祁玲云（大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司）

正壓蒸餾原油穩(wěn)定裝置運(yùn)行工況節(jié)能優(yōu)化

祁玲云（大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司）

在正壓蒸餾工藝中，輕烴產(chǎn)量和質(zhì)量主要受加熱爐溫度和塔頂溫度的影響，而加熱爐溫度和塔頂溫度對(duì)單耗、能耗的影響沒有深入的研究；因此，通過模擬計(jì)算和現(xiàn)場試驗(yàn)，摸索出一種最適宜的工況。輕烴產(chǎn)量基本保持不變的前提下，降低加熱爐溫度，提高塔頂溫度，降低了噸烴耗氣和萬噸油耗氣量，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

正壓蒸餾工藝；塔頂溫度；精餾；單耗；節(jié)能

1 正壓蒸餾原油穩(wěn)定工藝現(xiàn)狀

正壓蒸餾原油穩(wěn)定工藝流程（圖1）為采油廠來油經(jīng)過穩(wěn)前泵增壓、換熱器與穩(wěn)后油換熱，進(jìn)入加熱爐加熱到210℃，然后進(jìn)入精餾塔中段進(jìn)行氣液分離，塔頂溫度控制在110℃，塔頂脫出氣進(jìn)入空冷器被冷至35℃左右，在三相分離器進(jìn)行輕烴、不凝氣、水三相分離，輕烴輸至罐區(qū)，不凝氣進(jìn)入氣加工裝置或油吸收裝置繼續(xù)處理，污水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)[1]。

圖1 正壓蒸餾原油穩(wěn)定工藝流程

2 運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)

2.1 優(yōu)化前提條件

運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)的前提條件是：不改變原工藝流程；參數(shù)可調(diào)整并恢復(fù)；確保輕烴產(chǎn)品合格。

2.2 最高塔頂溫度的確定

保證輕烴作為化工原料的品質(zhì)，當(dāng)輕烴中C12以上的重組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于5.5%時(shí)，輕烴品質(zhì)將達(dá)不到化工要求[2]。有必要控制塔頂溫度，通過模擬計(jì)算確定塔頂溫度不能高于170℃[3]。

2.3 最低加熱爐溫度的確定

原油穩(wěn)定的目的不僅僅是收取輕烴作為化工原料，最重要的目的是降低原油的飽和蒸汽壓，減少蒸發(fā)損耗、降低輸送和儲(chǔ)存過程中的壓阻、防止爆炸及環(huán)境污染[4]。穩(wěn)定后原油的飽和蒸汽壓不得高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱?.7倍[5]。以杏區(qū)原油組分計(jì)算，最低加熱爐溫度應(yīng)在160℃左右較為適宜[6]。

2.4 試驗(yàn)結(jié)果

工藝流程不做任何改動(dòng)，只調(diào)節(jié)加熱爐和塔頂溫度，以杏九原油穩(wěn)定裝置為現(xiàn)場試驗(yàn)裝置，試驗(yàn)得出不同工況下的收率情況與能耗情況（表1）。因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)中原油的拔出率過高會(huì)影響下游的效益，過低對(duì)于生產(chǎn)沒有指導(dǎo)意義，所以只統(tǒng)計(jì)輕烴收率為2%～4%之間的工況。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

通過試驗(yàn)可知：噸烴耗氣隨著加熱爐溫度的升高而降低，隨著塔頂溫度的升高而降低（圖2）；而萬噸油耗氣只與加熱爐溫度有關(guān)，其隨著加熱爐溫度的升高而升高。

工況四為目前運(yùn)行的工況，其收率為336 t/104t，噸烴耗氣為131 kg標(biāo)準(zhǔn)煤，萬噸油耗氣為43 970 kg標(biāo)準(zhǔn)煤。而通過試驗(yàn)得出與其收率大致相同的工況分別為工況七、工況十一、工況十五和工況十八，其收率及能耗情況對(duì)比見表2。對(duì)比發(fā)現(xiàn)工況十八中，輕烴收率與目前收率基本相同，噸烴耗氣和萬噸油耗氣均較低；因此，建議可將現(xiàn)行工況優(yōu)化為工況十八所示的工況，即加熱爐為190℃，塔頂溫度150℃。

表1 不同工況下收率及能耗情況統(tǒng)計(jì)

圖2 噸烴耗氣曲線

表2 各工況收率能耗對(duì)比

4 結(jié)論

1）針對(duì)噸烴耗氣和萬噸油耗氣兩項(xiàng)能耗指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果表明：噸烴耗氣隨著加熱爐溫度的升高而降低，隨著塔頂溫度的升高而降低；而萬噸油耗氣只與加熱爐溫度有關(guān)，其隨著加熱爐溫度的升高而升高。

2）在輕烴收率基本保持不變的前提下，運(yùn)行工況可以調(diào)整優(yōu)化為加熱爐溫度190℃，塔頂溫度150℃。此種工況下，輕烴收率基本不變，噸烴耗氣由131 kg標(biāo)準(zhǔn)煤降低到117 kg標(biāo)準(zhǔn)煤，降低了11%；萬噸油耗氣由43 970 kg標(biāo)準(zhǔn)煤降低到37 349 kg標(biāo)準(zhǔn)煤，降低了15%。

[1]孫愛忠.油氣初加工過程[M].哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1990：120-125.

[2]姚玉英.化工原理下冊[M].新1版.天津：天津大學(xué)出版社，2003：52-57.

[3]王正烈，周亞平.物理化學(xué)上冊[M].4版.北京：高等教育出版社，2002：290-293.

[4]馮叔初，郭揆常.油氣集輸與礦場加工[M].2版.東營：中國石油大學(xué)出版社，2006：331-333.

[5]石油工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì).原油穩(wěn)定設(shè)計(jì)規(guī)范：SY/T 0069—2008[S].北京：石油工業(yè)出版社，2008：1-2.

[6]宋華，陳穎.化工分離工程[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003：24-25.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.04.001

2016-12-22

（編輯 李發(fā)榮）

祁玲云，工程師，2005年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，從事動(dòng)態(tài)分析工作，E-mail：qilingyun@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶市讓胡路區(qū)天然氣分公司工程技術(shù)大隊(duì)動(dòng)態(tài)室208辦公室，163000。