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从小型海上油田的石油气中提炼出丙丁烷馏分

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小型 海上 油田 石油气 提炼 丙丁 馏分
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能源科学进展 2008,Vol.4, No.1 - 41 -从小型海上油田的石油气中提炼出丙-丁烷馏分 编译:吴安林 陈冀嵋 何新明(西南石油大学研究生院) 审校:刘廷元 摘要: 考虑压缩天然气运输的日益增长趋势,作者提出了边际油藏开发新方法,在 1.8-2.0Мпа 的压力下,通常使用传统的油罐和液化天然气运输。这篇文章制定了海上油气开发获得伴生气的液体组分以及使用专门的油罐存储的原地(基于平台)技术解决方案,相信这才是经济的、有功效的。 关键词: 丙-丁烷 伴生气 天然气 石油 在海上油田的开发条件下,主要的注意力首先分散到石油开采工艺的优化方面解决答案。除此之外,石油工作者寻找得到石油伴生气的有效利用的方法,让它在火舌装置上燃烧至少不是最佳的,首先在生态要求方面,会招致制裁处罚。在油藏开发里,把石油伴生气注入到高效的地层提高油藏开发的效果。因为不仅要合理开采海上石油,还要合理开采其伴生气(天然气)。这些问题的产生,从而出现了相应的装置问题。 在最近几年发表的文章中[1—5],提出了用天然气罐运输压缩天然气的一些方法。这些文章的作者评价了世界能量消耗的增长和天然气价格的提高(和石油价格一样),大家都认为,在特殊的罐里,在一定压力下,天然气的运输能完全收回投资。这个问题的解决途径,在确定的条件下,不但海上天然气和凝析气藏的开采,而且大陆架石油天然气地层的开采,能够实现收益回报。 在文章[2]中,石油工作者同时分析了用天然气罐运输压缩天然气的问题。为了提高效率,提出利用专门的吸附贮存罐。它们的运用允许降低在储存罐里的压力,根本上降低设计中的钢消耗。 在油气藏开发方面,工作效率的提高能促使获得额外的伴生气产量。问题的复杂性在于,仅仅在有限的条件下,可能透过并排的水下管道送这些气体。伴生气的水下管道施工设计的利润将根据它的距离、建筑施工工作的成本和将来的运输费用确定。 从石油伴生气里回收丙烷、丁烷馏分的问题,以及在专门的储存罐里运输,在这篇文章里提出了充分的简单的解决方案。在海上油田,这个解决方案的有效性,将提高伴生气的丙-丁烷馏分数量的增长。 应用于已经开发水域的油气藏的开采条件,不得不考虑到问题的迫切性。墨西哥海湾和北海,在这里开采和项目领域的实践进行到了高峰,一些这种类型的油气藏,使用新的管线,把它们连接到大型勘探区的功能强大的地面设备上,包括水下石油天然气管道,通过这种方式,在指定区域的某些矿藏也有可能被成功开发。 石油运输选择了这样的解决方案,用油罐 进行石油的运输。而且,在这种情况下石油气的有效的利用仍然不能解决的,石油的运输用油罐可以运输到很远的距离,已经早就带来了商业的利润。在世界上具有各种吨位的轮船,庞大的油罐船队被建立和得到补充。而且,在不大的压力下,对于石油的运输所有的船队都被预先指定,和在控制油罐的输出条件下,它们几乎完全消耗石油(多级分离的方法)。 用罐运 输,石油蒸汽的压力通常不超过 8-10MM PT.CT[1]。 达到那样的标准,需要对获得的原料进行加工。当然,将影响到关于大陆架油气藏开发的合理性问题的解决,费用的增长是以伴生气地层的消耗波动为条件的。 为了海洋的运输,人们利用天然气罐已经 有数十年,预先指定的罐是为了液化天然气的运输,液化的丙-丁烷的运输,液态氨的运输等等。在大约 500m2容积的球形储存罐里,在压力超过能源科学进展 2008,Vol.4, No.1 1.6Мпа条件下,丙-丁烷馏分变为液态。在产品的质量方面,可以引进俄罗斯生产单位的具有排水量10吨的天然气储存罐“ кегумс” 。 海洋石 油天然气矿藏的伴生气,有丰富的丙-丁烷馏分,一定会带来商业利益。带着这样的目的,在中央的施工平台或者在施工船舶里,实现石油的全除气的周期循环(在几个阶段里) ,使它的蒸汽的压力降低到符合技术的需要。压缩到两兆帕,在除气的程度上分解出伴生气,冷却和指向分离。在分离条件下,得到的液态丙-丁烷馏分是从甲-乙烷组分里分离出来的。在这样的压力条件下甲-乙烷可以输送到燃气发电厂验收。 石油和天然气的控制,工艺循环的流程图见本文插图。 顺着通用的集流器,层状的产品进入到施工的平台或者施工船舶里,在集流器上安装了压力调节器。在调节器的运行之后,气液的混合物进入到三相分离装置 1,在那里石油从主要的物质里分离出层状的水和气。人们把石油分离物导入下一个分离装置是为了完全除去水和气(在分离装置2里) 。在水的含量方面为了得到需要的标准,石油进入到预热—乳浊分离器 3,用泵 10 把乳浊液泵入预热乳浊分离器。在这个设备里分离出水,含水的乳浊分离液,用泵 9 泵入收集器[7]。在不大的真空下(真空泵 11),从预热—乳浊分离器 3 中分离出的预热石油和脱水石油进入分离装置 4 进行最后的分离,最后与气分离。 得到的合乎要求的石油,大部分进入到储存罐,为了保存,而其它的少部分在吸附剂的性能方面进行利用(计量混合器16) 。 从整个分离阶段分离出的伴生气进入到收集器 6 和三扇形的吸附装置 5[8],进入到吸附装置的下层部分,在蒸汽装置 7 的第一个圆柱里,送出了部分溶液,列如:ТЭГ,浓缩的溶液送到上面的单元, ТЭГ最后回收在装置 7 的第二个蒸汽圆柱里。从吸附装置 5 的下层部分的饱和ТЭГ 进入到通风机 6。从碳氢化合物溶液中分离出来的物质进入到吸附装置的中间部分(借助于喷射器 18 的帮助)。用湿的的蒸汽,饱和的吸附剂进入到装置 7 的第一个圆柱,为了交流换热达到多数的 99%的成分。下层圆柱的温度保持在 200-210℃的水 平。从圆柱装置 7 中放出的液体部分ТЭГ进入到- 42 -能源科学进展 2008,Vol.4, No.1 - 43 -吸附装置的下层部分,而别的,更浓的进入到装置 7 的第二个蒸汽圆柱(同时在装置 7 中实现从石油中分离出ТЭГ,石油返回到分离装置 4) 。从装置 7 中分离出的浓缩的吸附剂导入吸附装置的第二部分的上面部分。 为了回收重的碳氢化合物,通过计量混合器 16 送入吸附装置 5 的最上面的部分,丙-丁烷和石油馏分的混合物随着注意到,计量混合器 16 应该进行细的调整和保证石油和丙-丁烷馏分的混合物比列接近1:20. 借助于压缩机的帮助人们把无水气体压缩至2Мпа 和在热交换器中冷却,丙-丁烷馏分 的最后分离在分离装置 15 中进行,得到商用的产品。它从那里进入球形容器,为了保存和用罐运输。从分离装置 15 中得到到气态相位(C 1和C 2的组分)。为了得到电能,人们给出了燃气设置的方法。为了抽出轻的碳氢化合物 11,在流程图上甚至给出了真空泵,气-海水热交换器 12,储存罐13 是为了储存石油和丙-丁烷的混合物,泵17 和20,甚至储存罐19是为了储存湿的的吸附剂。 在油气藏产品的加工工艺流程图的插图上,工艺流程图是传统的,但是,是采用和具有新的技术方法,也就是: 喷射泵的使用是为了伴生气部分的有效利用,伴生气不燃烧,而是导向返回到丙-丁烷馏分的回收的循环;为了碳氢化合物C 5+的吸附,丙-丁烷馏分和商用石油的混合物产品在专门的混合器里。这促进了得到的丙-丁烷馏分的商用质量的提高。 这些技术工序单独地被选用,在提出的方式中它们的实现不会引起技术困难。 根据通常的流程图,为了这个目的,得到的供油罐用的商用石油送去储存,随着输送到往复的储存罐。 人们利用专门的储存罐,为了丙-丁烷馏分的保存,计有 2Мпа 的压力,通常是球形的容器,从球形容器里得到的馏分随后输送到相同的容器,容器被用来储存丙醇。 技术解决的效率评价用三个小的海上油气藏实例。根据完成的评价,在规划的实现条件下,得到的丙-丁烷馏分的数量共计 1000 吨/年。 石油卸货到罐,经过每 12-15 个独立的周期实现,那么它的负荷能力大约是10万吨,在丙-丁烷馏分的周期之内,得到的数量估计在36-45 吨。 为了充足的商用产品定期输出的保障,可以利用通常的石油储存罐,在船上容器中安装一个容积 50m3的球形油罐或者复合油罐在甲板上。 (来源: Газовая Промышленность,2007 年)
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