原油作为一种不可再生资源,是现代工业社会不可或缺的能源和原材料。在开采、运输和储存过程中,原油会发生脱气现象,释放出大量气体,严重影响其品质和应用。了解原油脱气的原因对保障安全生产、提升原油品质至关重要。
原油脱气原因
原油脱气是指原油中溶解气体逸出的过程。主要原因有以下几个方面:
1. 压力变化
原油开采后,压力急剧降低,导致溶解在原油中的气体释放出来。这主要是由于气体在高压下溶解度较高,而压力降低时溶解度下降,从而导致气体析出。
2. 温度变化
温度升高会降低气体的溶解度,因此原油在温度升高的条件下也会发生脱气。例如,在原油运输过程中,由于管道摩擦或泵送,会导致原油温度升高,从而引起脱气现象。
3. 组分变化
原油中含有各种烃类组分,其中轻质烃类组分与气体亲和力较低,更容易析出。当原油中轻质烃类组分比例较高时,脱气现象也会更加明显。
4. 污染物的影响
某些污染物,如氯化物、硫化氢等,可以降低原油中气体的溶解度,导致脱气现象加剧。这些污染物通常来自地下水或开采设备中的腐蚀产物。
5. 乳化作用
当原油与水发生乳化作用时,会在原油中形成水滴,从而降低气体的溶解度。这是因为水滴会吸收气体,导致气体从原油中析出。
6. 其他因素
除了上述主要原因外,原油的粘度、稠度、流速等因素也会影响脱气现象。粘度高的原油脱气较慢,而稠度低的原油脱气较快;流速越快,原油中的气体释放越快。
脱气的影响
原油脱气对原油品质和应用产生以下影响:
1. 降低原油密度
脱气后原油中的气体成分消失,导致密度降低。密度降低会影响原油的运输和储存,例如,脱气后的原油运输重量减少,造成运输损耗。
2. 降低原油热值
天然气是一种高热值燃料,原油脱气后会损失部分热值,降低原油的能量含量。这会影响原油的燃烧效率和应用价值。
3. 产生跑、冒、滴、漏
原油脱气释放的大量气体会引发生产现场的跑、冒、滴、漏事故,造成安全隐患和环境污染。
4. 堵塞管道和设备
析出的气体在管道和设备内聚集,可能会导致管道堵塞、腐蚀和设备失效。严重时会造成停产和经济损失。
脱气防治措施
为了防止原油脱气,可采取以下措施:
1. 控制压力
在原油开采和运输过程中,保持稳压状态,避免压力剧烈变化。可采用稳压器或调压阀等设备进行控制。
2. 调控温度
采取措施控制原油的温度,防止温度过高导致脱气。可采用隔热措施或冷却装置降温。
3. 分离气体
在原油生产过程中,通过分离设备将气体与原油分离。常见的分离设备包括气液分离器、减压闪蒸塔等。
4. 清除污染物
及时排除原油中的污染物,减少对气体溶解度的影响。可采用化学清洗、物理过滤等方法去除污染物。
5. 控制乳化度
采取措施控制原油的乳化度,减少水的对气体溶解度的影响。可采用电脱水、化学破乳等方法降低乳化度。
原油脱气原因复杂,受多重因素影响。了解这些原因并采取防治措施,可以有效降低原油脱气现象,保证原油品质和安全生产。通过控制压力、温度、分离气体、清除污染物和控制乳化度等措施,可最大限度地减少原油脱气带来的损失和安全隐患。