油气集输-原油净化课件

油气集输-原油净化原油净化是油气集输系统的重要环节。原油开采后会混杂着水、泥沙、盐等杂质。原油净化过程去除这些杂质，确保原油品质，提高原油价值。课程大纲原油概述原油的定义、性质、类型和分布。原油成分组成原油中主要烃类化合物、非烃类化合物和杂质成分。原油净化原油净化目的、原理、常用方法和应用。质量控制和发展趋势原油净化质量控制指标、评价方法和未来发展方向。原油概述地下资源原油是埋藏在地下的液体碳氢化合物，由多种烃类组成，是重要的能源。开采与提炼原油开采后需要进行提炼，分离出各种石油产品，如汽油、柴油、煤油等。运输与贸易原油通过管道、船舶等方式运输，并进行国际贸易，影响着全球经济。原油成分组成烃类原油主要由烃类组成，包括烷烃、环烷烃和芳烃。烷烃是直链或支链的饱和烃，如甲烷、乙烷、丙烷等。环烷烃是含有环状结构的烃，如环戊烷、环己烷等。芳烃是含有苯环结构的烃，如苯、甲苯、二甲苯等。非烃类除了烃类，原油中还含有少量非烃类化合物，如硫、氮、氧、金属等。这些化合物通常被称为原油杂质，它们会影响原油的质量和加工性能。原油性质原油的性质取决于其成分组成。例如，含硫量高的原油往往具有较高的密度和粘度，而含芳烃量高的原油则具有较好的燃油性能。原油中主要杂质成分水原油中水通常以游离水和乳化水的形式存在。游离水是指原油中肉眼可见的水，通常以水滴或水层的形式存在。乳化水是指原油中以微小水滴形式分散在原油中的水。盐原油中盐主要以无机盐的形式存在，主要包括氯化钠、氯化镁和硫酸盐。盐的存在会腐蚀管道和设备，也会影响原油的品质。固体颗粒原油中的固体颗粒主要包括泥沙、金属颗粒、有机质等。这些颗粒会堵塞管道和设备，影响原油的流动性。气体原油中通常包含一定量的天然气，主要包括甲烷、乙烷、丙烷等。气体的存在会降低原油的密度，也会造成管道泄漏。原油净化的必要性11.提高原油品质去除原油中的杂质，提高原油的质量和价值，使其符合炼油加工的要求。22.保护炼油设备防止原油中的杂质对炼油设备造成腐蚀、磨损和堵塞，延长设备使用寿命。33.减少环境污染去除原油中的有害物质，降低炼油排放的污染物，保护环境。44.提高经济效益通过提高原油品质，减少设备维护成本，降低生产成本，提高经济效益。原油净化的目标降低原油含水量原油中水分会影响管道运输的效率，降低原油质量，因此需要将其分离。去除盐分原油中的盐分会腐蚀管道和设备，导致安全事故，需要将其去除。减少硫含量原油中的硫化物会污染环境，并造成酸雨，需要将其去除。原油净化的原理1物理分离利用原油中各组分的物理性质差异，通过重力沉降、离心分离、吸附等方法去除杂质。2化学处理利用化学反应改变原油中杂质的化学性质，使其易于分离或转化为无害物质。3生物降解利用微生物降解原油中的某些杂质，例如硫化物和氮化物，达到净化目的。原油净化的常用方法1重力沉降法利用原油和水中密度差，通过静置沉降分离。2电絮凝法利用电场作用，使原油中的水滴凝聚，便于分离。3离心分离法利用高速旋转产生的离心力，将原油和水分离开来。4吸附法使用吸附剂，例如活性炭，吸附原油中的杂质。重力沉降法原理利用原油中不同组分的密度差异，使密度较大的杂质颗粒沉降到池底，达到分离的目的。优势工艺简单，成本低廉，操作方便。适用于处理含大量颗粒状杂质的原油。电絮凝法电絮凝法是一种利用电解反应生成金属氢氧化物絮凝剂的技术。该方法通过电极之间的电场作用，将原油中的水、油和杂质分离。电絮凝法可有效去除原油中的悬浮物、乳化水和胶体物质，提高原油质量。离心分离法原理利用不同密度物质在高速旋转离心力场中的沉降速度差异，将原油中的水、固体杂质分离。特点高效、快速，能够处理大量原油，适用于含水量较高的原油，能够去除细小颗粒杂质，对原油组成影响较小。应用广泛用于油田、炼油厂，用于原油脱水、脱盐，提高原油品质，降低运输成本。吸附法活性炭吸附活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的表面积，可以有效地吸附原油中的杂质。吸附过程将原油通过吸附剂床层，杂质被吸附剂吸附，从而达到净化目的。吸附剂再生吸附饱和的吸附剂需要进行再生，以便重复使用。膜分离法膜分离技术膜分离技术是一种利用膜材料的选择性透过性能将不同物质分离的技术，广泛应用于原油净化领域。膜分离过程通常在常温常压下进行，具有操作简单、能耗低、环境友好等优点。分离原理原油中的水、盐、颗粒等杂质可以通过不同的膜材料进行分离，而原油中的油组分则可以通过膜材料并被保留下来。不同的膜材料具有不同的孔径和化学性质，可以实现对不同物质的选择性分离。应用优势膜分离法适用于原油中各种杂质的去除，包括水、盐、颗粒、微生物等。与其他原油净化方法相比，膜分离法具有更高的效率和更低的成本，是近年来原油净化领域中的一种重要的技术手段。化学脱硫法原理化学脱硫法利用化学试剂与原油中的硫化物发生化学反应，生成可溶性硫化物，进而将其从原油中分离出来。常见的化学试剂包括氢氧化钠、氢氧化钾等碱性物质，以及氧化剂，例如双氧水、高锰酸钾等。应用化学脱硫法主要用于处理含硫量较高的原油，特别是含硫量高于1%的原油。它可以有效去除原油中的硫化物，但存在一定的局限性，例如处理成本较高、存在腐蚀风险等。各种净化方法的比较不同净化方法的优缺点，主要体现在去除杂质的效率、成本、安全性、适用性等方面。90%效率电絮凝法和膜分离法效率较高，可有效去除细微杂质。$1M成本重力沉降法和吸附法成本较低，但效率相对较低。100%安全性化学脱硫法存在安全风险，需要严格控制操作条件。10适用性不同方法适用于不同类型的原油和杂质，需要根据实际情况选择。原油输送过程中的净化原油在输送过程中容易受到污染，导致质量下降。因此，需要采取有效的净化措施来保证原油的质量。1储罐区防止原油在储罐中沉淀和氧化2换热器防止原油在换热器中结垢3管线防止原油在管线中积聚杂质4泵站防止原油在泵站中被污染净化措施包括：沉降、过滤、分离、脱水、脱盐等。原油净化需要根据实际情况进行选择。储罐区原油的净化沉降分离储罐区原油通过沉降分离去除较重的固体颗粒，如泥沙和金属屑。脱水脱盐利用脱水脱盐设备，去除原油中的水和盐分，提高原油质量。脱气通过脱气装置，去除原油中的游离气体，降低原油蒸汽压。除杂使用过滤器或其他除杂设备，去除原油中的微小固体颗粒和杂质。换热器管内的净化换热器是油气集输系统中的关键设备，其内部的原油容易结垢，影响换热效率。因此，需要定期对换热器进行清洗和维护，确保其正常运行。1清洗方法化学清洗、机械清洗、超声波清洗等。2清洗周期根据原油性质和换热器运行情况确定。3清洗频率一般情况下，每半年至一年清洗一次。清洗过程中应注意安全操作，避免对换热器造成损坏。同时，要严格控制清洗剂的用量和浓度，避免对环境造成污染。管线阀门及流量计的净化1机械清洁定期拆卸清洁，去除沉积物2在线过滤安装过滤器，去除颗粒杂质3化学清洗使用清洗剂去除沉积物管线阀门和流量计是原油集输系统的重要组成部分，它们的净化工作至关重要。定期进行机械清洁和在线过滤可以有效去除颗粒杂质，化学清洗则可以去除更顽固的沉积物，确保设备正常运行，提高系统效率。泵站区域原油的净化进站原油的预处理去除原油中较大的固体颗粒，防止阻塞管道和设备。格栅除渣沉降池沉降泵站设备的定期维护清理泵站设备中的沉积物，确保设备正常运行。定期清洗泵体和管道更换滤芯和密封件油气分离分离原油中的游离气体，防止气体积聚造成安全隐患。气液分离器真空脱气装置除水脱盐去除原油中的水和盐，提高原油品质。静电脱水器离心脱水器储气罐区域原油的净化1脱水脱盐储气罐区域原油通常含有水分和盐分，需要进行脱水脱盐处理，以防止腐蚀和沉淀。2脱气原油中溶解的天然气需要通过脱气处理，降低原油的蒸汽压，确保安全运输和储存。3过滤原油中悬浮的固体颗粒物需要通过过滤处理，以防止设备堵塞和磨损，保证原油质量。地面集输管线的净化1定期清洗去除沉积物2在线过滤去除颗粒杂质3智能监测实时监控管线状态4高效除水减少水分含量5化学处理抑制腐蚀地面集输管线是原油从油田到加工厂的关键环节，需要进行有效的净化措施，确保原油品质稳定，避免管道堵塞和腐蚀。定期清洗可以去除管壁沉积物，提高原油输送效率，延长管线使用寿命。在线过滤可去除颗粒杂质，防止设备损坏，提高原油质量。智能监测系统可以实时监控管线状态，及时发现问题，避免事故发生。海上平台原油的净化海上平台原油的净化，是指在海上石油生产过程中，对原油进行处理，以去除其中的杂质，提高原油质量，降低输送成本，避免管道堵塞等问题。海上平台的原油净化通常需要考虑以下因素：环境条件恶劣、空间有限、操作复杂等。1预处理去除大型固体杂质2脱水脱盐降低原油中的水和盐含量3脱气去除原油中的气体4脱硫降低原油中的硫含量5精制提高原油的品质海上平台原油的净化流程通常包括预处理、脱水脱盐、脱气、脱硫和精制等步骤。不同的平台，根据原油的性质、生产规模和环境等因素，会选择不同的净化方法。原油净化后的质量指标需要满足管道输送的要求，确保安全和效率。调和罐区域原油的净化1防止油水混合调和罐混合不同来源的原油，需避免油水混合，防止水进入下游工艺。2降低原油粘度调和罐通过混合不同性质原油，降低原油粘度，提高输送效率。3控制原油品质通过调和，控制原油的密度、硫含量等指标，满足炼厂需求。调和罐区域原油的净化尤为重要，需要采取有效措施，防止油水混合，降低原油粘度，并控制原油品质，确保原油符合炼厂要求。其他区域原油的净化1炼油厂原油在炼油厂进行初步净化，例如脱盐、脱水等，去除部分杂质。2储运基地原油在储运基地进行进一步净化，例如脱气、脱硫等，降低原油腐蚀性。3输送管道原油在输送管道中可能出现沉淀或结垢，需要定期进行管道清洗。原油净化的质量控制指标检测原油中主要杂质含量，如水、盐、硫化物、胶质等。过程监控净化过程中，严格控制流程参数，确保净化效果。样品分析定期抽取样品进行化验，验证净化效果。原油净化效果评价11.降低原油含水率减少原油含水率可以提高原油质量，降低腐蚀风险。22.减少原油含盐量降低原油含盐量可以减少管道腐蚀，延长设备使用寿命。33.降低原油含硫量减少原油含硫量可以降低环境污染，提高产