大庆油田原油稳定系统优化

规 划 石油规划 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 2004年7月 23 * 戴 仲，男，1962年生，高级工程师。1984年毕业于大庆石油学院炼制系化学工程专业，现为大庆油田设计院总体规划室主任，主要从事油气初加 工系统规划、研究工作。通信地址：黑龙江大庆市大庆油田设计院总体规划室，163712 大庆油田原油稳定系统优化 戴 仲* 刘丹阳 刘 军 大庆油田建设设计研究院 戴 仲等. 大庆油田原油稳定系统优化. 石油规划设计，2004，15（4）：23～25 摘 要 针对大庆油田已建原油稳定系统建设现状和技术特点，通过现场实际跟踪，取样分 析和工艺过程模拟等技术手段，提出了无论是以减少原油蒸发损耗为目的，还是以提取乙烯原料 为目的的原油稳定装置，均应采用正压闪蒸稳定工艺。该工艺每套装置与负压闪蒸工艺相比可减 少一次性投资约800万元，与不完全加热蒸馏工艺相比每年可减少运行费用约170万元。 关键词 油气田 原油稳定 系统 工艺 产品 投资 操作费用 对比 分析 评价 原油稳定系统是大庆油田开发建设的重要组成 部分，是降低油气损耗和给乙烯厂提供轻烃原料的 主要技术手段。目前，油田公司在运的原油稳定装 置12套，其中有 4套采用加热蒸馏稳定工艺，8套 采用负压稳定工艺。 现状及技术特点 1 以采油厂为界限区域布局 原油稳定系统建设时，采用原油分采油厂处理、 输送，区域油库集中存储、外输的生产管理体制； 总体规划也采取原油稳定系统在各采油厂分别建 设，分别交接计量的系统布局。这在一定程度上方 便了分厂油量计量、独立成本核算，但同时也由于 不同采油厂生产的原油不能相互调配，使得原油稳 定系统对原油产量区域不均衡影响的适应能力较差。 2 供油与处理分属不同二级单位管理 根据油田生产管理职能划分，原油集输处理与 原油稳定处理分属两个不同的生产阶段，分别由采 油厂和天然气分公司负责管理。这样的管理方式在 强化了生产工艺专项分工、有利于向专业化发展的 同时，也人为地造成了部分工艺重复、管理衔接复 杂等不利因素。同时，原油减量与原油稳定生产成 本的分别核算体制也是造成目前个别原稳装置负效 益的主要原因。 3 降低蒸发损耗与提取乙烯原料并重 原油稳定的初始目的是降低油气生产中的蒸发 损耗，提高资源利用率。随着大庆乙烯工程的建设 和逐渐扩大生产规模，油田原油稳定系统还同时担 负着部分乙烯原料的供应，由此形成了原稳装置负 压闪蒸与加热蒸馏并存的工艺布局。随油田伴生气 产量递减、气产轻烃量的减少，原油稳定装置为乙 烯厂提供原料的任务比重还将进一步增加。 主要产品指标 不同的原油稳定工艺有不同的产品适应性，一 般说来，负压稳定工艺只适合以降低原油蒸发损耗 为目的原油稳定装置；而不完全蒸馏稳定工艺为使 游离水不在精馏段析出，则只能在较高的拔出率工 况下操作；正压闪蒸工艺则适应上述两种工况范围。 在相同的稳定深度条件下，蒸馏稳定的分离精度最 高，其次是负压稳定工艺，正压闪蒸分离精度最差。 无论是以生产乙烯原料为目的，还是以降低原 油蒸发损耗为目的的原油稳定装置，采用负压闪蒸 或采用加热蒸馏工艺，与采用正压闪蒸工艺对比， 其轻烃产品指标和对原油品质影响都不大。具体比 较见图1、2、3、4。 24 石油规划设计 第15卷第4期 规 划 C1 C2 C3 IC4 IC5 NC5 C6 C7 NC4 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 N 114N 128N 142N 155N 169N 183N 197N 211N 225N 239 正压闪蒸 负压闪蒸 组 分 N×××为×××℃馏分的产品（如N114为114℃馏分的产品） 图1 稳后油60℃、蒸汽压同为0.55MPa时组分拔出率对比 拔 出 率 （ %） 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 N 114N 128N 142N 155N 169N 183N 197N 211N 225N 239 正压闪蒸 负压闪蒸 C1 C2 C3 IC4 IC5 NC5 C6 C7 NC4 组 分 图2 稳定油60℃、蒸汽压同为0.55MPa时轻烃产品组成对比 含 量 （ %） 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 N 114N 128N 142N 155N 169N 183N 197N 211N 225N 239 蒸馏工艺 闪蒸工艺 C1 C2 C3 IC4 IC5 NC5 C6 C7 NC4 组 分 图3 轻烃收率同为3.5%时两种工艺不同组分拔出率对比 拔 出 率 （ %） 组 分 图4 轻烃收率同为3.5%时轻烃产品组成对比 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 N 114N 128N 142N 155N 169N 183N 197N 211N 225N 239 蒸馏工艺 闪蒸工艺 C1 C2 C3 IC4 IC5 NC5 C6 C7 NC4 含 量 （ %） 规 划 石油规划设计 2004年7月 25 主要经济指标 1 建设投资 （1）正压闪蒸与不完全加热蒸馏原油稳定装置 投资对比见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1。 表1 300×104 t/a闪蒸原油稳定装置 与蒸馏原油稳定装置投资对比 正压闪蒸 加热蒸馏 项目名称 规格 数量 投资 （万元） 规格 数量 投资 （万元） 工程投资 1571.4 1731.6 原油缓冲罐 Æ4.0×16.0m 2 138.3 Æ4.0×16.0m 2 138.3 原油稳定塔 Æ3.0×16.0m 1 59.6 Æ2.4×13m 1 50.4 加热炉 7MW 1 190.8 12MW 1 327.1 三相分离器 Æ2.0×6.0m 1 19.8 Æ2.0×6.0m 1 19.8 空冷器 196m2 2 56.5 196m2 4 56.5 换热器 825m2 5 388.9 825m2 10 388.9 原油泵 240 m3/h 6 322.7 240 m3/h 6 322.7 轻烃泵 30 m3/h 2 70.6 30 m3/h 2 70.6 自控 1 249.4 1 274.9 其它 1 74.8 1 82.5 总投资 2042.9 2251.1 （2）正压闪蒸与负压闪蒸原油稳定装置投资对 比见表2。 表2 300×104 t/a正压闪蒸与负压闪蒸原油稳定装置投资对比 正压闪蒸 负压闪蒸 项目名称 规格 数量 投资 （万元） 规格 数量 投资 （万元） 工程投资 1374.6 2040.2 原油缓冲罐 Æ4.0×16.0m 2 138.3 Æ4.0×16.0m 2 138.3 稳定塔 Æ3.0×16.0m 1 59.6 Æ3.0×16.0m 1 59.6 加热炉 5.4MW 1 147.2 4.8MW 1 130.9 三相分离器 Æ1.2×6.7m 1 13.5 Æ1.2×6.7m 1 13.5 空冷器 196m2 2 56.5 196m2 2 56.5 负压机组 200kw 1 700.2 换热器 825m2 4 311.1 825m2 2 155.5 原油泵 240 m3/h 6 322.7 240 m3/h 6 322.7 轻烃泵 10 m3/h 2 70.6 10 m3/h 2 70.6 自控 1 196.2 1 285.1 其它 1 58.9 1 85.5 总投资 1787.0 2652.2 2 运行费用 正压闪蒸与不完全加热蒸馏原油稳定装置运行 费用对比见表3。 表3 正压闪蒸与不完全加热蒸馏装置主要运行费用对比 正压闪蒸 加热蒸馏 数量 年费用 （万元） 数量 年费用 （万元） 电（104kW·h/a） 1029 457.9 1188 528.7 天然气（104m3/a） 650 412.1 820 519.9 合 计 870.0 1048.6 正压闪蒸与负压闪蒸原油稳定装置年运行费用 对比见表4。 表4 正压闪蒸与负压闪蒸装置主要运行费用对比 正压闪蒸 负压闪蒸 数量 年费用 （万元） 数量 年费用 （万元） 电（104kW·h/a） 800 356.0 990 440.6 天然气（104m3/a） 550 348.7 320 202.9 合计 704.7 643.5 3 费用现值 由于在上述不同目的产品的两个方案中，均具 有产品量基本相同的特点。因此，费用现值可综合 考虑装置建设投资和运行费用，具体比较见表5。 表5 不同原油稳定装置10年累计费用现值对比 对 比 正压闪蒸与不完全加热蒸馏 正压闪蒸与负压闪蒸 原稳工艺 正压闪蒸 加热蒸馏 正压闪蒸 负压闪蒸 10年费用现值（万元） 6213 7300 5151 5614 推荐工艺 正压闪蒸与不完全加热蒸馏两个方案比较，正 压闪蒸无论是在装置一次投资还是在运行费用上， 均优于不完全加热蒸馏工艺，同时稳定效果和轻烃 产品指标差别又不大。因此，对于以生产乙烯原料 为目的的原油稳定装置，推荐采用正压闪蒸工艺。 通过对正压闪蒸与负压闪蒸两个方案技术经济 比较结果，虽然负压闪蒸装置的运行费用相对较低， 但由于其负压压缩机价格高，使得有效运行期间内 的费用现值较高。同时，还由于负压装置一部分设 施需在负压工况下操作，存在装置操作难度大、安 全隐患多的缺点。因此，对于仅以降低原油蒸发损 耗为目的的原油稳定装置，推荐采用正压闪蒸稳定 工艺。 鉴于正压闪蒸原稳装置比负压闪蒸装置一次投 资节省建设投资约 33%、比不完全加热蒸馏节省约 26%，并且比不完全加热蒸馏工艺每年节省运行费用 17%。因此，大庆油田在对于拟新建的6套原油稳定 装置中，可以减少一次性建设投资约 4 800万元。 同时，考虑对现有 3套不完全加热蒸馏原油稳定装 置技术改造后，大庆油田公司所属的原油稳定装置 每年可节省运行费用约1 388万元。 收稿日期：2003-06-24 编辑：马三佳