简述原油处理工艺流程优化

王晓勇

摘要：油田开采是国民经济支柱产业，因为原油是工业生产与进出口贸易等多领域的基础物质保障，所以切实优化原油处理工艺至关重要。而油田开发是一项对专业性、安全性要求较高的系统工程，且需要综合考量所在区域地质结构条件及油田产品特征，组织专家学者进行磋商研讨，拟定可行的综合开采方案，满足油田发展实际需求。

关键词：油田开采；原油处理；地质结构；开采方案；

原油处理就是采取相应技术对其进行脱水、脱盐处理，并有效排除颗粒杂质，确保原油质量符合商品原油要求，在专业领域又被称之为原油脱水。本文从化学破乳剂、重力沉降技术、机械处理及离心技术四方面简要论述了不同原油处理技术的内部机理，并提出了几种合理的改进方案，旨在提高原油处理效率。

1原油处理工艺分类

1.1利用破乳剂表面张力与活性特征实现油水分离

经过大量理论研究与实践积累可知，破乳需要经历油水分离、物质絮凝、生物膜排水等一系列中间环节。由于破乳剂表面张力较大，物质活性较高，所以能够降低原油中乳化剂的稳定性，达到油水分离的目的。专业研究学者海尔迪安德等人利用对称平面平行膜模型，借助破乳剂对表面张力梯度的破坏和优良的排水能力，充分证实了其内在机理。在未加入破乳剂的情况下，两相液滴的充分混合使得吸附在其表面的天然乳化剂分析呈负界面张力梯度，而借助破乳剂，能够将负界面张力梯度转变为正界面张力梯度。

1.2利用重力效应进行脱水处理

将油气水混合物静止搁置在反应容器内一段时间，利用重力及物理不相容原理进行油水分离。首先，重力沉降的优势主要体现在如下几方面：其一，在沉降罐中，自然静置和聚结尽管需要耗费一定的时间，但此过程不需要加热处理，可以在很大程度上节约能源；其二，利用重力沉降技术可以有效避免油气主体组分的损耗，且不会对原有的密度属性造成影响；其三，重力沉降技术工艺便捷，对自动化技术水平要求不高；

重力沉降技术的缺陷如下：其一，如果原有乳状液中的天然气含量超过一定限度，为避免三相物质混合不均对沉降罐造成剧烈的冲击，需避免使用重力沉降技术进行脱水处理；其二，沉降罐自身体积较大，增加了运输及维养难度，不适宜在海上平台使用；其三，原油自身的酸性盐含量较高，极易对罐体造成腐蚀；其四，沉降罐的表面积较大，热损值及维养经费较高；其五，沉降罐截面面积过大会导致罐内流动受阻，影响其性能稳定发挥。这里立式溢流沉降罐是较为常见的原油脱水设备，其具有操作流程简便、仪表控制精确度高等特征，受到业内人士的大力推崇。

1.3依靠机械运作脱水处理

为有效缓解重力沉降区内流通不均匀的问题，应当采取合理措施改善重力沉降效应。比如，在沉降区恰当的位置增设挡板、添加聚结介质，此类工艺在专业领域又被称之为机械脱水，而用于脱水的配套容器又被称之为聚结器。

在选择聚结介质的过程中，应当尽可能选择兼具亲水性和憎油性的物质，并最大限度的增加其表面积，促进水滴聚结。发达国家通常会使用经过压实处理的刨花或木屑等作为主要聚结材料，提高水滴聚结效率，依靠重力效应实现原油的分离提纯。早在上世纪九十年代，大港油田就已经成功利用陶粒聚结的方式实现了原油的分离提纯。

1.4依靠离心力脱水处理

离心脱水的根本原理在于利用多种介质的密度差异产生不同的离心力效应。通常，离心设备的转速与离心力成正比，也就是说，转速越大，油水分离效果就越好。混合物中各组分物质密度存在明显差异，通过离心设备的分离处理，可以有效排除重组分物质，分离分散相与连续相。

2优化原油处理工艺的具体流程

2.1油气分离技术

从理论研究角度来说，分离级数与储罐内原油回收效率呈正比例关系，但分离技术过度增加，会造成原油回收效率降低，同时增加后续运营投资费用，影响经济效益。在选择分离压力的过程中，要综合考量原油组成成分及管道输送压力条件，经过相平衡理论运算，确定最适宜的分离压力值。本文笔者基于实例，借助国际最尖端油气加工模拟软件工程，推荐采用二级分离工艺，将一级分离压力控制在1.1兆帕左右，二级分离压力为0.3兆帕，以此提高原油回收效率，节约资金。

2.2电脱水洗盐处理

众所周知，伊拉克地区的储油量居世界前列，其盛产的原油中含有大量的高分子聚合物和乳化剂，结合行业应用较为广泛的电脱水、电脱盐工艺，可以有效降低洗盐水量，提高资源利用率。

2.3原油稳定工艺

原油稳定工艺的宗旨在于有效排除其中的轻组分物质，降低原油的饱和蒸气压，确保原油开采、提纯及运输的安全性。此类工艺应用效果较好的是微正压闪蒸法，此类工艺可以将经过脱盐处理的原油直接输送到稳定塔内，再经过一系列处理运往天然气中转处理厂。原油稳定的优势在于，可以实时调节罐体温度和稳定塔温度。

2.4原油处理方案对比

本文深度剖析了分离提纯、电脱及稳定工艺的原理和优势特征，并通过客观对比，推荐使用两级分离，两级脱水，一级常压稳定的工艺处理方案，提高原油回收效率。借助现阶段最尖端的油气加工模拟软件，提出如下方案：

1）方案一

原油进入去高压压缩机，进行油、气、水三相初步分离，重组分游离水等被有效分离排入水处理区，之后原油进入油-油换热器，经过加热处理进入去稳定器压缩机，与处理合格的热油进行热交换。然后经加热处理的原油进入去低压压缩机进行二级分离处理，利用脱水泵进行三相分离，将原油出口含水量控制在百分之十以内。脱水后的原油掺入新鲜水后进入电脱盐器，实现预洗盐功能。

2）方案二

原油进入高压压缩机进行油、气、水三相初步分离，将有游离水等排除到水处理区，经过分离后原油进入油-油换热器，与完成处理的热油进行热交换，在此过程中，将油温控制在90摄氏度。经加热处理后的原油进入去低压压缩机进行二级分离处理，将原油出口的含水量控制在10%以内。此时，增加脱水泵压力，对原油实施脱水处理。在经脱水处理的原油中掺入适量新鲜水源后进入电脱盐器，实现预洗盐功能，将未脱盐完全的原油经由循环泵送回电脱水器进行二次处理，之后进入脱气器，制备成品油。

3）方案三

原油进入去高压压缩机进行油、气、水三相初步分离，将游离水充分离解，排入去水处理区，再让分离后的原油进入油-油换热器，与经过处理的热油进行热交换，进入去低压压缩机进行二级分离和二次油、气、水三相分离，随后通过加热器将原油加热温度调整到90℃，再进入去稳定气压缩机，将压力控制在50千帕。之后对脱水泵进行加压处理，进入电脱水器，在经脱水处理的原油中加入适量新鲜水源进入电脱盐设备，经过预洗盐处理，再利用油-油换热器降温后进入原油储罐储存。

2.5原油处理方案优缺点对比

上述三种方案的对比结果如下：

方案一

优点：原油系统热负荷较低。

缺点：原油饱和蒸气压控制条件苛刻，需负压稳定或降低外输温度。

方案二

优点：分离效果好，外输原油RVP指标低；工艺操作条件弹性较高。

缺点：原油系统热负荷较高。

方案三

优点：分离效果好，外输原油RVP指标低，操作维护方便灵活。

缺点：处理设施数量多、投资高；原油回收效率低；稳定气压压缩机处理量大，功率高。

当下，方案二的工艺流程更适用于该油田一期工程，且产油量为每天12万桶。根据生产监督管理部门的调查反馈可知，原油处理设备运行状态良好，且成品油的质量标准符合要求。

3结语

综上所述，优化原油处理工艺，可以有效提高原油回收处理效率，节约资金成本，稳定经济效益，进而降低环境污染，保障自然与生产的平衡发展。

参考文献：

[1]董菁，张国栋，徐屹.原油处理工艺流程优化研究[J].化工管理，2017（8）.