正压蒸馏原油稳定装置运行工况节能优化

祁玲云（大庆油田有限责任公司天然气分公司）

正压蒸馏原油稳定装置运行工况节能优化

祁玲云（大庆油田有限责任公司天然气分公司）

在正压蒸馏工艺中，轻烃产量和质量主要受加热炉温度和塔顶温度的影响，而加热炉温度和塔顶温度对单耗、能耗的影响没有深入的研究；因此，通过模拟计算和现场试验，摸索出一种最适宜的工况。轻烃产量基本保持不变的前提下，降低加热炉温度，提高塔顶温度，降低了吨烃耗气和万吨油耗气量，达到了节能降耗的目的。

正压蒸馏工艺；塔顶温度；精馏；单耗；节能

1 正压蒸馏原油稳定工艺现状

正压蒸馏原油稳定工艺流程（图1）为采油厂来油经过稳前泵增压、换热器与稳后油换热，进入加热炉加热到210℃，然后进入精馏塔中段进行气液分离，塔顶温度控制在110℃，塔顶脱出气进入空冷器被冷至35℃左右，在三相分离器进行轻烃、不凝气、水三相分离，轻烃输至罐区，不凝气进入气加工装置或油吸收装置继续处理，污水进入污水处理系统[1]。

图1 正压蒸馏原油稳定工艺流程

2 运行参数优化试验

2.1 优化前提条件

运行参数优化试验的前提条件是：不改变原工艺流程；参数可调整并恢复；确保轻烃产品合格。

2.2 最高塔顶温度的确定

保证轻烃作为化工原料的品质，当轻烃中C12以上的重组分质量分数高于5.5%时，轻烃品质将达不到化工要求[2]。有必要控制塔顶温度，通过模拟计算确定塔顶温度不能高于170℃[3]。

2.3 最低加热炉温度的确定

原油稳定的目的不仅仅是收取轻烃作为化工原料，最重要的目的是降低原油的饱和蒸汽压，减少蒸发损耗、降低输送和储存过程中的压阻、防止爆炸及环境污染[4]。稳定后原油的饱和蒸汽压不得高于当地大气压的0.7倍[5]。以杏区原油组分计算，最低加热炉温度应在160℃左右较为适宜[6]。

2.4 试验结果

工艺流程不做任何改动，只调节加热炉和塔顶温度，以杏九原油稳定装置为现场试验装置，试验得出不同工况下的收率情况与能耗情况（表1）。因为实际生产中原油的拔出率过高会影响下游的效益，过低对于生产没有指导意义，所以只统计轻烃收率为2%～4%之间的工况。

3 试验结果分析

通过试验可知：吨烃耗气随着加热炉温度的升高而降低，随着塔顶温度的升高而降低（图2）；而万吨油耗气只与加热炉温度有关，其随着加热炉温度的升高而升高。

工况四为目前运行的工况，其收率为336 t/104t，吨烃耗气为131 kg标准煤，万吨油耗气为43 970 kg标准煤。而通过试验得出与其收率大致相同的工况分别为工况七、工况十一、工况十五和工况十八，其收率及能耗情况对比见表2。对比发现工况十八中，轻烃收率与目前收率基本相同，吨烃耗气和万吨油耗气均较低；因此，建议可将现行工况优化为工况十八所示的工况，即加热炉为190℃，塔顶温度150℃。

表1 不同工况下收率及能耗情况统计

图2 吨烃耗气曲线

表2 各工况收率能耗对比

4 结论

1）针对吨烃耗气和万吨油耗气两项能耗指标，试验结果表明：吨烃耗气随着加热炉温度的升高而降低，随着塔顶温度的升高而降低；而万吨油耗气只与加热炉温度有关，其随着加热炉温度的升高而升高。

2）在轻烃收率基本保持不变的前提下，运行工况可以调整优化为加热炉温度190℃，塔顶温度150℃。此种工况下，轻烃收率基本不变，吨烃耗气由131 kg标准煤降低到117 kg标准煤，降低了11%；万吨油耗气由43 970 kg标准煤降低到37 349 kg标准煤，降低了15%。

[1]孙爱忠.油气初加工过程[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1990：120-125.

[2]姚玉英.化工原理下册[M].新1版.天津：天津大学出版社，2003：52-57.

[3]王正烈，周亚平.物理化学上册[M].4版.北京：高等教育出版社，2002：290-293.

[4]冯叔初，郭揆常.油气集输与矿场加工[M].2版.东营：中国石油大学出版社，2006：331-333.

[5]石油工程建设标准化委员会.原油稳定设计规范：SY/T 0069—2008[S].北京：石油工业出版社，2008：1-2.

[6]宋华，陈颖.化工分离工程[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003：24-25.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.04.001

2016-12-22

（编辑 李发荣）

祁玲云，工程师，2005年毕业于大庆石油学院，从事动态分析工作，E-mail：qilingyun@petrochina.com.cn，地址：黑龙江省大庆市让胡路区天然气分公司工程技术大队动态室208办公室，163000。