油气储运四章节

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1、4 原油和天然气的净化原油和天然气的净化 1储储储储 运运运运 工工工工 程程程程4.14.1原油的净化原油的净化4.1.1原油净化的必要性原油净化的必要性 从从油油井井生生产产出出来来的的油油气气混混合合物物中中经经常常含含有有大大量量的的水水和和泥泥、砂砂等等机机械械杂杂质质，特特别别是是在在油油田田的的后后期期生生产产中中，油油井井出出水水量量可可达达其其产产液液量量的的90%以以上上，泥泥砂砂等等机机械械杂杂质质亦亦多多达达11.5%。据统计，世界各油田所产原油的据统计，世界各油田所产原油的7080%需进行脱水。需进行脱水。 原原油油和和水水在在油油层层内内运运动动时时，常常携携带带并

2、并溶溶解解大大量量的的盐盐类类，如如氯氯化化物物（氯氯化化钾钾、氯氯化化钠钠、氯氯化化镁镁、氯氯化化钙钙）、硫硫酸酸盐盐、碳碳酸酸盐盐等等。在在油油田田开开采采初初期期，原原油油中中含含水水很很少少或或基基本本上上不不含含水水，这这些些盐盐类类主主要要以以固固体体结结晶晶形形式式悬悬浮浮于于原原油油中中。进进入入中中、高高含含水水开开采采期期时时，则则主主要要溶溶解解于于水水中中。原原油油中中含含水水、含含盐盐、含泥砂等杂质会给原油的集输和炼制带来很多麻烦和危害。：含泥砂等杂质会给原油的集输和炼制带来很多麻烦和危害。： 2储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 （l）增增大大了了液液流流的的体

3、体积积流流量量，降降低低了了设设备备和和管管路路的的有有效效利用率，特别是在高含水的情况下更显得突出。利用率，特别是在高含水的情况下更显得突出。 （2）增增加加了了输输送送过过程程中中的的动动力力消消耗耗。由由于于输输液液量量增增加加；油油水水混混合合物物密密度度增增大大；而而且且水水还还常常以以微微粒粒水水珠珠存存在在于于原原油油中中，形形成成粘粘度度较较纯纯原原油油显显著著增增大大的的乳乳状状液液，使使输输油油离离心心泵泵工工作作性性能变坏，泵效降低，动力消耗急剧增大。能变坏，泵效降低，动力消耗急剧增大。 （3）增增加加了了升升温温过过程程中中的的燃燃料料消消耗耗。原原油油集集输输过过程程

4、中中，为为满满足足工工艺艺要要求求，常常对对原原油油加加热热升升温温。由由于于原原油油含含水水后后输输液液量量增增加加，而而且且水水的的比比热热约约为为原原油油比比热热的的2倍倍，故故在在含含水水原原油油升升温温过过程程中中燃燃料料的的消消耗耗也也将将随随原原油油含含水水量量的的增增加加而而急急剧剧增增大大，其其中中相相当当一一部部分分热热能能白白白白地地消消耗耗于于水水的的加加热热升升温温，造造成成燃燃料料的极大浪费。的极大浪费。主要是以下几方面：主要是以下几方面：3储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 （4）引引起起金金属属管管路路和和设设备备的的结结垢垢与与腐腐蚀蚀。当当含含水水原原油

5、油中中碳碳酸酸盐盐含含量量较较高高时时，会会在在管管路路、设设备备和和加加热热炉炉的的内内壁壁上上形形成成盐盐垢垢，减减小小管管路路流流道道面面积积.降降低低加加热热炉炉的的热热效效率率。结结垢垢严严重重时时甚甚至至能能堵堵塞塞加加热热炉炉受受热热管管的的流流道道，造造成成加加热热炉爆炸。炉爆炸。 当当地地层层水水中中含含有有氯氯化化镁镁、氯氯化化钙钙、氯氯化化铝铝、氯氯化化钡钡时时，会会因因水水解解放放出出对对金金属属腐腐蚀蚀性性很很强强的的氯氯化化氢氢。原原油油中中所所含含的的硫硫化化物物受受热热分分解解，会会产产生生硫硫化化氢氢，遇遇到到水水时时硫硫化化氢氢与与铁铁反反应应生生成成硫硫化

6、化亚亚铁铁。当当有有氯氯化化氢氢存存在在时时，硫硫化化亚亚铁铁会会再再与与氯氯化化氢氢反反应应，这这样样交交替替反反应应的的结结果果，就就会会使使设设备备和和管管路路受受到到强强烈烈腐腐蚀蚀。另另外外， 原原油油中中所所含含的的泥泥砂砂等等固固体体杂杂质会使泵、管路和其它设备产生激烈的机械磨损。质会使泵、管路和其它设备产生激烈的机械磨损。4储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 （5）影影响响原原油油炼炼制制工工作作的的正正常常进进行行。炼炼厂厂处处理理原原油油的的第第一一个个过过程程是是常常压压蒸蒸馏馏，原原油油要要被被加加热热到到350左左右右。因因为为水水的的分分子子量量仅仅为为18，而

7、而原原油油常常压压蒸蒸馏馏时时气气化化部部分分的的平平均均分分子子量量为为200250，单单位位质质量量的的水水气气化化后后的的体体积积比比同同质质量量原原油油气气化化后后形形成成的的体体积积大大十十多多倍倍。这这样样，原原油油含含水水不不仅仅会会加加大大塔塔内内气气体体线线速速度度，影影响响原原油油处处理理规规模模，严严重重时时还还会会出出现现冲冲塔塔现现象象，直直接接影影响响蒸蒸馏馏产产品品的的质质量量。若若原原油油含含水水不不均均匀匀，还还将将引引起起塔塔内内压压力力的的突突然然升升高高，甚甚至至造造成成超超压压爆爆炸炸事事故。故。5储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 由由于于上上述

8、述种种种种原原因因，必必须须在在油油田田上上及及时时地地对对含含水水、含含盐盐、含含机机械械杂杂质质的的原原油油进进行行净净化化处处理理，使使之之成成为为合合格格的的商商品品原原油油出出矿矿。由由于于原原油油中中所所含含的的盐盐类类和和机机械械杂杂质质大大部部分分溶溶解解或或悬悬浮浮于于中中，原原油油的的脱脱水水过过程程实实际际上上是是降降低低原原油油含含盐盐量量和和机机械械杂杂质质的的过过程程。SY7513SY75138888出出矿矿原原油油技技术术条条件件规规定定了了出出矿矿合合格格原原油油的的质质量量含含水水量量。原原油油进进常常压压蒸蒸馏馏装装置置前前，还还需需要要进进一一步步脱脱水水

9、、脱脱盐盐，国国内内外外较较先先进进的的炼炼厂厂要要求求进进装装置置的的原原油油含含水水不不大大于于0.1%0.1%，含含盐盐不不大大于于3 35 5mg/Lmg/L。当当原原油油含含盐盐量量达达不不到到规规定定指指标标时时，常常先先向向原原油油中中掺掺入入2 25%5%（与与原原油油的的质质量量比比）的的淡淡水水，对对原原油油进进行行洗洗涤涤，使使以以固固体体结结晶晶形形态态存存在在的的盐盐类类溶溶解解于于水中，然后再脱水，使原油含盐量降低至允许的范围内。水中，然后再脱水，使原油含盐量降低至允许的范围内。 6储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 原原油油与与水水互互不不相相溶溶，物物理理、

10、化化学学性性质质均均有有较较大大差差异异。但但是是，由由于于原原油油与与水水并并非非简简单单地地混混合合在在一一起起，而而是是处处于于相相当当稳稳定定的的乳乳状状液液状状态态。原原油油乳乳状状液液主主要要有有两两种种类类型型：一一种种是是水水以以极极微微小小颗颗粒粒分分散散于于原原油油中中，称称为为“油油包包水水”型型乳乳状状液液，用用符符号号W/0表表示示，此此时时水水是是内内相相或或称称分分散散相相，油油是是外外相相或或称称连连续续相相；另另一一种种是是油油以以极极小小颗颗粒粒分分散散于于水水中中，称称为为“水水包包油油”型型乳乳状状液液，用用O/W表表示示，此此时时油油是是内内相相水水是

11、是外外相相。此此外外，还还有有多多重重乳状液，即油包水包油型、水包油包水型等。乳状液，即油包水包油型、水包油包水型等。 原油中所含的水，有的在常温下用简单的沉降法短时间内原油中所含的水，有的在常温下用简单的沉降法短时间内就能从油中分离出来，这类水称为游离水；有的则很难用沉就能从油中分离出来，这类水称为游离水；有的则很难用沉降法从油中分离，这类水称乳化水，它与原油的混合物称油降法从油中分离，这类水称乳化水，它与原油的混合物称油水乳状液，或不能采用一般的分离方法就能把水从原油中脱水乳状液，或不能采用一般的分离方法就能把水从原油中脱出，因而多年来人们研究了多种原油脱水工艺技术。原油脱出，因而多年来人

12、们研究了多种原油脱水工艺技术。原油脱水的基本方法与原理如下。水的基本方法与原理如下。 4.1.2 原油脱水的基本方法原油脱水的基本方法 7储储储储 运运运运 工工工工 程程程程1 1、沉降分离脱水、沉降分离脱水 水水滴滴在在原原油油中中的的沉沉降降速速度度受受油油品品粘粘度度、水水滴滴微微粒粒直直径径等等影影响，斯托克斯（响，斯托克斯（StokesStokes）定律描述出了沉降分离的基本规律：定律描述出了沉降分离的基本规律： 式中式中 水滴匀速沉降速度，水滴匀速沉降速度，m/s； 水滴直径，水滴直径，m； 原油粘度，原油粘度，Pas； 分别为水和油的密度，分别为水和油的密度，kg/m3。 由公

13、式（由公式（41）可以看出，沉降速度与原油中水滴直径的平）可以看出，沉降速度与原油中水滴直径的平方成正比；与水、油密度差成正比；与原油的粘度成反比。方成正比；与水、油密度差成正比；与原油的粘度成反比。 、（41） 8储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 以以（41）公公式式为为指指导导，人人们们研研究究出出如如下下提提高高油油水水分分离离效效率的方法：率的方法： （1 1）增增大大水水滴滴直直径径的的方方法法。如如添添加加化化学学破破乳乳剂剂，降降低低乳乳状状液液的的稳稳定定性性；采采用用高高压压电电场场处处理理油油包包水水型型（W/OW/O）乳乳状状液液；利利用用电电磁磁场场对对W/OW/

14、O型型乳乳状状液液进进行行交交变变振振荡荡破破乳乳；利利用用亲亲水水憎憎油油固固体材料使体材料使W/OW/O型乳状液的水滴在其表面润湿。型乳状液的水滴在其表面润湿。 （2 2）扩扩大大水水、油油密密度度差差的的方方法法。如如选选择择合合适适的的温温度度，使使油油、水水密密度度差差增增大大；在在油油气气分分离离过过程程中中，降降低低压压力力，使使原原油油中中少少量的气泡膨胀，密度降低。量的气泡膨胀，密度降低。 （3 3）降降低低原原油油粘粘度度的的方方法法。如如采采用用加加热热的的方方法法，以以降降低低原原油粘度；油粘度； （4 4）采用旋流分离器，提高油水分离速度采用旋流分离器，提高油水分离速

15、度。 9储储储储 运运运运 工工工工 程程程程2 2、原油、原油热化学脱水化学脱水 热化学脱水是在一定条件下向原油乳状液中添加化学破乳热化学脱水是在一定条件下向原油乳状液中添加化学破乳剂，使其到达原油乳状液的油水界面上，降低界面张力，破坏剂，使其到达原油乳状液的油水界面上，降低界面张力，破坏油水的乳化状态，破乳后的水珠相互聚结并沉降分离。热化学油水的乳化状态，破乳后的水珠相互聚结并沉降分离。热化学脱水是目前各油田广泛采用原油脱水方法之一脱水是目前各油田广泛采用原油脱水方法之一 。3 3、原油、原油电脱水脱水 原油电脱水是利用高强度电场作用于原油乳状液，削弱水原油电脱水是利用高强度电场作用于原油

16、乳状液，削弱水滴界面膜的强度，促进水滴的碰撞，使乳状液的水珠聚结。通滴界面膜的强度，促进水滴的碰撞，使乳状液的水珠聚结。通过聚结，原油中的水珠相互合并，粒径增大，从原油中沉降分过聚结，原油中的水珠相互合并，粒径增大，从原油中沉降分离出来。离出来。 水滴在电场中聚结的方式主要有三种，即电泳聚结、偶极水滴在电场中聚结的方式主要有三种，即电泳聚结、偶极聚结、振荡聚结。原油乳状液在交流电场中，水滴以偶极聚结聚结、振荡聚结。原油乳状液在交流电场中，水滴以偶极聚结和振荡聚结为主；在直流电场中水滴以电脉聚结为主、偶极聚和振荡聚结为主；在直流电场中水滴以电脉聚结为主、偶极聚结为辅。结为辅。原油电脱水方法只适合

17、处理含水率小于原油电脱水方法只适合处理含水率小于30%30%的油包水型的油包水型原油乳状液。原油乳状液。 10储储储储 运运运运 工工工工 程程程程4 4、润湿聚结破乳脱水、润湿聚结破乳脱水 润润湿湿聚聚结结破破乳乳脱脱水水主主要要是是采采用用一一种种不不易易为为油油所所润润湿湿而而极极易易为为水水所所润润湿湿的的固固体体材材料料，利利用用这这种种材材料料的的特特性性使使原原油油中中的的水水珠珠在在固固体体材材料料表表面面上上聚聚结结，达达到到破破乳乳目目的的。润润湿湿聚聚结结仅仅对对稳稳定定性性差差的的W/O型型乳乳状状液液的的水水珠珠或或游游离离水水起起作作用用，采采用用时时必必须须先先向

18、向乳乳状状液液中中添添加加化化学学破破乳乳剂剂，且且多多用用在在将将高高含含水原油处理为低含水原油的过程中。水原油处理为低含水原油的过程中。 每每种种脱脱水水方方法法都都有有各各自自的的特特点点和和适适用用条条件件。因因此此，选选用用什什么么原原油油脱脱水水方方法法应应根根据据油油水水性性质质、含含水水率率、天天然然乳乳化化剂剂类类型型、乳乳状状液液分分散散度度和和稳稳定定性性等等因因素素，通通过过试试验验和和经经济济比比较较确确定定。在在油油田田生生产产实实践践中中，经经常常是是综综合合应应用用上上述述脱脱水水方方法以求得最好的脱水效果。法以求得最好的脱水效果。11储储储储 运运运运 工工工

19、工 程程程程 4.1.3 4.1.3 原油脱水工艺流程原油脱水工艺流程 原原油油脱脱水水工工艺艺流流程程是是根根据据破破坏坏乳乳状状液液的的基基本本原原理理、方方法法、影影响响因因素素等等，结结合合原原油油物物性性及及含含水水率率的的变变化化，因因地地制制宜宜选选用用一一系系列列设设备备，并并将将这这些些设设备备按按其其作作用用的的先先后后次次序序用用管管道道有有机机地地连连接接起起来来，构成一个生产过程。构成一个生产过程。 原原油油脱脱水水工工艺艺流流程程的的设设计计要要综综合合考考虑虑油油气气集集输输、原原油油稳稳定定、含含油油污污水水处处理理等等工工艺艺过过程程与与之之相相关关的的各各种

20、种因因素素。例例如如，把把原原油油脱脱水水装装置置与与稳稳定定装装置置设设置置在在一一起起，则则有有利利于于充充分分利利用用热热能能，能能有有效效地降低生产过程耗能。地降低生产过程耗能。 原原油油脱脱水水工工艺艺流流程程的的操操作作应应该该具具有有很很好好的的可可靠靠性性和和灵灵活活性性，确确保保脱脱水水生生产产的的安安全全、稳稳定定、高高效效。原原油油脱脱水水工工艺艺流流程程多多种种多多样样，根据国内外资料，归纳如下几种作为参考。根据国内外资料，归纳如下几种作为参考。 12储储储储 运运运运 工工工工 程程程程1 1、热化学脱水工艺流程、热化学脱水工艺流程 热热化化学学脱脱水水工工艺艺有有开

21、开式式和和闭闭式式流流程程，至至于于采采用用何何种种工工艺艺流流程程应应结结合合集集输输工工艺艺统统一一考考虑虑。 当当一一段段热热化化学学脱脱水水能能达达到到原原油油质质量量指指标标时时，应应采采用用热热化化学学沉沉降降脱脱水水法法。热热化化学学脱脱水水工工艺艺流流程程如如图图4 41 1所示。所示。 图图41热化学脱水工艺流程热化学脱水工艺流程1油井；2计量站；3油气分离器；4加热器；5水封界面调节器；6沉降罐；7净化油缓冲罐；8输油泵； I化学破乳剂；II油、气、水混合物；III天然气；IV净化油；V脱出水；VI热媒13储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 该该工工艺艺过过程程是是先先

22、向向乳乳状状液液中中添添加加经经过过筛筛选选的的化化学学破破乳乳剂剂，然然后后利利用用机机泵泵增增压压或或管管路路的的流流动动搅搅拌拌，使使化化学学破破乳乳剂剂与与乳乳状状液液充充分分混混合合，乳乳化化状状态态破破坏坏，然然后后通通过过水水滴滴间间的的接接触达到合并，并利用油水比重差使油水分离沉降。触达到合并，并利用油水比重差使油水分离沉降。 14储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 2 2、电化学脱水工艺流程、电化学脱水工艺流程 所所谓谓原原油油电电化化学学脱脱水水是是指指在在脱脱水水器器之之前前加加入入一一定定量量的的原原油油破破乳乳剂剂，使使油油包包水水型型乳乳状状液液破破乳乳将将水水

23、释释放放出出来来，再再经经电电脱脱水器将原油含水脱至合格。水器将原油含水脱至合格。 电电化化学学脱脱水水工工艺艺流流程程如如图图42所所示示。输输送送来来的的含含水水原原油油经经分分离离缓缓冲冲、加加入入原原油油破破乳乳剂剂，升升压压升升温温后后进进电电脱脱水水器器脱脱水水，合合格格的的脱脱水水原原油油用用泵泵外外输输，从从电电脱脱水水器器底底部部放放出出的的污污水水直直接接进进入入污污水水处处理理站站。此此流流程程适适用用于于处处理理含含水水率率为为20%或或20以以下下的的原原油油。由由于于一一般般电电脱脱水水之之前前都都将将含含水水原原油油升升至至较较高高温温度度（如如大大庆庆原原油油为

24、为55左左右右），故故此此工工艺艺放放出出的的污污水水温温度度较较高，因而便于处理。高，因而便于处理。15储储储储 运运运运 工工工工 程程程程图42原油电化学脱水流程图 1分离缓冲罐；分离缓冲罐；2脱水泵；脱水泵；3加热炉；加热炉；4电脱水器；电脱水器；5缓冲罐；缓冲罐；6外输泵外输泵 16储储储储 运运运运 工工工工 程程程程3 3、高含水原油脱水工艺流程、高含水原油脱水工艺流程 当原油含水率上升超过当原油含水率上升超过30%，单纯用热化学脱水方法，单纯用热化学脱水方法处理含水原油至合格标准，从经济观点如设备、费用等综处理含水原油至合格标准，从经济观点如设备、费用等综合衡量，对于我国大部分

25、油田生产的原油是不合理的，且合衡量，对于我国大部分油田生产的原油是不合理的，且净化油质量不稳定。原油含水超过净化油质量不稳定。原油含水超过30时，电脱水器无法时，电脱水器无法维持正常生产，只有先通过一段热化学脱水，将原油含水维持正常生产，只有先通过一段热化学脱水，将原油含水降至降至 30以下，再进入电脱水器进行电脱水，从而保证以下，再进入电脱水器进行电脱水，从而保证电脱水器的正常运行。因此，对含水率大于电脱水器的正常运行。因此，对含水率大于30%的原油脱的原油脱水都采用热化学（一段脱水）和电化学（二段脱水）相结水都采用热化学（一段脱水）和电化学（二段脱水）相结合的两段脱水工艺流程，如图合的两段

26、脱水工艺流程，如图43所示。所示。 17储储储储 运运运运 工工工工 程程程程图图43 原油两段脱水流程图原油两段脱水流程图 1分离缓冲罐；分离缓冲罐；2加药罐；加药罐；3加药泵；加药泵；4输油泵；输油泵；5加热加热炉；炉；6沉降脱水缓冲罐；沉降脱水缓冲罐；7脱水泵；脱水泵；9电脱水器；电脱水器；10缓冲缓冲罐；罐；11外输泵；外输泵；12污水回掺管线污水回掺管线 18储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 含含水水原原油油在在中中转站站加加破破乳乳剂后后，用用泵送送入入脱脱水水转油油站站进行行脱脱水水。在在脱脱水水转油油站站内内首首先先进行行热化化学学沉沉降降脱脱水水，使使含含水水率率降降到

27、到20以以下下，再再加加热升升温温进行行电脱脱水水。已已脱脱水水净化化的的原原油油经缓冲冲罐罐由由泵外外输，由由电脱脱水水器器排排出出的的污水水回回掺至至含含水水原原油油中中，并并一起流入沉降一起流入沉降缓冲罐。冲罐。实践践证明，明，这种种污水回水回掺工工艺的的优点是点是： （1）由由脱脱水水器器排排出出的的污水水温温度度比比含含水水原原油油一一般般高高1040，污水水与与含含水水原原油油直直接接混混合合后后，使使沉沉降降罐罐内内流流体体温温度度升升高高。减减少少了了热能的浪能的浪费，提高了沉降脱水的效果。，提高了沉降脱水的效果。 （2）污水水掺入入含含水水原原油油中中，提提高高了了水水洗洗效

28、效果果，有有利利于于原原油油含含盐量的降低。量的降低。 （3）热污水水冲冲洗洗除除砂砂效效果果较好好。原原油油中中所所含含的的泥泥砂砂粒粒径径很很小小，悬浮浮在在粘粘度度较高高的的原原油油中中。不不易易沉沉降降分分离离出出来来。用用热污水水搅拌拌冲冲洗洗有有利利于于砂砂粒粒迅迅速速沉沉降降分分离离。生生产实践践证明明，采采用用污水水 回回掺前前，电脱脱水水器器积砂砂严重重，污水水回回掺后后大大部部分分砂砂子子在在沉沉降降罐罐内内分分出，脱水器的出，脱水器的积砂砂显著减著减缓。19储储储储 运运运运 工工工工 程程程程图图44所示的流程适用于处理原油含水率为所示的流程适用于处理原油含水率为603

29、0的原油。的原油。 图图44 原油三段脱水流程原油三段脱水流程 对原油含水率超过60%的脱水工艺可采用三段脱水，即一段预脱除游离水，二段热化学脱水、三段电化学脱水，如图44所示。输送来的含水原油，首先经游离水脱除器将游离水脱出来，经此段可使含水率降到50以下，再加热后进行热化学沉降脱水，经此段可使含水率降至20，再用泵送至加热炉加热，原油升温后进入电脱水器进行电脱水。 20储储储储 运运运运 工工工工 程程程程4.2 4.2 原油稳定原油稳定 4.2.1 4.2.1 原油稳定的必要性和原理原油稳定的必要性和原理 1 1、原油稳定的必要性、原油稳定的必要性 从从地地下下采采出出的的原原油油中中含

30、含有有较较多多的的C C1 1C C4 4组组分分，在在常常温温常常压压下下，含含有有C C1 1C C4 4的的正正构构烷烷烃烃是是气气体体，原原油油在在集集输输与与储储运运过过程程中中，如如果果流流程程不不密密闭闭，这这些些组组分分将将蒸蒸发发掉掉，并并携携带带出出大大量量C C5 5以以上上的的组组分分，造成原油蒸发损耗。造成原油蒸发损耗。 在油气集输过程中，为了满足各种工艺要求，需要加热、降压、在油气集输过程中，为了满足各种工艺要求，需要加热、降压、存放，这就为原油中轻烃的挥发提供了良好的条件。对于未做到存放，这就为原油中轻烃的挥发提供了良好的条件。对于未做到密闭的集输流程来说，原油在

31、敞口储罐中的蒸发损耗很大。密闭的集输流程来说，原油在敞口储罐中的蒸发损耗很大。国内国内调查表明：对于未经稳定的原油直接进常压储罐，其油气损耗为调查表明：对于未经稳定的原油直接进常压储罐，其油气损耗为原油产量的原油产量的1%1%3%3%，其中储罐的蒸发损耗约占，其中储罐的蒸发损耗约占4040左右。左右。 21储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 为为了了降降低低油油气气集集输输过过程程中中的的原原油油蒸蒸发发损损耗耗，一一个个有有效效的的方方法法就就是是将将原原油油中中挥挥发发性性强强的的轻轻烃烃比比较较完完全全地地脱脱除除出出来来，使原油在常温常压下的蒸气压降低。这就是原油稳定。使原油在常温

32、常压下的蒸气压降低。这就是原油稳定。 二十世纪七十年代以后，我国各油田开始重视原油稳二十世纪七十年代以后，我国各油田开始重视原油稳定工作，相继建设了一批原油稳定装置，这些稳定装置大定工作，相继建设了一批原油稳定装置，这些稳定装置大多采用闪蒸法。当油气集输系统实现全密闭流程，即油气多采用闪蒸法。当油气集输系统实现全密闭流程，即油气在集输过程中做到密闭集输、密闭处理、原油稳定、密闭在集输过程中做到密闭集输、密闭处理、原油稳定、密闭储存时，油气损耗可降到储存时，油气损耗可降到0.290.5。22储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 原原油油稳稳定定工工艺艺是是为为了了降降低低油油气气集集输输过过程

33、程中中的的原原油油蒸蒸发发损损耗耗，回回收收轻轻烃烃资资源源。根根据据原原油油性性质质和和原原油油中中轻轻烃烃组组分分构构成成等等，结结合合整整个个集集输输处处理理过过程程中中的的实实际际情情况况，选选择择合合适适的的方方法法将将原原油油中中易易挥挥发发的的轻轻烃烃脱脱除除，降降低低原原油油的的蒸蒸气气压压，使使其其在在常常温温常常压压下下稳稳定定储储存存和和输输送送，被被脱脱除除的的轻轻烃烃可可做做为为石石油油化化工工的的重重要要原原料料和和工工业业与与民民用用燃燃料料。因因此此，原原油油稳稳定定是是降降低低油油气气损损耗耗，综综合合利利用用油油气气资资源源的的一一项项重重要要措措施施，对对

34、于于节节能能降降耗耗，减减少少环环境境污污染染，提提高高油油田田开开发发效效益益有有重重要要的的意意义，在各油气田普遍受到高度的重视。义，在各油气田普遍受到高度的重视。 23储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 2 2、原油稳定原理、原油稳定原理 原原油油稳定定是是从从原原油油中中脱脱除除轻组分分的的过程程，也也是是降降低低原原油油蒸蒸气气压的的过程程，使使原原油油在在常常温温常常压下下储存存时蒸蒸发损耗耗减减少少，保保持持稳定定。因因此此，如如何何降降低低原原油油的的蒸蒸气气压，是是原油原油稳定的核心定的核心问题。24储储储储 运运运运 工工工工 程程程程（1 1）原油蒸气压与温度、组成的

35、关系）原油蒸气压与温度、组成的关系 原油是烃类和少量非烃类物质所组成的复杂混合物。原油是烃类和少量非烃类物质所组成的复杂混合物。原油中所含的许多组分，至今还未完全分析清楚，属于组原油中所含的许多组分，至今还未完全分析清楚，属于组分不确切混合物，因而，目前还没有原油蒸气压与组成关分不确切混合物，因而，目前还没有原油蒸气压与组成关系的确切表达式。系的确切表达式。 但原油蒸气压与组成之间的关系是清楚的：原油中所但原油蒸气压与组成之间的关系是清楚的：原油中所含的轻组分愈多，挥发性就愈强，原油的饱和蒸气压也愈含的轻组分愈多，挥发性就愈强，原油的饱和蒸气压也愈高。高。 因此可用原油饱和蒸气压的大小来表示原

36、油中轻、重因此可用原油饱和蒸气压的大小来表示原油中轻、重组成的比例和原油组分的概况。当然原油的蒸气压随温度组成的比例和原油组分的概况。当然原油的蒸气压随温度的升高而增加，随温度的下降而而减小。在相同温度下，的升高而增加，随温度的下降而而减小。在相同温度下，分子量小的烃组分比分子量大的烃组分有较高的蒸气压。分子量小的烃组分比分子量大的烃组分有较高的蒸气压。 25储储储储 运运运运 工工工工 程程程程（2 2）降低原油蒸气压的方法）降低原油蒸气压的方法 原油的蒸气压与温度和组成有关。同一种原油的蒸气原油的蒸气压与温度和组成有关。同一种原油的蒸气压随温度的升高而增大；在相同的温度下，轻烃含量高的压随

37、温度的升高而增大；在相同的温度下，轻烃含量高的原油其蒸气压也高。因此，要降低原油蒸气压，可以从降原油其蒸气压也高。因此，要降低原油蒸气压，可以从降低原油温度或减少原油中轻烃的含量来实现。但降低温度低原油温度或减少原油中轻烃的含量来实现。但降低温度是会受工艺条件的限制，不容易在油气集输和处理的整个是会受工艺条件的限制，不容易在油气集输和处理的整个工艺系统中实现。因而，切实的方法应该是减少原油中的工艺系统中实现。因而，切实的方法应该是减少原油中的轻组分含量，尽可能脱除轻组分含量，尽可能脱除C C1 1C C4 4组分。组分。 26储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 在在同同一一温温度度下下，对

38、烃类组成成来来说，分分子子量量越越小小的的组分分蒸蒸气气压越越高高，分分子子量量越越大大的的组分分蒸蒸气气压越越低低。我我们知知道道，液液体体的的挥发度度可可用用一一定定温温度度下下的的蒸蒸气气压来来标志志，蒸蒸气气压大大的的容容易易挥发，蒸蒸气气压小小的的不不容容易易挥发，因因而而组分分越越轻，越越容容易易从从液液相相中中挥发出出来来。但但是是，无无论是是轻组分分还是是重重组分分，从液相中从液相中挥发出来都需要消耗能量。出来都需要消耗能量。 提高原油温度，可以使液相中的分子运动加速，克服提高原油温度，可以使液相中的分子运动加速，克服相邻分子间的吸引力，逸散到上层气相空间。轻组分的分相邻分子间

39、的吸引力，逸散到上层气相空间。轻组分的分子量小，分子间的引力也小，更容易挥发出来。这样，利子量小，分子间的引力也小，更容易挥发出来。这样，利用轻重组分挥发度不同，就可以把原油中用轻重组分挥发度不同，就可以把原油中C C1 1C C4 4轻组分分轻组分分离出来。离出来。分馏稳定法就是通过把原油加热到一定温度，利分馏稳定法就是通过把原油加热到一定温度，利用精馏分离原理，使气液两相经过多次平衡分离，使其中用精馏分离原理，使气液两相经过多次平衡分离，使其中易挥发的轻组分尽可能转移到气相，而难挥发的重组分保易挥发的轻组分尽可能转移到气相，而难挥发的重组分保留在原油中来实现原油稳定的。留在原油中来实现原油

40、稳定的。 27储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 原原油油在在集集输和和加加工工过程程中中都都具具有有一一定定的的压力力和和温温度度。在在某某一一温温度度下下，如如果果降降低低压力力，就就会会破破坏坏原原来来的的汽汽液液平平衡衡状状态，使使原原油油中中一一部部分分组分分挥发出出来来。在在同同样温温度度下下，轻组分分的的饱和和蒸蒸气气压高高，率率先先挥发出出来来，重重组分分虽然然程程度度不不同同地地也也有有部部分分挥发出出来来，但但其其数数量量少少得得多多，因因而而汽汽相相中中轻组分分的的含含量量高高，达达到到了了从从原原油油中中分分离离出出轻组分分的的目目的的。闪蒸蒸稳定法就是利用定法就是

41、利用这一原理来一原理来实现原油原油稳定的。定的。 闪蒸稳定法和分馏稳定法都是利用原油中轻重组分挥闪蒸稳定法和分馏稳定法都是利用原油中轻重组分挥发度不同来实现从原油中分离出发度不同来实现从原油中分离出C C1 1C C4 4组分，从而达到降组分，从而达到降低原油蒸气压的目的。当然，由于稳定要求，原油组成和低原油蒸气压的目的。当然，由于稳定要求，原油组成和工艺系统不同，这两类方法的工艺参数、设备选型、流程工艺系统不同，这两类方法的工艺参数、设备选型、流程安排又都各有不同，出现了多种稳定方法。安排又都各有不同，出现了多种稳定方法。 28储储储储 运运运运 工工工工 程程程程（3 3）原油稳定达到的技

42、术指标）原油稳定达到的技术指标 原原油油稳定定的的深深度度可可用用稳定定原原油油的的饱和和蒸蒸气气压衡衡量量。稳定定原原油油的的饱和和蒸蒸气气压应根根据据原原油油中中轻组分分含含量量、稳定定原原油油的的储存存和和外外输条条件件等等因因素素确确定定。SY/T 006992原原油油稳定定设计技技术规定定对原原油油稳定定应达达到到的的技技术指指标作作出出规定定：在在最最高高储存存温温度度下下，稳定定后后原原油油的的蒸蒸气气压（绝压）不不超超过当当地地大大气气压。当当采采用用铁路路、水水路路、汽汽车装装运运时，稳定定原原油油的的饱和和蒸蒸气气压可可略略低低，以以减减少少蒸蒸发损耗耗。但但稳定定装装置置

43、对C5和和C6以以上上更更重重组分分的的收收率率（重重量量百百分分数数）不不宜宜超超过未未稳定定原原油油在在储运运过程中的原油自然蒸程中的原油自然蒸发损耗率。耗率。29储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 当当原原油油蒸蒸发损耗耗率率低低于于0.2%（重重量量百百分分数数）时可可不不进行行稳定定处理理。但但与与其其他他工工艺过程程相相结合合能能取取得得较好好的的经济效益效益时，也可，也可进行行稳定定处理。理。 原原油油蒸蒸发损耗耗的的测定定方方法法按按现行行的的油油田田原原油油损耗耗测试方方法法中中的的规定定执行行。新新开开发油油田田的的原原油油的的蒸蒸发损耗耗可可按集按集输及及储运条件模运

44、条件模拟计算算预测。30储储储储 运运运运 工工工工 程程程程4.2.2 原油稳定工艺原油稳定工艺 由由于于原原油油的的蒸蒸发发损损耗耗与与原原油油性性质质、原原油油净净化化处处理理工工艺艺、原原油油储储存存和和输输送送条条件件、外外界界环环境境、规规范范要要求求的的稳稳定定深深度度等等因因素素密密切切相相关关，与与此此相相应应降降低低原原油油蒸蒸发发损损耗耗的的方方法法也也有有多多种种。采采用用合合理理的的稳稳定定方方法法，对对提提高高产产品品收收率率和和降降低低能能耗耗，取取得得较较好好的的经经济济效效益益是是非非常常重重要要的的。究究竟竟采采用用何何种种方方法法，应应根根据据原原油油物物

45、性性数数据据进进行行不不同同方方法法的的物物料料平平衡衡模模拟拟计计算算，就就产产品品收收率率、能能量量消消耗耗、基基建建投投资资、操操作作费费用用、经经济济效效益益多多方方面面进进行行对对比比分分析析后后，选选择择最最佳佳方方案案。目目前前，国国内内外外通通常常采采用用的的原原油油稳稳定定工艺方法可以分为闪蒸法和分馏法两类。工艺方法可以分为闪蒸法和分馏法两类。 31储储储储 运运运运 工工工工 程程程程1 1、闪蒸分离法、闪蒸分离法 液液体体混混合合物物在在加加热热、蒸蒸发发过过程程中中所所形形成成的的蒸蒸气气始始终终与与液液体体保保持持接接触触，直直到到某某一一温温度度之之后后才才最最终终

46、进进行行气气液液分分离离，这这种种过过程程称称为为平平衡衡汽汽化化，或或称称一一次次汽汽化化。当当液液体体混混合合物物的的压压力力降降低低时时，会会出出现现闪闪蒸蒸，此此时时部部分分混混合合物物会会蒸蒸发发，这这种种现现象象也也是是平平衡衡汽汽化化过过程程。在在这这种种过过程程中中，分分子子量量小小的的轻轻组组分分，蒸蒸气气压压高高，容容易易汽汽化化。当当达达到到平平衡衡时时，轻轻组组分分在在气气相相中中的的含含量量比比重重组组分分要要高高，亦亦即即在在一一次次汽汽化化过过程程中中，进进入入气气相相的的轻轻组组分分比比重重组组分分多多。利利用用这这一一原原理理，可可以以使使轻轻重重组组分分达达

47、到到一一定定程程度度的的分分离离。未未稳稳定定原原油油的的闪闪蒸蒸分分离离过过程程，实实质质上上就就是是一一次次平平衡衡汽汽化化过过程程。闪闪蒸蒸分分离离稳稳定定法法有有负负压压闪闪蒸蒸、正正压压闪闪蒸蒸、多多级级分分离离和和大大罐罐抽抽气气等等四四种种方方法法。其其中中负负压压闪闪蒸蒸和和正正压压闪闪蒸蒸是是油油田田上上采采用用的的主主要要原原油油稳稳定定工工艺艺。多多级级分分离离和和油油罐罐烃烃蒸蒸汽汽回回收收是是另另外外两两种种利利用用闪闪蒸蒸原原理理从从原原油油中中分分离离并并回回收收轻轻烃烃的的方方法法，常常作作为为原油稳定的辅助方法。原油稳定的辅助方法。 32储储储储 运运运运 工

48、工工工 程程程程2 2、闪蒸分离法的原理流程、闪蒸分离法的原理流程 （1）负压闪蒸法蒸法 是是国国内内采采用用最最普普遍遍的的原原油油稳稳定定方方法法，工工艺艺流流程程有有两两种种：一一是是利利用用原原油油脱脱水水后后的的温温度度不不再再加加热热直直接接进进入入稳稳定定装装置置，该该方方法法适适用用于于脱脱水水温温度度较较高高、轻轻烃烃含含量量较较少少的的原原油油；二二是是脱脱水水温温度度较较低低，而而要要求求轻轻烃烃拔拔出出率率高高时时，采采用用加加热热负负压压闪闪蒸蒸流流程程，该该方方法法与与不不加加热热负负压压闪闪蒸蒸流流程程相相比比不不仅仅投投资资增增加加，而而且且能能耗耗也高。也高。

49、 33储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 负负压压闪闪蒸蒸稳稳定定的的原原理理流流程程见见图图4545。原原油油在在稳稳定定塔塔上上部部进进行行闪闪蒸蒸，闪闪蒸蒸分分离离后后的的稳稳定定原原油油一一般般经经泵泵升升压压后后送送入入油油罐罐。塔塔顶顶脱脱出出的的闪闪蒸蒸气气经经负负压压压压缩缩机机压压缩缩至至0.30.30.40.4MPaMPa，然然后后由由水水冷冷却却器器冷冷到到4040后后送送至至三三相相分分离离器器进进行行气气液液分分离离，分分别别得得到到不不同凝气和轻油。同凝气和轻油。 图4-5 负压闪蒸原理流程图 1电脱水器；2稳定塔；3负压压缩机；4冷却冷凝器；5三相分离器；6泵

50、 34储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 目目前前，负压稳定定装装置置的的规模模通通常常为 20104500104t/a，闪蒸蒸温温度度约 65，闪蒸蒸压力力为0. 07MPa左左右右，装装置置的的总拔拔出出率率为0.41.5（质量量），多多数数在在1以以下下。负压闪蒸蒸法法流流程程简单，能耗，能耗较低，低，设备投投资少，操作少，操作弹性大。性大。 一一般般说说来来、负负压压闪闪蒸蒸分分离离法法适适用用于于密密度度较较大大的的原原油油，因因为为较较重重的的原原油油中中所所含含的的轻轻组组分分比比较较少少，负负压压闪闪蒸蒸可可得得到到比比较较好好的的效效果果。若若原原油油中中轻轻组组分分含含

51、量量较较多多，汽汽化化量量较较大大，此此时时利利用用气气体体压压缩缩机机抽抽吸吸耗耗功功过过多多，会会造造成成经经济济上上的的不不合合理理，此此时时，可可以以采用正压闪蒸分离法。采用正压闪蒸分离法。 35储储储储 运运运运 工工工工 程程程程（2）正压闪蒸法）正压闪蒸法 正正压压闪闪蒸蒸法法是是在在正正压压下下提提高高温温度度，使使原原油油中中部部分分轻轻组组分分蒸蒸发发出出来来，达达到到稳稳定定的的目目的的。正正压压闪闪蒸蒸法法操操作作压压力力分分微微正正压压（0.1020.105MPa）和和正正压压（0.20.3MPa），温温度度80120，收收率率1.03.5。正正压压闪闪蒸蒸法法脱脱出

52、出气气可可利利用用闪闪蒸蒸塔塔的的压压力力，省省掉掉外外输输压压缩缩机机；经经脱脱水水后后的的原原油油须须进进一一步步加加热热升升温温后后才才能能进进入入稳稳定定塔塔。塔塔底底稳稳定定原原油油的的温温度度较较高高，这这部部分分热热量量应应回回收收，稳稳定定原原油油与与未未稳稳定定原原油油换换热热，保保证证了了热热量量的的综综合合平平衡衡，降降低了能耗。正压闪蒸法的原理流程见图低了能耗。正压闪蒸法的原理流程见图4-6。 图图4-6 正压闪蒸原理流程图正压闪蒸原理流程图 1换热器；换热器；2加热炉；加热炉；3闪闪蒸塔；蒸塔；4冷凝冷凝器；器；5三相分三相分离器；离器；6泵泵 36储储储储 运运运运

53、 工工工工 程程程程（3）多）多级分离分离稳定定 多多级分分离离稳定定是是将将原原油油分分若若干干级进行行油油气气分分离离稳定定，每每一一级的的油油和和气气都都接接近近于于平平衡衡状状态。这种种方方法法实际上上是是用用若若干干次次连续闪蒸使原油达到蒸使原油达到稳定。其典型流程定。其典型流程见图47。 图图4- -7多级分离法流程多级分离法流程 1高压分离器；高压分离器；2中压分离器；中压分离器；3低压分离器低压分离器37储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 采采用用多多级级分分离离使使原原油油稳稳定定的的前前提提是是井井口口来来的的油油气气有有足足够够高高的的压压力力，亦亦即即这这一一方方法

54、法适适用用于于高高压压油油田田，可可以以充充分分利利用用地地层层能能量实行原油稳定。量实行原油稳定。 多多级分分离离稳定定的的重重要要问题是是分分离离级数数的的确确定定。由由平平衡衡汽汽化化原原理理得得知知：原原油油的的压力力低低，温温度度愈愈高高，分分出出的的气气体体愈愈多多；高高压下下分分出出的的气气体体中中轻组分分所所占占的的比比例例（摩摩尔尔分分数数）较低低压下下分分出出的的气气体体多多；在在轻组分分挥发的的同同时伴伴随随着着一一些些重重组分分的的挥发。多多级分分离离法法可可以以将将80%以以上上的的丁丁烷保保留留在在原原油油中中，但但同同时原原油油中中也也保保留留了了相相当当数数量量

55、的的乙乙烷和和丙丙烷。因因此此，多多级分分离离没没有有完完全全解解决决原原油油稳定定问题。为了了能能尽尽可可能能多多地地分分离离出出乙乙烷和和丙丙烷，势必必要要增增加加分分离离级数数，但但分分离离级数数太太多多，会会使使投投资过高高。一一般般来来说，最后一最后一级是在接近常是在接近常压下分离的。分离下分离的。分离级数常常在四数常常在四级左右。左右。38储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 国国外外对对高高压压油油田田采采用用多多级级分分离离稳稳定定时时，为为了了保保留留汽汽油油组组分分，防防止止大大部部分分丁丁烷烷及及戊戊烷烷从从原原油油中中逸逸出出，往往往往以以保保留留某某一一组组分分在在

56、原原油油中中的的量量为为出出发发点点，对对分分离离级级数数加加以以控控制制，这这就就代代替替了了那那种种先先使使它它们们蒸蒸发发，而而后后再再用用压压缩缩或或吸吸收收法法加加以回收的办法。以回收的办法。 多级分离是国外采用较多的一种稳定工艺。分离级数多级分离是国外采用较多的一种稳定工艺。分离级数一般一般34级，原油在逐级降压分离中得到稳定。其稳定程级，原油在逐级降压分离中得到稳定。其稳定程度较低（一般可脱出度较低（一般可脱出20的的C4）。）。为了使稳定后原油饱和为了使稳定后原油饱和蒸气压不致于太高，末级分离压力一般不超过蒸气压不致于太高，末级分离压力一般不超过0.05MPa，同时储油罐应配有

57、大罐抽气系统，以进一步降低油气损耗。同时储油罐应配有大罐抽气系统，以进一步降低油气损耗。这种稳定工艺简单易行，但前提是油井生产压力较高，油这种稳定工艺简单易行，但前提是油井生产压力较高，油气有足够的剩余能量用于多级分离。气有足够的剩余能量用于多级分离。 39储储储储 运运运运 工工工工 程程程程（4）油罐）油罐烃蒸气回收蒸气回收 在在开开式式油油气气集集输输系系统统中中，常常采采用用立立式式油油罐罐储储存存油油品品。在在油油罐罐内内，原原油油的的蒸蒸发发损损失失严严重重，特特别别是是在在储储存存未未稳稳定定原原油油的的常常压压固固定定顶顶罐罐内内，除除了了大大、小小呼呼吸吸损损失失外外，还还有

58、有闪闪蒸蒸损损失失。从从全全国国各各油油田田油油气气损损耗耗调调查查测测定定情情况况看看，油油罐罐蒸蒸发发损损失失约约占占总总损损耗耗的的4040左左右右。为为了了减减少少这这部部分分损损失失，有有效效的措施是采用油罐烃蒸气回收工艺。的措施是采用油罐烃蒸气回收工艺。 40储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 在在常常压固固定定顶储罐罐内内，蒸蒸发损失失一一般般由由大大呼呼吸吸损失失和和小小呼呼吸吸损失失两两部部分分组成成。大大呼呼吸吸是是在在油油罐罐进出出油油时形形成成的的。一一般般来来说，大大呼呼吸吸时排排气气量量与与进液液量量之之比比为11.15m3/m3。未未稳定定原原油油排排气气量量

59、与与进液液量量之之比比与与原原油油组分分、分分离离压力力有有关关。苏联东乌克克兰田田测得得为1.218.9m3/t、美美国国霍霍金金斯斯油油田田沥青青基基原原油油为 11.6m3/m3。但但是是油油罐罐排排出出油油气气的的浓度度值在在国国内内外外测得得的的都都很很分分散散。1980年年全全国国油油气气损耗耗调查测得得原原油油储罐罐大大小小呼呼吸吸的的油油气气浓度度为65.5643.6g/m3。美美国国西西部部石石油油协会会曾曾测得大呼吸得大呼吸时油气油气浓度度为2241968g/m3。 油罐小呼吸损耗是昼夜温差变化引起的，油罐小呼吸损耗是昼夜温差变化引起的，油气浓度为油气浓度为32327057

60、05g/mg/m3 3，其组成为甲烷至十一烷，主要为丙烷、丁烧和其组成为甲烷至十一烷，主要为丙烷、丁烧和戊烷，平均分子量约戊烷，平均分子量约5555。未稳定原油的大、小呼吸和闪蒸损。未稳定原油的大、小呼吸和闪蒸损失排出气体的平均分子量为失排出气体的平均分子量为4848。 41储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 油罐蒸发损失是由大、小呼吸引起的，采用抽气法回油罐蒸发损失是由大、小呼吸引起的，采用抽气法回收油罐烃蒸气的过程和常压闪蒸相似。但油罐中的原油往收油罐烃蒸气的过程和常压闪蒸相似。但油罐中的原油往往不是边进边出，常常有较长的静止储存时间。在这期间，往不是边进边出，常常有较长的静止储存时间

61、。在这期间，油中的轻组分会不断汽化，相当于微分汽化，因而，储存油中的轻组分会不断汽化，相当于微分汽化，因而，储存时间越长，原油越稳定。时间越长，原油越稳定。 图48 油罐烃蒸气回收流程 1油罐；油罐；2、5分离器；分离器；3压缩机；压缩机；4冷却器冷却器42储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 大大罐罐抽抽气气法法回回收收烃蒸蒸气气的的典典型型流流程程如如图48所所示示。压缩机机自自油油罐罐中中抽抽出出气气体体增增压至至0.20.3MPa，并并经冷冷却却、计量量后后外外输至至轻油油回回收收装装置置处理理。为了了确确保保罐罐内内压力力在在允允许范范围内，回收工内，回收工艺一般一般设有超有超压放

62、空和低放空和低压补气流程。气流程。 一一般般来来说说，现现用用的的立立式式油油罐罐的的承承压压能能力力为为5050250250mmmm水水柱柱，是是一一种种微微压压容容器器。油油罐罐烃烃蒸蒸气气回回收收工工艺艺的的一一个个关关键键问问题题是是罐罐内内压压力力的的控控制制。由由于于罐罐内内压压力力是是随随罐罐顶顶排排出出气气量量的的变变化化而而波波动动的的，而而这这种种变变化化又又与与油油品品性性质质、分分离离条条件件、油油罐罐工工作制度、环境气温等诸因素有关。作制度、环境气温等诸因素有关。 43储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 因因而而，在在设计烃蒸蒸气气回回收收工工艺时，应综合合这些些

63、因因素素，配配置置排排气气量量适适宜宜的的压缩机机和和实用用可可靠靠的的自自控控仪表表，以保以保证回收装置的运行可靠性。回收装置的运行可靠性。 抽抽气气压压缩缩机机的的设设计计排排量量可可取取油油罐罐蒸蒸发发气气量量的的1.51.52 2倍倍（包包括括烃烃蒸蒸气气、水水蒸蒸气气等等全全部部气气量量）。对对于于新新建建油油罐罐，蒸蒸发发气气量量可可按按原原油油进进罐罐前前的的末末级级分分离离压压力力、分分离离温温度度，参参照照在在实实验验室室 做做出出的的相相近近段段的的原原油油脱脱气气系系数数确确定定，并并同同类类似似条条件件的的运运行行数数据据相相对对照照，予予以以修修正正。对对于于已已投投

64、产产的的油罐，可由实测求得。油罐，可由实测求得。 44储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 压力控制系力控制系统应能使抽气能使抽气压缩机机满足下列要求：足下列要求： 罐内罐内压力力为5mm水柱水柱时，应能能补气。气。 罐内罐内压力力为10mm水柱水柱时，循，循环系系统运行。运行。 油罐正常工作油罐正常工作压力，一般力，一般为1020mm水柱。水柱。 除除此此之之外外，罐罐上上还还应应设设安安全全阀阀。当当罐罐内内压压力力比比油油罐罐试试验验压压力力的的正正压压低低5050100100mmmm水水柱柱，比比其其负负压压高高20203030mmmm水水柱柱时时，安安全阀打开。全阀打开。 45储储

65、储储 运运运运 工工工工 程程程程 油油罐罐烃烃蒸蒸气气回回收收装装置置不不仅仅可可以以回回收收净净化化原原油油罐罐的的烃烃蒸蒸气气，而而且且对对老老油油田田改改造造，实实现现原原油油密密闭闭处处理理也也有有现现实实意意义义。我我国国不不少少油油田田由由于于油油井井出出砂砂严严重重，原原油油脱脱水水往往往往采采用用立立式式钢钢罐罐化化学学沉沉降降脱脱水水，处处理理流流程程是是开开式式的的。为为了了实实现现流流程程密密闭闭，可可以以用用油油罐罐烃烃蒸蒸气气回回收收装装置置将将立立式式沉沉降降罐罐密密闭闭。另另外外各各油油田田已已建建的的各各种种集集油油站站、转转油油站站和和联联合合站站上上的的油

66、油罐罐都都可可以以增增设设油油罐罐烃烃蒸蒸气气回回收收装装置置来来实实现现处处理理流程的密闭。流程的密闭。 46储储储储 运运运运 工工工工 程程程程4.3 4.3 天然气的净化天然气的净化4.3.1 4.3.1 天然气脱水天然气脱水 从地层采出的天然气，通常处于被水饱和的状态，处从地层采出的天然气，通常处于被水饱和的状态，处于液相状态的水，在天然气的集输过程中，通过分离器就于液相状态的水，在天然气的集输过程中，通过分离器就可以使其从天然气中分离出来。但天然气中含有的饱和水可以使其从天然气中分离出来。但天然气中含有的饱和水汽，就不能通过分离器来分离了。天然气中液相水存在时，汽，就不能通过分离器

67、来分离了。天然气中液相水存在时，在一定条件下会形成水合物，堵塞管路、设备、影响集输在一定条件下会形成水合物，堵塞管路、设备、影响集输生产的正常进行。另外，对于含有生产的正常进行。另外，对于含有COCO2 2、H H2 2S S等酸性气体的等酸性气体的天然气，由于液相水的存在，会造成设备、管道的腐蚀。天然气，由于液相水的存在，会造成设备、管道的腐蚀。因此，有必要脱除天然气中的水份，或采取抑制水合物生因此，有必要脱除天然气中的水份，或采取抑制水合物生成和控制腐蚀的其它措施。成和控制腐蚀的其它措施。 47储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 1 1、天然气脱水方法、天然气脱水方法 天然气的脱水方法

68、多种多样，按其原理可归纳为以下三种：天然气的脱水方法多种多样，按其原理可归纳为以下三种：（1）低温冷凝法）低温冷凝法 被被水水饱饱和和的的天天然然气气在在其其温温度度下下降降到到水水的的露露点点以以下下时时，天天然然气气中中含含有有的的饱饱和和水水就就会会冷冷凝凝成成液液相相水水析析出出（天天然然气气在在新新的的温温度度下下仍仍被被水水饱饱和和），在在分分离离和和取取走走液液相相水水的的情情况况下下，提提高高天天然然气气的的温温度度或或降降低低天天然然气气的的压压力力，天天然然气气就就会会变变成成不不被被水水饱饱和和的的状状态态，从从而而降低了它的汽相含水量。这就是低温脱水的原理。降低了它的汽

69、相含水量。这就是低温脱水的原理。 造成低温是要具备一定的设施和花费一定费用的，达到一定造成低温是要具备一定的设施和花费一定费用的，达到一定的脱水深度相应要求一定的低温条件，因此这个方法很少单独被的脱水深度相应要求一定的低温条件，因此这个方法很少单独被利用。但为了回收轻烃而采用低温集气工艺时，可以同时应用这利用。但为了回收轻烃而采用低温集气工艺时，可以同时应用这种已有的低温条件来达到脱水的目的。要强调的是：造成低温的种已有的低温条件来达到脱水的目的。要强调的是：造成低温的过程中仍需采取防止天然气水合物生成的措施。过程中仍需采取防止天然气水合物生成的措施。 48储储储储 运运运运 工工工工 程程程

70、程 （2 2）溶剂吸收脱水法）溶剂吸收脱水法 利利用用某某些些液液体体物物质质不不与与天天然然气气中中的的水水分分发发生生化化学学反反应应，只只对对水水有有很很好好的的溶溶解解能能力力，溶溶水水后后蒸蒸气气压压很很低低、且且可可再再生生和和循循环环使使用用的的特特点点，将将天天然然气气中中水水汽汽脱脱出出。这这样样的的物物质质有有甲甲醇醇、甘甘醇醇等等。由由于于吸吸收收剂剂可可以以再再生生和和循循环环使使用用，故故脱脱水水成成本本低低，已在天然气脱水中得到广泛的使用。已在天然气脱水中得到广泛的使用。 49储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 （3 3）固体吸附脱水法）固体吸附脱水法 利利用用

71、某某些些固固体体物物质质比比表表面面高高、表表面面孔孔隙隙可可以以吸吸附附大大量量水水分分子子的的特特点点来来脱脱除除天天然然气气中中的的水水分分。脱脱水水后后天天然然气气含含水水量量可可降降至至1 1ppmppm，这这样样的的固固体体物物质质有有硅硅胶胶、活活性性氧氧化化铝铝、4 4A A和和5 5A A分分子筛等。子筛等。 固固体体吸吸附附剂被被水水饱和和后后，易易于于再再生生，经过热吹吹脱脱附附后后可可多次循多次循环使用。因此常被用于天然气深度脱水。使用。因此常被用于天然气深度脱水。 根根据据上上述述三三种种脱脱水水方方式式的的特特点点，有有时时人人们们采采用用2 2、3 3两两种种方方

72、式式相相结结合合的的两两步步脱脱水水法法：第第一一步步用用溶溶剂剂吸吸附附法法使使天天然然气气达达到到一一定定的的露露点点降降；第第二二步步用用固固体体吸吸附附法法来来达达到到深深度度脱脱水水的的目目的。的。 50储储储储 运运运运 工工工工 程程程程2 2、天然气脱水工艺、天然气脱水工艺（1 1）TEGTEG吸收脱水的原理流程吸收脱水的原理流程 三三甘甘醇醇TEGTEG脱脱水水工工艺艺主主要要由由甘甘醇醇吸吸收收和和再再生生两两部部分分组组成成，图图4-94-9是是三三甘甘醇醇脱脱水水工工艺艺的的典典型型流流程程。含含水水天天然然气气（湿湿气气）先先经经过过进进口口分分离离器器除除去去气气体

73、体中中携携带带的的液液体体和和固固体体杂杂质质，然然后后进进入入吸吸收收塔塔。在在吸吸收收塔塔内内原原料料气气自自下下而而上上流流经经各各塔塔板板，与与自自塔塔顶顶向向下下流流的的贫贫甘甘醇醇液液逆逆流流接接触触吸吸收收天天然然气气中中的的水水汽汽。经经脱脱水水后后的的天天然然气气（干干气气）从从塔塔顶顶流流出出。吸吸收收了了水水分分的的甘甘醇醇富富液液自自塔塔底底流流出出，与与再再生生后后的的贫贫甘甘醇醇液液换换热热后后，再再经经闪闪蒸蒸、过过滤滤后后进进入入再再生生塔塔再再生生。流流程程中中设设置置的的闪闪蒸蒸罐罐可可使使部部分分溶溶解解到到富富甘甘醇醇溶溶液液中中的的烃烃类类气气体体在在

74、闪闪蒸蒸罐罐中中分分出出。富富甘甘醇醇在在再再生生塔塔中中提提浓浓和和经经冷冷却却后后，流流入储罐内，供循环使用。入储罐内，供循环使用。 51储储储储 运运运运 工工工工 程程程程图4-9 三甘醇脱水工艺流程 1分离器；分离器；2吸收塔；吸收塔；3雾液分离器；雾液分离器；4冷却器；冷却器；5甘甘醇循环泵；醇循环泵；6甘醇储罐；甘醇储罐；7贫贫/富甘醇溶液换热器；富甘醇溶液换热器；8闪蒸闪蒸罐；罐；9过滤器；过滤器；10再生塔再生塔 52储储储储 运运运运 工工工工 程程程程（2 2）吸附法脱水工艺流程吸附法脱水工艺流程 目目前前用用于于天天然然气气的的吸吸附附脱脱水水装装置置多多为为固固定定床

75、床吸吸附附塔塔。为为保保证证装装置置连连续续操操作作，至至少少需需要要两两个个吸吸附附塔塔。工工业业上上经经常常采采用用双双塔塔或或三三塔塔流流程程。在在双双塔塔流流程程中中，一一个个塔塔进进行行脱脱水水操操作作，另另一一个个塔塔进进行行吸吸附附剂剂的的再再生生和和冷冷却却，两两者者轮轮换换操操作作。在在三三塔塔流流程程中中，一一般般是是一一塔塔脱脱水水，一一塔塔再再生生，另另一塔冷却。一塔冷却。 图图4-104-10为吸附法脱水的典型流程。为吸附法脱水的典型流程。原料气自上而下原料气自上而下流过吸附塔，吸附操作进行到一定时间后，即进行吸附流过吸附塔，吸附操作进行到一定时间后，即进行吸附剂再生

76、。再生气可以用干气或原料气，将气体在加热器剂再生。再生气可以用干气或原料气，将气体在加热器内用蒸汽或燃料气直接加热到一定温度后，进入吸附塔内用蒸汽或燃料气直接加热到一定温度后，进入吸附塔再生。当床层出口气体温度升至预定温度时再生完毕。再生。当床层出口气体温度升至预定温度时再生完毕。当床层温度冷却到要求温度时又可开始下一循环的吸附。当床层温度冷却到要求温度时又可开始下一循环的吸附。 53储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 吸附操作时，气体从上向下流动，这样可使吸附剂床层稳定；和气吸附操作时，气体从上向下流动，这样可使吸附剂床层稳定；和气流分布均匀。再生时，气体从下向上流动，一方面使靠近进口端

77、的被流分布均匀。再生时，气体从下向上流动，一方面使靠近进口端的被吸附的物质不流过整个床层，还可使床层底部干燥剂得到完全再生，吸附的物质不流过整个床层，还可使床层底部干燥剂得到完全再生，从而保证天然气流出床层时的干燥效果。从而保证天然气流出床层时的干燥效果。 图图4-10 分子筛吸附脱水原理流程分子筛吸附脱水原理流程 54储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 （3 3）脱水工艺的选择）脱水工艺的选择 天天然然气气脱脱水水，常常用用的的方方法法有有溶溶剂剂吸吸收收和和固固体体干干燥燥剂剂吸吸附附二二种种方方法法。目目前前广广泛泛使使用用的的是是三三甘甘醇醇吸吸收收脱脱水水和和分分子子筛筛吸吸附附

78、脱脱水水。三甘醇法用于一般要求的场合，分子筛用于深度脱水。三甘醇法用于一般要求的场合，分子筛用于深度脱水。 吸附法脱水的优点：吸附法脱水的优点： 1 1）脱脱水水后后，气气体体中中水水含含量量可可低低于于1 1ppmppm，露露点点温温度度可可达达-70-70以以下；下； 2 2）对进料气的温度，压力，流量变化不敏感，操作弹性大；）对进料气的温度，压力，流量变化不敏感，操作弹性大； 3 3）操作简单，占地面积小。）操作简单，占地面积小。 吸附法脱水的缺点：吸附法脱水的缺点： 1 1）对于大装置，设备投资大，操作费用高；）对于大装置，设备投资大，操作费用高； 2 2）气体压降大于溶剂吸收脱水；）

79、气体压降大于溶剂吸收脱水； 3 3）吸附剂使用寿命短，一般使用三年就得更换；）吸附剂使用寿命短，一般使用三年就得更换； 4 4）能耗高，低处理量时更明显。）能耗高，低处理量时更明显。 55储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 三甘醇吸收脱水的优点：三甘醇吸收脱水的优点： 1 1）能耗小，操作费用低；）能耗小，操作费用低； 2 2）处理量小时，可作成撬装式，紧凑并造价低，搬迁）处理量小时，可作成撬装式，紧凑并造价低，搬迁 和移动方便，预制化程度高；和移动方便，预制化程度高； 3 3）三甘醇使用寿命长，损失量小，成本低；）三甘醇使用寿命长，损失量小，成本低； 4 4）脱水后干气露点可达）脱水后干

80、气露点可达-30-30左右，能满足一般的天左右，能满足一般的天 然气脱水要求。然气脱水要求。 三甘醇吸收脱水的缺点：三甘醇吸收脱水的缺点： 1 1）干气露点不能满足深冷回收轻烃凝液的要求；）干气露点不能满足深冷回收轻烃凝液的要求； 2 2）原料气中携带有轻质油时，易起泡，破坏吸收。）原料气中携带有轻质油时，易起泡，破坏吸收。 56储储储储 运运运运 工工工工 程程程程4.3.2 酸性气体脱除酸性气体脱除1、酸性气体含量分类、酸性气体含量分类 从从气气井井中中开开采采出出来来的的天天然然气气中中或或多多或或少少地地含含有有硫硫化化氢氢和和二二氧氧化化碳碳等等酸酸性性气气体体,以以及及含含有有如如

81、硫硫醇醇、硫硫化化羰羰、二二硫硫化化物物等等有有害害杂杂质质。其其中中尤尤以以酸酸性性气气体体特特别别是是硫硫化化氢氢的的危危害害最最大大，因因此此，依依据据天天然然气气中中酸酸性性气气体体的的含含量量又又把把天天然然气气分分为为以下四类：以下四类： (1)无硫或微含硫气，在这种天然气中，无硫或微含硫气，在这种天然气中，H2S和和CO2的含量的含量 很微小，不需要净化即能达到管输天然气的质量标准。很微小，不需要净化即能达到管输天然气的质量标准。 (2)低含硫天然气，低含硫天然气，H2S含量约为含量约为0.01%0.5%(体体) (3)中含硫天然气，中含硫天然气，H2S含量约为含量约为1.0%1

82、.5%(体体) (4)高含硫天然气，高含硫天然气，H2S含量在含量在4%7%(体体)之间。之间。 57储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 由由于于硫硫化化氢氢是是毒毒性性极极强强的的气气体体，对对人人体体及及管管道道、设设备备和和仪仪表表都都有有严严重重的的危危害害，因因此此要要严严格格限限制制它它在在天天然然气气中中的的含含量量，一一般般要要求求每每标标立立方方米米天天然然气气中中H H2 2S S含含6 62424毫毫克克。总总硫硫含含量量视视具具体体情情况况而而定定，常常在在2424480480mg/Nmmg/Nm3 3的的范范围围内内。在在生生产产场场所所的工作区域内，空气中硫化氢

83、的极限浓度为的工作区域内，空气中硫化氢的极限浓度为1010mg/Nmmg/Nm3 3。 尽尽管管硫硫化化氢氢有有多多方方面面的的危危害害性性，但但是是，当当从从气气体体中中脱脱出出来来后后就就是是生生产产硫硫磺磺和和硫硫酸酸等等的的原原料料，这这样样就就变变害害为为利利了了。因因而而，脱脱硫硫时时一一般般都都设设法法将将硫硫化化物物转转换换为为单单质质硫硫而而加加以以回回收收。如如果果硫硫磺磺回回收收装装置置的的尾尾气气不不符符合合大大气气排排放放标标准准时时，就就要要建建立立尾气处理装置，以保证排放气不污染大气。尾气处理装置，以保证排放气不污染大气。 58储储储储 运运运运 工工工工 程程程

84、程 至至于于二二氧氧化化碳碳，虽虽然然不不象象硫硫化化氢氢那那样样有有害害，但但它它可可以以降降低低气气体体的的燃燃烧烧热热值值，同同时时，在在有有水水分分存存在在时时，二二氧氧化化碳碳可可促促使使金金属属设设备备的的腐腐蚀蚀，所所以以也也不不希希望望它它存存在在于于天天然然气气中中，也也应应加加以脱除。以脱除。 由上可见，一个完整的天然气脱硫系统由脱硫、硫磺回收由上可见，一个完整的天然气脱硫系统由脱硫、硫磺回收和尾气处理三部分所组成。和尾气处理三部分所组成。 59储储储储 运运运运 工工工工 程程程程2、气体脱硫的方法、气体脱硫的方法 脱脱除除H2S和和CO2的的方方法法分分干干法法和和湿湿

85、法法两两种种。湿湿法法按按溶溶液液的的吸吸收收和和再再生生方方式式，又又分分为为化化学学吸吸收收法法、物物理理吸吸收收法法和和直直接氧化法三种。常用的酸性气体处理方法如下：接氧化法三种。常用的酸性气体处理方法如下：（2-1c） 60储储储储 运运运运 工工工工 程程程程（1）化学吸收法）化学吸收法 采采用用一一种种化化学学溶溶剂剂,使使之之和和酸酸性性气气体体（主主要要是是H2S和和CO2)反反应应而而生生成成“复复合合物物”(化化合合物物)。当当吸吸收收了了酸酸气气的的富富液液温温度度升升高高、压压力力下下降降时时，该该复复合合物物即即分分解解重重新新放放出出酸酸性性组组分分。各各种种烷烷基

86、基醇醇胺胺法法、碱碱性性盐盐溶溶液液法法和和氨氨基基酸酸盐盐法法都都属属此类方法。这类脱硫方法一般不受酸性分压的影响。此类方法。这类脱硫方法一般不受酸性分压的影响。 61储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 （2）物理吸收法）物理吸收法 该该类类方方法法全全部部采采用用有有机机复复合合物物做做吸吸收收剂剂。吸吸收收酸酸气气的的过过程程为为物物理理吸吸收收过过程程，溶溶液液的的酸酸气气负负荷荷正正比比于于气气相相中中酸酸气气的的分分压压，当当富富液液压压力力降降低低时时，即即放放出出吸吸收收的的酸酸性性气气体体组组分分。由由于于物物理理溶溶剂剂对对重重烃烃有有较较大大的的溶溶解解度度。因因而而

87、物物理理溶溶剂剂吸吸收收法法常常用用于于酸酸性性气气体体分分压压超超过过0.35MPa、重重烃烃含含量量低低的的天天然然气气净净化化。此此法法不不仅仅能能脱脱除除H2S和和CO2，还还能能同同时时脱脱除除硫硫醇醇，二二硫硫化化碳碳、羰羰基基硫硫等等有有机机硫硫化化物物。某某些些溶溶剂剂能能选选择择性性吸吸收收硫化氢，可获得较高浓度的酸气。硫化氢，可获得较高浓度的酸气。 （2-10） 62储储储储 运运运运 工工工工 程程程程归纳起来，物理吸收法有如下优点：归纳起来，物理吸收法有如下优点： (1)适适用用于于酸酸气气分分压压高高的的原原料料气气，处处理理容容量量大大，再再生生容容易易，相相当大部

88、分的酸气可借减压闪蒸出来。当大部分的酸气可借减压闪蒸出来。 (2)溶溶剂剂循循环环量量和和设设备备容容积积都都较较小小，专专用用系系统统简简单单，基基建建和和操操作费用低。作费用低。 (3)溶溶剂剂一一般般无无腐腐蚀蚀性性，不不易易产产生生泡泡沫沫，并并可可同同时时脱脱有有机机硫硫而而本身不降解。本身不降解。 (4)溶剂的稳定性好，损耗率低。溶剂的稳定性好，损耗率低。 (5)溶剂的凝固点低，对在寒冷气候条件下不会发生冷冻。溶剂的凝固点低，对在寒冷气候条件下不会发生冷冻。 (6)净净化化含含酸酸气气的的天天然然气气时时，由由于于硫硫化化氢氢比比二二氧氧化化碳碳有有较较大大的的溶溶解解度度，故故某

89、某些些物物理理溶溶剂剂对对硫硫化化氢氢吸吸收收有有一一定定的的选选择择性性，因因此，可获得较高此，可获得较高H2S浓度的酸气浓度的酸气。63储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 这这类类方方法法的的局局限限性性在在于于:溶溶剂剂价价格格昂昂贵贵，一一般般比比一一乙乙醇醇胺胺要要贵贵倍倍以以上上。其其次次是是溶溶剂剂对对重重烃烃（特特别别是是芳芳烃烃和和烯烯烃烃）有有较较强强的的吸吸收收作作用用，这这不不仅仅影影响响净净化化气气的的热热值值，而且也影响硫磺的质量。而且也影响硫磺的质量。 物理溶剂吸收法中有代表性的溶剂有；多乙二醇醚、物理溶剂吸收法中有代表性的溶剂有；多乙二醇醚、甲基、吡咯烷酮甲

90、基、吡咯烷酮(NMP)、碳酸丙烯酯、磷酸三丁酯碳酸丙烯酯、磷酸三丁酯(TBP)和环丁砜以及水等。其中环丁砜通常是和醇胺配成和环丁砜以及水等。其中环丁砜通常是和醇胺配成混合溶液使用，其他几种都单独作为吸收剂而使用。所混合溶液使用，其他几种都单独作为吸收剂而使用。所以形成的脱硫方法主要有砜胺法（复合法）、塞列克索以形成的脱硫方法主要有砜胺法（复合法）、塞列克索及塞帕索尔夫法、水吸收法等。及塞帕索尔夫法、水吸收法等。 64储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 （3）直接氧化法）直接氧化法 对对于于低低或或中中等等硫硫化化氢氢含含量量(24mg24g/Nm3)的的天天然然气气，当当CO2/H2S比比

91、值值高高、处处理理量量不不大大时时，可可采采用用直直接接氧氧化化法法脱脱硫硫。直直接接氧氧化化法法是是指指溶溶液液中中氧氧载载体体的的催催作作用用，把把被被碱碱性性溶溶液液吸吸收收的的H2S氧化为硫磺氧化为硫磺,然后鼓入空气然后鼓入空气,使吸收液再生。使吸收液再生。 这这类类方方法法的的特特点点是是可可使使硫硫化化氢氢直直接接转转化化为为单单质质硫硫且且溶溶液液不不与与原原料料气气中中的的二二氧氧化化碳碳反反应应，脱脱硫硫过过程程中中对对大大气气几几乎乎无无污污染染，而而被被净净化化的的天天然然气气一一般般能能达达到到管管输输要要求求。其其缺缺点点是是溶溶液液酸酸气气负负荷荷低，动力消耗大。低

92、，动力消耗大。 蒽蒽醌醌法法、铁铁碱碱法法和和砷砷碱碱法法都都属属于于直直接接转转化化法法。由由于于砷砷碱碱法法的的吸收剂含砷，一般不采用。吸收剂含砷，一般不采用。 65储储储储 运运运运 工工工工 程程程程（4）干式床层法）干式床层法 干干法法脱脱硫硫是是用用固固体体物物质质的的固固定定床床作作为为酸酸气气组组分分的的反反应应区区，这这些些固固体体物物质质是是天天然然泡泡沸沸石石、分分子子筛筛和和海海绵绵状状氧氧化化铁铁等等。工工业业上上常常采采用用海海绵绵铁铁法法和和分分子子筛筛法法两两种种干干式式脱脱硫硫法法；其其中中海海绵绵铁铁法法用得更多、分子筛法仅用于某些特殊情况。用得更多、分子筛

93、法仅用于某些特殊情况。 干干式式床床层层法法的的硫硫容容量量较较低低，对对H2S有有较较高高的的选选择择性性，较较适适合合于净化低于净化低H2S含量的天然气。含量的天然气。 化化学学吸吸收收及及物物理理吸吸收收法法已已使使用用多多年年，工工艺艺成成熟熟，但但投投资资和和操操作作费费用用较较高高。近近年年来来，薄薄膜膜渗渗透透法法受受到到重重视视，国国外外已已用用于于对对酸酸性气体和水蒸气的脱除，在国内尚处于起步阶段。性气体和水蒸气的脱除，在国内尚处于起步阶段。 66储储储储 运运运运 工工工工 程程程程3、天然气凝液回收、天然气凝液回收（1）轻烃回收的意义）轻烃回收的意义 轻轻烃烃(ligth

94、 hydrocarbons)又又称称天天然然气气凝凝液液（NGL，natural gas liquids），主主要要成成份份是是C2C6。从从天天然然气气中中回回收轻烃的意义归纳起来有如下三点：收轻烃的意义归纳起来有如下三点： 1）提供优质的燃料，改善燃料结构）提供优质的燃料，改善燃料结构 通通常常用用作作燃燃料料的的供供气气方方式式是是采采取取管管道道输输送送，在在管管线线无无法法到到达达的的地地方方也也就就无无燃燃料料气气供供应应。从从天天然然气气中中提提取取轻轻烃烃后后，可可以以通通过过装装瓶瓶、装装罐罐供供应应，用用汽汽车车、火火车车、船船舶舶运运输输均均可可。从从而而可可以以大大大大

95、地地改改善善燃燃料料的的结结构构。用用作作燃燃料料的的轻轻烃烃主主要要成成份为丙烷和丁烷也称其为液化石油气（份为丙烷和丁烷也称其为液化石油气（LPG）。）。 2）提供优质的化工原料提供优质的化工原料67储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 目前国内外对轻烃的综合利用有以下目前国内外对轻烃的综合利用有以下7种途径。种途径。 作为乙烯装置的原料作为乙烯装置的原料 如如我我国国大大庆庆、辽辽河河等等油油田田，回回收收的的液液态态烃烃绝绝大大部部分分作作为为本本地地区区乙乙烯烯工工程程的的原原料料。又又如如美美国国早早在在1974年年乙乙烯烯的的产产量量有有84%是由乙烷、丙烷和是由乙烷、丙烷和LP

96、G裂解所得。裂解所得。 分离成单体烃或馏分作为优质溶剂油分离成单体烃或馏分作为优质溶剂油 如如C5及及C5以以后后组组分分，经经分分馏馏可可以以得得到到一一系系列列优优质质溶溶剂剂油油。该该系系列列溶溶剂剂油油组组分分基基本本都都是是饱饱和和烃烃，化化学学稳稳定定性性好好，溶溶解解能能力力强强，广广泛泛应应用用于于化化工工、医医药药、航航空空等等许许多多部部门门。国国内内到到1989年年已已建建成成9套套这这种种装装置置，单单套套设设计计规规模模为为60010000t/a不不等等，实实际际总总处处理理能能力力为为17045t/a，占占全全国国轻轻烃烃回回收收装装置置液液烃烃总总产产量量的的2%

97、左右。左右。68储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 低碳烷烃催化脱氢和氧化脱氢，生产石油化工、有机化工、低碳烷烃催化脱氢和氧化脱氢，生产石油化工、有机化工、精细化工产品。精细化工产品。 国国外外用用乙乙烷烷氧氧化化脱脱氢氢的的“Exthoxene”工工艺艺和和用用低低烃烃催催化化脱脱氢氢的的“Oleflex“工工艺艺均均比比较较成成熟熟，且且在在C3/C4制制取取烯烯烃烃或或芳芳烃烃等等方方面面已已实实现现工工业业化化生生产产，烯烯烃烃可可进进一一步步生生产产聚聚乙乙烯烯、聚聚丙丙烯烯、丙丙烯烯腈腈、环环氧氧丙丙烷烷、环环氧氧乙乙烷烷、聚聚丙丙烯烯酰酰胺胺等等化化工工产产品品和和油油田田化

98、学药剂。化学药剂。 利用丁烷生产利用丁烷生产MTBE（甲基叔丁基醚）产品。甲基叔丁基醚）产品。 国国外外已已采采用用油油田田伴伴生生气气回回收收的的丁丁烷烷通通过过异异构构化化、脱脱氢氢、醚醚化化生生产产MTBE。例例如如沙沙特特阿阿拉拉伯伯的的沙沙特特欧欧洲洲石石油油化化工工公公司司的的50 104t/a的的MTBE装装置置，采采用用了了这这一一生生产产工工艺艺方方法法。MTBE可作为车用汽油的调合原料，提高辛烷值。可作为车用汽油的调合原料，提高辛烷值。 (K) (2-13) 69储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 轻烃芳构化，生产混合芳烃（轻烃芳构化，生产混合芳烃（BTX）。）。 该该

99、工工艺艺是是由由英英国国BP公公司司与与美美国国UOP公公司司合合作作开开发发的的。BP公公司司1989年年投投产产了了一一套套以以C3和和C4为为原原料料一一步步转转化化为为芳芳烃烃的的中中试装置，芳烃收率可达试装置，芳烃收率可达65%，现已建有工业化生产装置。，现已建有工业化生产装置。 利用利用C5、C6异构化生产高辛烷值汽油组份。异构化生产高辛烷值汽油组份。 目目前前国国外外利利用用轻轻油油生生产产高高辛辛烷烷值值汽汽油油组组份份比比较较成成熟熟的的工工艺艺技技术术，主主要要有有美美国国UOP公公司司的的PENTX工工艺艺和和UCC公公司司的的TIP工工艺艺。截截止止到到1985年年，国

100、国外外已已有有23套套采采用用PENTX工工艺艺的的装置投产。装置投产。 用作其它化工原料。用作其它化工原料。 如如，以以C1 C4为为原原料料生生产产混混合合醇醇；丁丁烷烷生生产产顺顺酐酐等等。辽辽宁宁盘盘锦锦将将采采用用美美国国Halcan SD公公司司的的技技术术，引引进进法法国国PP公公司司提提供供的的顺顺酐酐生生产产技技术术和和主主要要设设备备，建建设设一一套套以以C4为为原原料料的的1 104t/a顺酐生产装置。顺酐生产装置。 70储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 3）为油气田创造更高的经济效益）为油气田创造更高的经济效益 开展天然气的轻烃回收，并以轻烃为原料发展石油化工开展

101、天然气的轻烃回收，并以轻烃为原料发展石油化工有着很高的经济效果。如果以原油价值为有着很高的经济效果。如果以原油价值为1来计，经加工为油来计，经加工为油气的价值可达气的价值可达2.6左右，加工为石油化工原料的价值可达到左右，加工为石油化工原料的价值可达到10 14，如果再进一步加工为轻纺品，则产值可达，如果再进一步加工为轻纺品，则产值可达40 55。说。说明以轻烃为原料发展石油化工具有很高的经济效益。明以轻烃为原料发展石油化工具有很高的经济效益。 71储储储储 运运运运 工工工工 程程程程（2）轻烃回收的方法）轻烃回收的方法 轻烃回收的主要方法：轻烃回收的主要方法： 72储储储储 运运运运 工工

102、工工 程程程程 油吸收法（常温或低温）、吸附法两种方法因投资高、油吸收法（常温或低温）、吸附法两种方法因投资高、 能耗大、能耗大、C3+ 收率低，故近收率低，故近20年来国内外已建成的凝液回年来国内外已建成的凝液回 收装置，大多采用冷凝法。收装置，大多采用冷凝法。冷凝分离是在低温下将天然气冷凝分离是在低温下将天然气 中的中的C3+（或或C2+）组分冷凝成液体，与以组分冷凝成液体，与以C1为主体的气体为主体的气体 的分离过程。所得液体通过分馏法，变成商品乙、丙、丁的分离过程。所得液体通过分馏法，变成商品乙、丙、丁 烷及稳定轻烃。使天然气获得低温可用冷剂致冷、气体膨烷及稳定轻烃。使天然气获得低温可

103、用冷剂致冷、气体膨 胀致冷、或者联合应用两种致冷方法制冷。胀致冷、或者联合应用两种致冷方法制冷。 73储储储储 运运运运 工工工工 程程程程 凝液回收的工艺基本按图凝液回收的工艺基本按图4-114-11框图进行。框图进行。 按按致致冷冷温温度度不不同同，可可分分为为浅浅冷冷和和深深冷冷两两类类，浅浅冷冷以以回回收收C3为为主主要要目目的的，致致冷冷温温度度一一般般为为-25-40，深深冷冷以以回回收收q为为目目的的，要要求求C3回回收收率率在在90%以以上上，致致冷冷温温度度为为-90-100左左右右。通通过过冷冷凝凝分分离离获获得得的的凝凝液液，实实际际上上包包含含了了从从C1到到C7+组组分分。这这种种混混合合烃烃液液既既不不能能满满足足使使用用要要求求，也也不不能能安安全全可可靠靠地地储储存存和和运运输输。为为使使凝凝液液成成为为商商品品，首首先先应应把把其其中中的的C1和和C2脱脱出出，以以保保证证凝凝液液的的稳稳定定。然然后，按对商品的不同要求，把凝液中的后，按对商品的不同要求，把凝液中的C3 、 C4和和C5切割分开。切割分开。74