柴油吸收高浓度原油油气的工艺模拟及优化

为了揭示吸收法处理高浓度原油油气机制,选取3种特性柴油(Abs-Ⅰ、Abs-Ⅱ和Abs-Ⅲ),利用Aspen Plus建立吸收系统模型,研究了柴油对高浓度原油油气的吸收特性,模拟分析了不同操作参数对吸收性能的影响,并对吸收塔进行了优化设计。结果表明,Abs-I对原油油气的吸收效果最佳,对重烃(C3以上)组分的回收率接近100%,且低温高压有助于提高Abs-I的吸收性能,综合考虑确定最佳操作参数为吸收剂流量50 m^(3)/h、吸收剂温度25℃、吸收压力0.20 MPa。Abs-I对油气S3的回收效果最为理想,针对原油油气S3进行了吸收塔优化设计,优化后填料高度和塔径分别为5.0 m和0.75 m,为实际工业装置的设计提供数据参考。

原油成品油码头油气回收现状、问题与对策

“十一五”以来,交通运输部陆续通过应用鼓励、试点推动、标准完善等工作,推动了原油成品油码头油气回收工作,但该工作仍存在码头已建油气回收设施闲置、船舶不具备作业条件等问题。本文梳理了目前我国码头油气回收现状,介绍了码头油气回收的作业条件,提出了目前原油成品油码头油气回收工作中存在的船舶未配套油气收集系统、部分船岸安全装置等关键设施存在质量问题和未建立有效的船岸安全环保管理制度等主要问题,并提出了推进船舶油气回收设施改造、加强码头油气回收设施监管、建立并落实油气回收相关管理制度等对策。

不同温度下原油蒸气的爆炸极限和临界氧含量

注空气采油因其过程中存在可燃性混合物,会有发生爆炸事故的可能。通过实验测定了15~150℃之间5个初始温度点原油蒸气的爆炸极限和临界氧含量,15℃时爆炸极限范围为4.62%~14.01%,150℃时爆炸极限范围变宽为4.24%~15.62%,安全氧含量15℃时为13.15%,150℃时降低到12.47%,得出了原油蒸气爆炸极限范围随温度升高而变宽,临界氧含量随温度升高而降低的结论,并运用数值分析原理拟合出原油蒸气爆炸极限和临界氧含量各自随温度变化的规律函数,对预测原油蒸气在其他温度下的爆炸极限和临界氧含量有一定意义。

不同原油稳定工艺模拟对比与分析

为提高原油稳定工艺的稳定深度、能耗水平和经济效益,以现场实际运行工况为例,从稳定深度、C_(1)~C_(4)拔出率、单位产品能耗、经济效益和工艺㶲损失等方面出发,利用HYSYS模拟软件和PR状态方程,对微正压闪蒸工艺和提馏稳定工艺进行对比和分析,确定了不同工况下的工艺边界条件。结果表明,对于微正压闪蒸工艺和提馏稳定工艺,塔底温度应分别控制在90~120℃、110~140℃,以满足原油稳定深度的要求;当对稳定原油中C_(1)~C_(4)的拔出率有所要求,可优先采用提馏稳定工艺;塔底温度对两种工艺的稳定原油单位产品能耗影响不大;与提馏稳定工艺相比,微正压闪蒸工艺在稳定轻烃上的单位产品能耗更小;2000元/的稳定轻烃价格可以作为经济上优选工艺的分界点;从工艺上分析,原油稳定工艺的重点优化对象为换热器、加热器和塔器。研究结果可为同类原油稳定工艺的优化设计提供参考。

原油油气职业卫生标准研究

我国目前尚未制订原油油气卫生标准,多数引用溶剂汽油卫生标准,研究表明原油油气毒性较溶剂汽油大,为保障油运装卸作业人员的健康,科学地监测与控制油气污染,确定合理的作业环境,制订原油油气卫生标准是十分必要的。该研究通过色-质联用分析,表明原油蒸气成份大多为C9以下烷烃、环烷烃及少量的芳香烃。采用大、小鼠为对象的急性毒性实验研究,获得大庆、胜利、渤海3种原油油气的LC50分别为49.54g/m3、77.54g/m3、417.50g/m3;亚慢性毒性实验研究表明,原油油气对动物神经系统的影响较为突出。现场劳动卫生学调查统计表明油轮、油码头作业人员,除了在装船、装罐作业状态下受到较大油气浓度危害外,大部分时间处于100mg/m3以下油气浓度环境,但长期从事油运装卸作业,表现出一定的健康异常,其主要症状是神衰症候群发生率明显增高,植物神经功能障碍,血象异常,其次为心率、心电图的改变等。根据上述研究结果,该研究认为原油装卸贮运作业场所原油油气时间加权平均容许浓度确定为100mg/m3(以总烃计)较为适宜。

多组份体系饱和蒸气压的测定

介绍适宜于多组份体系饱和蒸气压测定的静态方法。试验装置用纯物质苯、正丁醇和正己烷以及二元体系正丁醇＋正己烷验证，试验值与文献值符合良好。测定新疆原油２００℃至５００℃间每间隔２５℃的１３个窄馏份在系列温度下的饱和蒸气压，用Ａｎｔｏｉｎｅ方程分别进行了回归，给出关联参数值；还按Ｃｌａｕｓｉｕｓ－Ｃｌａｐｅｙｒｏｎ方程计算了各馏份在试验温度范围内的汽化焓。

俄罗斯进口原油中饱和蒸气压检验标准的比对研究

通过比对ГОSТ标准、ISO标准、ASTM标准和我国原油检验GB标准,对进口俄罗斯原油中饱和蒸气压进行了实验比对分析研究。结果表明:采用ГОSТ和GB标准对相同原油样品中饱和蒸气压的检测结果存在明显偏差,从而为国际原油贸易谈判和争端的解决提供了理论和实验依据。

用基团贡献法预测原油平衡闪蒸气化率

用正构烷烃模型分子法确定假组分的基团组成，根据ＵＮＩＦＡＣ基团贡献法饱和蒸气压模型与活度系数模型，以及修正的活度系数模型，计算了假组分的相平衡常数Ｋ，并预测了大庆原油平衡闪蒸气化率。结果表明，用平均沸点确定基团组成，ＲｉａｚｉＤａｕｂｅｒｔ关联式计算相对分子质量的ＲａｕＫ模型的预测值与实验值的偏差最小，为３．３６％；用ＡＰＩ式计算相对分子质量的ＫｉｋＫ模型和ＬａｒＫ模型次之，预测偏差低于５．５％，均可满足工程计算的要求。而且运用正构烷烃模型分子ＵＮＩＦＡＣ基团贡献法时，仅需平均沸点或相对分子质量之中的一个物性参数即可确定假组分的基团组成，计算过程更加简单。

基团贡献法预测胜利原油>350℃常压重油气液平衡

测定了胜利常压重油的气液相平衡常数和各窄馏分的相应物性参数，在此基础上，得到了计算胜利常压重油气液相平衡常数的经验关联式。用正构烷烃模型分子法及相对分子质量确定石油窄馏分的基团组成，在实测数据的基础上，对ＵＮＩＦＡＣ基团贡献型饱和蒸气压模型参数进行修正。对ＵＮＩＦＡＣ饱和蒸气压模型参数修正后，ＫｉｋｉｃＫ和ＬａｒｓｅｎＫ模型预测闪蒸温度的平均相对偏差均为０．７９％；气化率的平均相对偏差分别为７．６９％和７．７７％，均可满足工程计算要求。

常减压蒸馏装置减压深拔的影响因素及改进措施

对中国石油锦州石化公司常减压蒸馏装置减压深拔的可行性,减压深拔影响因素,所采取的优化措施及实施效果进行了分析。结果表明,辽河原油在切割点570℃之前的馏分性质比较稳定,温度、压力和汽提蒸汽量是影响减压深拔拔出率的主要因素。通过转油线、减压炉管、进料分布器改造,提高减压塔真空度、降低减压塔压降、提高常压系统拔出率、调整减压塔取热分配等措施后,蜡油收率由28.95%提高到30.40%,蜡油残炭质量分数由0.27%提高到0.38%。

新疆原油全烃组分和温度对饱和蒸气压和蒸发量的影响研究

烃类组分和温度是影响原油储罐呼吸损耗的2个关键参数。应用气质联用仪对新疆油田4种原油油样进行了全烃色谱分析,根据4种原油油样的克拉珀龙-克劳修斯公式,考察了烃类组分和温度对原油饱和蒸气压的影响规律。在此基础上,结合不同温度下原油蒸发量结果,探讨了损失率的降低与所对应的温度之间的关系。研究表明:原油油样中3个样品含有较多的饱和烃,其中1#样品和2#样品的组分和含量较为接近,轻烃含量较大,3#样品含有相当量的芳香烃。饱和蒸气压与原油中轻烃的含量和温度成正比关系,蒸发量也随饱和蒸气压的增大而增大。对于4种原油而言,当温度从80℃降低到40~50℃时,已经减少了大部分的损耗率(约为50%~60%)。而若要将原油的蒸发损耗降低70%,需要将温度进一步降低到30~40℃以下。

用SRK状态方程预测辽河原油小于350℃馏分油汽液平衡的考察

以辽河原油小于３５０℃馏分油实测常压汽液平衡数据为依据，选用ＡＰＩ推荐的ＳＲＫ状态方程，按假多元系法进行了相平衡常数和体系泡、露点温度的计算．重点考察了六种不同临界参数关联式匹配方案对预测效果的影响，结果表明，用方案四预测露点温度效果最好，平均绝对偏差３．４８Ｋ，平均相对偏差０．６８％，可用于工程计算．

利用 HYSIM 软件包进行未稳定原油的平衡闪蒸计算

原油稳定对于减少原油在储存与运输中的蒸发损耗、回收利用C_1-C_5轻烃资源具有十分重要的意义。无论采用何种稳定方法,在原油稳定的工艺计算中都离不开未稳定原油的平衡闪蒸计算。作者通过认真理解与消化,利用几种不同方法都可从引进的HYSIM软件计算到几乎完全一致的未稳定原油平衡闪蒸计算结果。

管输原油饱和蒸气压实验测定与模拟预测

管输原油饱和蒸气压是实现对原油进行有效运输的重要基础参数。采用参比法测定了我国某油田5个管输原油样品在37.8℃、45.0℃、50.0℃、55.0℃和60.0℃下的饱和蒸气压。实验结果表明,随着温度升高,原油饱和蒸气压快速上升。当温度从37.8℃升高到60.0℃时,原油饱和蒸气压的增幅都大于80%。进一步的分析表明,除温度外,原油中C7~C15的组分含量是影响管输原油饱和蒸气压的重要因素,这些组分总含量的增加会在一定程度上降低管输原油的饱和蒸气压。在此基础上,针对目标油田管输原油,建立了综合考虑温度、原油基础物性的饱和蒸气压预测关联式。模拟值与实验值吻合良好。

含蒸汽空间胶凝原油管道的启动压力推进速度

胶凝原油管道所含蒸汽空间可显著影响管道再启动过程中的压力推进速度,进而影响管道启动压力与启动时间的估算。给出了含蒸汽空间的黏塑性流体管道启动压力推进速度的数值计算公式,利用该公式模拟计算结果表明:蒸汽空间的存在可显著降低黏塑性流体输送管道再启动过程中的压力推进速度,蒸汽空间越大,降速效果越明显;随着启动距离的增长和启动流量的增大,蒸汽空间对启动压力推进速度的降速效果逐渐降低。

原油在不同温度下的饱和蒸气压及其经验公式

国内外一直使用测定汽油饱和蒸气压的雷德法来测定原油的饱和蒸气压,测量误差较大。利用雷德法的测量原理及所用仪器,研究出测定原油饱和蒸气压的新方法——参比法,比国内外现在所用方法具有更高的精密度,已被批准为国家标准。通过对测试数据的分析,发现在储存和管输温度范围内,原油的饱和蒸气压与温度有线性关系,可用克拉帕龙—克劳修斯经验公式lnP=B+A/T表示。并指出对不同时间所取油样,测得的饱和蒸气压有一定的差别。

地下水封洞库原油油气回收技术的分析与研究

以国内某大型地下水封洞库为例,介绍了原油油气回收技术的初步研究。分析了原油油气的性质和特点,比较国内外原油油气处理方式,为了节约能源、减少二氧化碳排放,建议采用油气回收方式来处理原油油气。根据原油油气排放量较大、浓度较低,并且含有一定量的甲烷、乙烷等轻烃的特点,综合比较目前常用的几种油气回收工艺方法,认为水封洞库项目原油油气回收不宜采用冷凝法和膜分离法,宜采用吸附+吸收(活性炭吸附、真空再生、原油吸收)方法。给出了该方法的吸收油量、切换时间、再生压力等主要工艺参数的确定方法,并介绍了吸附罐、吸收塔、真空泵等主要工艺设备以及关键仪表等的设计和选用。

原油蒸馏塔过汽化油的讨论

通过对原油蒸馏塔进科汽化过程的分析与讨论，提出原料进入精馏段的汽相量等于汽化段一次汽化量与塔底二次汽化量之和，从而解释了原油蒸馏塔传统工艺计算中出现的精馏段底部内回流量与所设定的过汽化量严重不符的矛盾，对进一步降低原油蒸馏塔的能量消耗有一定的指导意义．

撬装技术在油罐烃蒸汽回收工艺中的应用

原油集输流程采用开式流程,储油罐顶部呼吸阀会呼出大量烃蒸汽,可采用油罐烃蒸汽回收技术回收部分烃蒸汽。通过新建大罐气管线,利用抽气压缩机将油罐烃蒸汽回收并输送至下游伴生气回收系统,可基本实现油罐气的零排放。合理设置油罐烃蒸汽回收装置的操作参数,可防止储油罐抽瘪和过量空气吸入等事故的发生。

地下水封石洞原油库油气回收装置处理能力的确定

介绍了地下水封洞库的工作原理和特点,分析了国家石油储备库的运行模式,提出在水封洞库有一定承压能力和储备库进油作业不连续的条件下,油气回收的设计规模可适当缩小的理念.通过对进油操作的合理假设和油气状态的适当简化,推导出了有一定承压能力储备库油气回收规模的工程计算方法,并在国内某储备库应用.对3 000 dam3的地下水封洞库,在操作压力弹性为0.01～0.1 MPa的情况下,油气回收处理能力可减少约1/3,投资可降低约400万元.