的性能确定，应比当地大气压负压闪蒸稳定：由工艺计算并参照负压压缩机的性能确定，应比当地大气压低低0.2MPa0.2MPa。* *正压闪蒸稳定：轻组分含量较低正压闪蒸稳定：轻组分含

16、量较低:0.120.2MPa:0.120.2MPa；轻组分含量较高：；轻组分含量较高：0.20.4MPa;0.20.4MPa;* *分馏稳定：由工艺计算及气体输送条件确定，一般为分馏稳定：由工艺计算及气体输送条件确定，一般为0.150.3MPa0.150.3MPa。2 2）操作温度）操作温度* *正压闪蒸稳定的操作温度应由操作压力和未稳定的正压闪蒸稳定的操作温度应由操作压力和未稳定的原油的性质经计算确定，一般为原油的性质经计算确定，一般为8012080120。* *分馏稳定时，分馏塔的塔底温度应由工艺计算确定，分馏稳定时，分馏塔的塔底温度应由工艺计算确定，一般塔底为一般塔底为120200120

17、200，塔顶为，塔顶为50905090。3 3）进料原油的含水要求）进料原油的含水要求为了减少稳定设备的腐蚀和污染，稳定装置对进料原油为了减少稳定设备的腐蚀和污染，稳定装置对进料原油的含水量和含盐量应予以控制。的含水量和含盐量应予以控制。我国个油田建设的原油稳定装置一般都是在脱盐脱水后我国个油田建设的原油稳定装置一般都是在脱盐脱水后进入稳定塔的，含水量小于进入稳定塔的，含水量小于0.5%0.5%，含盐小于，含盐小于50mg/L50mg/L。 五五. .原油稳定设备原油稳定设备 稳定器稳定器 气体压缩机气体压缩机 冷换设备的选用冷换设备的选用1.1.稳定器稳定器（1 1）稳定器是原油稳定装置的主

18、体设备，从原油中脱除）稳定器是原油稳定装置的主体设备，从原油中脱除轻组分，实现分离稳定就在稳定器内进行。轻组分，实现分离稳定就在稳定器内进行。 （2 2）对闪蒸分离稳定和分馏法来说，稳定器主要有闪）对闪蒸分离稳定和分馏法来说，稳定器主要有闪蒸分离稳定塔、闪蒸罐和分馏塔等。闪蒸塔又有负压和蒸分离稳定塔、闪蒸罐和分馏塔等。闪蒸塔又有负压和正压之分。正压之分。T1.1.闪蒸稳定塔闪蒸稳定塔-对负压闪蒸稳定，操作压力低于大气压，操作温度也较低；对负压闪蒸稳定，操作压力低于大气压，操作温度也较低；-与一般蒸馏塔不同，在稳定过程中，液相负荷大于气相负荷。与一般蒸馏塔不同，在稳定过程中，液相负荷大于气相负荷

19、。-在闪蒸时，气相基本上在进料口出已大部分逸出，随着液体在闪蒸时，气相基本上在进料口出已大部分逸出，随着液体向下流动脱出的气体越来越少。向下流动脱出的气体越来越少。 按照上述工艺特点，设备结构必须适应其工艺特点，现场按照上述工艺特点，设备结构必须适应其工艺特点，现场常用的负压或常压闪蒸的设备通常有两种：负压稳定塔和卧式闪常用的负压或常压闪蒸的设备通常有两种：负压稳定塔和卧式闪蒸罐。蒸罐。 负压闪蒸分离效果的好坏取决于蒸发面积和蒸发时间。负负压闪蒸分离效果的好坏取决于蒸发面积和蒸发时间。负压稳定塔除了满足塔内压降小，结构简单等一般要求外，为了提压稳定塔除了满足塔内压降小，结构简单等一般要求外，为

20、了提高塔的效率，对蒸发面积和闪蒸时间应有足够的保证，以促使一高塔的效率，对蒸发面积和闪蒸时间应有足够的保证，以促使一次汽化的完成。次汽化的完成。 目前，稳定塔塔板形式应根据原油性质确定。可选用筛板、目前，稳定塔塔板形式应根据原油性质确定。可选用筛板、格栅或其他适用填料。各油田采用的大多是筛板塔，塔内设置格栅或其他适用填料。各油田采用的大多是筛板塔，塔内设置数层筛板。为了能达到比较好的分离效果，在塔的设计，应注数层筛板。为了能达到比较好的分离效果，在塔的设计，应注意以下几个方面：意以下几个方面：（1 1）进料应尽量均匀）进料应尽量均匀对塔的进料喷淋装置的设计，一是注意降低进料流速，使原油均匀的喷

21、洒下来，对塔的进料喷淋装置的设计，一是注意降低进料流速，使原油均匀的喷洒下来，以提高原油的分散度，利于脱气；二是设法加大进料空间，使进料液有一定的喷以提高原油的分散度，利于脱气；二是设法加大进料空间，使进料液有一定的喷洒高度。洒高度。常用的喷淋装置有筛孔式常用的喷淋装置有筛孔式和多孔盘和多孔盘管管式等几种。为式等几种。为了促使进料原油有足够的了促使进料原油有足够的进料空间，喷淋器离第一进料空间，喷淋器离第一块塔板的喷淋高度一般为块塔板的喷淋高度一般为1.5m1.5m左右。左右。（2 2）塔板数量和布置）塔板数量和布置 目前，原油稳定大多采用筛板塔，可造成比较大的闪蒸面积。目前，原油稳定大多采用

22、筛板塔，可造成比较大的闪蒸面积。 * *采用筛板的筛孔直径必须足够大，使原油能从筛孔中向下淋降，造成较多的闪蒸采用筛板的筛孔直径必须足够大，使原油能从筛孔中向下淋降，造成较多的闪蒸面积。面积。* *塔板数和塔板的布置形式应满足闪蒸面积的需要。塔板数和塔板的布置形式应满足闪蒸面积的需要。（3 3）塔底高度）塔底高度* * 闪蒸稳定塔的塔底应有足够的闪蒸稳定塔的塔底应有足够的高度，才能保证稳定原油顺利出塔。高度，才能保证稳定原油顺利出塔。* * 一定的塔底高度，使稳定原油一定的塔底高度，使稳定原油有一定的停留缓冲时间（有一定的停留缓冲时间（35min35min），），这对稳定过程也是有利的。这对稳

23、定过程也是有利的。2.2.闪蒸罐闪蒸罐矿场常用的闪蒸罐形式是卧式闪蒸罐，在卧分离器中间装一至两层筛矿场常用的闪蒸罐形式是卧式闪蒸罐，在卧分离器中间装一至两层筛板，并装有立式分离头。板，并装有立式分离头。 未稳定原油从分离头进入，经分离形成直径不同的油膜柱淋降未稳定原油从分离头进入，经分离形成直径不同的油膜柱淋降至卧罐中的筛板上，分出的气体又靠分离伞折流捕雾，达到油气分离至卧罐中的筛板上，分出的气体又靠分离伞折流捕雾，达到油气分离的目的。的目的。卧式闪蒸罐的特点：卧式闪蒸罐的特点： 结构简单，筛板面积很大，加大结构简单，筛板面积很大，加大蒸发面积；蒸发面积； 面积很大的筛板，降低了原油在面积很大

24、的筛板，降低了原油在分离过程的流程，有利于消泡；分离过程的流程，有利于消泡； 罐底油可由泵抽吸，罐内液面需罐底油可由泵抽吸，罐内液面需严格控制；严格控制； 尤其适用于粘度较大原油的稳定。尤其适用于粘度较大原油的稳定。3.3.分馏塔分馏塔 分馏稳定法需要有良好的气液传质分馏稳定法需要有良好的气液传质过程，以保证原油在塔内能比较完全地将过程，以保证原油在塔内能比较完全地将其中的其中的C1C4C1C4组分分离出来，而又不带走组分分离出来，而又不带走过多的过多的C5C5以上组分，即原油在塔内是按精以上组分，即原油在塔内是按精馏原理操作的。馏原理操作的。 分馏塔通常采用浮阀塔，浮阀塔是分馏塔通常采用浮阀

25、塔，浮阀塔是5050年代初发展起来的一种传质设备。由于年代初发展起来的一种传质设备。由于它的生产能力大，结构简单，造价低，塔它的生产能力大，结构简单，造价低，塔板效率高，操作弹性大等优点很快得到广板效率高，操作弹性大等优点很快得到广泛应用。图示为浮阀塔结构示意图。泛应用。图示为浮阀塔结构示意图。气液在塔板上的传质过程：气液在塔板上的传质过程： 浮阀塔是在带降液管的塔板上开浮阀塔是在带降液管的塔板上开有很多孔作为气流通道，孔上方设有可上有很多孔作为气流通道，孔上方设有可上下浮动的阀片，上升的气流经过阀片自上下浮动的阀片，上升的气流经过阀片自上而下吹起浮阀，从浮阀周边水平的吹入塔而下吹起浮阀，从浮阀周边水平的吹入塔板上液层，与塔板上横向流过的液相接触，板上液层，与塔板上横向流过的液相接触，进行传质。液体则由上一层塔板的降液管进行传质。液体则由上一层塔板的降液管流入，经进口堰均匀分布，再横流过塔板，流入，经进口堰均匀分布，再横流过塔板，与气相接触传质后，经溢流堰和降液管流与气相接触传质后，经溢流堰和降液管