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摘 要:原油稳定系统在世界范围内使用的历史不少于80年,其作用已经被大家所熟知。但是在中国原油稳定的应用情况并不被大家所广泛认知。这篇论文主要介绍原油稳定系统,并结合原油稳定在西峰油田的应用,分析它在环境保护中所起到的作用。
关键词:原油稳定 环境保护 综合利用
前言
在生产实践过程中,我们发现原油的蒸发损耗在石油运输过程的原油损失中占有很大的比例。除了人为因素造成的损失之外,原油的蒸发损耗占所有损耗的80%以上。因为脱水处理后的原油内,仍含有大量在常温常压下呈气态的溶解气(C1~C4),当原油在储存运输过程中,由于压力逐步降低,原油中的溶解气会挥发出来而使得原油蒸汽压很高,这样产生大量油蒸汽排入大气,既浪费能源又污染环境。
1.原油稳定简介
为降低成本,保护环境,20世纪70年代后我国油田陆续改造为闭式流程,并于80年代相继建设了一批稳定装置。经密闭流程后油气的蒸发损耗由1.5%~2%降低为0.29%~0.5%以下,极大的降低了输油损失。由于长输管道将旁接罐操作方式改为泵到泵方式操作,所以目前原油稳定主要应用在矿场并且成为矿场集输中减少原油损耗应用最广最有效的工艺方式之一。
原油稳定就是使净化原油内的溶解天然气组分汽化,与原油分离,较彻底地脱除原油内蒸汽压高的溶解天然气组分,降低常温常压下原油蒸汽压的过程。它的目的阐述为“降低原油蒸发损耗、合理利用油气资源、保护环境、提高原油在储运过程中的安全性”。
2.西峰油田应用原油稳定的情况
降低油气损耗,增加能源利用率,减少环境污染,保护环境是稳定的最终目的。我国原油稳定的重点是从原油中分离出碳4以下成分,使稳定后的最高存储温度下规定的原油蒸气压“不大于当地大气压的0.7倍”,约0.071MPa。
采油二厂秉承“降低能耗,提高效益,实现大发展”的精神,积极组织落实一批节能环保增效的项目,西峰油田原油稳定系统就是其中之一。西峰油田原油稳定系统采用负压稳定,年设计处理能力为120×104吨。该原油稳定使用先进的双螺杆式压缩机,最高抽气压力在-0.05Mpa左右。另外,原油稳定还采取先进的DCS系统,通过对系统PID参数的设定和调节,我们可以很方便准确地进行系统操作,这样既减轻了员工的操作难度,有保证了系统安全稳定的运行。稳定后的原油通过塔底泵输送到二输或输送到西二联净化油罐,同时闪蒸出来的石油伴生气被输送到轻烃厂进行再次分离加工。原油中的轻组分被分离之后,减少了原油在储存和运输过程中的蒸发损耗,为实现我国节能降排,建设和谐社会做出了贡献。
3.西峰油田原油稳定对环境保护的贡献
原油稳定的最重要的环保表现就是通过降低原油的饱和蒸气压,使溶解在原油中的溶解气(C1~C4)能够脱离出原油,减少蒸发损耗。众所周知,含甲烷的溶解气是温室气体,也是一个重要的环境污染源,但是也是能够利用的清洁能源,同时也是重要的化工原料,因此减小蒸发损耗利用它们就既提高了能源的综合利用率,又减少了环境污染,何乐而不为呢?
气化率是衡量原油稳定效率的一个重要指标,对于西峰油田原油稳定来说,以下数据能够表明出原油稳定对环境保护所作出的贡献。
目前原油稳定运行正常,各类数据在允许接受的范围内。原油的拔出率平均值为1.5%。
图1是西峰集输大队原油稳定的汽化率情况。我们可以看出按照原油稳定的年设计处理量为120万吨来看,每年可生产轻烃1.8万吨。
如果轻油热值按照47.3~48.1MJ/kg来计算,1.8万吨轻油折合成标准煤约为3万吨,折合成发电量为1.3*109度电,节能降耗程度可见一斑。
另外根据现场的使用情况来看,原油稳定投产后,节能及环保十分的明显。主要从以下几个方面:
1、由于原油稳定需要,对西二联的集输工艺作出新的要求,经过技术人员对工艺参数的调整,西二联的集输工艺水平有了很大的提高。
2、为了保证原油稳定进料的含水率,降低热量损耗,三相分离器的投运加强了油水的分离效果,使采出水系统的处理能力加强,降低了采出水脱油的负荷,加强了回注水质。
3、经过原油稳定系统,原油的进塔温度接近60摄氏度,进一步增强脱水效果降低原油含水率,减少了破乳剂等化学药品的投放量,降低了成本,减少因化学药品添加剂在储存、运输、投放过程中的环境污染。
4、在原油进罐以后,由于减少了挥发气的影响油水分离效果加强,净化油的含水量进一步降低,并且由于前期保留了原油的温度,所以不需要使用油罐的加热盘管进行加温,加强了能源的使用效率。
5、由于原油的饱和蒸汽压降低,使原先因为油蒸汽挥发而使罐顶机械呼吸阀喷油的情况消失,减少了一个污染源,并且降低了员工量油取样的风险。
以前,从系统中产出的伴生气,全部排放火炬进行燃烧。既浪费资源,又污染环境,还有安全风险(可能下火雨)。现在,除加热炉燃烧的干气外,多余干气通过完全燃烧放空。降低了风险,保护了环境,提高了能源利用率。
4.原油稳定存在的问题及几点看法
原油稳定在节能环保方面表现突出,应该推广使用。但是我们也不能不看到其中的一些问题。
1、原油稳定的使用提高了站库的风险。
2、原油稳定同时也增加了污染源。
通过实际的运行,我们可以看出原油稳定无论是在节能环保,降本增效,或是在提高油品存储运输的安全性方面都有很高的价值,因此原油稳定装置在未来的油气集输发展的环保中将处于举足轻重的地位。
作者简介:彭陈明 男 毕业于长江大学 油气储运助理工程师,现任西二联合站副站长
关键词:原油稳定 环境保护 综合利用
前言
在生产实践过程中,我们发现原油的蒸发损耗在石油运输过程的原油损失中占有很大的比例。除了人为因素造成的损失之外,原油的蒸发损耗占所有损耗的80%以上。因为脱水处理后的原油内,仍含有大量在常温常压下呈气态的溶解气(C1~C4),当原油在储存运输过程中,由于压力逐步降低,原油中的溶解气会挥发出来而使得原油蒸汽压很高,这样产生大量油蒸汽排入大气,既浪费能源又污染环境。
1.原油稳定简介
为降低成本,保护环境,20世纪70年代后我国油田陆续改造为闭式流程,并于80年代相继建设了一批稳定装置。经密闭流程后油气的蒸发损耗由1.5%~2%降低为0.29%~0.5%以下,极大的降低了输油损失。由于长输管道将旁接罐操作方式改为泵到泵方式操作,所以目前原油稳定主要应用在矿场并且成为矿场集输中减少原油损耗应用最广最有效的工艺方式之一。
原油稳定就是使净化原油内的溶解天然气组分汽化,与原油分离,较彻底地脱除原油内蒸汽压高的溶解天然气组分,降低常温常压下原油蒸汽压的过程。它的目的阐述为“降低原油蒸发损耗、合理利用油气资源、保护环境、提高原油在储运过程中的安全性”。
2.西峰油田应用原油稳定的情况
降低油气损耗,增加能源利用率,减少环境污染,保护环境是稳定的最终目的。我国原油稳定的重点是从原油中分离出碳4以下成分,使稳定后的最高存储温度下规定的原油蒸气压“不大于当地大气压的0.7倍”,约0.071MPa。
采油二厂秉承“降低能耗,提高效益,实现大发展”的精神,积极组织落实一批节能环保增效的项目,西峰油田原油稳定系统就是其中之一。西峰油田原油稳定系统采用负压稳定,年设计处理能力为120×104吨。该原油稳定使用先进的双螺杆式压缩机,最高抽气压力在-0.05Mpa左右。另外,原油稳定还采取先进的DCS系统,通过对系统PID参数的设定和调节,我们可以很方便准确地进行系统操作,这样既减轻了员工的操作难度,有保证了系统安全稳定的运行。稳定后的原油通过塔底泵输送到二输或输送到西二联净化油罐,同时闪蒸出来的石油伴生气被输送到轻烃厂进行再次分离加工。原油中的轻组分被分离之后,减少了原油在储存和运输过程中的蒸发损耗,为实现我国节能降排,建设和谐社会做出了贡献。
3.西峰油田原油稳定对环境保护的贡献
原油稳定的最重要的环保表现就是通过降低原油的饱和蒸气压,使溶解在原油中的溶解气(C1~C4)能够脱离出原油,减少蒸发损耗。众所周知,含甲烷的溶解气是温室气体,也是一个重要的环境污染源,但是也是能够利用的清洁能源,同时也是重要的化工原料,因此减小蒸发损耗利用它们就既提高了能源的综合利用率,又减少了环境污染,何乐而不为呢?
气化率是衡量原油稳定效率的一个重要指标,对于西峰油田原油稳定来说,以下数据能够表明出原油稳定对环境保护所作出的贡献。
目前原油稳定运行正常,各类数据在允许接受的范围内。原油的拔出率平均值为1.5%。
图1是西峰集输大队原油稳定的汽化率情况。我们可以看出按照原油稳定的年设计处理量为120万吨来看,每年可生产轻烃1.8万吨。
如果轻油热值按照47.3~48.1MJ/kg来计算,1.8万吨轻油折合成标准煤约为3万吨,折合成发电量为1.3*109度电,节能降耗程度可见一斑。
另外根据现场的使用情况来看,原油稳定投产后,节能及环保十分的明显。主要从以下几个方面:
1、由于原油稳定需要,对西二联的集输工艺作出新的要求,经过技术人员对工艺参数的调整,西二联的集输工艺水平有了很大的提高。
2、为了保证原油稳定进料的含水率,降低热量损耗,三相分离器的投运加强了油水的分离效果,使采出水系统的处理能力加强,降低了采出水脱油的负荷,加强了回注水质。
3、经过原油稳定系统,原油的进塔温度接近60摄氏度,进一步增强脱水效果降低原油含水率,减少了破乳剂等化学药品的投放量,降低了成本,减少因化学药品添加剂在储存、运输、投放过程中的环境污染。
4、在原油进罐以后,由于减少了挥发气的影响油水分离效果加强,净化油的含水量进一步降低,并且由于前期保留了原油的温度,所以不需要使用油罐的加热盘管进行加温,加强了能源的使用效率。
5、由于原油的饱和蒸汽压降低,使原先因为油蒸汽挥发而使罐顶机械呼吸阀喷油的情况消失,减少了一个污染源,并且降低了员工量油取样的风险。
以前,从系统中产出的伴生气,全部排放火炬进行燃烧。既浪费资源,又污染环境,还有安全风险(可能下火雨)。现在,除加热炉燃烧的干气外,多余干气通过完全燃烧放空。降低了风险,保护了环境,提高了能源利用率。
4.原油稳定存在的问题及几点看法
原油稳定在节能环保方面表现突出,应该推广使用。但是我们也不能不看到其中的一些问题。
1、原油稳定的使用提高了站库的风险。
2、原油稳定同时也增加了污染源。
通过实际的运行,我们可以看出原油稳定无论是在节能环保,降本增效,或是在提高油品存储运输的安全性方面都有很高的价值,因此原油稳定装置在未来的油气集输发展的环保中将处于举足轻重的地位。
作者简介:彭陈明 男 毕业于长江大学 油气储运助理工程师,现任西二联合站副站长