CN101205484A - 原油三合一稳定处理工艺 - Google Patents

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Abstract

一种原油三合一稳定处理工艺，集原油稳定、轻烃回收和生产液化石油气的三合一处理工艺。将未稳定油流A直接处理生产出稳定原油和合格的LPG产品。如有从天然气中回收的轻烃B可掺入未稳定油流A中一起处理。本发明工艺过程大大简化，使工艺处理设备减少了许多，实现没有专设的原油稳定***，使原油稳定。实现没有专设的低压气回收压缩、脱水、冷冻和凝液分离回收的轻烃回收***，使天然气中重组分得到回收利用。取消了低压气压缩机能耗大户，天然气脱水设备，凝液回收和分离设备。既可减小设备的占用面积，节省设备投资费用，又使采用传统的轻烃回收工艺没有价值的回收的原油稳定闪蒸气变为有价值可回收轻烃，从而实现了节能减排的目的。

Description

原油三合一稳定处理工艺
技术领域
本发明属于原油稳定处理工艺，特别是一种集原油稳定、轻烃回收和生产液化石油气的三合一处理工艺。
背景技术
海上油气工艺处理流程：海上平台的油气产物经由平台上设置的油气处理***，将油气处理达到外输要求后分别经海管外输。对无条件输送的天然气，则在平台上经火炬烧掉或放空。
在平台上对所产油气的处理流程，有三种情况：1、将平台上所产油井产物经过油气水分离、原油脱水和稳定后经海管外输上岸、储存和销售。此种流程一般要经过三、四级油气工艺处理过程。2、在平台上将油井产物经过初步油气水分离后，将未经彻底脱水的含水和不稳定原油经海管输送上岸后，再做进一步处理使原油的含水和稳定合格后储存和销售。此种流程一般在平台上只需要经过一级或二级的简单油气水分离处理。3、在平台上不对油井产物作任何处理，直接油气混输上岸后再作处理。陆上终端的处理流程：在海上未经处理合格后的油流上岸后，要经油气分离、原油脱水和稳定的处理过程，才能使原油达到符合销售的标准。
在油气分离和原油稳定的过程中，会产生大量的低压闪蒸气。一般在陆上终端会设有轻烃回收***，回收利用这部分低压闪蒸气。即经过将气体回收压缩、脱水、冷冻和分离等过程回收气体中丙烷及以上重组分，叫轻烃回收***。
将轻烃回收***回收得到的轻烃再经过闪蒸和精馏加工生产LPG产品，并得到副产品—塔顶闪蒸气(可作为燃料气)和稳定的凝析油。
陆上工艺处理流程包括三大步骤：①、油气水分离、脱水、原油稳定、储存和销售；②、低压闪蒸气的回收压缩、脱水、冷冻和凝液分离的轻烃回收过程；③、将回收得到的轻烃经闪蒸和精馏生产LPG产品。
FPSO工艺处理流程：海上浮式生产储存和外输油轮简称FPSO，在我国海上油田使用的FPSO有两种不同的工艺处理流程。1、在FPSO上只有油气水分离、脱水和原油闪蒸稳定处理流程。所产生低压闪蒸气经火炬放空，储油舱排出气体由排气阀放空。2、在FPSO上的工艺处理流程是在上述1的基础上增加了轻烃回收***(流程同陆上终端的轻烃回收***)和LPG生产、储存和外输***。
由于国际油价的不断上涨和贯彻执行节能减排的国家政策，在FPSO上设置轻烃回收和生产LPG***是肯定的发展方向。使得FPSO上的工艺处理流程与陆上终端处理流程相一致。包含有轻烃回收***和LPG生产、储存和外输***。
发明内容
本发明的目的是提供一种原油三合一稳定处理工艺，通过简化流程合理地控制相变过程和操作参数，实现了陆上终端或FPSO上通常需要经过原油稳定、轻烃回收和生产LPG三个工艺处理过程，简化为只使用其中最后一个生产LPG工艺处理过程，即可完成全部处理工艺。将未稳定油流A直接处理生产出稳定原油和合格的LPG产品。如有从天然气中回收的轻烃B可掺入未稳定油流A中一起处理。
本发明将进口A的未稳定油流经加热升温后直接送入脱乙烷重沸吸收塔3和其后的脱丁烷精馏塔6处理；从脱乙烷重沸吸收塔3塔顶排出的是经吸收回收轻烃后的干气E，从脱丁烷精馏塔6塔底排出经换热冷却后得到的是稳定原油C和塔顶出口经冷凝和泵增压后得到液化石油气产品D；用一套设备流程完成原油稳定，从原油稳定的闪蒸气中回收轻烃和生产液化石油气的原油三合一稳定处理工艺。
所述的对于大型精馏塔设备由压力调节阀1、换热器2、脱乙烷重沸吸收塔3和塔底重沸器3-1、增压泵4、换热器5、脱丁烷精馏塔6和塔底重沸器6-1及冷却器6-3，回流缓冲罐6-4和回流泵6-5、冷却器7、丙烷蒸发器8、循环泵9、丙烷蒸发器10、缓冲罐11、LPG增压泵12和分子筛13组成，压力调节阀1、换热器2与脱乙烷重沸吸收塔3中部相通，脱乙烷重沸吸收塔3顶部有管E直接与干气出口用户相通，脱乙烷重沸吸收塔3下部有管与增压泵4、换热器5与脱丁烷精馏塔6的中部相通；大型脱丁烷精馏塔6底部与换热器5、塔底重沸器3-1、换热器2、冷却器7相通；在冷却器7后分两股，一股经丙烷蒸发器8、循环泵9与脱乙烷重沸吸收塔3顶部相通，另一股C与稳定原油储罐相通；脱丁烷精馏塔6顶部经冷却器6-3，回流缓冲罐6-4底部液体进回流泵6-5与6塔顶相通、回流缓冲罐6-4顶部气体经丙烷蒸发器10、缓冲罐11和LPG增压泵12与出口D相通。
所述的对于小型精馏塔设备由压力调节阀1、换热器2、脱乙烷重沸吸收塔3和塔底重沸器3-1、增压泵4、换热器5、脱丁烷精馏塔6和塔底重沸器6-1及塔顶部分冷凝器6-2、冷却器7、丙烷蒸发器8、循环泵9丙烷蒸发器10、缓冲罐11、LPG增压泵12组成，压力调节阀1、换热器2与脱乙烷重沸吸收塔3中部相通，脱乙烷重沸吸收塔3顶部有管E直接与干气出口用户相通，脱乙烷重沸吸收塔3下部有管与增压泵4、换热器5与脱丁烷精馏塔6的中部相通；小型脱丁烷精馏塔6底部与换热器5、塔底重沸器官3-1换热器2、冷却器7相通，在冷却器7后分两股，一股经丙烷蒸发器8、循环泵9与脱乙烷重沸吸收塔3顶部相通；另一股C与稳定原油储罐相通；脱丁烷精馏塔6顶部经部分冷凝器6-2与丙烷蒸发器10、缓冲罐11和LPG增压泵12出口D相通。
所述的进口A的未稳定油流已经过油气水初步分离和脱水后的液相或气液两相油气流，如有从天然气中回收的轻烃B可掺入到进口A中；在脱乙烷重沸吸收塔3顶部增加强制外回流，用以吸收脱乙重沸吸收塔3塔顶闪蒸汽中的轻烃，强制外回流介质是脱丁烷精馏塔6塔底出口的稳定原油C。
所述的脱丁烷精馏塔6塔顶出口气体的回流冷凝有两种形式：第一种对于大型精馏塔的塔顶气采用两段冷凝冷却，第一段的冷凝液经泵去塔顶回流，第二段将回流缓冲罐6-4顶部气体经丙烷蒸发器10冷凝后由LPG增压泵12送去LPG储罐储存；第二种对于小型精馏塔采用塔顶部分冷凝器6-2冷凝回流。
所述的丙烷蒸发器8和10可以是使用其他冷剂作为冷源的蒸发器或换热器。
所述的换热器5、塔底重沸器3-1和换热器2应首先与脱丁烷精馏塔6塔底出口连接。
本发明使原油稳定，轻烃回收和生产液化石油气的过程大大简化，使工艺处理设备减少了许多，实现没有专设的原油稳定***，使原油稳定。实现没有专设的低压气回收压缩、脱水、冷冻和凝液分离回收的轻烃回收***，使天然气中重组分得到回收利用。取消了低压气压缩机能耗大户，天然气脱水设备，凝液回收和分离设备。既可减小设备的占用面积，节省设备投资费用，又使采用传统的轻烃回收工艺没有价值的回收的原油稳定闪蒸气变为有价值可回收轻烃，从而实现了节能减排的目的。
附图说明
图1是本发明对于大型精馏塔设备流程图；
图2是本发明对于小型精馏塔设备流程图。
具体实施方式
如图1和图2所示，经过油气水初步分离、油流脱水和除去机械杂质处理后的未稳定油流A，如有从天然气中回收的轻烃B可掺入未稳定油流A中，经压力调节阀1控制压力和换热器2换热升温后进入脱乙烷重沸吸收塔3。为了减少脱乙烷塔顶排出气体E中的C3及以上重组分，在塔顶增加强制外回流吸附回收塔顶闪蒸汽中轻烃。要求的塔底出口油流中C2含量，可通过调节塔顶排出气体的量来控制。从塔底出口的油流经增压泵4升压和换热器5换热后进脱丁烷精馏塔6。
在脱丁烷精馏塔6中利用精馏原理脱除油流中C4及以下轻组分，使从塔底出口油流达到稳定，标准是37.8℃时蒸汽压小于70KpaA.塔底出口的稳定油品经过换热器5、塔底重沸器3-1和换热器2换热后再经过冷却器7将油流冷却到要求的储存温度后分为两股：一股C去油罐储存。另一股进入丙烷蒸发器8冷却后经循环泵9增压后从塔顶进入脱乙烷重沸吸收塔3。
从脱丁烷塔6塔顶出来的气体的冷凝过程由两种形式：第一种对于大型的精馏塔塔顶气经两段冷凝冷却，如图1所示，第一段：经冷却器6-3，回流缓冲罐6-4，由回流泵6-5将冷凝液送去脱乙烷重沸吸收塔3顶部作为吸收剂；第二段：回流缓冲罐6-4顶部气体，可经分子筛13脱水后进丙烷蒸发器10(如气体未经脱水要控制丙烷蒸发冷却温度在0℃以上)将气体冷凝液化成LPG后，进缓冲罐11和LPG增压泵12送去LPG储罐储存。第二种对于小型精馏塔，如图2所示，塔顶出来的气体经过塔顶部分冷凝器6-2冷凝作为塔顶的热回流，回流比在1.0～3.0之间，主要冷凝C5 +以上组分作为回流介质。从塔顶部分冷凝器6-2出来的主要是C3和C4气体，经丙烷蒸发器10，控制丙烷蒸发冷却温度在0℃以上，也可注入甲醇防冻剂F后，将气体冷凝液化成LPG进入缓冲罐11，再进入LPG增压泵12增压后作为LPG产品D去储存和销售；
本发明的设备由压力调节阀1、换热器2、脱乙烷重沸吸收塔3和塔底重沸器3-1、增压泵4、换热器5、脱丁烷精馏塔6和塔底重沸器6-1及塔顶部分冷凝器6-2或冷却器6-3，回流缓冲罐6-4和回流泵6-5、冷却器7、丙烷蒸发器8、循环泵9、丙烷蒸发器10、缓冲罐11、LPG增压泵12和分子筛13组成。其流程特征是压力调节阀1、换热器2与脱乙烷重沸吸收塔3中部相通，脱乙烷重沸吸收塔3顶部有管E直接与干气用户相通，脱乙烷重沸吸收塔3下部有管与增压泵4、换热器5与脱丁烷精馏塔6的中部相通。脱丁烷精馏塔6底部与换热器5、塔底重沸器3-1、换热器2、冷却器7相通。在冷却器7后分两股，一股经丙烷蒸发器8、循环泵9与脱乙烷重沸吸收塔3顶部相通；另一股C与稳定原油储罐相通。对于小型脱丁烷精馏塔6，如图1所示，顶部气体经部分冷凝器6-2冷凝后与丙烷蒸发器10、缓冲罐11和LPG增压泵12出口D相通。对于大型的脱丁烷精馏塔6，如图2所示，塔顶气体经两段冷凝冷却，第一段：经冷却器6-3，回流缓冲罐6-4，回流泵6-5与脱乙烷重沸吸收塔3顶部相通；第二段：回流缓冲罐6-4顶部气体，如含水较高可经分子筛13脱水后，与丙烷蒸发器10、缓冲罐11和LPG增压泵12出口D相通。
进口A的未稳定油流已经过油气水初步分离和脱水后的液相或气液两相油气流，如有从天然气中回收的轻烃B可掺入到进口A中。
在脱乙烷重沸吸收塔3顶部增加强制外回流，用以吸收脱乙重沸吸收塔3塔顶闪蒸气中的轻烃，强制外回流介质是脱丁烷精馏塔6塔底出口的稳定原油C。
脱丁烷精馏塔6塔顶出口气体的回流冷凝有两种形式：第一种对于小型精馏塔采用塔顶部分冷凝器6-2冷凝回流；第二种对于大型精馏塔的塔顶气采用两段冷凝冷却，第一段的冷凝液经泵去塔顶回流，第二段将回流缓冲罐6-4顶部气体经丙烷蒸发器10冷凝后由LPG增压泵12送去LPG储罐储存。
丙烷蒸发器8和10可以是使用其他冷剂作为冷源的蒸发器或换热器。
换热器5、塔底重沸器3-1和换热器2应首先使用脱丁烷精馏塔6塔底出口的稳定原油作为热源，不足时使用其他外加热源。

Claims (7)

1.一种原油三合一稳定处理工艺，其特征是将进口(A)的未稳定油流经加热升温后直接送入脱乙烷重沸吸收塔(3)和其后的脱丁烷精馏塔(6)处理；从脱乙烷重沸吸收塔(3)塔顶排出的是经吸收回收轻烃后的干气(E)，从脱丁烷精馏塔(6)塔底排出经换热冷却后得到的是稳定原油(C)和塔顶出口经冷凝和泵增压后得到液化石油气产品(D)；用一套设备流程完成原油稳定，从原油稳定的闪蒸气中回收轻烃和生产液化石油气的原油三合一稳定处理工艺。
2.据权利要求1一种原油三合一稳定处理工艺，其特征是对于大型精馏塔设备由压力调节阀(1)、换热器(2)、脱乙烷重沸吸收塔(3)和塔底重沸器(3-1)、增压泵(4)、换热器(5)、脱丁烷精馏塔(6)和塔底重沸器(6-1)及冷却器6-3，回流缓冲罐(6-4)和回流泵(6-5)、冷却器(7)、丙烷蒸发器(8)、循环泵(9)、丙烷蒸发器(10)、缓冲罐(11)、LPG增压泵(12)和分子筛(13)组成，压力调节阀(1)、换热器(2)与脱乙烷重沸吸收塔(3)中部相通，脱乙烷重沸吸收塔(3)顶部有管(E)直接与干气出口用户相通，脱乙烷重沸吸收塔(3)下部有管与增压泵(4)、换热器(5)与脱丁烷精馏塔(6)的中部相通；大型脱丁烷精馏塔(6)底部与换热器(5)、塔底重沸器(3-1)、换热器(2)、冷却器(7)相通；在冷却器(7)后分两股，一股经丙烷蒸发器(8)、循环泵(9)与脱乙烷重沸吸收塔(3)顶部相通，另一股(C)与稳定原油储罐相通；脱丁烷精馏塔(6)顶部经冷却器(6-3)，回流缓冲罐(6-4)底部液体进回流泵(6-5)与(6)塔顶相通、回流缓冲罐(6-4)顶部气体经丙烷蒸发器(10)、缓冲罐(11)和LPG增压泵(12)与出口(D)相通。
3.据权利要求1一种原油三合一稳定处理工艺，其特征是对于小型精馏塔设备由压力调节阀(1)、换热器(2)、脱乙烷重沸吸收塔(3)和塔底重沸器(3-1)、增压泵(4)、换热器(5)、脱丁烷精馏塔(6)和塔底重沸器(6-1)及塔顶部分冷凝器(6-2)、冷却器(7)、丙烷蒸发器(8)、循环泵(9)丙烷蒸发器(10)、缓冲罐(11)、LPG增压泵(12)组成，压力调节阀(1)、换热器(2)与脱乙烷重沸吸收塔(3)中部相通，脱乙烷重沸吸收塔(3)顶部有管(E)直接与干气出口用户相通，脱乙烷重沸吸收塔(3)下部有管与增压泵(4)、换热器(5)与脱丁烷精馏塔(6)的中部相通；小型脱丁烷精馏塔(6)底部与换热器(5)、塔底重沸器(3-1)换热器(2)、冷却器(7)相通，在冷却器(7)后分两股，一股经丙烷蒸发器(8)、循环泵(9)与脱乙烷重沸吸收塔(3)顶部相通；另一股(C)与稳定原油储罐相通；脱丁烷精馏塔(6)顶部经部分冷凝器(6-2)与丙烷蒸发器(10)、缓冲罐(11)和LPG增压泵(12)出口(D)相通。
4.根据权利要求1一种原油三合一稳定处理工艺，其特征是进口(A)的未稳定油流已经过油气水初步分离和脱水后的液相或气液两相油气流，如有从天然气中回收的轻烃(B)可掺入到进口(A)中；在脱乙烷重沸吸收塔(3)顶部增加强制外回流，用以吸收脱乙重沸吸收塔(3)塔顶闪蒸汽中的轻烃，强制外回流介质是脱丁烷精馏塔(6)塔底出口的稳定原油(C)。
5.根据权利要求1一种原油三合一稳定处理工艺，其特征是脱丁烷精馏塔(6)塔顶出口气体的回流冷凝有两种形式：第一种对于大型精馏塔的塔顶气采用两段冷凝冷却，第一段的冷凝液经泵去塔顶回流，第二段将回流缓冲罐(6-4)顶部气体经丙烷蒸发器(10)冷凝后由LPG增压泵(12)送去LPG储罐储存；第二种对于小型精馏塔采用塔顶部分冷凝器(6-2)冷凝回流。
6.根据权利要求1一种原油三合一稳定处理工艺，其特征是丙烷蒸发器(8)和(10)可以是使用其他冷剂作为冷源的蒸发器或换热器。
7.根据权利要求1一种原油三合一稳定处理工艺，其特征是换热器(5)、塔底重沸器(3-1)和换热器(2)应首先与脱丁烷精馏塔(6)塔底出口连接。
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