第五节 天然气处理与初加工 大庆油田的天然气处理与初加工由天然气分公司承担,该公司还负责为大庆石化总厂、林源炼油厂、油田甲醇厂等石化企业提供生产原料和燃料。天然气分公司既是大庆油田最大的油气初加工企业,也是全国最大的溶解气处理基地。拥有天然气处理装置14套、原油稳定装置11套、轻烃储库2座、增压站2座、计量间53座,以及天然气、轻烃管道431条1237千米,具有年处理湿气20亿立方米、稳定原油3500万吨、生产轻烃77万吨的能力,已累计稳定原油6.5亿吨,生产轻烃1134.9万吨,投放市场商品气299亿立方米。
一、生产装置与工艺技术 (一)原油稳定装置 原油从地下采出以后,大量的伴生气虽经分离器分出,但在正压条件以及油温不高的情况下,尚有一部分轻组分残存在原油中。在开式流程条件下,原油降粘、加热、集输过程中,原油中的大部分甲烷、乙烷、丙烷等轻组分将随之逸出,同时带走一定数量的丁烷、戊烷、己烷等轻质油,造成输送中的沿途损失,采输损耗在油田开发初期曾达2%。原油稳定的目的,是减少原油输送和存储过程中的蒸发损失,回收碳1~碳5等化工原料,大庆油田采取的原油稳定装置分为负压原油稳定、正压原油稳定和微正压闪蒸原油稳定装置三大类。截至2005年底,大庆油田在用原油稳定处理装置有11套,原油稳定能力3510万吨,其中负压原油稳定装置6套,正压原油稳定装置4套,微正压原油稳定装置1套。
1.负压原油稳定装置
这类装置采用负压闪蒸的方法,包括抽气、汽化、闪蒸、冷却等,稳定器的闪蒸温度为68摄氏度左右,闪蒸压力为-0.05兆帕。在用的负压原稳装置有喇Ⅰ、喇Ⅱ、北Ⅱ-l、北Ⅱ-2、萨南、杏Ⅴ-l原稳装置,南Ⅵ原稳于2005年7月停运。
2.正压原油稳定装置
这类装置采用分馏法,包括完全分馏和不完全分馏(仅有提馏段)两种工艺。此种方法流程简单、投资少、操作弹性较大、轻烃产量较高,塔顶温度为105~145摄氏度、塔顶压力为0.05~0.18兆帕。2000~2003年,杏九联、杏三联先后将负压原稳装置改造为国产正压原稳装置,前者轻烃产量由6万吨提高到10万吨以上;后者轻烃收率从0.7%提高到1.8%。此类装置还包括东油库原稳及南八原稳。
3.微正压闪蒸原油稳定装置
微正压闪蒸法是将未稳定的原油加热后,在微正压条件下进行闪蒸分离,从而使原油稳定的方法。2005年投产的北Ⅰ-1原稳装置,采用的就是微正压闪蒸工艺。
(二)天然气初加工处理装置 天然气中所含大量甲烷以及液态组分,是宝贵的石油化工原料和优质燃料。1966~1988年,大庆油田自主设计建成用于向大庆化肥厂供应优质甲烷等原料用气的南区、红岗、北区、喇二压气站,以及杏三和杏九500号浅冷天然气加工装置,引进国外先进技术,建成投产横跨喇萨杏主力油田的30万吨乙烯原料工程,天然气加工初具规模,有效回收利用液态烃组分。1990年起,天然气加工处理装置采用密闭流程,所有生产设施均达一级“无泄漏装置”标准,泄漏率降到l%以下,污染源处理合格率达到96%。
1998年,喇嘛甸压气站更新改造,开始使用美国德莱塞兰公司生产的国际一流离心式压缩机。截至2005年底,全油田共有气处理装置14套,其中,氨制冷浅冷装置7套(包括杏三500#、杏九500#、杏五-Ⅰ500#,红压浅冷、萨中浅冷、中七浅冷、北压浅冷),丙烷制冷浅冷装置4套(包括萨南浅冷、北压中冷、喇二浅冷、南压浅冷),深冷装置3套(包括萨南深冷、红压深冷、北Ⅰ-1深冷),制冷工艺分别采用氨吸收制冷(1套)、氨压缩制冷(6套)、丙烷压缩制冷(4套)、双级膨胀制冷(2套)以及单级膨胀加丙烷辅助制冷剂(1套),形成650万立方米/日的湿气加工能力。
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压气站规范管理,高效运行 |
1986~2005年大庆油田主要气加工装置统计表 表4-6
年度 | 气加工装置 | 原油稳定装置 | 增压装置 | 液化气装置 | 1984 | 7 | 3 | 8 | 1 | 1985 | 7 | 4 | 8 | 1 | 1986 | 10 | 7 | 7 | 1 | 1987 | 11 | 9 | 7 | 1 | 1988 | 11 | 11 | 7 | 1 | 1989 | 11 | 11+1 | 7 | 1 | 1990 | 12 | 11+1 | 8 | 1 | 1991 | 13 | 11+1 | 8 | 0 | 1992 | 13 | 11+2 | 8 | 0 | 1993 | 14 | 11+4 | 8 | 0 | 1994 | 14 | 11+5 | 8 | 0 | 1995 | 14 | 11+5 | 8 | 0 | 1996 | 14 | 11+5 | 8 | 0 | 1997 | 14 | 15+5 | 8 | 0 | 1998 | 14 | 15+5 | 8 | 0 | 1999 | 14 | 14+5 | 8 | 0 | 2000 | 14 | 13+5 | 8 | 0 | 2001 | 14 | 13+4 | 8 | 0 | 2002 | 13 | 13+4 | 6 | 0 | 2003 | 14 | 12+4 | 0 | 0 | 2004 | 14 | 11+4 | 0 | 0 | 2005 | 14 | 11+3 | 0 | 0 |
说明:该表统计的是天然气分公司、南垣公司葡北油气处理厂、龙南污油处理厂、龙一联(格内“十”号后的数字)原稳装置。
大庆油田天燃气分公司引进的油气处理加工装置一览表 表4-7
序号 | 装置名称 | 产地 | 生产能力 | 引进时间(年) | 完工时间(年.月) | 1 | 杏三油气处理500# | 意大利CTIP公司 | 40万立方米/日 | 1979 | 1982.8 | 2 | 杏三油气处理原油稳定 | 美国福陆公司 | 350万吨/年 | 1979 | 1981.9 | 3 | 杏九油气处理500# | 意大利CTIP公司 | 40万立方米/日 | 1979 | 1981.12 | 4 | 杏九油气处理原油稳定 | 美国福陆公司 | 350万吨/年 | 1979 | 1983.6 | 5 | 杏五-1油气处理500# | 意大利CTIP公司 | 40万立方米/日 | 1979 | 1983.9 | 6 | 杏五-1油气处理原油稳定 | 美国福陆公司 | 350万吨/年 | 1979 | 1982.9 | 7 | 杏一联增压脱水 | 意大利 | 15万立方米/日 | 1979 | 1983.10 | 8 | 杏四联增压脱水 | 意大利 | 15万立方米/日 | 1979 | 1983.6 | 9 | 杏十联增压脱水 | 意大利 | 15万立方米/日 | 1979 | 1981.12 | 10 | 杏六联增压脱水 | 意大利 | 15万立方米/日 | 1979 | 1983.10 | 11 | 杏三大罐气回收装置 | | 1万立方米/日 | | | 12 | 北二站100#装置 | 意大利 | | 1979 | 1983.9 | 13 | 北二—1增压脱水150# | 意大利 | | | | 14 | 北二大罐气回收装置 | | 12万立方米/日 | | | 15 | 喇一联增压脱水150# | 意大利 | 40万立方米/日 | 1979 | 1982.12 | 16 | 喇三联增压脱水150# | 意大利 | 30万立方米/日 | 1979 | 1983.12 | 17 | 萨南深冷装置 | 西德林德公司 | 60万立方米/日 | 1985 | 1987.10 | 18 | 萨中深冷装置 | 西德林德公司 | 60万立方米/日 | 1985 | 1987.10 | 大庆喇萨杏地区天然气加工装置一览表 表4-8
序号 | 装置名称 | 工艺类别 | 设计规模(万立方米/日) | 建成投产时间(年) | 1 | 杏三浅冷 | 氨压缩 | 40 | 1982 | 2 | 杏五—1浅冷 | 氨压缩 | 30 | 1983 | 3 | 杏九浅冷 | 氨压缩 | 30 | 1982 | 4 | 中七浅冷 | 氨压缩 | 30 | 1986 | 5 | 萨中浅冷 | 氨吸收 | 30 | 1986 | 6 | 南压浅冷 | 丙烷 | 50 | 1991 | 7 | 红压浅冷 | 氨压缩 | 40 | 1996 | 8 | 北压浅冷 | 丙烷 | 50 | 2001 | 9 | 北二浅冷 | 氨压缩 | 30 | 1993 | 10 | 喇二浅冷 | 丙烷 | 80 | 1998 | 11 | 萨南浅冷 | 丙烷 | 30 | 1990 2005工艺改造 | 12 | 萨南深冷 | 双级膨胀 | 60 | 1987 | 13 | 红压深冷 | 单级膨胀+丙烷 | 90 | 2003 | 14 | #北Ⅰ—1深冷 | +丙烷 | 60 | 2005 | | 合计 | | 650 | |
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(三)站库 已建的轻烃储库有光明轻烃总库和南一轻烃库2座,还有一些装置附属库,两大轻烃库总容量12500立方米,其中光明总库11000立方米、南一库1500立方米。
二、产品 大庆油田以原油和湿气为原料,通过原油稳定装置和天然气处理加工装置,生产轻烃和商品(干)气,起初主要供给大庆化肥厂。到1985年,处理湿气能力达到91393万立方米/年,处理原油能力达到825万吨/年,实现商品气量64245万立方米/年,年产轻烃154052吨。1986年以后,生产规模不断扩大。到2005年,湿气处理量增至194800万立方米/年,处理原油2885万吨/年,实现商品气量153907万立方米/年,年产轻烃770900吨。
1974~2005年天然气分公司油气处理量及轻烃产量统计表 表4-9
年度 | 湿气处理量 (万立方米) | 原油处理量 (万吨) | 总输气量 (万立方米) | 商品气量 (万立方米) | 轻烃产量 (吨) | 液化气产品 (吨) | 1974 | 5813 | | 5228 | | | | 1975 | 5910 | | 4910 | | | | 1976 | 29183 | | 28483 | 28483 | | | 1977 | 56898 | | 55461 | 55461 | | | 1978 | 56746 | | 55551 | 55551 | | | 1979 | 53217 | | 52108 | 52108 | | | 1980 | 51063 | | 49680 | 49680 | 3801 | | 1981 | 52594 | 17.9 | 51107 | 51107 | 17966 | 310 | 1982 | 47480 | 162 | 46941 | 46941 | 35136 | 539 | 1983 | 54360 | 537 | 49618 | 48112 | 87770 | 952 | 1984 | 67929 | 673 | 68731 | 54239 | 130943 | 1439 | 1985 | 91393 | 825 | 79306 | 64245 | 154052 | 1052 | 1986 | 102457 | 1223 | 95146 | 84794 | 192885 | 1367 | 1987 | 124004 | 1532 | 111108 | 98176 | 246816 | 1122 | 1988 | 114234 | 2379 | 115855 | 104750 | 347034 | 1219 | 1989 | 127574 | 2486 | 128052 | 114997 | 366885 | 2009 | 1990 | 150614 | 2992 | 138622 | 118381 | 379278 | 1551 | 1991 | 151349 | 3372 | 135915 | 131631 | 397539 | 578 | 1992 | 158166 | 3415 | 139971 | 126052 | 404748 | 0 | 1993 | 149004 | 3393 | 140553 | 124482 | 426305 | 0 | 1994 | 151720 | 3386 | 139231 | 124390 | 468910 | 0 | 1995 | 153900 | 3331 | 144574 | 127231 | 478235 | 0 | 1996 | 155918 | 3268 | 143996 | 118686 | 479696 | 0 | 1997 | 157678 | 3997 | 138647 | 114805 | 756699 | 0 | 1998 | 163663 | 4003 | 146391 | 115984 | 757869 | 0 | 1999 | 171010 | 3758 | 155698 | 120313 | 685288 | 0 | 2000 | 183574 | 3292 | 164809 | 125485 | 683654 | 0 | 2001 | 185000 | 3549 | 165877 | 152070* | 767064 | 0 | 2002 | 191004 | 3479 | 171557 | 156630* | 775060 | 0 | 2003 | 195820 | 3322 | 176409 | 159115* | 773018 | 0 | 2004 | 197233 | 3019 | 178326 | 157918* | 775456 | 0 | 2005 | 194800 | 2885 | 176652 | 153907* | 770900 | 0 |
说明:此表所列2001~2005年商品气量为外销气量、向采油厂返输干气量及向储气库的注气量三者之和。
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