优化分水器运行工艺

义和联合站主要担负着采油二矿、四矿的原油、污水处理和外输、伴生气净化, 以及为原油稳定站提供合格原料油的任务。平均每天来液量12000方, 综合含水95%以上, 外输原油2500吨/天, 处理污水10000方/天。随着处理液量的不断增大, 我站每天来液量12000方, 综合含水在95%以上, 为了保证原油在分水器内的脱水效果, 我站利用一台加热炉单独给分水器进行伴热, 同时为了保证原油脱水处理的前端温度, 现有三台加热炉为分水器出油进行加热。我站三台分水器出油量一共为2800m3/d, 其中纯油量为970m3, 综合含水65%, 分水器出油含水较高, 出气压力和出油压力也都偏高, 分水器内脱水温度平均为60℃, 根据实验数据, 而稠油处理往往需要在65℃以上, 温度越高效果越佳, 而现有温度不能满足稠油脱水的最佳温度。因此, 需要优化分水器的运行工艺, 从而提高稠油脱水温度。

1 分水器运行主要存在问题

(1) 分水器出油含水较高, 造成加热炉燃烧热量转化为油加热的有效热量较少, 大部分用来给水加热, 造成热能浪费。

(2) 通过分水器脱水处理后的原油含水在65%以上, 不利于分队计量系统的精准计量。

(3) 三台分水器运行压力较高, 极易造成安全阀起跳事故, 不利于分水器正常操作。

(4) 加热炉压降高, 分水器出油压力在0.38Mp, 经过加热炉后压力将为0.22Mp, 且一天3000方来油在运行2台加热炉时回压更高, 需要开旁通。

(5) 分水器出油和出水中都含有大量溶解气, 不仅造成油样化验不准, 分队计量数据偏差大, 同时也造成了大量的燃气的浪费。

(6) 分水器内脱水温度较低, 不能很好的保证稠油处理最佳温度, 造成出油含水和出油含水偏高。

2 加装二级分离器方案的提出

(1) 为有效的降低分水器出油含水和压力, 我站建议新加一台分水器, 即可作为一级分水器并联使用, 也可作为二级串连处理;串联使用时现三台分水器为一级分水器, 保证分水器出水含油在300mg/L以下, 分水器出油65%左右。二级分水器同样采用自动化设备调控, 采用射频导纳和气动阀配合使用, 使脱水效果更加趋于稳定精细调节, 出水自动阀自动调节分水器出水量, 控制好底部水位, 使分水器出油含水降至38%以下, 分水器出油量从原来的2800方, 降到1600方, 此时出口混油液量可降至改进前的50%, 提高了Ⅱ级加热效率, 同时可以保持出液量相对稳定, 减少加热炉出现超温超压几率。

(2) 根据渤三站和陈庄站二级分水器使用现状, 可以推测加装二级分水器后出气压力可以降到0.38Mp, 运行压力的降低, 可使油水中溶解气的进一步减少, 不仅可以增加部分燃气, 同时能够降低分队计量的误差。

(3) 根据渤三站二级分水器使用现状, 投加二级分水器后, 进入分水器内液量减少, 含水降低, 油量增加, 通过对二级分水器有效伴热, 可将分水器内温度升到65℃以上, 有效提高稠油脱水温度。

3 热量计算

(1) 加装二级分水器后出油含水的降低, 进入加热炉的液量也大大降低, 可以算出加装二级分水器前后所需热负荷分别为:

加装前, 分水器出油加热负荷:

分水器出油加热:

把现场数据代入公式得Q后=2001690J/s

看以看出:改造后加热炉所需热负荷减少了1246843J/s, 主要原因是之前含水较高, 造成无功消耗增大, 而经过改造后出油含水降低了50%, 进入加热炉液量减少, 因此所需热负荷大大降低。

因此优化生产工艺, 提高脱水效果将是我站降低燃料消耗的重要举措。

4 效益分析

(1) 经济效益预测: (1) 改造前加热燃气420方/h。M改造后加热燃气329方/h。总耗气量节约=420-329=91方/h

按年运行365天计算

节约消耗量为91×365×24=797160方

按0.96元/方, 经济效益=797160×0.96=76.5万元。

(2) 同时, 我站改造前, 为了保证冬季原油脱水温度, 往往需点1~2台油炉, 按2012年每天燃烧原油4.8t计算, 年节约燃油4.8×30×5=720t, 每吨燃油4000元计算, 经济效益=720t×4000元=288万元。

年总经济效益=76.5+288=364.5万元。

5 结语

通过改造后, 一级分水器运行压力可由0.55降至0.45MPa, 二级分水器运行压力0.38Mpa左右。系统运行压力降低, 分水器分离效果得到提高, 脱水系统波动频次减少。热力系统得到优化配置, 供热能力冗余系数提高, 在保证了脱水沉降温度的同时, 加热炉运行可以从原来的3开1备改为2开2备。减少分水器出油中含有大量溶解气的现象, 使化验结果更加准确, 同时脱水效果的提高, 有利于增加分队计量的精确性, 增加盘库计量的准确性。并且有效的提高出水水质, 污水收油量降低60%以上, 减轻了系统负荷和重复加热损耗。

摘要：本文通过分析义和联合站分水器运行中存在的问题, 找出了运行效率较低的原因, 并提出了改造方案, 对集输站库优化分水器运行工艺, 降低燃料消耗, 有一定的借鉴意义。

关键词：分水器,运行效率,燃料消耗