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1、第四章 原油稳定,原油稳定的概念：,原油稳定的目的：,降低原油的蒸气压，使原油在常温下储存时，能保持稳定，从而达到降低原油蒸发损耗，实现安全运输的目的。,原油稳定又称为拔顶，是指通过一系列的工艺技术，把原油中的容易挥发的轻烃比较完全的拔出来的工艺过程。,采用有稳定装置的全密闭流程可使油气蒸发损耗由1.52%降低为0.290.5以下。若流程不密闭，油田油气损耗率仍可高达1.3%。,集输过程中的原油能耗损失：,第一节 原油稳定的原理,一、烃类蒸气压与温度的关系：,同一种烃：温度越高，蒸气压越大。,不同的烃：在同一温度下，含碳越少的烃蒸气压越高。,二、原油蒸气压的测定：,通常先测定原油的雷特蒸气压，
2、然后再根据雷特蒸气压与真实蒸气压之间的关系图查出不同温度下的真实蒸汽压。,雷特蒸气压与真实蒸气压的换算图,三、降低原油蒸气压的方法：,提高温度，降低压力，减少原油中的轻烃。,四、原油稳定的深度：,原油稳定的深度是指从未稳定原油中分离出挥发性组分的多少。,分离出的挥发性组分越多，原油稳定的深度越高。,但分离出的挥发性组分过多，会使原油的密度升高影响原油的质量。,五、我国对原油稳定的要求：,一般原油中C6的拔出率应不高于C6含量的5%，稳定处理后的原油在最高储存温度下的蒸气压应小于0.1MPa。,第二节 原油稳定的方法,闪蒸稳定法,分馏稳定法,负压闪蒸稳定法,正压闪蒸稳定法,全塔分馏稳定法,提留和
3、精馏稳定法,塔底通入气提蒸气稳定法,一、原油稳定方法的分类：,微正压闪蒸稳定法,二、闪蒸稳定法：,液体混合物在加热、蒸发过程中所形成的蒸气，始终与液体保持接触，直到达到某一温度之后，随着气液混合物系统压力的降低，气相与液相最终分离开来的分离方法。,适用于：,多组分混合物中各组分的沸点相差较大，且对分离要求不是很高的情况。,1、闪蒸稳定法的分类：,按闪蒸分离稳定的操作压力分为： 负压闪蒸、正压闪蒸、微正压闪蒸三类。,按容器形状分为：立式容器常称闪蒸塔、卧式容器称闪蒸罐。,负压闪蒸原理流程图：,（1）负压闪蒸稳定法：,负压闪蒸稳定法的概念：,负压闪蒸稳定是使原油中的轻烃在一定真空度下被蒸发出来的原
4、油稳定方法。,真空度一般在20-70kPa之间。,负压闪蒸稳定法的优点：,操作温度低，操作压力低，能耗低。,负压闪蒸稳定法的适用范围：,适用于原油中C1-C4的含量小于2%的情况。,负压闪蒸稳定法的有关要求：,闪蒸塔的直径较大，踏板间距较大；塔顶必须设置泡沫网，必须配置抽真空设备；塔底液面与外输泵入口之间的位差一般为5-10m；闪蒸塔和真空泵密封性要好；负压闪蒸可以在较低温度下进行，但原油粘度要在允许范围内。,（2）正压闪蒸稳定法：（又称加热闪蒸稳定）,正压闪蒸原理流程图：,0.250.3MPa,采用加热并适当提高闪蒸压力的原油稳定方法。,压力大于0.1MPa，一般为0.2MPa左右，温度为1
5、20C左右的原油稳定方法。,正压闪蒸稳定法的概念：,正压闪蒸稳定法的优缺点：,优点：不需要抽气压缩机，流程较简单。,缺点： 能耗较高。,正压闪蒸稳定法的适用范围：,适用于原油中C1-C4的含量高于2%的情况。,（3）微正压闪蒸稳定法：,微正压闪蒸原理流程图：,0.010.2MPa,60-90C,闪蒸温度为60-90C，闪蒸压力 为001-0.2MPa的原油稳定方法。,微正压闪蒸稳定法的概念：,微正压闪蒸稳定法的优点：,避免了正压、负压状态下的缺点，使原油稳定操作运行更可靠、更经济。,微正压闪蒸稳定法的适用范围：,一般原油的稳定都适用。,三、分馏稳定法：,根据原油中轻重组分挥发度不同，利用精馏原
6、理对净化原油进行稳定处理的方法。,1、全塔分馏稳定法：,脱水后的原油升温至90-150C，从稳定塔中部进入。塔的上部为精馏段，下部为提留段。塔底原油一部分经重沸泵抽至重沸加热炉加热至120-200C后，回到塔底液面上部；另一部分原油经塔底泵抽至换热器与来油换热后外输。塔顶气体温度一般为50-90C，经冷却器降温后，进入三相分离器进行油气水分离。得到的轻质油一部分作为塔顶回流，另一部分作为产品外输。,（1）全塔分馏稳定法的过程：,分馏塔的操作压力：,一般为0.15-0.3MPa。,（2）全塔分馏稳定法的优缺点：,优点：根据需要按照原油中的轻重组分把轻烃分离出来，分离效果好。,缺点：流程复杂，投资
7、和能耗较高。,2、提馏和精馏稳定法：,提馏塔,（1）提馏稳定法：,（2）精馏稳定法：,提馏稳定法与全塔分馏的区别：,对分离效果要求不高时，为了简化流程，减少能耗，塔顶产物全部提出，无塔顶回流。塔底产物 部分输出，塔底有重沸回流。,精馏稳定法与全塔分馏的原理及过程基本相似。,3、塔底通入气提水蒸气的稳定流程：,塔底通蒸气法与分馏法、提馏法、精馏法的区别：,塔底进入的蒸气代替了重沸炉。,塔底通蒸气的作用：,一是提供热量，二是起到塔底气相回流的提馏作用。,塔底通蒸气的优缺点：,优点：流程简单，成本低。,缺点：,在相同塔径时，容易引起塔内线速度过高，引起冲塔事故；过多的蒸气会使塔顶冷凝器的负荷增大。,
8、蒸气的进入量：,不宜过大，一般为原油进入量的3%-5%。,四、储油罐抽气稳定法：,对储油罐抽气稳定法的技术要求：,储油罐的承压压力一般为-5002000Pa；抽气压缩机的设计排量为蒸发气量的1.52倍；罐内工作压力控制在100200Pa，循环法的动作压力为100Pa，自动停机压力应高于100Pa，补气阀动作压力通常为50Pa；安全阀的动作压力比储油罐试压的正压力低500Pa，比储油罐试压的负压力高200300Pa；紧急放空阀的给定压力比安全阀的正压动作压力低200500Pa。,五、原油稳定法的选择：,当原油中的轻组分C1C4的含量小于2%时，一般选用负压闪蒸稳定法或微正压闪蒸稳定法；当原油中的
9、轻组分C1C4的含量高于2%时，一般选用加热闪蒸稳定法或分馏稳定法；当有余热可利用时，即使轻组分含量小于2%，也可选用加热闪蒸或分馏稳定法。,第三节 原油稳定设备,一、原油稳定设备：,稳定塔,闪蒸罐,1、稳定塔：,种类：,板式塔,填料塔,浮阀塔,筛板塔,泡罩塔,板式塔按结构分为,悬挂式筛板塔,折流式塔板塔,板式塔按塔板的布置形式分为,筛板塔,悬挂式筛板 折流式塔板,1-捕雾器2-环形挡板3-进油管4-升气孔（筛孔）5、6-气体通道7-塔板8-出油管,闪蒸罐,二、闪蒸稳定设备：,1、负压稳定塔：,筛板塔。,在塔板上钻有许多小圆孔的稳定塔称筛板塔。,1-捕雾器 2-环形挡板 3-进油管 4-升气孔
10、（筛孔） 5、6-气体通道 7-塔板 8-出油管,筛孔直径约38 mm，板厚为孔径的0.40.8倍，进料装置与第一块塔板的间距较大，其余板间距一般在2m左右，塔板与内壁间有100mm左右的环形空间，塔板为4-6块；塔底有输油泵抽吸，塔底高度要满足泵的吸入要求，即液面与泵的位差一般为5-10米。,对负压稳定塔结构要求：,2、闪蒸罐：,油田常用的闪蒸罐结构图,闪蒸罐的适用范围：,适用于粘度较大的原油稳定处理。,三、分馏稳定设备：,常用的是浮阀塔。,浮阀塔的结构特点是在每个筛孔处安装一个可上下移动的阀片。当筛孔气速高时，阀片被顶起上升，气速低时，阀片因自身重而下降。,几种塔板的结构比较：,浮阀塔是处
11、于泡罩塔和筛板塔之间的一种塔型。价格比泡罩塔低，生产能力比泡罩塔大。浮阀塔有一个最大的缺点阀片是活动部件，使用中容易松脱或卡住，从而造成工作失常。,浮阀塔的特点：,泡罩塔的特点：,泡罩塔是工业上最早运用的稳定塔，优点是操作弹性大，塔板不宜堵塞，缺点是结构复杂，造价高，生产效率低，已逐渐被筛板塔和浮阀塔所取代。,筛板塔的特点：,筛板塔具有结构简单，造价低，压降小，生产能力大，效率高。,第四节 原油稳定操作,一、塔顶循环回流操作,塔顶循环回流操作，是将稳定塔塔顶产物的一部分液相抽出，再从抽出点的上方送回塔内。,优点：可以提高原油稳定塔的处理量；在处理量一定时，可以减少塔径，节约投资；可用循环回流液
12、来预热原料，节省燃料。,缺点：流程复杂，精馏效果较低。,塔顶循环回流操作的优缺点：,二、塔底循环回流操作,塔底循环回流操作，是将稳定塔塔底产物的一部分液相抽出，经过重沸再从抽出点的上方送回塔内。,塔底循环回流操作的优缺点：,优点：,对塔底稳定原油组成控制较好。,缺点：,流程复杂，能耗高。,三、稳定操作的有关参数：,1、操作压力,一般稳定塔的最高操作压力为0.55MPa。,负压闪蒸塔的操作压力一般比当地大气压低30-60kPa；微正压闪蒸塔的操作压力一般为0.2MPa；正压闪蒸塔的操作压力一般为0.5MPa；分馏稳定塔的操作压力一般为0.2MPa；回流罐的操作压力一般为0.15MPa。,中原油田
13、文一联采用的是负压闪蒸原油稳定法，操作压力为0.066MPa。,2、操作温度：,负压闪蒸塔的操作温度一般为50-80C；微正压闪蒸塔的操作温度一般为稳定原油最高储存温度的20C以上；加热闪蒸塔的操作温度一般为80 130C；全塔分馏塔的塔底温度一般为120-220C，塔顶温度一般为60-110C；提馏塔的塔底温度一般为120-200C，塔顶温度一般为50-90C；精馏塔的塔底温度一般为150-220C，塔顶温度一般为70 -110C；三相分离器、回流罐的温度一般为40 - 45C。,中原油田文一联采用的是负压闪蒸原油稳定法，操作温度为60C左右。,3、关键组分的选择：,在对原油进行分馏稳定时，
14、一般要选定两个对原油的性质影响较大的关键组分作为分离的基准。这两个关键组分中的较轻组分取自塔顶产品的主要成分，较重组分取自塔底产品的主要成分。,四、负压闪蒸原油稳定系统的操作：,1、投产前的准备工作：,（1）联系电脱水、分析化验、原油储存、天然气处理、供热、供水、供电等岗位，做好投产准备。,（2）检查稳定装置的设备、管线、仪表等应完好，拆除应拆除的盲板，关闭放空阀，上紧紧固件。,在开停工或设备试压时，为了阻断工作介质进入施工现场，在设备或管线上安装的板状设备。,（3）从上游到下游用水蒸气扫线。,扫线时应避免蒸气进入仪表、调节阀等。,2、启动：,（1）关闭稳定塔放空阀，再一次检查设备、管线、仪表
15、等处于良好的运行状态。,（2）打开进冷却器的冷水阀，启动负压压缩机，抽出稳定塔和管线内的空气，经压缩后进入冷却器、三相分离器，自三相分离器顶部放空阀排出，待压力降到约0.07MPa时，打开进料阀，在负压闪蒸塔内逐渐建立液面，待液面高度达到设计值后，改手动操作为仪表控制，关闭三相分离器顶部放空阀。,（3）未凝气进入低压集气管网，轻质油外输，塔底原油进入储油罐。,3、稳定装置的日常管理：,（1）注意调节原油进塔量，塔底稳定原油、三相分离器轻油、未凝气出塔等流量，使进料量与出塔量平衡。,（2）注意调节进料温度、出塔温度、冷凝器冷却水温度，保持稳定系统的热量平衡。,（3）按要求正确操作、维护、保养负压压缩机，保持良好的工作性能。,（4）保证三相分离器自动调节阀的灵活，冬季注意防冻。,（5）注意塔底输油泵的操作，防止泵抽空。,（6）每两小时检查记录一次塔顶压力、塔底液面、压缩机进出口压力等关键参数，发现异常，及时调节处理。,4、停运操作：,（1）打开旁通阀。,（2）关闭冷却水流程，关闭不凝气进入集气管网阀门，将三相分离器内的轻油压到轻油罐，把污水排放入污水处理系统。,（3）停运压缩机，关闭压缩机进出口阀门。,（4）停运塔底稳定输油泵，关闭输油泵的进出口阀门。,（5）用水蒸气扫净设备、管线内的油气。,5、常见故障处理：,（1）压缩机故障：启动备用压缩机，停运故障压缩机，检修故障压缩机。,
