基于HYSYS的原油稳定工艺模拟与运行参数优化.pdf
《基于HYSYS的原油稳定工艺模拟与运行参数优化.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于HYSYS的原油稳定工艺模拟与运行参数优化.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2023年8 月第3 9 卷第8 期石油工业技术监督Technology Supervision in Petroleum IndustryAug.2023Vol.39 No.8基于HYSYS的原油稳定工艺模拟与运行参数优化李明1,祁宝萍,张亚明,陈彦军4,李正平1.中国石油华北油田公司第五采油厂(河北辛集0 52 3 6 0)2.中国石油华北油田公司第二采油厂(河北霸州0 6 57 0 0)3.中国石油渤海钻探油气井测试分公司(河北廊坊0 6 50 0 0)4.中国石油华北油田公司第一采油厂(河北任丘0 6 2 552)5.中海油服一体化和新能源事业部湛江基地(广东湛江52 40 57)摘要
2、针对常规原油稳定工艺在稳定深度、能耗和收益上的不均衡,在HYSYS软件中建立了负压闪蒸原油稳定工艺模拟流程和经济模型,以现场实际工况为基准,对影响因素进行了敏感性分析,并引入汽提技术对原工艺进行优化。结果表明,降低稳定塔操作压力或提高稳定塔操作温度可以增加稳定深度,压缩机出口压力的变化对稳定深度没有影响;当稳定原油中要求C及以下的含量为0.0 5%时,必须采用汽提技术;汽提后,稳定原油中轻组分含量增加,而重组分含量降低,汽提气量与收益呈反比;在稳定塔操作压力6 0 kPa、操作温度7 7、压缩机出口压力2 50 kPa、汽提气量2 0 m/h的条件下,对现场工艺进行调整,调整后不凝气产量增加了
3、2 9.6 7 m/h,液烃产量增加了448 7.7 4kg/h,每年的收益增加50 8 6 万元。研究结果可为同类型原油稳定工艺的改进和优化提供参考。关键词原油稳定;负压闪蒸;模拟;经济模型D0I:10.20029/j.issn.1004-1346.2023.08.004Simulation and Operation Parameter Optimization of Crude Oil StabilizationTechnology based on HYSYSLI Ming,QI Baoping”,ZHANG Yaming,CHEN Yanjun,LI Zhengping1.The 5
4、th Oil Production Plant of Huabei Oilfield Company,CNPC(Xinji,Hebei 052360,China)2.The 2nd Oil Production Plant of Huabei Oilfield Company,CNPC(Bazhou,Hebei 065700,China3.Oil and Gas Well Testing Company of Bohai Drilling and Exploration,CNPC(Langfang,Hebei 065000,China)4.The 1st Oil Production Plan
5、t of Huabei Oilfield Company,CNPC(Renqiu,Hebei 062552,China)5.Zhanjiang Base of China Oilfield Service Integration and New Energy Division(Zhanjiang,Guangdong 524057,China)Abstract In view of the unbalance of conventional crude oil stabilization process in stability depth,energy consumption and inco
6、me,the simulation process and economic model of negative pressure flash steam crude oil stabilization process were established in HYSYSsoftware.Based on the actual field working conditions,the sensitivity analysis of influencing factors was carried out,and the strippingtechnology was introduced to o
7、ptimize the original process.The results show that the stabilizing depth can be increased by decreasingthe operating pressure of the stabilizer or increasing the operating temperature of the stabilizer,and the stabilizing depth is not affectedby the change of the compressor outlet pressure.When the
8、content of Cs or below in stable crude oil is 0.05%,stripping technology mustbe adopted.After stripping,the content of light components in stable crude oil increases,but the content of heavy components decreases,and the stripping gas is inversely proportional to the yield.When the stabilizing column
9、 operating pressure is 60 kPa,operating tempera-ture is 77 C,compressor outlet pressure is 250 kPa and steam extraction volume is 20 m/h,the field process is adjusted.After the ad-justment,the output of non-condensible gas increases by 29.67 m/h,the output of liquid hydrocarbon increases by 4 487.74
10、 kg/h,andthe annual income increases by 50.86 million yuan.The research results can provide practical reference for the improvement and opti-mization of the stabilization process of the same type of crude oil.Key words crude oil stabilization;negative pressure flash steam;simulation;economic model收稿
11、日期:2 0 2 2-11-14;修回日期:2 0 2 3-0 2-0 3作者简介:李明(19 7 4),男,高级技师,现主要从事油气开采工作。E-mail:liming_李明等:基于HYSYS的原油稳定工艺模拟与运行参数优化李明,祁宝萍,张亚明,等.基于HYSYS的原油稳定工艺模拟与运行参数优化 J.石油工业技术监督,2 0 2 3,3 9(8):14-19.LI Ming,QI Baoping,ZHANG Yaming,et al.Simulation and operation parameter optimization of crude oil stabilization techn
12、ology basedon HYSYS JJ.Technology Supervision in Petroleum Industry,2023,39(8):14-19.35、压力150 kPa、流量2 50 t/h),进人加热器,加0引言热至50 8 0 进入负压闪蒸塔,闪蒸出来的塔顶气为满足工艺要求,原油在油气集输和储运的过经空冷器冷却至40 后进螺杆压缩机,压缩后再程中,会进行降压、加热、储存等操作,这为原油中经空冷器冷却至40 进入两相分离器,分离器顶部存在的溶解气挥发提供了条件。溶解气的存在不的不凝气去原料气罐,底部的液烃去轻烃回收装仅造成油品损耗和资源浪费,还会引发环境污染和置。螺
13、杆压缩机的入口前端有空冷器,可以冷却一燃爆事故,因此降低原油的饱和蒸气压,对原油进部分重烃,使压缩机在得到润滑的同时,密封性提行稳定处理显得尤为重要-4。高,有利于提高C4拔出率。目前,原油稳定工艺需结合前端脱水工艺选表1未稳定的原油组成(摩尔分数)取,主要有油罐烃蒸气回收工艺、负压闪蒸工艺、微组分正压闪蒸工艺和分馏工艺等 5-8,其中负压闪蒸工艺C2C3因流程简单、单位能耗低、装置投资低等特点在油C4气田站场中广泛应用。该工艺可在较低的温度和CsC压力下将原油中Cs及以下的轻组分拔出,但在应用C7的过程中因工艺参数的波动,存在稳定深度低、经Cs济效益差、能源消耗高等方面的问题。基于此,采C9
14、C1o用HYSYS软件建立负压闪蒸原油稳定工艺模拟流Cll程,同时利用经济分析模块比较多个流程的盈亏情Ci2况,结合模拟结果对运行参数进行优化调整,以期Ci3C14为后续的工艺设计提供参考。CisC161基础数据2.2仿真模型建立该工程位于陕北地区,最高月平均气温3 8.5,依据工艺流程描述,在HYSYS软件中建立模最低月平均气温-10,原油密度0.8 9 2 g/cm拟流程,如图1所示。在模拟的过程中,状态方程的(50),凝点3 8,进入原油稳定工艺时的含水率选择尤为重要,Peng-Robinson状态方程对于低温深0.5%。根据全烃气相色谱得到原油的摩尔组分,见表冷和高温高压下的油藏体系均
15、可准确计算其相平1。由于稳定过程中的重烃类并不发生分离,因此将衡,因此选择该方程9-10。公式如下:C3以上的组分归于假组分。aTP=v-6(u+b)+b(u-b)2流程描述与模型建立式中:p为系统压力,Pa;R为气体常数,J/(molK);T2.1流程描述为系统温度,K;v为介质摩尔体积,m;a和b均为特原油从储罐或三相分离器油出口汇集(温度征参数,无量纲。空冷器1空冷器21014负压闪蒸塔未稳定原油3加热器B13BAL-115/%组成组分0.15C172.25Ci84.08Ci93.85C203.44C213.32C223.48C233.65C243.58C253.85C263.8C274
16、.05C284.02C294.01C304.08C31RT不凝气两相分离器78103螺杆压缩机P-102外输穗定原油稳定原油102组成4.524.013.923.453.212.873.012.152.431.851.873.435.142.583.95(1)9104B14BAL-2图1HYSYS模拟流程:162.3经济模型建立根据成本和利润的关系,建立经济模型,公式如下:S=S,-S2S,=(e,Q,+e.Q.+e.0.)10*S,=S.+S,+S.S,=e.lQ.10-4S,=ep(W,+W.)8 000S.=pQuA7Xe,x10-4B.n式中:S为原油稳定的收益,万元/a;S为原油稳定
17、的产品价值,万元/a;S为原油稳定的成本,万元/a;en为不凝气的价格,元/m;eve.分别为液烃和稳定原油的价格,元/t;Q.为不凝气产量,m/a;QQ.分别为液烃和稳定原油的产量,t/a;S、S,和S分别为未稳定原油价格、动力费用(电力支出)和热力费用(燃料支出),万元/a;e为未稳定原油的价格,元/t;Q为未稳定原油的产量,t/a;e,为电价,万元/(kWh);Wi和W分别为泵和压缩机的功率,即为10 2、10 3 和工艺C2原油稳定前0.15原油稳定后0.133.1稳定塔操作压力稳定塔的操作压力受设备承压和螺杆压缩机的限值影响,一般取50 7 0 kPa,采用HYSYS中的case s
18、tudy模块进行敏感性分析,结果见表3。随着操作压力的降低,稳定深度逐渐升高,饱和蒸气压降低,稳定原油中C2C s 的含量逐渐减少,同时液烃产量大幅升高,稳定原油产量小幅降低,而不凝气产量略有升高,但总体变化较小。根据质量守恒原理,不凝气、液烃和稳定原油均来自未稳定原油中,故产量呈此消彼长的趋势。将稳定原油的价格按照40 0 0 元/,液烃价格组成/%压力/kPaC2500.09550.10600.12650.13700.13石油工业技术监督104的能量输人,kW;c为原油热值,J/(kg);p 为原油密度,kg/m;T 为原油加热前后温度变化,;B为天然气热值,J/m;m 为加热炉的热平衡效
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 HYSYS 原油 稳定 工艺 模拟 运行 参数 优化
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。