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原油脱水工艺分析及改善对策研究

2023-09-21 来源:步旅网
CPCI石油工程技术

原油脱水工艺分析及改善对策研究

曹纪绒

(辽河油田锦州采油厂 辽宁 凌海 121209)

摘 要:油田生产的原油一般都是三相结构的混合物,即:石油、水和气体。尤其是原油的水,还可能还有泥沙等杂质,这对原油的集输和炼制都非常不利,一方面杂质会增大原油的体积流量;另一方面使管道的使用率降低,还有可能损害有关设备,因此,加大对原油脱水工艺的研究,有利于安全生产和提高生产效率。本文系统研究了原油脱水处理工艺的优化措施,具有理论创新,可操作性强的许多优势,值得推广学习。

关键词:原油 脱水工艺 对策研究

引言

石油化工企业在生产过程中,集输或炼制原油之前,对原油的脱水工序非常重视,原油的脱水质量很大程度上会影响原油的集输和炼制的工作效率和质量,因此,不断引进高新技术和相关设备,进一步优化原油脱水技术工艺,能大幅度地提高石油生产的质量,全面提高石油企业的市场竞争力。

1 原油脱水设备和流程。

原油的脱水设备一般由加热炉、分离器、沉降罐、掺水泵和污水池组成。原油通过加热炉加热到55℃以上,粘稠的原油変稀,使用分离器实施分离,分离后的原油输入沉降罐进行一次沉降;继而进入二次沉降罐,然后进行相应技术处理后输出;分离出的每升含油500毫克以上的污水,进行加热水通过掺水泵实施分离,将污水排进污水池。

工艺流程:(1)原油从进站集油管道,注入井排阀组;(2)加入缓蚀剂。这种缓冲剂具有水溶性,功能和作用是保护生产理设备,减缓和消除盐类及二氧化碳的侵害腐蚀;(3)按照施工技术和工艺要求,启动加热炉,主要技术节点是加热要稳定,而且,温度要55℃以上,这样才能满足分离的技术标准需要。严防加热忽高忽低,就是为了提高工作效率。目前,生产中比较认可的加热炉,要数油气两用炉了。(4)油气水的分离。技术要点,就是合理的选择分离器,这要根据原油的杂质成分来决定。水、气、油成分混合物的要用三相分离器;原油和天然气混合物的要用天然气分离器。油水分离,一般沉降时间为1小时;(5)污水处理。主要器械装置是一次罐和三相分离器;污水处理就是沉降和分离。不同品质的原油分离后需要的沉降参数是不一样的,最低应控制20小时以上。

2 原油脱水生产工艺的问题分析。

2.1 设备问题。

从当前石油化工企业的实际生产情况来看,由于不断引进先进的原油脱水技术设备,员工的操作技术尚不娴熟,还有的生产工艺仍在研究阶段就投入使用,如此等等,往往造成整个生产流程不衔接,机构不健全。例如:气压不稳多变,分离器功能行障碍随时存在;使用水溶缓蚀剂处理、减缓和消除盐类及二氧化碳对设备侵害腐蚀的工艺技术还没有普遍应用。  2.2热 能消耗问题。

在生产过程中,原油从换热器进入稳定塔,再到二级沉降罐,这种工艺流程,足以实现循环加热的目的,达到相应的功效。目前,存在的问题是为保持沉降罐内原油温度满足原油脱水的需要,仍然坚持规模较大的循环加热,脱水率没有提高,却浪费了大量的热能和电能、油、气燃料等。

2.3 换热器的污垢残留问题。

换热器是原油脱水生产的重要装置,当前生产中换热器存在的最大问题就是污垢残留多,使换热器结构,造成安全生产隐患。究其原因,一般分三种情况:(1)在生产过程中,一种规格的换热器一用到底;没有及时根据重油比参数等原油性质的改变,及时更换适合型号的变热器,使其与原油性质不适应而发生结垢;(2)原油相容性差,沥青质沉淀结垢。沥青质均匀地分散在原油中,形成非常稳定的胶体,所以,多种性质不同的原油掺炼稀释过程中,会因相容性很差,造成大团沥青质沉淀,形成换热器结垢。

188中国石油和化工

3 优化原油脱水的工艺技术。

影响原油脱水的因素多种多样,有生产设备的原因,有工艺技术的理由,也有重油比参数掌握不当的可能。其中包含破乳剂类型的用量以及沉降时间和脱水时间等,因此,在充分考虑原油脱水质量满足集输和炼制的技术指标的同时,研究微加热或者低温条件的脱水处理生产工艺,主要归纳为三点:

3.1 合理选用破乳剂 。

根据不同性质的原油,采用较为适合的破乳剂是提高原油脱水效率和质量的优化技术措施之一。有的破乳剂受温度的影响不大,即使原油的温度不高,也能实现有效脱水。比如2类型的破乳剂。利用一定的技术措施,增强破乳剂的适应能力,使其随原油性质的变化而变化,这也属于优化脱水工艺。目前,普遍认为破乳剂在原油脱水的过程中,效果显现的太慢,基本上都在半小时以上才能有效果,有时候,因原油的性质不同,脱水效果很不稳定。因此,在现有技术条件下,注重对不同种原油脱水适用的破乳剂,进行试验,准确掌握其反应的浓度、温度、时间和效果。使利用破乳剂进行原油脱水的工艺技术不断优化。

3.2 改造脱水处理流程。

原油脱水生产中,脱水流程不是固定的,要根据生产设备、工艺技术、化学反应的速率和原油性质的不同,进行必要的调整改造,以实现原油的脱水效果达到集输和炼制需要的质量技术指标。有的时候需要改造原油脱水的预分离流程,以利于脱水泵的高效工作。有的时候,是对工艺流程中不协调的部分进行改进。比如,组成三相分离器,就能改进不合理的原油处理,并且对二次脱水不合标准的原油,也得到有效处理;再次加热沉降工艺和电脱工艺都是改进脱水流程的成熟技术措施,生产中可以适时采用。

3.3 优化冬季原油脱水的技术措施。

粘稠的原油,随着温度的下降,会不断凝结,使脱水更加难以进行。在冬季,温度普遍下降,有时是甚至零下的极寒天气,输送原油的管道由于温度太低,使得原油脱水需要的温度大打折扣,从而影响原油脱水的正常生产。采取的优化技术措施就是实施原油二级沉降,提高原油温度达25 ℃,即可有效脱水。

4 结语。

原油脱水是采用一定的生产工艺技术,出去原油中的气体杂质和水杂质,更加有利于石油的集输或炼制,因此,在注重先进技术和高科技设备的同时,不断地优化原油脱水生产技术工艺,就会明显提高石油生产质量,增强企业的市场竞争力。

参考文献

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