提高原稳装置运行效率的优化操作

摘 要：天然气分公司轻烃销售受下游用户制约，需要进行相应的调整，本文提出了11种不同工况，可以根据不同需要选择相应的工况，进而实现提高原稳装置运行效率，降低能耗的目的。

关键词：限产 稳产 塔顶 加热炉 收率

一、前言

分公司生产轻烃的主要提供给大庆石化公司和精细化工厂等用户作为化工原料，以上用户实行装置一年一小检，三年一大检的检修制度，在大用户检修期间，出现轻烃滞销问题，分公司除采取天然气公司生产装置同步检修、向外埠调节用户车运轻烃等方法外，还要对装置进行限产。分公司气装置产量受限于生产装置处理气源与处理能力，一般可控性较差，分公司主要通过控制正压原稳装置产量来调节库存量，以调节产销平衡。为了提高原稳装置的运行效率，灵活、有效调整轻烃产量，以及降低单位产品综合能耗，本文研究确定原稳装置在限产、稳产和抢产三种情况下的最佳工况。

二、工艺现状

1.原设计工艺流程

来油（40℃，150kPa），首先进入原油缓冲罐，再经稳前油泵加压后与稳后油在油—油换热器中进行换热至185℃，进原油加热炉加热至220℃后，进入原油稳定塔。原油稳定塔操作压力为0.1MPa，塔底稳后原油由稳后油泵抽出加压后与稳前原油换热，温度由208℃降至65℃，返输至联联合站。稳定塔顶操作温度为100℃，塔顶脱出气经空冷器冷却至40℃，然后进入回流罐，进行油、气、水三相分离，分离出的液态烃由回流泵抽出加压后，一部分作为塔顶回流，用回流量控制塔顶温度，另一部分经计量后输至轻烃沉降罐沉降后输至储运罐区；分离出的不凝气进入500#浅冷装置进行处理；分离出的污水排入污水罐，由污水泵回注给采油厂[1]。

图1 原稳工艺流程图

2.工艺参数

近年来，由于原油处理量、原油品质以及装置换热器效果等发生改变，装置的主要运行参数进行过多次调整。根据运行经验，一大队杏三、杏九原稳运行参数一般控制在表1中所示范围内。

表1 设计参数与实际运行参数的比较

表1中加热炉出口温度、塔顶温度、塔顶压力以及空冷器出口温度均为影响原稳装置轻烃收率的主要参数，其中塔压需根据前段压降和稳定塔液位情况调节，空冷器出口温度受限于环境温度，这两个参数在实际运行中可调节的范围相对有限，加热炉出口温度和塔顶温度两个参数在实际运行中可调范围较大，可通过控制加热炉温度与塔顶温度调整装置轻烃收率。

三、模拟核算

1.设定工况计算

正压原稳原油稳定塔是典型的精馏塔，其塔顶回流的目的主要是为了清晰分割气烃组分，保证轻烃作为化工原料的品质，当轻烃中C12以上的重组分含量高于5.5%（w%）时，轻烃品质将达不到化工要求[2]，因此有必要控制塔顶温度，通过模拟计算确定闪蒸工艺塔顶温度不能高于170℃。当加热炉温度低于170℃时，可关闭塔顶回流；当加热炉温度高于170℃时，应打开塔顶回流，通过控制塔顶温度控制脱出气中重组分含量。

以杏三原稳工艺流程作为模型，设定了几种工况，并通过模拟计算，得出相应工况的收率情况。

2.计算结果与分析

通过控制加热炉温度与塔顶温度可实现轻烃收率在2.50%～5.89%之间波动，可根据实际运行要求合理调节；在相同的轻烃收率情况下（如工况4和工况9），处理每万吨原油选择工况4比工况9节省燃料气5898立方米。

3.经济效益

通过选择合适的运行工况，按照分公司目前每年原稳限产约一个月计算，在不进行任何改造、无任何投资的情况下，年可实现节约燃料气24.19万立方米，折合节约成本23.95万元。

四、结论及建议

以油气加工一大队杏三原稳装置生产实际，建议将原稳稳定塔顶温度设定值和控制范围进行调整规范。必要根据不同的生产要求，制订相应的操作参数，实现原稳装置分工况运行：

1.在装置限产期间，可采用闪蒸工艺流程，加热炉出口温度控制在170℃以下，装置轻烃收率约为2.5%～3.2%；

2.在装置稳产期间，可采用精馏工艺流程，加热炉出口温度控制在170～190℃之间，塔顶温度控制在140～150℃之间，装置轻烃收率约为3.0%～4.9%；

3.在装置抢产期间，可采用精馏工艺流程，加热炉出口温度控制在190～210℃之间，塔顶温度控制在130～140℃之间，装置轻烃收率约为4.9%～5.9%。

参考文献

[1]中国石油天然气集团公司人事服务中心，轻烃装置操作工，2004年6月.

[2]宋华，陈颖.化工分离工程，2003年4月.