中原油田油气储运中心集输大队 河南濮阳 457006
摘要：中原濮城油田经过30余年的开发，油田已进入高含水采油期，在原油脱水处理过程中，节能降耗，挖潜增效成为了油田开发生产中至关重要的问题，而原油集输系统能耗一般占原油生产总能耗的30%-40%，是油田节能降耗挖潜增效的重点，而尽量使集输工艺优化不但可以保证安全生产，同时也可以降低能耗，最大限度的实现经济利益。
关键词：濮城油田（联合站）、工艺改造、轻烃回收、挖潜增效
1、集输系统现状简介
采油二厂油气集输大队成立于2004年12月，管理着濮三联合站、濮一转接站，濮二转接站和计量队四个基层单位，担负着全厂的油气处理、分区计量、轻烃回收、原油外销、外输等重要的生产任务。2007年9月通过濮城油田油气集输系统整体优化调整工程把濮城油田的原油集中在濮三联进行电脱水，稳定。将濮一、濮二联合站变成转接站。本系统采用常压储罐储存的开式流程。几年来，以安全生产为前提，以经济效益为中心，以争创一流集输队伍为目标，以五项劳动竞赛为载体，发扬团队精神，加强管理，优化工艺，节能降耗，挖潜增效，开展职工创新创效等措施，保证了整体管理水平的提高。在现有的集输生产状况下，如何进一步的提高轻烃回收率，提高轻烃产量是摆在我们集输人面前的又一重要课题。由分离器进行初级分离的天然气中含有大量轻烃成分，有必要天然气凝液回收。原有的天然气轻油回收装置采用的是冬季自然风冷。回收效果不佳。需进一步改进工艺，提高轻烃回收率。
2、影响濮三联稳定系统轻烃回收率因素分析
濮三联采用负压闪蒸稳定处理工艺，负压稳定处理装置在原油电脱水工艺之后，进装置的未稳定原油经过加热之后进入稳定塔闪蒸（进塔温度80～85℃），闪蒸分离后的稳定原油直接进入净化油罐或输油泵外输。闪蒸气由负压螺杆压缩机从稳定塔塔顶抽出，依次进一级、二级浮头式冷却器，经过冷却后凝析液进一、二级凝液罐，不凝气再进三相分离器进行气、液分离,分离后分别将得到液态轻烃压入轻油罐，不凝气进天然气管网（工艺流程见图1）。
2.1冷却器
濮三联稳定系统闪蒸汽冷却采用压缩机进出口两级冷却工艺，主要设备为水冷浮头式冷却器，冷却水年平均温度18℃；一级冷却器进口温度75℃，出口47℃；二级冷却器进口温度70℃，出口45℃，进天然气管网平均温度34℃。由上述数据可知，由于闪蒸汽冷却后进天然气管网温度仍然较高，两级冷却工艺不能完全满足冷却要求。
2.2、不凝汽
稳定系统闪蒸汽经过两级冷却后进入天然气管网，由于重组分不能完全分离，冬季大量凝析液在天然气管网末端析出，只能通过排污系统排入排污池，最后挥发至大气中，不凝汽重组分大量流失影响轻烃收率。
2.3、冷却水
濮三联清水管网共包括浮头式冷却器冷却水、压缩机润滑油冷却水、锅炉用水、注水泵润滑油冷却水、生活用水等几部分。清水管网经过数次维修改造，地下管线繁杂，各设备、设施用水不均衡，导致稳定系统冷却水流量变化大，冷却水量不足。
2.4、其它方面因素
2.4.1参数控制方面对轻烃收率影响
①塔顶负压控制在-0.03～-0.05Mpa，并且随着电脱水器处理量的变化，塔顶负压变化剧烈。
②负压螺杆压缩机排气温度控制在50～60℃，控制温度偏低。
③不凝汽压力控制在0.23Mpa，压力控制偏低。
2.4.2设备因素
①浮头式冷却器结垢，导致换热系数降低对轻烃收率影响。
②稳定塔塔盘结盐，造成有效蒸发面积减小对轻烃收率影响等。
3、提高轻烃回收率的主要工艺方案
3.1工艺改造
3.1.1濮三联稳定系统采用负压螺杆压缩机进、出口两级冷却工艺，不能完全满足冷却要求，在原工艺基础上增加压缩机出口三级冷却器及配套凝液罐，提高轻烃收率（见工艺改造后流程示意图2）。
图4 天然气中轻烃回收流程示意图
3.2合理调整工艺参数
3.2.1针对濮三联清水管网地下管线繁杂，稳定系统冷却水流量变化大，冷却水量不足的问题，对濮三联清水管网用水量进行了调整，合理分配稳定冷却水与生活用水、锅炉用水等保证了浮头式冷却器的供水压力。
3.2.2针对负压螺杆压缩机排气温度、排气压力、不凝汽压力、天然气管网压力，原油进稳定塔温度等关键参数进行调整，保证参数高效，合理。
3.3、提高设备效率
因长期运行设备结盐、结垢等，降低设备运行效率。
3.3.1浮头式冷却器结垢，导致换热系数降低。制定高压射流除垢计划，每两年对冷却器除垢一次，2008年8月对一、二级冷却器实施一次，目前运行良好，效果明显。
3.3.2稳定塔塔盘结盐，造成有效蒸发面积减小。制定稳定塔水洗计划，每半年水洗除盐一次，2009年9月实施一次，至今运行平稳未发生塔盘盐堵现象。
4、效益分析
濮三联合站2009年全年各月稳定产轻油量
注：原油月产量基本维持在42000t左右
依上图所示，可以很清楚的看到原油产量基本变化不大的情况下气温对轻油产量的严重影响，温度越高，轻油产量越低。
4.1通过技术改造后，轻烃收率明显增加。
4.1.1在原冷却工艺基础上增加压缩机出口三级冷却器及配套凝液罐后，轻烃产量日均增加1.2吨。
4.1.2在天然气管网增加冷却器及风冷换热器，改造后经现场测试，效果较明显。
现场测试数据
时间：2008月3月8日22：00—2008月3月9日6：00
天气：晴，北风2—3级，气温3—12℃
地点：濮三联1#冷却器，天然气温度10.8—20.6℃。
回收轻烃：分离器（φ1200），回收轻烃液位85cm。
计算轻油量m=π×R2×ρ×h=π×0.62×700×0.85=672.6 kg。按冬季5个月150天计算:全年增产m总=672.6 kg×150天×2台=201.8吨
4.1.3对濮三联清水管网进行了工艺改造，使稳定冷却水与生活用水、锅炉用水彻底分离，每天轻烃产量增加2.1吨。
4.2、浮头式冷却器高压射流除垢和稳定塔塔盘水洗以来，运行良好，未影响轻烃收率。
上述措施从2008年11月开始实施，2009年11月实施完毕，轻烃收率大幅提高，2009年11月21日-12月30日，十天平均日产轻油42.3吨，与去年同期对比增产6.1吨，轻烃收率由2.2%提高目前的3.1%，并减小了凝析液对天然气计量，消除了锅炉、加热炉燃烧器易熄火，排污池油气浓度大的安全隐患。
作者简介：
吴彩霞（1978年3月9日）、女、汉族、山东鄄城人、工程师主要从事油气储运工作。
论文作者:吴彩霞
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/24
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