原油闪蒸装置在海上油田应用和探究

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1、原油闪蒸装置在海上油田应用和探究　　摘要中国南海一批海上油田自产原油的闪点均低于60℃，若作为主电站燃料，则不能满足规范及操作安全的要求。为了增加系统安全性，拟采用原油闪蒸装置对低闪点原油进行处理，提高其闪点，使油品性质稳定。文章通过对原油闪蒸装置的处理流程、设施、具体试验及油品分析等介绍，说明闪蒸处理手段的特点和实用性，为相关的海上低闪点原油处理提供借鉴和应用经验。关键词真空闪蒸装置；闪蒸原理及可行性分析；流程及设施；闪蒸试验中图分类号：TE868文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）19-0124-0310原油发电机在海上油田的应用较为普遍，多使用自产原油作为主要

2、燃料。目前在中海油的南海海上油田的多个项目中，均出现了平台自产原油的闪点都低于60℃的情况，范围从43℃低至26℃。南海平台的最高环境温度约为35℃，而发电机房内的环境温度通常为45℃，则此类原油的闪点已普遍低于发电机的日常运行环境温度。按照国内外各安全检验机构如COOOSO、CCS、DNV等颁布的规范中，均对发电机所用燃油的闪点温度有所规定和限制，如在CCS颁布《海上移动平台入级与建造规范》（2005）第四篇“通用机械设备与管系”、“1.1.18.1条”中规定：主推进机械及发电机原动机或锅炉用的燃油，其闪点（闭杯试验）一般应不低于60℃；以及在“1.1.18.2条”中对燃油的特性参

3、数作了规定：对于限制作业区平台，如有专门措施，其燃油的贮藏或使用处所环境温度能限制在低于该燃油闪点10℃以下范围内时，可允许使用闪点低于60℃但不低于43℃的燃油。可见此类自产原油的闪点已不能满足规范和安全操作的要求，在实际运行中将存在非常大的安全隐患，如发生火灾甚至产生闪爆。因此，较好的做法是采用专门的炼油设施对这类原油进行处理，提升其闪点达到安全等级的水平。但鉴于平台上的空间容量及结构承重都十分有限，难以如陆上炼厂那样采用大型、且流程较复杂的工艺处理设施，因此中海油公司组织专家并联系相关厂商进行了研讨和开发，经过筛选和甄别，着重考虑了通过蒸馏原油中的轻质组分以提高闪点的方案。20

4、09年底，经与深圳市威诺达工程技术有限公司及中山凯旋真空技术有限公司进行了详细技术研讨和可行性实验后，决定采用以真空闪蒸设备提取出原油中轻质组分的方案。下面对该真空闪蒸装置处理低闪点原油的可行性、技术性及应用实例进行介绍。1原油真空闪蒸原理介绍10物质的沸点会随压力的增大而升高，反之也会随压力的降低而降低，因此原油中的可凝性气体在真空及较高温度的环境下将较易于挥发出来，真空闪蒸蒸馏的基本原理即利用于此。其通过减压（创造真空环境）和加热的手段，使原油中的轻质组分迅速气化，之后轻组分将浓集于气相、重组分浓集于液相，便可进行分离。根据此原理，可设置脱气塔对低闪点原油进行加热，并通过罗茨真空

5、泵形成一定真空度，原油中的轻质组分（乙烷→丁烷）在温度和真空度的双重作用下将从流体中挥发出来，从塔顶被抽出，后可经冷凝器回收；经处理的原油则从塔底流出，进入储油罐。原油中的轻组分含量减少后，蒸汽压降低，闪点得到提升，油品性质更加稳定。重要的是：①原油需要被加热到一定温度；②塔内需要具备一定的真空度。在这两项的合力作用下，原油中的轻组分可以得到有效的抽出及分离，从而实现油品闪点的提高，因此真空闪蒸手段也可看作是通过物理的方式分离出原油中轻烃部分的一种做法。2原油真空闪蒸手段的可行性分析10从油品物性来看，轻质原油中是因为所含轻组分的比例较大而造成闪点较低，而决定所采用真空度大小的因素取

6、决于油质中轻组分的类别，若所含轻组分的类型越轻、越容易蒸发，则对真空度的要求越高，也就是说在同等温度条件下，轻质原油比中质原油需要更低的真空度以将其中的轻组分抽取出来。另外，轻组份含量高也说明其中的轻质组份所占比重较大，则需要被抽取的比例也较大，因此除了要求有一定的真空度外，也需要设置更大的真空抽速来满足其中轻组分多、蒸发快的要求。此外，真空度的高低与温度有密切联系，如从初馏点的角度分析，若某原油的初馏点为95℃，即该原油中的轻组分在此温度下时是较易被抽提的，而此时所需的真空度也就可以相对降低。因此在一定的温度、流速等条件下，油品中轻组分的性质和种类将决定在进行闪蒸时所需要的真空度；

7、同时轻组分的类别也会影响真空度的大小，油中的组分特性（特性又取决于组分的类别）越轻，则越容易被抽取，所需的真空度也会相对降低。3真空闪蒸流程及设施配置描述为应对在平台上需要简易可行的操控要求，真空闪蒸系统的流程设置并不复杂，主要设备构成（图1）：①脱气塔（包括脱气室、集油室）；②真空系统（真空泵组+启动干式泵）；③原油输送系统（进/出口输油泵）；④加热系统（塔内加热）；⑤轻组分冷凝回收系统；⑥吹扫及清洗系统（介质：柴油/氮气）；⑦仪表控制系统。流程特点介绍