北Ⅰ-1原油稳定装置油吸收技术试验

丁建成 刘小东 代勇 （大庆油田有限责任公司天然气分公司）

北Ⅰ-1原油稳定装置油吸收技术试验

丁建成 刘小东 代勇 （大庆油田有限责任公司天然气分公司）

大庆油田北I-1原油稳定装置首次采用常温油吸收技术，不但能解决北I-1天然气深冷装置负荷低和分子筛吸烃的问题，而且可避免原油稳定装置与天然气深冷装置检修期相互制约的问题。现场实施后，不凝气轻烃收率达到16.3 t/104m3，关键组分C2收率达到85%，天然气深冷装置年可增加湿气处理量990×104m3，减少分子筛吸烃损失800 t/a、轻烃2780 t/a。降低了丙烷制冷机耗电量，原油稳定和深冷装置合计年节电量为60×104kWh。

原油稳定；轻烃；不凝气

1 概述

原北I-1原油稳定装置不凝气处理存在以下问题：北I-1原油稳定装置不凝气压力较低，天然气深冷装置入口气量的增大抑制不凝气进入天然气深冷装置，导致天然气深冷装置一般运行在低负荷工况下；在天然气深冷装置分子筛存在吸烃现象，而在没有原油稳定装置不凝气进入的萨南天然气深冷装置、南压天然气深冷装置和红压天然气深冷装置均没有轻烃吸出，取样化验分子筛吸出轻烃组分主要是原油稳定装置不凝气中组分。天然气深冷装置检修期安排受制约，天然气深冷装置检修时原油稳定装置需同时检修，否则不凝气无去向。

2 工艺方案设计

北I-1原油稳定装置于2005年建成投产，装置整体设计结构紧凑，按常规设计场地无法满足应用要求，为此提出了常温油吸收技术应用。北I-1原油稳定装置应用油吸收技术占地面积由常规的86 m2降至36 m2，投资由476万元减少到190万元。

模拟计算得出，增压后不凝气冷却温度在20～50℃之间对轻烃收率影响较小；因此，采用空冷器冷却，冬季确定冷凝温度为38℃，夏季确定为45℃[1]。

2.1吸收油（原油稳定装置产的轻烃）流量

保持塔顶压力0.4 MPa和不凝气冷却温度40℃不变，模拟计算轻烃收率随吸收油流量的变化规律（图1），乙烷收率随吸收油流量的增大而增大。原油稳定装置轻烃泵后有足够压力引入油吸收塔，不会增加轻烃泵能耗和投资，所以可利用轻烃泵将原油稳定装置产的轻烃增压后全部作为吸收油。为保证平稳运行确定北I-1原油稳定装置吸收油流量为5 t/h。

图1 轻烃收率随吸收油流量的变化情况

2.2吸收塔压力

保持吸收油流量5 t/h和不凝气冷却温度40℃不变，模拟计算轻烃收率随塔顶压力的变化规律（图2），轻烃及组分收率均随吸收塔压力的增加而增加。当吸收塔压力达到0.45 MPa后，轻烃及组分收率无明显变化。考虑压降问题，此时要求压缩机出口压力达0.5 MPa，而将原油稳定装置不凝气由0.05 MPa增压到0.55 MPa后，压缩机机体采用空冷冷却实现难度较大，综合经济效益分析，设计吸收塔压力为0.4 MPa。

2.3工艺流程

原油稳定装置产的不凝气首先进入压缩机缓冲罐，分离出少量液滴后，经压缩机压缩至0.45 MPa，再经空冷却器冷却至45℃进入吸收塔底部。轻烃进入吸收塔顶部，与气体逆向交换，C2+组分被吸收，塔顶出来的气体进入天然气深冷装置，当天然气深冷装置检修时作为原油稳定装置的加热炉燃料气，塔底轻烃外输[2]。工艺流程见图3。

图2 轻烃收率随塔顶压力的变化情况

图3 流程示意图

3 装置考核

2011年4月6日—4月7日，对常温油吸收装置完成考核[3]（表1）。

表1 考核期平均运行参数

考核期间不凝气量为8181 m3/d，在设计值8000～12 000 m3/d范围内，其他运行参数也在设计范围内，主要指标分析如下：

◇轻烃收率16.3 t/104m3，高于预期指标12.5 t/104m3，主要是由于不凝气组分变富；C2以上轻烃的体积分数由2010年的73.6%增加到78.9%，不凝气中轻烃的潜质量浓度由14.0 t/104m3增加到17.2 t/104m3。

◇关键组分C2收率达到85%，比预期指标80%高出6.3百分点。

◇日产轻烃13.35 t，年运行时间以330 d计算，年产轻烃4405 t。

4 结论

1）首次提出了常温油吸收技术，能有效地减少场地面积和投资对技术应用的限制。

2）降低了原油稳定装置不凝气处理上对北I-1天然气深冷装置的依赖程度，增加了2套装置检修期安排的自由度。

3）北I-1油气处理站（天然气深冷+原油稳定）年增加湿气处理量990×104m3，多回收轻烃1980 t；避免分子筛吸烃年可多回收轻烃800 t,合计年可增产轻烃2780 t。

4）减少了丙烷制冷机耗电，原油稳定装置和天然气深冷装置合计年可节电60×104kWh。

[1]刘嘉,肖婷,李宪昭,等.原油分馏稳定工艺计算[J].当代化工, 2015（2）:15-17.

[2]曹登巨,刘仲敕.油田伴生气综合利用分析[J].石油与天然气化工,2015（2）:23.

[3]于朋朋.桩西采油厂桩西联合站原油稳定工艺研究[J].中国石油大学胜利学院学报,2015（1）:31-33.

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.04.008

2015-12-28

（编辑 王艳）

丁建成，高级工程师，1993年毕业于西南石油学院，从事油田伴生气处理和原油稳定等研究工作,E-mail：dingjc@petrochina. com.cn,地址：黑龙江省大庆油田有限责任公司天然气分公司，163416。