Стабилизация сырой нефти (или стабилизация) — это процесс частичной перегонки , который делает сырую нефть пригодной для хранения в атмосферных резервуарах или качества, пригодного для продажи или транспортировки по трубопроводу . Стабилизация достигается путем воздействия на «живую» нефть в условиях температуры и давления в ректификационном сосуде, в результате чего легкие углеводородные компоненты удаляются с образованием «мертвой» или стабилизированной сырой нефти с более низким давлением паров.
Обычно живая нефть из нефтедобывающей установки будет иметь давление паров 120 фунтов на квадратный дюйм при 100 °F (726 кПа при 37,8 °C) [1] или 125 фунтов на квадратный дюйм при 60 °F (862 кПа при 15,5 °C). [2] После стабилизации давление паров мертвой нефти будет составлять 9–10 фунтов на квадратный дюйм при 100 °F (62–69 кПа при 37,8 °C). [1]
Живая нефть нагревается в печи или теплообменнике до повышенной температуры. [3] Сырая нефть подается в стабилизатор, который обычно представляет собой тарельчатую или насадочную колонну, в которой осуществляется частичное фракционирование или перегонка нефти. [4] Более тяжелые компоненты, пентан (C 5 H 12 ), гексан (C 6 H 14 ) и высшие углеводороды (C 7 +), текут в виде жидкости вниз по колонне, где температура становится все выше. В нижней части колонны часть жидкости отбирается и циркулирует через ребойлер , который нагревает башню. [4] Здесь более легкие фракции окончательно удаляются в виде газа, который поднимается вверх по колонне. На каждой тарелке или стадии восходящий газ отделяет легкие фракции от тяжелых фракций, и восходящий газ становится богаче легкими компонентами и обеднен тяжелыми фракциями. [5]
Альтернативно, если требуется более тонкое разделение, колонна может быть снабжена системой орошения верхней секции [6] , что делает ее похожей на дистилляционную колонну . [5] По мере того, как флегма стекает вниз по колонне, она становится беднее легкими компонентами и богаче тяжелыми фракциями. Верхний газ из стабилизатора проходит через клапан регулирования обратного давления , который поддерживает давление в стабилизаторе. [5]
Стабилизированная сырая нефть, содержащая пентан и высшие углеводороды (С 5+ ), отбирается из основания стабилизатора и охлаждается. Это может происходить за счет теплообмена с поступающей живой нефтью и за счет охлаждения воды в теплообменнике. Мертвая стабилизированная нефть поступает в резервуары для хранения или в трубопровод для транспортировки потребителям, например, на нефтеперерабатывающий завод . [3] [4] [7]
Стабилизационная башня обычно может работать при давлении примерно от 50 до 200 фунтов на квадратный дюйм (345–1378 кПа). [5] Если сырая нефть содержит высокие уровни сероводорода (H 2 S), проводится стабилизация кислой среды. Это влечет за собой работу стабилизатора в нижнем конце диапазона давлений, тогда как стабилизация с низким содержанием H 2 S будет происходить при более высоком давлении. [5]
Легкие углеводороды, выделенные из нефти, обычно перерабатываются с получением полезных продуктов. Газ из верха колонны стабилизации сжимается и подается в колонну деметанизатора. [4] Эта колонна отделяет самые легкие углеводороды, метан (CH 4 ) и этан (C 2 H 6 ), от более тяжелых компонентов. Метан и этан отбираются из верхней части колонны и используются в качестве топливного газа на установке. Излишки газа можно сжигать на факелах . [3] [4]
Жидкость из нижней части деметанизатора направляется в деэтанизатор. Газ из верхней части состоит в основном из этана, сжимается и возвращается в деметанизатор. [4]
Жидкость из нижней части деэтанизатора направляется в депропанизатор. Газ сверху состоит в основном из пропана (C 3 H 8 ) и сжимается или охлаждается для хранения и продажи. [4]
Жидкость из основы депропанизатора состоит в основном из бутана (C 4 H 10 ) и некоторых более тяжелых компонентов. Бутан хранится и продается, а более тяжелая фракция продается или добавляется в стабилизированную нефть. [4]