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1、 天然气油气加工与处理设备概况 三十多年的发展建设，天然气分公司形成了集油 田伴生气加工，天然气净化，原油稳定，天然气、轻烃 输送管理于一体的综合性油气处理公司。现有油气加工 装置24套，其中气处理装置14套、原油稳定装置10套 ，设备主要类别： 1、天然气压缩机、制冷压缩机、膨胀机； 2、原油泵、轻烃泵、污油水泵； 3、锅炉、加热炉、导热油炉； 4、车辆、工程机械； 5、起重机； 6、冷换设备、塔、容器（静设备） 天然气作为甲醇化肥发电 的原料、燃料和城市燃气 伴生气 轻烃作为合成乙烯，生产溶剂 油、液化气等产品的化工原料 分公司主营业务原油稳定、油田伴生气初加 工、天然气和轻烃输送及销售。
2、 井 场 深冷、浅冷 气加工装置 原稳装置 油田 生产 气 井 注 气 回收乙烷以上重组分 储油库 商品原油外输 联合站 化工用户 回收C1C5轻组分，减少原 油输送过程中的损耗 庆深 气田 天然气生产简要流程 天然气的组成 天然气是以低分子饱和烃为主的烃类气体与少量的非烃类 气体组成的混合气体。在大庆油田伴生气中，甲烷含量一般占 75%87%左右，乙烷及比乙烷更重的烃类含量占7%15% 左右，其余为二氧化碳、氮气、氧气、硫化氢气体等；需要特 别提出的是，由于油田伴生气是在联合站中与含水原油平稳分 离出来的气体，气体中的含水也是饱和的。另外，伴生气在管 道流动过程中，还会携带少量的管道腐蚀产生
3、的铁屑、管道内 壁脱落的防腐层等机械杂质。 天然气净化技术 石油工业范围，天然气通常指气田采出的天然气及油田采 油过程同时采出的伴生气。天然气分公司生产过程中所涉及 的主要是后者，通常称为“油田伴生气”或“伴生气”。 深冷装置4套 主要回收C2组分 制冷方式：双级膨胀、单级辅 助冷剂 操作压力4.05.1MPa 制冷温度-80-100 乙烷收率29% 轻烃收率2.43t/104m3 处理能力280104m3/d 浅冷装置10套 主要回收C3组分 制冷方式：氨压缩、丙烷压缩 操作压力1.21.8MPa 制冷温度-25-35 丙烷收率26% 轻烃收率1.85t/104m3 处理能力410104m3
4、/d 天然气处理装置 萨南深冷装置 杏VI浅冷装置 浅冷装置 天然气分公司现有气处理装置14套，其中10套浅冷装置中有6套 采用氨压缩制冷。 氨压缩制冷：氨蒸发器出来的氨气，进入上部分离缓冲罐分离 后，在0.12MPa、-31条件下进入C-502压缩机，被压缩成 1.72MPa、90的氨油混合气体，氨油混合进入油气分离器进 行加热分离。油气分离器下部的油被润滑油泵抽出，进入油冷 却器进行冷却后循环使用。油气分离器顶部排出的氨气进入氨 冷却器冷却变为液氨进入氨储罐。氨储罐出来的液氨，一路去 油冷器做冷源，产生的氨气回到氨冷却器入口；另一路再分成 两路去节能器，一路走节能器的管程，一路走节能器的壳
5、层， 走壳层的一路经节流减压至0.2MPa，进入节能器的壳层，在- 19下蒸发，另一路走管程被冷却到-13后，经减压后进入 蒸发器在0.12MPa、-31条件下蒸发，与天然气换热，吸收 天然气中的热量，使天然气降温。 氨压缩制冷工艺流程 丙烷压缩制冷：蒸发器中的气态丙烷由丙烷压缩机压缩至1.44 MPa(绝压，下同)，在压缩机出口油分离器中分离出机油后，丙烷气 体去水冷凝器冷却，在41、1.43 MPa的条件下冷凝成液态丙烷， 冷凝后高压液态丙烷经节流膨胀后进入经济器，经济器压力保持在 315KPa。经济器中的气态丙烷返回压缩机中段进一步进行压缩；液 态丙烷经过控制蒸发器液位的调节阀进入蒸发器
6、，在-39、 115KPa的条件下气化变成气态丙烷，同时吸收天然气的热量，使天 然气冷却。丙烷在制冷系统内部如此反复循环，不断吸收天然气的热 量，从而达到制冷的目的。 丙烷压缩制冷工艺流程 膨胀制冷 膨胀制冷不另外设置独立的制冷系统，原料气降温所需的 冷量由气体直接经过串接在该系统中的各类型膨胀制冷设备 来提供。常用的膨胀制冷设备有节流阀（也称焦耳-汤姆逊阀 ）、透平膨胀机及热分离机等。其中透平膨胀式是将高压气 体经膨胀机膨胀，有外功输出，因而气体的温降大，但膨胀 机结构比较复杂；节流 阀膨胀是令气体经节流阀膨胀，无 外功输出，气体的温降小，制冷量也小，但节流阀的结构比 较简单，便于进行气体流
7、量的调节。 膨胀制冷流程 T=10 P=0.03MPa 油田伴生气以0.030.05MPa的压力进入天然气处理装置 ，经初步分离、增压、冷冻和再分离，产出的干气以1.0MPa 的压力进入干线管网，产出的轻烃进入轻烃管网。 水 乙二醇 天然气 轻烃 天然气 T= 10 P=1.0MPa T=125 P=1.5MPa T=16 加注乙二醇 T= -20-35 制冷单元 T=1 天然气浅冷工艺示意图 D0105 D0101 D0102 D0103 D0104 C0101X0101C0102/X0102 A0201A/B D0301 D0302 D0204 D0201 C0501A/B E0101E0
8、102E0103E0104 E0301 E0302 E0201E0202 P101A/B A0202A/B C0103/X0302 T0301 P301A/B P201A/B 烃 气 水 天然气深冷工艺流程示意图(深冷-双级膨胀） 正压原油稳定装置6套 采用微正压蒸馏工艺 操作压力0.15MPa 加热温度120 轻烃收率220t/104t 处理能力1760104t/a 负压原油稳定装置4套 采用负压闪蒸工艺 操作压力-0.05MPa 加热温度6570 轻烃收率46t/104t 处理能力1750104t/a 原油稳定装置 北I-1正压原稳装置 . 萨南负压原油稳定装置 原油稳定的概念 原油自地下
9、采出以后，大量的伴生气从原油中分离出来，这 个过程是正压条件下的分离，油温又不高，由于气液相间平 衡关系，仍然有轻烃组分（C1C5的组分）留在原油中，使原 油的蒸汽压升高，这部分轻烃轻组分在原油储存和输送的过 程中，极易从原油中挥发出来，而且挥发时还会带走大量的 戊烷、己烷等组分，造成原油大量损失。所谓原油稳定就是 采用一定的工艺方法把轻组分（主要是C1C5轻烃）从原油中 脱除的过程，实质也是降低原油饱和蒸气压的过程。 通过原油稳定，可以： 降低蒸发损耗，减少输送与储存时的损失； 回收轻烃，为石油化工提供优质原料； 降低输送过程中由轻组份气化造成的气阻，降低管线 流动阻力； 减少环境污染，保证
10、原油安全储运。 原油稳定的深度是指从未稳定原油中拔出多少挥发性最强 的轻烃组分（C1C5），拔出的越多原油稳定深度越高，通 常用最高贮存温度下的原油的蒸汽压来衡量。原油稳定不能 片面追求过低的饱和蒸气压，这样不仅装置变得庞大，消耗 大量能量；还会使原油中的汽油馏分的潜含量减少，原油品 质下降。我国一般规定稳定后的原油在最高存贮温度下的蒸 汽压不超过当地大气压的0.7倍；原油稳定过程中C6组分的 脱出量不超过未稳定原油中C6总含量的5%（质量）。 目前世界各国普遍采用的原油稳定方法蒸馏。 蒸馏有三种类型：即闪蒸、简单蒸馏和分馏（或称 精馏）。这三种方式都能从原油内分出溶解的轻组 分，使原油稳定，
11、但简单蒸馏不能连续工作，因而 油田常采用闪蒸或分馏。 原油闪蒸技术 闪蒸稳定法是通过对原油加热来减压使原油部分汽化， 然后在一个压力和温度不变的容器内，把气液两相分开并分 别引出容器。由于轻组分浓集于气相，重组分浓集于液相， 使上述处理后的原油中轻组分含量减少，蒸气压降低，原油 得到一定程度上的稳定。闪蒸属单级平衡分离过程，故只能 使轻重组分达到较低程度的分离。按闪蒸容器的压力，可将 闪蒸分为负压闪蒸和正压闪蒸两类。 （1）原油负压闪蒸 原油稳定的闪蒸压力（绝对压力）比当地大气压低，即在负压 条件下闪蒸，以脱除原油中易挥发的轻组分，这种方法称为原油负 压稳定法，又称为负压闪蒸法。负压闪蒸的压力
12、一般比大气压低 0.030.05MPa，操作温度一般为5080。 该法适用于含轻烃较少的原油，当每吨原油的预测脱气量在 5m3左右时，适合采用此法。 天然气分公司共有10套原油稳定装置，其中有4套采用负压闪蒸 工艺。 负压原油稳定装置工艺流程示意图 水 T=45 P=0.05MPa 原油 P=0.4MPa T=72 稳定原油 T=4560 P=0.3MPa T=68 P=-0.05MPa 轻烃 T=30 P=0.2MPa 不凝气 负压原油稳定装置工艺流程示意图 （2）原油正压闪蒸 正压闪蒸稳定法，又称微正压闪蒸稳定法或加热闪 蒸稳定法，其是首先将未稳定原油加热，然后在微正压下 闪蒸分离，从而使
13、原油达到稳定的方法。这种方法的闪蒸 温度要比负压闪蒸法高，需要对来油进行加热升温才能满 足闪蒸温度的要求，由于稳定后原油温度较高，应考虑与 稳定后换热以回收一部分热量。 采油厂联合站分离出的原油经增压、与稳定后原油换热、在加 热炉加热升温后，进入分馏塔。分馏塔底部的稳定原油经换热 后外输采油厂；塔顶气经冷却进入三相分离器回收轻烃。 水轻烃 T=117 P=0.15MPa T=30 P=0.2MPa 不凝气 稳定原油 T=65；P=0.5MPa 原油 T=45 P=0.05MPa P=2.5MPa 正压原油稳定装置工艺流程示意图 微正压闪蒸工艺流程示意图 原油精馏技术 分馏稳定法就是未稳定原油根据精馏原理通过分馏塔使 轻重组分分离的工艺过程。根据精馏塔的结构和回流方式不 同，分馏法又可分为：只有精馏段的提馏法；只有精馏段的 精馏法和既有精馏段又有提馏段的全塔分馏法。当只要求塔 底产品（即稳定原油）质量时可采用提馏法；当只要求塔顶 产品质量时可采用精馏法，当塔顶、塔底产品质量同时要求 时可采用全塔分馏法。 杏三500浅冷工艺流程示意图 杏三500浅冷氨压缩制冷流程示意图
