油氣儲運第四章

1、124.14.1原油的凈化原油的凈化4.1.1原油凈化的必要性原油凈化的必要性 從油井生產(chǎn)出來的油氣混合物中經(jīng)常含有大量的水和泥、從油井生產(chǎn)出來的油氣混合物中經(jīng)常含有大量的水和泥、砂等機械雜質(zhì)，特別是在油田的后期生產(chǎn)中，油井出水量可砂等機械雜質(zhì)，特別是在油田的后期生產(chǎn)中，油井出水量可達其產(chǎn)液量的達其產(chǎn)液量的90%以上，泥砂等機械雜質(zhì)亦多達以上，泥砂等機械雜質(zhì)亦多達11.5%。據(jù)統(tǒng)計，世界各油田所產(chǎn)原油的據(jù)統(tǒng)計，世界各油田所產(chǎn)原油的7080%需進行脫水。需進行脫水。 原油和水在油層內(nèi)運動時，常攜帶并溶解大量的鹽類，原油和水在油層內(nèi)運動時，常攜帶并溶解大量的鹽類，如氯化物（氯化鉀、氯化鈉、氯化鎂、

2、氯化鈣）、硫酸鹽、如氯化物（氯化鉀、氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣）、硫酸鹽、碳酸鹽等。在油田開采初期，原油中含水很少或基本上不含碳酸鹽等。在油田開采初期，原油中含水很少或基本上不含水，這些鹽類主要以固體結(jié)晶形式懸浮于原油中。進入中、水，這些鹽類主要以固體結(jié)晶形式懸浮于原油中。進入中、高含水開采期時，則主要溶解于水中。原油中含水、含鹽、高含水開采期時，則主要溶解于水中。原油中含水、含鹽、含泥砂等雜質(zhì)會給原油的集輸和煉制帶來很多麻煩和危害。：含泥砂等雜質(zhì)會給原油的集輸和煉制帶來很多麻煩和危害。： 3 （l）增大了液流的體積流量，降低了設(shè)備和管路的有效）增大了液流的體積流量，降低了設(shè)備和管路的有效利用率，

3、特別是在高含水的情況下更顯得突出。利用率，特別是在高含水的情況下更顯得突出。 （2）增加了輸送過程中的動力消耗。）增加了輸送過程中的動力消耗。由于輸液量增加；由于輸液量增加；油水混合物密度增大；而且水還常以微粒水珠存在于原油中，油水混合物密度增大；而且水還常以微粒水珠存在于原油中，形成粘度較純原油顯著增大的乳狀液，使輸油離心泵工作性形成粘度較純原油顯著增大的乳狀液，使輸油離心泵工作性能變壞，泵效降低，動力消耗急劇增大。能變壞，泵效降低，動力消耗急劇增大。 （3）增加了升溫過程中的燃料消耗。）增加了升溫過程中的燃料消耗。原油集輸過程中，原油集輸過程中，為滿足工藝要求，常對原油加熱升溫。由于原油含

4、水后輸液為滿足工藝要求，常對原油加熱升溫。由于原油含水后輸液量增加，而且水的比熱約為原油比熱的量增加，而且水的比熱約為原油比熱的2倍，故在含水原油倍，故在含水原油升溫過程中燃料的消耗也將隨原油含水量的增加而急劇增大，升溫過程中燃料的消耗也將隨原油含水量的增加而急劇增大，其中相當一部分熱能白白地消耗于水的加熱升溫，造成燃料其中相當一部分熱能白白地消耗于水的加熱升溫，造成燃料的極大浪費。的極大浪費。主要是以下幾方面：主要是以下幾方面：4 （4）引起金屬管路和設(shè)備的結(jié)垢與腐蝕。）引起金屬管路和設(shè)備的結(jié)垢與腐蝕。當含水原油當含水原油中碳酸鹽含量較高時，會在管路、設(shè)備和加熱爐的內(nèi)壁中碳酸鹽含量較高時，會

5、在管路、設(shè)備和加熱爐的內(nèi)壁上形成鹽垢，減小管路流道面積上形成鹽垢，減小管路流道面積.降低加熱爐的熱效率。降低加熱爐的熱效率。結(jié)垢嚴重時甚至能堵塞加熱爐受熱管的流道，造成加熱結(jié)垢嚴重時甚至能堵塞加熱爐受熱管的流道，造成加熱爐爆炸。爐爆炸。 當?shù)貙铀泻新然V、氯化鈣、氯化鋁、氯化鋇時，當?shù)貙铀泻新然V、氯化鈣、氯化鋁、氯化鋇時，會因水解放出對金屬腐蝕性很強的氯化氫。原油中所含會因水解放出對金屬腐蝕性很強的氯化氫。原油中所含的硫化物受熱分解，會產(chǎn)生硫化氫，遇到水時硫化氫與的硫化物受熱分解，會產(chǎn)生硫化氫，遇到水時硫化氫與鐵反應(yīng)生成硫化亞鐵。當有氯化氫存在時，硫化亞鐵會鐵反應(yīng)生成硫化亞鐵。當有氯

6、化氫存在時，硫化亞鐵會再與氯化氫反應(yīng)，這樣交替反應(yīng)的結(jié)果，就會使設(shè)備和再與氯化氫反應(yīng)，這樣交替反應(yīng)的結(jié)果，就會使設(shè)備和管路受到強烈腐蝕。另外，管路受到強烈腐蝕。另外， 原油中所含的泥砂等固體雜原油中所含的泥砂等固體雜質(zhì)會使泵、管路和其它設(shè)備產(chǎn)生激烈的機械磨損。質(zhì)會使泵、管路和其它設(shè)備產(chǎn)生激烈的機械磨損。5 （5）影響原油煉制工作的正常進行。）影響原油煉制工作的正常進行。煉廠處理原油的煉廠處理原油的第一個過程是常壓蒸餾，原油要被加熱到第一個過程是常壓蒸餾，原油要被加熱到350左右。因左右。因為水的分子量僅為為水的分子量僅為18，而原油常壓蒸餾時氣化部分的平均，而原油常壓蒸餾時氣化部分的平均分子量

7、為分子量為200250，單位質(zhì)量的水氣化后的體積比同質(zhì)量，單位質(zhì)量的水氣化后的體積比同質(zhì)量原油氣化后形成的體積大十多倍。這樣，原油含水不僅會原油氣化后形成的體積大十多倍。這樣，原油含水不僅會加大塔內(nèi)氣體線速度，影響原油處理規(guī)模，嚴重時還會出加大塔內(nèi)氣體線速度，影響原油處理規(guī)模，嚴重時還會出現(xiàn)沖塔現(xiàn)象，直接影響蒸餾產(chǎn)品的質(zhì)量。若原油含水不均現(xiàn)沖塔現(xiàn)象，直接影響蒸餾產(chǎn)品的質(zhì)量。若原油含水不均勻，還將引起塔內(nèi)壓力的突然升高，甚至造成超壓爆炸事勻，還將引起塔內(nèi)壓力的突然升高，甚至造成超壓爆炸事故。故。6 由于上述種種原因，必須在油田上及時地對含水、含鹽、由于上述種種原因，必須在油田上及時地對含水、含鹽

8、、含機械雜質(zhì)的原油進行凈化處理，使之成為合格的商品原含機械雜質(zhì)的原油進行凈化處理，使之成為合格的商品原油出礦。由于原油中所含的鹽類和機械雜質(zhì)大部分溶解或油出礦。由于原油中所含的鹽類和機械雜質(zhì)大部分溶解或懸浮于中，原油的脫水過程實際上是降低原油含鹽量和機懸浮于中，原油的脫水過程實際上是降低原油含鹽量和機械雜質(zhì)的過程。械雜質(zhì)的過程。SY7513SY75138888出礦原油技術(shù)條件出礦原油技術(shù)條件規(guī)定了規(guī)定了出礦合格原油的質(zhì)量含水量。原油進常壓蒸餾裝置前，還出礦合格原油的質(zhì)量含水量。原油進常壓蒸餾裝置前，還需要進一步脫水、脫鹽，國內(nèi)外較先進的煉廠要求進裝置需要進一步脫水、脫鹽，國內(nèi)外較先進的煉廠要求

9、進裝置的原油含水不大于的原油含水不大于0.1%0.1%，含鹽不大于，含鹽不大于3 35mg/L5mg/L。當原油含。當原油含鹽量達不到規(guī)定指標時，常先向原油中摻入鹽量達不到規(guī)定指標時，常先向原油中摻入2 25%5%（與原油（與原油的質(zhì)量比）的淡水，對原油進行洗滌，使以固體結(jié)晶形態(tài)的質(zhì)量比）的淡水，對原油進行洗滌，使以固體結(jié)晶形態(tài)存在的鹽類溶解于水中，然后再脫水，使原油含鹽量降低存在的鹽類溶解于水中，然后再脫水，使原油含鹽量降低至允許的范圍內(nèi)。至允許的范圍內(nèi)。 7 原油與水互不相溶，物理、化學性質(zhì)均有較大差異。但是，原油與水互不相溶，物理、化學性質(zhì)均有較大差異。但是，由于原油與水并非簡單地混合在

10、一起，而是處于相當穩(wěn)定的由于原油與水并非簡單地混合在一起，而是處于相當穩(wěn)定的乳狀液狀態(tài)。乳狀液狀態(tài)。原油乳狀液主要有兩種類型：一種是水以極微原油乳狀液主要有兩種類型：一種是水以極微小顆粒分散于原油中，稱為小顆粒分散于原油中，稱為“油包水油包水”型乳狀液，用符號型乳狀液，用符號W/0表示，此時水是內(nèi)相或稱分散相，油是外相或稱連續(xù)相；表示，此時水是內(nèi)相或稱分散相，油是外相或稱連續(xù)相；另一種是油以極小顆粒分散于水中，稱為另一種是油以極小顆粒分散于水中，稱為“水包油水包油”型乳狀型乳狀液，用液，用O/W表示，此時油是內(nèi)相水是外相。此外，還有多重表示，此時油是內(nèi)相水是外相。此外，還有多重乳狀液，即油包水

11、包油型、水包油包水型等。乳狀液，即油包水包油型、水包油包水型等。 原油中所含的水，有的在常溫下用簡單的沉降法短時間內(nèi)原油中所含的水，有的在常溫下用簡單的沉降法短時間內(nèi)就能從油中分離出來，這類水稱為游離水；有的則很難用沉就能從油中分離出來，這類水稱為游離水；有的則很難用沉降法從油中分離，這類水稱乳化水，它與原油的混合物稱油降法從油中分離，這類水稱乳化水，它與原油的混合物稱油水乳狀液，或不能采用一般的分離方法就能把水從原油中脫水乳狀液，或不能采用一般的分離方法就能把水從原油中脫出，因而多年來人們研究了多種原油脫水工藝技術(shù)。原油脫出，因而多年來人們研究了多種原油脫水工藝技術(shù)。原油脫水的基本方法與原理

12、如下。水的基本方法與原理如下。 4.1.2 原油脫水的基本方法原油脫水的基本方法 81 1、沉降分離脫水、沉降分離脫水 水滴在原油中的沉降速度受油品粘度、水滴微粒直徑等影水滴在原油中的沉降速度受油品粘度、水滴微粒直徑等影響，斯托克斯（響，斯托克斯（StokesStokes）定律描述出了沉降分離的基本規(guī)律：）定律描述出了沉降分離的基本規(guī)律： oow2w8 . 1)(du 式中式中 水滴勻速沉降速度，水滴勻速沉降速度，m/s； 水滴直徑，水滴直徑，m； 原油粘度，原油粘度，Pas； 分別為水和油的密度，分別為水和油的密度，kg/m3。 由公式（由公式（41）可以看出，沉降速度與原油中水滴直徑的平）

13、可以看出，沉降速度與原油中水滴直徑的平方成正比；與水、油密度差成正比；與原油的粘度成反比。方成正比；與水、油密度差成正比；與原油的粘度成反比。 uwdowo、（41） 9 以（以（41）公式為指導(dǎo)，人們研究出如下提高油水分離效）公式為指導(dǎo)，人們研究出如下提高油水分離效率的方法：率的方法： （1 1）增大水滴直徑的方法。增大水滴直徑的方法。如添加化學破乳劑，降低乳狀如添加化學破乳劑，降低乳狀液的穩(wěn)定性；采用高壓電場處理油包水型（液的穩(wěn)定性；采用高壓電場處理油包水型（W/OW/O）乳狀液；利）乳狀液；利用電磁場對用電磁場對W/OW/O型乳狀液進行交變振蕩破乳；利用親水憎油固型乳狀液進行交變振蕩破乳

14、；利用親水憎油固體材料使體材料使W/OW/O型乳狀液的水滴在其表面潤濕。型乳狀液的水滴在其表面潤濕。 （2 2）擴大水、油密度差的方法擴大水、油密度差的方法。如選擇合適的溫度，使油、。如選擇合適的溫度，使油、水密度差增大；在油氣分離過程中，降低壓力，使原油中少水密度差增大；在油氣分離過程中，降低壓力，使原油中少量的氣泡膨脹，密度降低。量的氣泡膨脹，密度降低。 （3 3）降低原油粘度的方法降低原油粘度的方法。如采用加熱的方法，以降低原。如采用加熱的方法，以降低原油粘度；油粘度； （4 4）采用旋流分離器，提高油水分離速度采用旋流分離器，提高油水分離速度。 102 2、原油熱化學脫水、原油熱化學脫

15、水 熱化學脫水是在一定條件下向原油乳狀液中添加化學破乳熱化學脫水是在一定條件下向原油乳狀液中添加化學破乳劑，使其到達原油乳狀液的油水界面上，降低界面張力，破壞劑，使其到達原油乳狀液的油水界面上，降低界面張力，破壞油水的乳化狀態(tài)，破乳后的水珠相互聚結(jié)并沉降分離。熱化學油水的乳化狀態(tài)，破乳后的水珠相互聚結(jié)并沉降分離。熱化學脫水是目前各油田廣泛采用原油脫水方法之一脫水是目前各油田廣泛采用原油脫水方法之一 。3 3、原油電脫水、原油電脫水 原油電脫水是利用高強度電場作用于原油乳狀液，削弱水原油電脫水是利用高強度電場作用于原油乳狀液，削弱水滴界面膜的強度，促進水滴的碰撞，使乳狀液的水珠聚結(jié)。通滴界面膜的

16、強度，促進水滴的碰撞，使乳狀液的水珠聚結(jié)。通過聚結(jié)，原油中的水珠相互合并，粒徑增大，從原油中沉降分過聚結(jié)，原油中的水珠相互合并，粒徑增大，從原油中沉降分離出來。離出來。 水滴在電場中聚結(jié)的方式主要有三種，即電泳聚結(jié)、偶極水滴在電場中聚結(jié)的方式主要有三種，即電泳聚結(jié)、偶極聚結(jié)、振蕩聚結(jié)。原油乳狀液在交流電場中，水滴以偶極聚結(jié)聚結(jié)、振蕩聚結(jié)。原油乳狀液在交流電場中，水滴以偶極聚結(jié)和振蕩聚結(jié)為主；在直流電場中水滴以電脈聚結(jié)為主、偶極聚和振蕩聚結(jié)為主；在直流電場中水滴以電脈聚結(jié)為主、偶極聚結(jié)為輔。結(jié)為輔。原油電脫水方法只適合處理含水率小于原油電脫水方法只適合處理含水率小于30%30%的油包水的油包水型

17、原油乳狀液。型原油乳狀液。 114 4、潤濕聚結(jié)破乳脫水、潤濕聚結(jié)破乳脫水 潤濕聚結(jié)破乳脫水主要是采用一種不易為油所潤濕而極潤濕聚結(jié)破乳脫水主要是采用一種不易為油所潤濕而極易為水所潤濕的固體材料，利用這種材料的特性使原油中易為水所潤濕的固體材料，利用這種材料的特性使原油中的水珠在固體材料表面上聚結(jié)，達到破乳目的。潤濕聚結(jié)的水珠在固體材料表面上聚結(jié)，達到破乳目的。潤濕聚結(jié)僅對穩(wěn)定性差的僅對穩(wěn)定性差的W/O型乳狀液的水珠或游離水起作用，采型乳狀液的水珠或游離水起作用，采用時必須先向乳狀液中添加化學破乳劑，且多用在將高含用時必須先向乳狀液中添加化學破乳劑，且多用在將高含水原油處理為低含水原油的過程中

18、。水原油處理為低含水原油的過程中。 每種脫水方法都有各自的特點和適用條件。因此，選用每種脫水方法都有各自的特點和適用條件。因此，選用什么原油脫水方法應(yīng)根據(jù)油水性質(zhì)、含水率、天然乳化劑什么原油脫水方法應(yīng)根據(jù)油水性質(zhì)、含水率、天然乳化劑類型、乳狀液分散度和穩(wěn)定性等因素，通過試驗和經(jīng)濟比類型、乳狀液分散度和穩(wěn)定性等因素，通過試驗和經(jīng)濟比較確定。在油田生產(chǎn)實踐中，經(jīng)常是綜合應(yīng)用上述脫水方較確定。在油田生產(chǎn)實踐中，經(jīng)常是綜合應(yīng)用上述脫水方法以求得最好的脫水效果。法以求得最好的脫水效果。12 4.1.3 4.1.3 原油脫水工藝流程原油脫水工藝流程 原油脫水工藝流程是根據(jù)破壞乳狀液的基本原理、方法、影原油

19、脫水工藝流程是根據(jù)破壞乳狀液的基本原理、方法、影響因素等，結(jié)合原油物性及含水率的變化，因地制宜選用一系列響因素等，結(jié)合原油物性及含水率的變化，因地制宜選用一系列設(shè)備，并將這些設(shè)備按其作用的先后次序用管道有機地連接起來，設(shè)備，并將這些設(shè)備按其作用的先后次序用管道有機地連接起來，構(gòu)成一個生產(chǎn)過程。構(gòu)成一個生產(chǎn)過程。 原油脫水工藝流程的設(shè)計要綜合考慮油氣集輸、原油穩(wěn)定、原油脫水工藝流程的設(shè)計要綜合考慮油氣集輸、原油穩(wěn)定、含油污水處理等工藝過程與之相關(guān)的各種因素。例如，把原油脫含油污水處理等工藝過程與之相關(guān)的各種因素。例如，把原油脫水裝置與穩(wěn)定裝置設(shè)置在一起，則有利于充分利用熱能，能有效水裝置與穩(wěn)定裝

20、置設(shè)置在一起，則有利于充分利用熱能，能有效地降低生產(chǎn)過程耗能。地降低生產(chǎn)過程耗能。 原油脫水工藝流程的操作應(yīng)該具有很好的可靠性和靈活性，原油脫水工藝流程的操作應(yīng)該具有很好的可靠性和靈活性，確保脫水生產(chǎn)的安全、穩(wěn)確保脫水生產(chǎn)的安全、穩(wěn)定、高效。定、高效。原油脫水工藝流程多種多樣，原油脫水工藝流程多種多樣，根據(jù)國內(nèi)外資料，歸納如下幾種作為參考。根據(jù)國內(nèi)外資料，歸納如下幾種作為參考。 131 1、熱化學脫水工藝流程、熱化學脫水工藝流程 熱化學脫水工藝有開式和閉式流程，至于采用何種工藝流熱化學脫水工藝有開式和閉式流程，至于采用何種工藝流程應(yīng)結(jié)合集輸工藝統(tǒng)一考慮。程應(yīng)結(jié)合集輸工藝統(tǒng)一考慮。 當一段熱化學

21、脫水能達到原油當一段熱化學脫水能達到原油質(zhì)量指標時，應(yīng)采用熱化學沉降脫水法。熱化學脫水工藝流程質(zhì)量指標時，應(yīng)采用熱化學沉降脫水法。熱化學脫水工藝流程如圖如圖4 41 1所示。所示。 圖圖41熱化學脫水工藝流程熱化學脫水工藝流程1油井；2計量站；3油氣分離器；4加熱器；5水封界面調(diào)節(jié)器；6沉降罐；7凈化油緩沖罐；8輸油泵； I化學破乳劑；II油、氣、水混合物；III天然氣；IV凈化油；V脫出水；VI熱媒14 該工藝過程是先向乳狀液中添加經(jīng)過篩選的化學破乳該工藝過程是先向乳狀液中添加經(jīng)過篩選的化學破乳劑，然后利用機泵增壓或管路的流動攪拌，使化學破乳劑劑，然后利用機泵增壓或管路的流動攪拌，使化學破乳

22、劑與乳狀液充分混合，乳化狀態(tài)破壞，然后通過水滴間的接與乳狀液充分混合，乳化狀態(tài)破壞，然后通過水滴間的接觸達到合并，并利用油水比重差使油水分離沉降。觸達到合并，并利用油水比重差使油水分離沉降。 15 2 2、電化學脫水工藝流程、電化學脫水工藝流程 所謂原油電化學脫水是指在脫水器之前加入一定量的原所謂原油電化學脫水是指在脫水器之前加入一定量的原油破乳劑，使油包水型乳狀液破乳將水釋放出來，再經(jīng)電油破乳劑，使油包水型乳狀液破乳將水釋放出來，再經(jīng)電脫水器將原油含水脫至合格。脫水器將原油含水脫至合格。 電化學脫水工藝流程如圖電化學脫水工藝流程如圖42所示。輸送來的含水原油所示。輸送來的含水原油經(jīng)分離緩沖、

23、加入原油破乳劑，升壓升溫后進電脫水器脫經(jīng)分離緩沖、加入原油破乳劑，升壓升溫后進電脫水器脫水，合格的脫水原油用泵外輸，從電脫水器底部放出的污水，合格的脫水原油用泵外輸，從電脫水器底部放出的污水直接進入污水處理站。此流程適用于處理含水率為水直接進入污水處理站。此流程適用于處理含水率為20%或或20以下的原油。由于一般電脫水之前都將含水原油升以下的原油。由于一般電脫水之前都將含水原油升至較高溫度（如大慶原油為至較高溫度（如大慶原油為55左右），故此工藝放出的左右），故此工藝放出的污水溫度較高，因而便于處理。污水溫度較高，因而便于處理。16圖42原油電化學脫水流程圖 1分離緩沖罐；分離緩沖罐；2脫水泵

24、；脫水泵；3加熱爐；加熱爐；4電脫水器；電脫水器；5緩沖罐；緩沖罐；6外輸泵外輸泵 173 3、高含水原油脫水工藝流程、高含水原油脫水工藝流程 當原油含水率上升超過當原油含水率上升超過30%，單純用熱化學脫水方法，單純用熱化學脫水方法處理含水原油至合格標準，從經(jīng)濟觀點如設(shè)備、費用等處理含水原油至合格標準，從經(jīng)濟觀點如設(shè)備、費用等綜合衡量，對于我國大部分油田生產(chǎn)的原油是不合理的，綜合衡量，對于我國大部分油田生產(chǎn)的原油是不合理的，且凈化油質(zhì)量不穩(wěn)定。原油含水超過且凈化油質(zhì)量不穩(wěn)定。原油含水超過30時，電脫水器時，電脫水器無法維持正常生產(chǎn)，只有先通過一段熱化學脫水，將原無法維持正常生產(chǎn)，只有先通過一

25、段熱化學脫水，將原油含水降至油含水降至 30以下，再進入電脫水器進行電脫水，從以下，再進入電脫水器進行電脫水，從而保證電脫水器的正常運行。因此，對含水率大于而保證電脫水器的正常運行。因此，對含水率大于30%的原油脫水都采用熱化學（一段脫水）和電化學（二段的原油脫水都采用熱化學（一段脫水）和電化學（二段脫水）相結(jié)合的兩段脫水工藝流程，如圖脫水）相結(jié)合的兩段脫水工藝流程，如圖43所示。所示。 18圖圖43 原油兩段脫水流程圖原油兩段脫水流程圖 1分離緩沖罐；分離緩沖罐；2加藥罐；加藥罐；3加藥泵；加藥泵；4輸油泵；輸油泵；5加熱加熱爐；爐；6沉降脫水緩沖罐；沉降脫水緩沖罐；7脫水泵；脫水泵；9電脫

26、水器；電脫水器；10緩沖緩沖罐；罐；11外輸泵；外輸泵；12污水回摻管線污水回摻管線 19 含水原油在中轉(zhuǎn)站加破乳劑后，用泵送入脫水轉(zhuǎn)油站進行含水原油在中轉(zhuǎn)站加破乳劑后，用泵送入脫水轉(zhuǎn)油站進行脫水。在脫水轉(zhuǎn)油站內(nèi)首先進行熱化學沉降脫水，使含水率降脫水。在脫水轉(zhuǎn)油站內(nèi)首先進行熱化學沉降脫水，使含水率降到到20以下，再加熱升溫進行電脫水。已脫水凈化的原油經(jīng)緩以下，再加熱升溫進行電脫水。已脫水凈化的原油經(jīng)緩沖罐由泵外輸，由電脫水器排出的污水回摻至含水原油中，并沖罐由泵外輸，由電脫水器排出的污水回摻至含水原油中，并一起流入沉降緩沖罐。一起流入沉降緩沖罐。實踐證明，這種污水回摻工藝的優(yōu)點是實踐證明，這種

27、污水回摻工藝的優(yōu)點是： （1）由脫水器排出的污水溫度比含水原油一般高）由脫水器排出的污水溫度比含水原油一般高1040，污水與含水原油直接混合后，使沉降罐內(nèi)流體溫度升高污水與含水原油直接混合后，使沉降罐內(nèi)流體溫度升高。減少減少了熱能的浪費，提高了沉降脫水的效果。了熱能的浪費，提高了沉降脫水的效果。 （2）污水摻入含水原油中，提高了水洗效果污水摻入含水原油中，提高了水洗效果，有利于原油含鹽有利于原油含鹽量的降低。量的降低。 （3）熱污水沖洗除砂效果較好。）熱污水沖洗除砂效果較好。原油中所含的泥砂粒徑很小，原油中所含的泥砂粒徑很小，懸浮在粘度較高的原油中。不易沉降分離出來。用熱污水攪拌懸浮在粘度較高

28、的原油中。不易沉降分離出來。用熱污水攪拌沖洗有利于砂粒迅速沉降分離。生產(chǎn)實踐證明，采用污水沖洗有利于砂粒迅速沉降分離。生產(chǎn)實踐證明，采用污水 回摻回摻前，電脫水器積砂嚴重，污水回摻后大部分砂子在沉降罐內(nèi)分前，電脫水器積砂嚴重，污水回摻后大部分砂子在沉降罐內(nèi)分出，脫水器的積砂顯著減緩。出，脫水器的積砂顯著減緩。20圖圖44所示的流程適用于處理原油含水率為所示的流程適用于處理原油含水率為6030的原油。的原油。 圖圖44 原油三段脫水流程原油三段脫水流程 對原油含水率超過60%的脫水工藝可采用三段脫水，即一段預(yù)脫除游離水，二段熱化學脫水、三段電化學脫水，如圖44所示。輸送來的含水原油，首先經(jīng)游離水

29、脫除器將游離水脫出來，經(jīng)此段可使含水率降到50以下，再加熱后進行熱化學沉降脫水，經(jīng)此段可使含水率降至20，再用泵送至加熱爐加熱，原油升溫后進入電脫水器進行電脫水。 214.2 4.2 原油穩(wěn)定原油穩(wěn)定 4.2.1 4.2.1 原油穩(wěn)定的必要性和原理原油穩(wěn)定的必要性和原理 1 1、原油穩(wěn)定的必要性、原油穩(wěn)定的必要性 從地下采出的原油中含有較多的從地下采出的原油中含有較多的C C1 1C C4 4組分，在常溫常壓下，組分，在常溫常壓下，含有含有C C1 1C C4 4的正構(gòu)烷烴是氣體，原油在集輸與儲運過程中，如果的正構(gòu)烷烴是氣體，原油在集輸與儲運過程中，如果流程不密閉，這些組分將蒸發(fā)掉，并攜帶出大

30、量流程不密閉，這些組分將蒸發(fā)掉，并攜帶出大量C C5 5以上的組分，以上的組分，造成原油蒸發(fā)損耗。造成原油蒸發(fā)損耗。 在油氣集輸過程中，為了滿足各種工藝要求，需要加熱、降壓、在油氣集輸過程中，為了滿足各種工藝要求，需要加熱、降壓、存放，這就為原油中輕烴的揮發(fā)提供了良好的條件。對于未做到存放，這就為原油中輕烴的揮發(fā)提供了良好的條件。對于未做到密閉的集輸流程來說，原油在敞口儲罐中的蒸發(fā)損耗很大。密閉的集輸流程來說，原油在敞口儲罐中的蒸發(fā)損耗很大。國內(nèi)國內(nèi)調(diào)查表明：對于未經(jīng)穩(wěn)定的原油直接進常壓儲罐，其油氣損耗為調(diào)查表明：對于未經(jīng)穩(wěn)定的原油直接進常壓儲罐，其油氣損耗為原油產(chǎn)量的原油產(chǎn)量的1%1%3%3

31、%，其中儲罐的蒸發(fā)損耗約占，其中儲罐的蒸發(fā)損耗約占4040左右。左右。 22 為了降低油氣集輸過程中的原油蒸發(fā)損耗，一個有效為了降低油氣集輸過程中的原油蒸發(fā)損耗，一個有效的方法就是將原油中揮發(fā)性強的輕烴比較完全地脫除出的方法就是將原油中揮發(fā)性強的輕烴比較完全地脫除出來，使原油在常溫常壓下的蒸氣壓降低。這就是原油穩(wěn)來，使原油在常溫常壓下的蒸氣壓降低。這就是原油穩(wěn)定。定。 二十世紀七十年代以后，我國各油田開始重視原油穩(wěn)二十世紀七十年代以后，我國各油田開始重視原油穩(wěn)定工作，相繼建設(shè)了一批原油穩(wěn)定裝置，這些穩(wěn)定裝置定工作，相繼建設(shè)了一批原油穩(wěn)定裝置，這些穩(wěn)定裝置大多采用閃蒸法。當油氣集輸系統(tǒng)實現(xiàn)全密閉

32、流程，即大多采用閃蒸法。當油氣集輸系統(tǒng)實現(xiàn)全密閉流程，即油氣在集輸過程中做到密閉集輸、密閉處理、原油穩(wěn)定、油氣在集輸過程中做到密閉集輸、密閉處理、原油穩(wěn)定、密閉儲存時，油氣損耗可降到密閉儲存時，油氣損耗可降到0.290.5。23 原油穩(wěn)定工藝是為了降低油氣集輸過程中的原油蒸發(fā)原油穩(wěn)定工藝是為了降低油氣集輸過程中的原油蒸發(fā)損耗，回收輕烴資源。損耗，回收輕烴資源。根據(jù)原油性質(zhì)和原油中輕烴組分根據(jù)原油性質(zhì)和原油中輕烴組分構(gòu)成等，結(jié)合整個集輸處理過程中的實際情況，選擇合構(gòu)成等，結(jié)合整個集輸處理過程中的實際情況，選擇合適的方法將原油中易揮發(fā)的輕烴脫除，降低原油的蒸氣適的方法將原油中易揮發(fā)的輕烴脫除，降低

33、原油的蒸氣壓，使其在常溫常壓下穩(wěn)定儲存和輸送，被脫除的輕烴壓，使其在常溫常壓下穩(wěn)定儲存和輸送，被脫除的輕烴可做為石油化工的重要原料和工業(yè)與民用燃料。因此，可做為石油化工的重要原料和工業(yè)與民用燃料。因此，原油穩(wěn)定是降低油氣損耗，綜合利用油氣資源的一項重原油穩(wěn)定是降低油氣損耗，綜合利用油氣資源的一項重要措施，對于節(jié)能降耗，減少環(huán)境污染，提高油田開發(fā)要措施，對于節(jié)能降耗，減少環(huán)境污染，提高油田開發(fā)效益有重要的意義，在各油氣田普遍受到高度的重視。效益有重要的意義，在各油氣田普遍受到高度的重視。 24 2 2、原油穩(wěn)定原理、原油穩(wěn)定原理 原油穩(wěn)定是從原油中脫除輕組分的過程，也是降低原油穩(wěn)定是從原油中脫除

34、輕組分的過程，也是降低原油蒸氣壓的過程，使原油在常溫常壓下儲存時蒸發(fā)損原油蒸氣壓的過程，使原油在常溫常壓下儲存時蒸發(fā)損耗減少，保持穩(wěn)定。因此，耗減少，保持穩(wěn)定。因此，如何降低原油的蒸氣壓，是如何降低原油的蒸氣壓，是原油穩(wěn)定的核心問題原油穩(wěn)定的核心問題。25（1 1）原油蒸氣壓與溫度、組成的關(guān)系）原油蒸氣壓與溫度、組成的關(guān)系 原油是烴類和少量非烴類物質(zhì)所組成的復(fù)雜混合物。原油是烴類和少量非烴類物質(zhì)所組成的復(fù)雜混合物。原油中所含的許多組分，至今還未完全分析清楚，屬于組原油中所含的許多組分，至今還未完全分析清楚，屬于組分不確切混合物，因而，目前還沒有原油蒸氣壓與組成關(guān)分不確切混合物，因而，目前還沒有

35、原油蒸氣壓與組成關(guān)系的確切表達式。系的確切表達式。 但原油蒸氣壓與組成之間的關(guān)系是清楚的：原油中所但原油蒸氣壓與組成之間的關(guān)系是清楚的：原油中所含的輕組分愈多，揮發(fā)性就愈強，原油的飽和蒸氣壓也愈含的輕組分愈多，揮發(fā)性就愈強，原油的飽和蒸氣壓也愈高。高。 因此可用原油飽和蒸氣壓的大小來表示原油中輕、重因此可用原油飽和蒸氣壓的大小來表示原油中輕、重組成的比例和原油組分的概況。當然原油的蒸氣壓隨溫度組成的比例和原油組分的概況。當然原油的蒸氣壓隨溫度的升高而增加，隨溫度的下降而而減小。在相同溫度下，的升高而增加，隨溫度的下降而而減小。在相同溫度下，分子量小的烴組分比分子量大的烴組分有較高的蒸氣壓。分子

36、量小的烴組分比分子量大的烴組分有較高的蒸氣壓。 26（2 2）降低原油蒸氣壓的方法）降低原油蒸氣壓的方法 原油的蒸氣壓與溫度和組成有關(guān)。同一種原油的蒸氣原油的蒸氣壓與溫度和組成有關(guān)。同一種原油的蒸氣壓隨溫度的升高而增大；在相同的溫度下，輕烴含量高壓隨溫度的升高而增大；在相同的溫度下，輕烴含量高的原油其蒸氣壓也高。因此，要降低原油蒸氣壓，可以的原油其蒸氣壓也高。因此，要降低原油蒸氣壓，可以從降低原油溫度或減少原油中輕烴的含量來實現(xiàn)。但降從降低原油溫度或減少原油中輕烴的含量來實現(xiàn)。但降低溫度是會受工藝條件的限制，不容易在油氣集輸和處低溫度是會受工藝條件的限制，不容易在油氣集輸和處理的整個工藝系統(tǒng)中

37、實現(xiàn)。因而，切實的方法應(yīng)該是減理的整個工藝系統(tǒng)中實現(xiàn)。因而，切實的方法應(yīng)該是減少原油中的輕組分含量，盡可能脫除少原油中的輕組分含量，盡可能脫除C C1 1C C4 4組分。組分。 27 在同一溫度下，對烴類組成來說，分子量越小的組分在同一溫度下，對烴類組成來說，分子量越小的組分蒸氣壓越高，分子量越大的組分蒸氣壓越低。我們知道，蒸氣壓越高，分子量越大的組分蒸氣壓越低。我們知道，液體的揮發(fā)度可用一定溫度下的蒸氣壓來標志，蒸氣壓大液體的揮發(fā)度可用一定溫度下的蒸氣壓來標志，蒸氣壓大的容易揮發(fā)，蒸氣壓小的不容易揮發(fā)，因而組分越輕，越的容易揮發(fā)，蒸氣壓小的不容易揮發(fā)，因而組分越輕，越容易從液相中揮發(fā)出來。

38、但是，無論是輕組分還是重組分，容易從液相中揮發(fā)出來。但是，無論是輕組分還是重組分，從液相中揮發(fā)出來都需要消耗能量。從液相中揮發(fā)出來都需要消耗能量。 提高原油溫度，可以使液相中的分子運動加速，克服提高原油溫度，可以使液相中的分子運動加速，克服相鄰分子間的吸引力，逸散到上層氣相空間。輕組分的分相鄰分子間的吸引力，逸散到上層氣相空間。輕組分的分子量小，分子間的引力也小，更容易揮發(fā)出來。這樣，利子量小，分子間的引力也小，更容易揮發(fā)出來。這樣，利用輕重組分揮發(fā)度不同，就可以把原油中用輕重組分揮發(fā)度不同，就可以把原油中C C1 1C C4 4輕組分分輕組分分離出來。離出來。分餾穩(wěn)定法就是通過把原油加熱到一

39、定溫度，利分餾穩(wěn)定法就是通過把原油加熱到一定溫度，利用精餾分離原理，使氣液兩相經(jīng)過多次平衡分離，使其中用精餾分離原理，使氣液兩相經(jīng)過多次平衡分離，使其中易揮發(fā)的輕組分盡可能轉(zhuǎn)移到氣相，而難揮發(fā)的重組分保易揮發(fā)的輕組分盡可能轉(zhuǎn)移到氣相，而難揮發(fā)的重組分保留在原油中來實現(xiàn)原油穩(wěn)定的。留在原油中來實現(xiàn)原油穩(wěn)定的。 28 原油在集輸和加工過程中都具有一定的壓力和溫度。原油在集輸和加工過程中都具有一定的壓力和溫度。在某一溫度下，如果降低壓力，就會破壞原來的汽液平在某一溫度下，如果降低壓力，就會破壞原來的汽液平衡狀態(tài)，使原油中一部分組分揮發(fā)出來。衡狀態(tài)，使原油中一部分組分揮發(fā)出來。在同樣溫度下，在同樣溫度

40、下，輕組分的飽和蒸氣壓高，率先揮發(fā)出來，重組分雖然程輕組分的飽和蒸氣壓高，率先揮發(fā)出來，重組分雖然程度不同地也有部分揮發(fā)出來，但其數(shù)量少得多，因而汽度不同地也有部分揮發(fā)出來，但其數(shù)量少得多，因而汽相中輕組分的含量高，達到了從原油中分離出輕組分的相中輕組分的含量高，達到了從原油中分離出輕組分的目的。閃蒸穩(wěn)定法就是利用這一原理來實現(xiàn)原油穩(wěn)定的。目的。閃蒸穩(wěn)定法就是利用這一原理來實現(xiàn)原油穩(wěn)定的。 閃蒸穩(wěn)定法和分餾穩(wěn)定法都是利用原油中輕重組分揮閃蒸穩(wěn)定法和分餾穩(wěn)定法都是利用原油中輕重組分揮發(fā)度不同來實現(xiàn)從原油中分離出發(fā)度不同來實現(xiàn)從原油中分離出C C1 1C C4 4組分，從而達到降組分，從而達到降低

41、原油蒸氣壓的目的。當然，由于穩(wěn)定要求，原油組成低原油蒸氣壓的目的。當然，由于穩(wěn)定要求，原油組成和工藝系統(tǒng)不同，這兩類方法的工藝參數(shù)、設(shè)備選型、和工藝系統(tǒng)不同，這兩類方法的工藝參數(shù)、設(shè)備選型、流程安排又都各有不同，出現(xiàn)了多種穩(wěn)定方法。流程安排又都各有不同，出現(xiàn)了多種穩(wěn)定方法。 29（3 3）原油穩(wěn)定達到的技術(shù)指標）原油穩(wěn)定達到的技術(shù)指標 原油穩(wěn)定的深度可用穩(wěn)定原油的飽和蒸氣壓衡量。原油穩(wěn)定的深度可用穩(wěn)定原油的飽和蒸氣壓衡量。穩(wěn)穩(wěn)定原油的飽和蒸氣壓應(yīng)根據(jù)原油中輕組分含量、穩(wěn)定原油定原油的飽和蒸氣壓應(yīng)根據(jù)原油中輕組分含量、穩(wěn)定原油的儲存和外輸條件等因素確定。的儲存和外輸條件等因素確定。SY/T 00

42、6992原油穩(wěn)定原油穩(wěn)定設(shè)計技術(shù)設(shè)計技術(shù)規(guī)定規(guī)定對原油穩(wěn)定應(yīng)達到的技術(shù)指標作出規(guī)定：對原油穩(wěn)定應(yīng)達到的技術(shù)指標作出規(guī)定：在最高儲存溫度下，穩(wěn)定后原油的蒸在最高儲存溫度下，穩(wěn)定后原油的蒸氣氣壓（絕壓）不超過壓（絕壓）不超過當?shù)卮髿鈮寒數(shù)卮髿鈮骸．敳捎描F路、水路、汽車裝運時，穩(wěn)定原油。當采用鐵路、水路、汽車裝運時，穩(wěn)定原油的飽和蒸氣壓可的飽和蒸氣壓可略低，以減少蒸發(fā)損耗。略低，以減少蒸發(fā)損耗。但穩(wěn)定裝置對但穩(wěn)定裝置對C5和和C6以上更重組分的收率（重量百分數(shù)）不宜超過未穩(wěn)定以上更重組分的收率（重量百分數(shù)）不宜超過未穩(wěn)定原油在儲運過程中的原油自然蒸發(fā)損耗率。原油在儲運過程中的原油自然蒸發(fā)損耗率。30

43、 當原油蒸發(fā)損耗率低于當原油蒸發(fā)損耗率低于0.2%（重量百分數(shù)）時可不進（重量百分數(shù)）時可不進行穩(wěn)定處理。但與其他工藝過程相結(jié)合能取得較好的經(jīng)行穩(wěn)定處理。但與其他工藝過程相結(jié)合能取得較好的經(jīng)濟效益時，也可進行穩(wěn)定處理。濟效益時，也可進行穩(wěn)定處理。 原油蒸發(fā)損耗的測定方法按現(xiàn)行的原油蒸發(fā)損耗的測定方法按現(xiàn)行的油田原油損耗測油田原油損耗測試方法試方法中的規(guī)定執(zhí)行。新開發(fā)油田的原油的蒸發(fā)損耗中的規(guī)定執(zhí)行。新開發(fā)油田的原油的蒸發(fā)損耗可按集輸及儲運條件模擬計算預(yù)測?？砂醇敿皟\條件模擬計算預(yù)測。314.2.2 原油穩(wěn)定工藝原油穩(wěn)定工藝 由于原油的蒸發(fā)損耗與原油性質(zhì)、原油凈化處理工藝、由于原油的蒸發(fā)損耗

44、與原油性質(zhì)、原油凈化處理工藝、原油儲存和輸送條件、外界環(huán)境、規(guī)范要求的穩(wěn)定深度等因原油儲存和輸送條件、外界環(huán)境、規(guī)范要求的穩(wěn)定深度等因素密切相關(guān)，與此相應(yīng)降低原油蒸發(fā)損耗的方法也有多種。素密切相關(guān)，與此相應(yīng)降低原油蒸發(fā)損耗的方法也有多種。采用合理的穩(wěn)定方法，對提高產(chǎn)品收率和降低能耗，取得較采用合理的穩(wěn)定方法，對提高產(chǎn)品收率和降低能耗，取得較好的經(jīng)濟效益是非常重要的。好的經(jīng)濟效益是非常重要的。究竟采用何種方法，應(yīng)根據(jù)原究竟采用何種方法，應(yīng)根據(jù)原油物性數(shù)據(jù)進行不同方法的物料平衡模擬計算，就產(chǎn)品收率、油物性數(shù)據(jù)進行不同方法的物料平衡模擬計算，就產(chǎn)品收率、能量消耗、基建投資、操作費用、經(jīng)濟效益多方面進

45、行對比能量消耗、基建投資、操作費用、經(jīng)濟效益多方面進行對比分析后，選擇最佳方案。分析后，選擇最佳方案。目前，國內(nèi)外通常采用的原油穩(wěn)定目前，國內(nèi)外通常采用的原油穩(wěn)定工藝方法可以分為閃蒸法和分餾法兩類。工藝方法可以分為閃蒸法和分餾法兩類。 321 1、閃蒸分離法、閃蒸分離法 液體混合物在加熱、蒸發(fā)過程中所形成的蒸氣始終與液液體混合物在加熱、蒸發(fā)過程中所形成的蒸氣始終與液體保持接觸，直到某一溫度之后才最終進行氣液分離，這種體保持接觸，直到某一溫度之后才最終進行氣液分離，這種過程稱為平衡汽化，或稱一次汽化。當液體混合物的壓力降過程稱為平衡汽化，或稱一次汽化。當液體混合物的壓力降低時，會出現(xiàn)閃蒸，此時部

46、分混合物會蒸發(fā)，這種現(xiàn)象也是低時，會出現(xiàn)閃蒸，此時部分混合物會蒸發(fā)，這種現(xiàn)象也是平衡汽化過程。在這種過程中，分子量小的輕組分，蒸氣壓平衡汽化過程。在這種過程中，分子量小的輕組分，蒸氣壓高，容易汽化。當達到平衡時，輕組分在氣相中的含量比重高，容易汽化。當達到平衡時，輕組分在氣相中的含量比重組分要高，亦即在一次汽化過程中，進入氣相的輕組分比重組分要高，亦即在一次汽化過程中，進入氣相的輕組分比重組分多。利用這一原理，可以使輕重組分達到一定程度的分組分多。利用這一原理，可以使輕重組分達到一定程度的分離。未穩(wěn)定原油的閃蒸分離過程，實質(zhì)上就是一次平衡汽化離。未穩(wěn)定原油的閃蒸分離過程，實質(zhì)上就是一次平衡汽化

47、過程。過程。閃蒸分離穩(wěn)定法有負壓閃蒸、正壓閃蒸、多級分離和閃蒸分離穩(wěn)定法有負壓閃蒸、正壓閃蒸、多級分離和大罐抽氣等四種方法。大罐抽氣等四種方法。其中負壓閃蒸和正壓閃蒸是油田上采其中負壓閃蒸和正壓閃蒸是油田上采用的主要原油穩(wěn)定工藝。多級分離和油罐烴蒸汽回收是另外用的主要原油穩(wěn)定工藝。多級分離和油罐烴蒸汽回收是另外兩種利用閃蒸原理從原油中分離并回收輕烴的方法，常作為兩種利用閃蒸原理從原油中分離并回收輕烴的方法，常作為原油穩(wěn)定的輔助方法。原油穩(wěn)定的輔助方法。 332 2、閃蒸分離法的原理流程、閃蒸分離法的原理流程 （1）負壓閃蒸法）負壓閃蒸法 是國內(nèi)采用最普遍的原油穩(wěn)定方法，工藝流程有兩種：是國內(nèi)采

48、用最普遍的原油穩(wěn)定方法，工藝流程有兩種：一是利用原油脫水后的溫度不再加熱直接進入穩(wěn)定裝置，該一是利用原油脫水后的溫度不再加熱直接進入穩(wěn)定裝置，該方法適用于脫水溫度較高、輕烴含量較少的原油；二是脫水方法適用于脫水溫度較高、輕烴含量較少的原油；二是脫水溫度較低，而要求輕烴拔出率高時，采用加熱負壓閃蒸流程，溫度較低，而要求輕烴拔出率高時，采用加熱負壓閃蒸流程，該方法與不加熱負壓閃蒸流程相比不僅投資增加，而且能耗該方法與不加熱負壓閃蒸流程相比不僅投資增加，而且能耗也高。也高。 34 負壓閃蒸穩(wěn)定的原理流程見圖負壓閃蒸穩(wěn)定的原理流程見圖4545。原油在穩(wěn)定塔上部進。原油在穩(wěn)定塔上部進行閃蒸，閃蒸分離后的

49、穩(wěn)定原油一般經(jīng)泵升壓后送入油罐。塔行閃蒸，閃蒸分離后的穩(wěn)定原油一般經(jīng)泵升壓后送入油罐。塔頂脫出的閃蒸氣經(jīng)負壓壓縮機壓縮至頂脫出的閃蒸氣經(jīng)負壓壓縮機壓縮至0.30.30.4MPa0.4MPa，然后由水，然后由水冷卻器冷到冷卻器冷到4040后送至三相分離器進行氣液分離，分別得到不后送至三相分離器進行氣液分離，分別得到不同凝氣和輕油。同凝氣和輕油。 圖4-5 負壓閃蒸原理流程圖 1電脫水器；2穩(wěn)定塔；3負壓壓縮機；4冷卻冷凝器；5三相分離器；6泵 35 目前，負壓穩(wěn)定裝置的規(guī)模通常為目前，負壓穩(wěn)定裝置的規(guī)模通常為 20104500104t/a，閃蒸溫度約閃蒸溫度約 65，閃蒸壓力為，閃蒸壓力為0.

50、07MPa左右，裝置的總拔出左右，裝置的總拔出率為率為0.41.5（質(zhì)量），多數(shù)在（質(zhì)量），多數(shù)在1以下。負壓閃蒸法流以下。負壓閃蒸法流程簡單，能耗較低，設(shè)備投資少，操作彈性大。程簡單，能耗較低，設(shè)備投資少，操作彈性大。 一般說來、負壓閃蒸分離法適用于密度較大的原油，因一般說來、負壓閃蒸分離法適用于密度較大的原油，因為較重的原油中所含的輕組分比較少，負壓閃蒸可得到比較為較重的原油中所含的輕組分比較少，負壓閃蒸可得到比較好的效果。若原油中輕組分含量較多，汽化量較大，此時利好的效果。若原油中輕組分含量較多，汽化量較大，此時利用氣體壓縮機抽吸耗功過多，會造成經(jīng)濟上的不合理，此時，用氣體壓縮機抽吸耗功

51、過多，會造成經(jīng)濟上的不合理，此時，可以采用正壓閃蒸分離法?？梢圆捎谜龎洪W蒸分離法。 36（2）正壓閃蒸法）正壓閃蒸法 正壓閃蒸法是在正壓下提高溫度，使原油中部分輕組分蒸正壓閃蒸法是在正壓下提高溫度，使原油中部分輕組分蒸發(fā)出來，達到穩(wěn)定的目的。正壓閃蒸法操作壓力分微正壓發(fā)出來，達到穩(wěn)定的目的。正壓閃蒸法操作壓力分微正壓（0.1020.105MPa）和正壓（）和正壓（0.20.3MPa），溫度），溫度80120，收率，收率1.03.5。正壓閃蒸法脫出氣可利用閃蒸塔的。正壓閃蒸法脫出氣可利用閃蒸塔的壓力，省掉外輸壓縮機；經(jīng)脫水后的原油須進一步加熱升溫后壓力，省掉外輸壓縮機；經(jīng)脫水后的原油須進一步加熱

52、升溫后才能進入穩(wěn)定塔。塔底穩(wěn)定原油的溫度較高，這部分熱量應(yīng)回才能進入穩(wěn)定塔。塔底穩(wěn)定原油的溫度較高，這部分熱量應(yīng)回收，穩(wěn)定原油與未穩(wěn)定原油換熱，保證了熱量的綜合平衡，降收，穩(wěn)定原油與未穩(wěn)定原油換熱，保證了熱量的綜合平衡，降低了能耗。正壓閃蒸法的原理流程見圖低了能耗。正壓閃蒸法的原理流程見圖4-6。 圖圖4-6 正壓閃蒸原理流程圖正壓閃蒸原理流程圖 1換熱器；換熱器；2加熱爐；加熱爐；3閃閃蒸塔；蒸塔；4冷凝冷凝器；器；5三相分三相分離器；離器；6泵泵 37（3）多級分離穩(wěn)定）多級分離穩(wěn)定 多級分離穩(wěn)定是將原油分若干級進行油氣分離穩(wěn)定，每多級分離穩(wěn)定是將原油分若干級進行油氣分離穩(wěn)定，每一級的油和

53、氣都接近于平衡狀態(tài)。這種方法實際上是用若干一級的油和氣都接近于平衡狀態(tài)。這種方法實際上是用若干次連續(xù)閃蒸使原油達到穩(wěn)定。其典型流程見圖次連續(xù)閃蒸使原油達到穩(wěn)定。其典型流程見圖47。 圖圖4- -7多級分離法流程多級分離法流程 1高壓分離器；高壓分離器；2中壓分離器；中壓分離器；3低壓分離器低壓分離器38 采用多級分離使原油穩(wěn)定的前提是井口來的油氣有足夠高采用多級分離使原油穩(wěn)定的前提是井口來的油氣有足夠高的壓力，亦即這一方法適用于高壓油田，可以充分利用地層能的壓力，亦即這一方法適用于高壓油田，可以充分利用地層能量實行原油穩(wěn)定。量實行原油穩(wěn)定。 多級分離穩(wěn)定的重要問題是分離級數(shù)的確定。多級分離穩(wěn)定

54、的重要問題是分離級數(shù)的確定。由平衡汽化由平衡汽化原理得知：原油的壓力低，溫度愈高，分出的氣體愈多；高壓原理得知：原油的壓力低，溫度愈高，分出的氣體愈多；高壓下分出的氣體中輕組分所占的比例（摩爾分數(shù)）較低壓下分出下分出的氣體中輕組分所占的比例（摩爾分數(shù)）較低壓下分出的氣體多；在輕組分揮發(fā)的同時伴隨著一些重組分的揮發(fā)。多的氣體多；在輕組分揮發(fā)的同時伴隨著一些重組分的揮發(fā)。多級分離法可以將級分離法可以將80%以上的丁烷保留在原油中，但同時原油中以上的丁烷保留在原油中，但同時原油中也保留了相當數(shù)量的乙烷和丙烷。因此，多級分離沒有完全解也保留了相當數(shù)量的乙烷和丙烷。因此，多級分離沒有完全解決原油穩(wěn)定問題

55、。為了能盡可能多地分離出乙烷和丙烷，勢必決原油穩(wěn)定問題。為了能盡可能多地分離出乙烷和丙烷，勢必要增加分離級數(shù)，但分離級數(shù)太多，會使投資過高。一般來說，要增加分離級數(shù)，但分離級數(shù)太多，會使投資過高。一般來說，最后一級是在接近常壓下分離的。分離級數(shù)常常在四級左右。最后一級是在接近常壓下分離的。分離級數(shù)常常在四級左右。39 國外對高壓油田采用多級分離穩(wěn)定時，為了保留汽油國外對高壓油田采用多級分離穩(wěn)定時，為了保留汽油組分，防止大部分丁烷及戊烷從原油中逸出，往往以保留組分，防止大部分丁烷及戊烷從原油中逸出，往往以保留某一組分在原油中的量為出發(fā)點，對分離級數(shù)加以控制，某一組分在原油中的量為出發(fā)點，對分離級

56、數(shù)加以控制，這就代替了那種先使它們蒸發(fā)，而后再用壓縮或吸收法加這就代替了那種先使它們蒸發(fā)，而后再用壓縮或吸收法加以回收的辦法。以回收的辦法。 多級分離是國外采用較多的一種穩(wěn)定工藝。分離級數(shù)多級分離是國外采用較多的一種穩(wěn)定工藝。分離級數(shù)一般一般34級，原油在逐級降壓分離中得到穩(wěn)定。其穩(wěn)定程級，原油在逐級降壓分離中得到穩(wěn)定。其穩(wěn)定程度較低（一般可脫出度較低（一般可脫出20的的C4）。為了使穩(wěn)定后原油飽和）。為了使穩(wěn)定后原油飽和蒸氣壓不致于太高，末級分離壓力一般不超過蒸氣壓不致于太高，末級分離壓力一般不超過0.05MPa，同時儲油罐應(yīng)配有大罐抽氣系統(tǒng)，以進一步降低油氣損耗。同時儲油罐應(yīng)配有大罐抽氣系

57、統(tǒng)，以進一步降低油氣損耗。這種穩(wěn)定工藝簡單易行，但前提是油井生產(chǎn)壓力較高，油這種穩(wěn)定工藝簡單易行，但前提是油井生產(chǎn)壓力較高，油氣有足夠的剩余能量用于多級分離。氣有足夠的剩余能量用于多級分離。 40（4）油罐烴蒸氣回收）油罐烴蒸氣回收 在開式油氣集輸系統(tǒng)中，常采用立式油罐儲存油品。在開式油氣集輸系統(tǒng)中，常采用立式油罐儲存油品。在油罐內(nèi)，原油的蒸發(fā)損失嚴重，特別是在儲存未穩(wěn)定原在油罐內(nèi)，原油的蒸發(fā)損失嚴重，特別是在儲存未穩(wěn)定原油的常壓固定頂罐內(nèi)，除了大、小呼吸損失外，還有閃蒸油的常壓固定頂罐內(nèi)，除了大、小呼吸損失外，還有閃蒸損失。從全國各油田油氣損耗調(diào)查測定情況看，油罐蒸發(fā)損失。從全國各油田油氣損

58、耗調(diào)查測定情況看，油罐蒸發(fā)損失約占總損耗的損失約占總損耗的4040左右。左右。為了減少這部分損失，有效為了減少這部分損失，有效的措施是采用油罐烴蒸氣回收工藝。的措施是采用油罐烴蒸氣回收工藝。 41 在常壓固定頂儲罐內(nèi)，蒸發(fā)損失一般由大呼吸損失和小在常壓固定頂儲罐內(nèi)，蒸發(fā)損失一般由大呼吸損失和小呼吸損失兩部分組成。大呼吸是在油罐進出油時形成的。呼吸損失兩部分組成。大呼吸是在油罐進出油時形成的。一一般來說，大呼吸時排氣量與進液量之比為般來說，大呼吸時排氣量與進液量之比為11.15m3/m3。未。未穩(wěn)定原油排氣量與進液量之比與原油組分、分離壓力有關(guān)。穩(wěn)定原油排氣量與進液量之比與原油組分、分離壓力有關(guān)

59、。蘇聯(lián)東烏克蘭田測得為蘇聯(lián)東烏克蘭田測得為1.218.9m3/t、美國霍金斯油田瀝青、美國霍金斯油田瀝青基原油為基原油為 11.6m3/m3。但是油罐排出油氣的濃度值在國內(nèi)外。但是油罐排出油氣的濃度值在國內(nèi)外測得的都很分散。測得的都很分散。1980年全國油氣損耗調(diào)查測得原油儲罐大年全國油氣損耗調(diào)查測得原油儲罐大小呼吸的油氣濃度為小呼吸的油氣濃度為65.5643.6g/m3。美國西部石油協(xié)會曾。美國西部石油協(xié)會曾測得大呼吸時油氣濃度為測得大呼吸時油氣濃度為2241968g/m3。 油罐小呼吸損耗是晝夜溫差變化引起的，油罐小呼吸損耗是晝夜溫差變化引起的，油氣濃度為油氣濃度為3232705g/m70

60、5g/m3 3，其組成為甲烷至十一烷，主要為丙烷、丁燒，其組成為甲烷至十一烷，主要為丙烷、丁燒和戊烷，平均分子量約和戊烷，平均分子量約5555。未穩(wěn)定原油的大、小呼吸和閃蒸。未穩(wěn)定原油的大、小呼吸和閃蒸損失排出氣體的平均分子量為損失排出氣體的平均分子量為4848。 42 油罐蒸發(fā)損失是由大、小呼吸引起的，采用抽氣法回油罐蒸發(fā)損失是由大、小呼吸引起的，采用抽氣法回收油罐烴蒸氣的過程和常壓閃蒸相似。但油罐中的原油往收油罐烴蒸氣的過程和常壓閃蒸相似。但油罐中的原油往往不是邊進邊出，常常有較長的靜止儲存時間。在這期間，往不是邊進邊出，常常有較長的靜止儲存時間。在這期間，油中的輕組分會不斷汽化，相當于微