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第38卷第 l期 石油与天然气化 工 C HE MIC ALE NGINE E R ING O FOIL＆GA S 51 天然气凝析油的评价及处理探讨 刘乃瑞 田小丽 沙宇张立希 西 北工业大学动 力与能源学院 摘要对采自我国陕北某气田的凝析油进行了全 面分析与 评价，并在此基础上对凝析油的 处理进行了实验 研究。结果表明，该 凝析油主要 为 C 。 ～ C 。 。烃类混合 物 ，是介于汽油与柴油之间 的 高品质凝析油，基 本不含水 分，杂质含 量在 0．4％左右 ，这 些杂质的组分 是钻井泥浆所 含的有机高 分子聚合物、铁锈及泥砂。 工业生产上 可采用小于3Ixm的滤网或滤芯过滤后直接 供给炼油 厂进 一 步炼制。 关 键词 凝析油钻井泥浆有机高分 子聚合物过滤 DOI10．3969／i ．issn．1007 34 26．2009．01．013 凝析油是从气田的天然气中凝析出来的液相 组 分，又称天然 汽油，颜 色 淡黄接近透明，主要成 分是 C ， ～ C 。烃 类的混合物，并 含 有少量大于 C 。的烃 类 以及噻吩类、硫醇 类、硫 醚类和多硫 化 物等杂 质，其 馏 分 多在 20 C ～ 200 C 之间，比重小于0 ．78 。 。其 中硫化氢和硫醇属 活化硫，具有恶臭，对金 属铜有严 重的腐蚀作用，并 降低汽油 的安定性，促使汽 油产生 胶 质，而且燃 烧后产生的含 硫 化合物会污染大气。 硫醚、噻吩和多硫 化物等属于非活性硫化物，虽然 它 们气 味不大，但会 直接腐蚀金 属，燃 烧后产生硫的 氧化物污染 大气。凝 析油具有比重小 、重质烃类和 非 烃组分的含量比 一 般原 油低、挥发性好等优点，而 且品质好、收率高，是炼油工业极其优质的原料，可 生产化工轻油、燃料油、溶剂油、发泡剂、苯等精细化 工产品 怛 。 。 作为油气田生产过 程中的副产品，过 去 国内对 凝析 油 的开发利用不够重视，对凝 析油资源的合理 利用已经成 为 一 个亟待解决的课题。研究开发不同 项目 铜片腐蚀 50 C ，3h，级 馏程10％蒸发温度 ，℃ 馏程50％蒸发温度，℃ 馏程90％蒸发 温度，℃ 馏程终馏点，℃ 馏程残馏量，妒％ 实际胶 质，mg／100mL 闪点闭口， oC 运动粘度20 1 2，m m 。／ s 密度20％，kg／ m 。 水分，妒％ 机械杂质， ”％ 凝点，℃ 试验依据标准和方法 GB ／T5096 GB ／T6536 一 1997 GB ／T6536 1997 GB ／T6536 1997 GB／T6536 一 1997 G B／T6536 1997 G B／T8 019 一 1987 G B／T26l 198 31991 G B／T265 198 8 GB ／T188 4 2000 G B／T18 8 5 一 1998 G B／T260 1977198 8 GB／T5 l l 一 198 3199 1 GB ／T5 10 车用汽油 国家标准 ≤1 ≤70 ≤120 ≤190 ≤205 ≤2 ≤5 一 般为8 00 ～ 900 ，非国标 55 一 20 。 以上柴油 3．0 ～ 8．0 一 10 “ 以 上轻柴 油 实测 痕 迹 一 10 。轻 柴 油为 一 10 戮 篡 { 亘 据 色 ， 一 一 ～ ～一～ ∽麟 拍 一一 无 喊 一 j 摹 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 52天然气凝析油的评价及处理探讨 性质凝 析油 的回收 及处理方法，不仅可以回收 大量 能源，而且可以减少 对环境 的污染，带来 一 定的社会 效 益和经济效益 。 。 本文对陕北某气田凝析油的成分及含量进行了 分析，并针对 这种 凝析油 的性质选择出合适的处理 方 法，这样既增加了产品 的附加值，又可 以有效地提 高油气田开发的经济效益和社会效益 。 瞻jt莱气高麓祈涵∞摹辜 ’I 颀 1．1凝析油的-I 生质分析 凝析油采自陕北某气田，外观为黄色，流动性较 好。凝析油 的物性分析结果列于表 1 。 1．2烃类的组成与含量 按照 G B17930 2006 ，对烃类的组成和含量进 行了测 定，结果见表 2。 油含量油含量油含量油含量 组成 ∞ ，％组成 ” ，％组成 ” ，％组成 ” ，％ C l C ， 0 C 10 7．620 C l， 2．967 C 20 0．998 C 6 6．132 C I I 4．4 74 C 16 2．267 ． C 2l 0．747 C 7 19．90l C 12 5．507C 17 2．710 C 22 0．659 C 8 22．8 93 C 13 4．050 C -8 1．4 4 8 C 23 0．394 C 9 11．985 C 14 3．98 4 C 19 1．251 C 24以上 0 该凝 析油 成分为C。 ～ c，烃类的混合物 ，主 要为 C 。 ～ C 。 。类，不含大于 C 。的烃类，是介于汽油与柴油 之间的高品质凝 析油。 1．3凝析油中悬浮物的成分 分析 从三相分离器 取出 的凝 析油较混浊，放置 一 段 时 间后底部出现 一 层絮状 物，该絮状 物既 不溶于水 也 不溶于油，轻微晃动即与油混匀 ，静置 一 段时 问后 又与油分层，沉在油 层底 部。为了清 楚地分 析 絮状 物 的成分、形状，对其进行了S E M测定 与分析 M] 。 图 1和表3为凝 析油中固体颗粒的成分分析结 果，可以看 出，元素碳的含量占60％左右 ，氧 的含量 占30％左右，还有少 量的 硫存在 ，质量 百分 数约为 0．4 9 ％ ，这说 明凝 析油中悬浮物的主要成 分是有机 物，可能来自钻井液。另外，固体颗粒 中硅的含量小 于 1％ ，说明含 砂量不高；钙的含量在 1％左右 ，说明 有少量 的CaC O，沉淀；铁的含量在5 ％左右，说明含 有 一 定量 的铁锈。 元质量原子质量元质量原子质量 元质量原子质量 素 分数，％分数，％素分数，％分数，％素分数，％分数，％ C58．7570，0lBa 2，380．26S0．490． 23 027．3825．54Ca2．250．8 5 Na0．560．37 Fe5．131．43Si0．820．44 K0．090．04 Al 1．261．4 5C10．900．38Total100．00100 ．00 1．4含水 量测定 首先采用 GB ／T260 19771988方法即常量 分析法，结果该凝析油中并无明显含水量，即本凝析 油样品含水量达到 国家规定的汽 油产品标准；进 一 步采用 SH ／T0246 19922004标准 ，即微量分 析 法，测得 油品总 含水量 为 0．02％ ，不需脱水处理即 可满足含水量≤1％的要求。 1．5机械杂质含量测定 在20q C ～ 50 C 范 围内，每隔 10℃利用不同规 格 的0 ．4 5txm 、1t xm 、3t xm 、5Ixm滤膜进行连续过滤 。 ， 并分别测定其含量，结果见表4。 该凝析油按照国标CB／T 5 1 1 198 31991测 得 的机械杂质含 量在0 ．32％ ～ 0．38％左右 。由表4 可知，总体规律为膜 的孔径越 小，机械 杂 质的含量 越大。 2 凝祈涵的≈磋 为保证凝 析 油质量，需将凝 析油中杂质和絮状 Ⅺ掩ⅪⅪ 3 “叭““ m mm吼吼 肛 径 孔 卯跗∞m 钙 必mⅢⅢ O mmmm 酸 ℃ 加如∞如 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 53 物 分 离出来。在分 离 方法 的选取上，为了避免 加入 药剂后破 坏 凝析油的性质，应 尽 量采用物理分 离 。 过滤是凝 析油处理中十分重要的 一 个方法。正确选 取过滤 的方式及 过滤材料对于油品提纯 的结 果有着 决定性 的影响。本 实验 对采用定量滤纸 、砂 滤和滤 膜三种过滤方法 进行比较。考虑到凝析油 的运动粘 度、流动速度等物理性质与温度相关，实验前将凝 析 油在4 0 1 2水浴恒温箱 中恒温2h，整个 实验 过程温 度差不超 过 2。 【 。 2．1实验用品 普通漏斗，中速 定量滤纸，慢 速定量滤 纸，M W5 10型水浴恒温箱 ，砂 滤 漏 斗，滤膜过滤 器，0 ．45 I x m 有机聚偏氟乙烯微孑L滤膜F型 ∞ - 8] ，724微机 型可 见分光 光度计。 2．2实验方法 取4份各 100mL摇匀后的凝 析油 ，经 40c C 水 浴恒温 后，缓慢均 匀地倒入准备好的过滤漏 斗和 过 滤器内，收集滤 油 进 行 封存。将过滤后的滤 纸和滤 膜经溶剂油清洗烘 干后称重，计 算杂质含量及去除 率，测定 滤油透光率。检验标 准参照成品 汽 油 机械 杂质的检验标准 GB ／T51 1 198 31991。 2．3结果分析 经 不同过滤 处理后凝 析油中机械杂质去除率和 透光率结果见表5，并 将 所 得 滤 油进行比较。结果 显示，用0．4 5 i xm 滤 膜过滤后的 油样 变得十 分 清 澈，滤油 透 光率为 78．0％ 原凝 析油样透光率 为 50．6％ ，可认 为机械 杂质已全部去除。过滤出 的 絮状物呈黑色粘状 物质 附在有机滤 膜上，干化后 呈 膜状。用慢速定量 滤 纸过 滤所得 到 的 滤 油 外观 澄 清，肉眼已观察不到悬浮物和 泥沙；用中速定量 滤 纸 过滤后 所得 的滤 油基本澄清，比用慢 速 定量滤纸 过 滤所 得 到 的滤油颜 色稍 深；而 用砂滤过滤后 的滤 油 比较混浊，仍有微量悬浮物存在 ，这 可能是 由于砂 滤 漏斗 的孔径偏大和 不均匀所致。 过滤方法 姜 纛囊 砂滤 釜薏囊㈣慧州 机械杂 质 去 除率，％ 21．6751．5392．7999．56 透光率，％ 65．2073．6077．6078．00 我国现行成品汽油中机械杂质的含量 测定标 准 为经中速定量滤纸过 滤后的杂质 含量小于 0．005％ 。本实验证明经慢速定量滤纸过滤后的凝 析油 中机械 杂 质去除率为 92．79 ％ ，滤 油中杂质含 量为0 ．0041％ 。因此，该凝析油经慢速定量滤纸 过 滤后就能达到成品 汽油标 准，由于慢速定量滤纸的 孔径 为 1 ～ 3“m ，所以建议工业 生产上采用 3斗m以 下的滤网或滤芯作过滤处理。 3 结论 陕北某气田凝析油 的主要成分是 c。 ～ c。 。的烃 类混合物，不含大于 c 。的烃类 ，是 介于汽 油与 柴油 之间的高品质凝 析油。该凝析油中含有少量 的既不 溶于水也不溶于油 的有机絮状物、泥砂和铁锈等杂 质，杂质含量约0 ．35％ 。总含水量小于 1％ ，不需脱 水处理。 实验得出该 种 凝 析油 处理方法为慢速定量 滤 纸 过滤，其杂质去 除率可 达92 ．79％ ，滤油中的杂质 含量小于 0．005％ ，满足成品油 杂 质含 量 的要求。 在工业 生产 中可采用小于3m的滤网或滤芯 对凝 析油进行恒温过滤处理。 参考文 献 1张爱华．国内外凝析油 的产需现状 及前景分 析 中国石油和化工经 济分析，2007951 5 5 2安建JI『 ，梁 光川 I ．天然气凝 析油 处理工艺研究． 内蒙 古石油化工， 2007293 94 3李长 明 ，田亮等 ．牙 哈 凝析油 评 价 及 利 用 探 讨．石讦 打 与天然气 化 工 ，20024i 78 181 4何 琳 ，李 刚 ．检测 纳 米 微 粒 粒 径 方 法 的 研 究．现代科学仪器 ，2003 224 25 5徐 德志 ，相 波，邵建颖等 ．膜技术 在工业废 水处理中的』蓝用 研究进 展 ．工业水处理 ，200641 3 6宁培勇 ，丁津华，徐 文 题等 ．滤膜过滤技 术 应用 研究 进展． 中国消 毒学杂志，2006163 64 7大矢晴彦 著 ，张 瑾译 ．分离的科学与技术 ，北京巾国轻工业出版 社，19988 5 104 8贺红明 ，林文 胜等 ．L CNC 加气站 技 术 浅 析 ．天然气工业[J] ， 2007 ，274126 128 作者 简介 刘乃瑞女，毕、眦于原汀议石 油学院应用化学系环境工程专 业，留日博L，现为西北工业大学环境工程副教 授。联 系 电话029 8 84924 40 ，电子邮箱l n rmen wpu．edu．1 211 。 收稿日期2008 11 10；收修改稿 2008 一 1 1 26；编辑杨 兰 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m