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油气集输---6-2

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油气
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原油稳定的方法一、闪蒸稳定法二、分馏稳定法三、大罐抽气法2一、闪蒸稳定法• 加热液体混合物,使形成的蒸汽始终与液体保持接触,直到达到某一温度之后,随着气液混合系统压力的降低,气相与液相最终分离开来,这种气液分离方式称为闪蒸。• 在原油稳定工艺中,通过对原油加热减压,使原油中的轻烃组分挥发出来,从而使原油的蒸汽压降低,原油得到一定程度的稳定,这种稳定方法通常称为闪蒸稳定法。• 闪蒸分离的实质是平衡汽化。一次瞬间汽化改变溶液的组成。• 闪蒸分离 =加热 +注: 原油稳定安排在原油脱水之后;平衡过程;• 流程简单,允许原油黏度高,适合于低温操作,能量利用合理;• 要求混合物中各组分的沸点相差较大,分离效果相对分馏稳定较低。• 负压闪蒸和正压闪蒸• ( 1)负压闪蒸稳定法• 原理 :原油的蒸发过程在一定的真空度下进行;操作压力低,在相同的操作温度下原油可以得到更高的稳定程度。• 适用场合 :原油中 4小于 2%;另外,由于负压闪蒸的操作温度相对正压闪蒸稳定和分馏稳定要低,在较低温度下外输,能量浪费少,所以适合于油田的原油稳定。5负压闪蒸稳定法工艺流程:6• 负压闪蒸稳定过程的操作参数:• 脱水后原油的温度一般是 60~ 65 ℃ ,压力为 入负压闪蒸塔闪蒸分离。在负压闪蒸塔的顶部由真空压缩机抽气,使闪蒸塔的操作真空度保持在 20~ 70顶的闪蒸汽经过负压压缩机压缩后,压力升高至 经冷却器冷却至 40 ℃ 后进入三相分离器进一步分离,塔底原油经输油泵外输。7• 负压闪蒸稳定法的特点是:• ①要保持一定的操作真空度,就必须在塔顶配置一定的抽真空设备。尽量加大闪蒸稳定塔的真空度。为了减少抽真空设备的负荷, 应尽量减少塔板的压降 。• ②蒸汽体积大大增加。由于压力低,负压操作的闪蒸稳定塔内蒸汽比容比正压情况下高出几倍至几十倍,这将导致稳定塔内蒸汽体积流量的增大。因此, 在同样处理量的条件下,负压闪蒸稳定塔的直径比较大。• ③由于负压操作的闪蒸速度大,加之在原油脱水过程中,往往需要加入一些表面活性剂,因而 在稳定过程中容易发生起泡沫现象。为此,需要加大负压稳定塔的塔板间距 ,在塔顶设置破 泡沫网 等。8• ④ 由于闪蒸塔和抽真空压缩机等设备都是在负压下工作,在正常密封下都不可避免地要 渗入一部分空气,因此在进行设备选型时,要充分考虑到这种影响。• ⑤负压稳定塔是在一定真空度下工作的,为了使塔底原油能顺利地被 输油泵抽出, 必须把塔底提高到足够的高度,并使塔底输油泵的安装位置尽量靠近塔底,以减少入口管线的阻力损失。 塔底液面与泵入口之间的位差可根据真空度的大小而定, 一般为 5~ 10m。• ⑥负压闪蒸稳定虽然可以在较低的温度下进行,但 必须考虑到原油粘度的限制 ,保证原油粘度在允许范围之内。9( 2 )正压闪蒸稳定法• 何为正压闪蒸稳定?• 当原油中组分的含量较多,如 % 。其汽化量较大,若利用负压闪蒸稳定,则用于抽真空的压缩机的抽吸耗功增大,会造成经济上的不合理。因此对于这种原油的稳定,通常采用加热并适当提高闪蒸压力的方法,称为正压闪蒸稳定。其中,操作压力大于 作压力在 0~ 200 正压闪蒸稳定的操作压力较高,为了满足原油稳定的要求,需要的操作温度较高,在电脱水器的出口压力为 常需要 120 ℃ 左右的闪蒸温度。 正压闪蒸稳定又称加热闪蒸稳定。10正压闪蒸稳定工艺流程11正压闪蒸与负压闪蒸流程的区别• 压闪蒸流程添加了换热器。12• 正压闪蒸稳定特点 : 正压闪蒸稳定无需抽气压缩机, 流程较简单, 但 能耗 比负压闪蒸稳定要 高 ,一般不宜单独采用,而是在可以将加热稳定 与原油降粘或热处理等工艺结合起来的情况下 ,才选用这种正压闪蒸稳定法。• 微正压闪蒸稳定特点 :微正压闪蒸稳定的操作压力较低,闪蒸温度在 60~ 90 ℃ 之间就可达到原油稳定的要求,比较适用于一般原油的稳定处理。同时,国产压缩机的性能也比较适合于这种微正压进气的工况。• 微正压闪蒸稳定的工艺流程、设备等与负压闪蒸稳定类似 ,只是操作压力控制在微正压状态,避免了负压状态下的一些缺点,是得运行更可靠、更经济。13微正压闪蒸稳定工艺流程14二、分馏稳定法• 分馏稳定法的定义 :原油中的轻组分蒸汽压高,沸点低,易于汽化;重组分的蒸汽压低,沸点高,不易汽化。 分馏稳定法就是根据轻重组分挥发度不同的特点,利用精馏原理将原油中的 到原油的稳定的方法。• 分馏稳定法的分类: 全塔分馏稳定法,提馏和精馏稳定法,塔底通入气体蒸汽的稳定法。• 优点 :稳定效果好,能达到合格的稳定原油,便于实现自动控制。• 缺点 :投资大。151.全塔分馏稳定法全塔分馏稳定法工艺原理流程16全塔分馏稳定法注意的问题• 三个温度一个压力 :经脱水后的原油 ,经换热器温90~150℃ ,操作压力为 底原油的一部分经重沸加热炉加热至 120~200 ℃ 后,回换热器外输;塔顶气体温度一般在 50~90 ℃ ,先冷却后进三相分离器分离。• 稳定塔上部为精流段,下部为提馏段,原油中部进料• 全塔分馏稳定法特点 :可以按照需要把原油中的轻重组分很好的分离开来,从而保证稳定原油和塔顶气相产品的质量;但流程复杂,投资和能耗都较高。172.提馏和精馏稳定法在对分离的效果要求不太严格时,为了简化流程,减少能耗,提馏稳定流程和精馏稳定流程。• ( 1)提馏稳定流程和精馏稳定流程的区别• 精馏:气体往上走降温 液体(剩下气,液流下)• 提馏:液体往下走升温 气体(气体上升)• 提馏稳定的塔顶产物全部提出, 无塔顶回流 ;进料的温度主要靠冷热油换热提升, 无需加热器 ,当稳定原油与装置外系统换热有困难时,不宜选用该流程。• 精馏稳定的塔底产物全部输出, 无塔底重沸回流 ;进料的温度通过冷热油换热和塔前 加热炉提升 。18( 2)提馏稳定法工艺原理流程• 提馏稳定法工艺流程和全塔分馏的区别 :无加热器;无塔顶回流,全部提馏;中上部进料19( 2)精馏稳定法工艺原理流程• 精馏稳定法工艺流程和全塔分馏的区别 :无重沸炉和塔底加热炉,无塔底回流,全部提馏;中下部进料20• 3.塔底通入气提蒸汽的稳定流程21• 在该流程中, 从塔底进入的蒸汽代替了重沸炉 。• 蒸汽的作用 : 一是提供热量,二是起到塔底气相回流的提留作用。• 在塔底通入水蒸气,当原油的蒸汽分压与水蒸气的分压之和等于稳定塔的操作压力时,系统便开始沸腾,水蒸气和原油中的轻组分一起蒸发到塔顶,并进入经冷凝器和分离器,冷却分离得到塔顶产品。• 注意的问题 : 水蒸气的进入量不宜过大,一般在3%~5%之间。• 原因 : 水的相对分子量小,相同质量时,水的分子数多,水蒸气的体积大,在塔径一定时,容易使塔内线速度过高,引起冲塔事故;同时,由于水的潜热大,过多的是水蒸气会使塔顶的负荷增大。塔底通入气提蒸汽的特点22三、储油罐抽气稳定• 由于条件限制或经济因素,不宜采取上述稳定方法时,为了减少油品的蒸发损耗,回收部分易挥发的轻烃,还可以采用储油罐抽气法回收轻烃蒸汽流程,使储存原油达到一定程度的稳定。• 储油罐抽气稳定工艺中,一个关键的问题是确定合适的抽气量,控制合适的罐内压力。• 为了确保抽气过程中储罐的安全,流程中应有安全阀、紧急放空阀,抽气压缩相应能按给定的压力自动启动、自动停机。23储油罐密闭抽气法回收烃蒸汽工艺流程24四、几种稳定方法的比较项 目 全塔分馏 提 馏 精 馏 负压闪蒸 微正压闪蒸 加热闪蒸稳定效果 较好,可按需要分离轻重组分塔底稳定原油组成控制较好塔顶拔出气体组分控制较好稳定效果差于分馏法稳定效果差于负压闪蒸法稳定效果与负压闪蒸法相当流程复杂程度流程复杂 流程较复杂,设备少于全塔分馏流程较复杂,设备少于全塔分馏流程简单 与负压闪蒸法相当与负压闪蒸法相比,无压缩机,增加热炉操作难易程度操作条件要求严,负荷波动的适应性差对操作条件的要求比全塔法松一些与提馏法相当 操作简单,对负荷波动有适应能力强与负压稳定法相当操作简单,对负荷波动有适应能力较强能耗 高 较高 较高 低 低 较高投资 高 较高 较高 低 低 较低投资回收期 较短 — 短 较短 较短 —25• 结论:• 从表中可见,当原油中轻组分 4的含量小于 2%时,选用负压闪蒸稳定法和微正压闪蒸稳定法;• 当原油中轻组分 4的含量大于 2%时,选用加热闪蒸稳定法或者分馏稳定法;• 当由于热利用时。即使原油中轻组分的含量小于 2%,也可以考虑选用加热闪蒸稳定法或者分馏稳定法。26思考题:• 闪蒸稳定法和分馏稳定法的原理、分类,流程、特点及适用场合。• 一、闪蒸稳定法(正压、负压)• 二、分馏稳定法( 全塔分馏稳定法,提馏和精馏稳定法,塔底通入气体蒸汽的稳定法。 )• 三、大罐抽气法
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