石油天然气化工工艺范例(3篇)

石油天然气化工工艺范文篇1

【关键词】石油；天然气管道；焊接工艺；现状；展望

AbstractLiaoheOilfield,themainproductionareaislocatedintheLiaoheRiverDeltaNationalNatureReserve.Naturalgasasacleanenergy,hazardoussubstanceemissionsarefarbelowthelevelofemissionsofcoal,crudeoilandotherfuels.Aftertheimplementationoftheproject,comparedwiththeburningofcrudeoil,LiaoheOilfieldaverageannualemissionreductionSO2,smoke,dustandCO2were2425t,3525tand110×104t,providedfavorableconditionsforecologicalprotection.Atthesametime,theprojectisalsoinlinewiththecountry'smacroeconomicpolicy.TheLiaoheoil,naturalgaspipelineweldingtechnologystatusquosimpleinstructions,outlookandprospectsfortheirdevelopment.

Keywordsoil;naturalgaspipelines;weldingprocess;statusquo;Outlook

中图分类号：TG406TG439.8

秦皇岛-沈阳天然气管道在2009年底建成，经盘锦末站进入辽河供气管网，不仅能满足辽河油田生产要求，同时可以提高原油商品量，还能充分利用现有管网为周边市场和化工民用市场提供充足的天然气资源。使逐渐萎缩的天然气市场再次兴旺，同时还可以在京沈大管道建成投产后，缓解市场初期开发、用量较小的问题，能充分盘活油田天然气板块的资产,为国家创造了更多的利润。利用天然气替代油制品后，原油的深加工也会创造更多的经济效益。

一、工程概况

辽河油田天然气利用工程包括了以下的两部分：供气干线管网部分以及配气管网部分。供气干线管网全长为145.4km，分为西线管网与东线管网部分。西线管网设计输量为25.52×108m3/a，东线管网设计输量为10.15×108m3/a。设计压力西线为2.6MPa，东线为3.9MPa，管道材质L360MB。配气管线全长240.26km，管径从DN60到DN550不等，设计压力为0.6MPa，管道材质为L245或20#钢。

二、石油、天然气管道焊接的发展现状

早期的石油、天然气输送管道所用到的材料绝大多数是一般的低碳钢，因此它的管道设计压力以及口径都相对较小，其输送效率也相对较低。随着石油企业的发展，其运输管道也得到了一定程度的改良，管道的口径、设计压力以及运送率都得到了明显的提高。这种管道的出现虽然在一定程度上提高了企业的经济效益，不过它对管道的焊接工艺也提出了更高的要求。

三、本工程的管道焊接检测、试压、干燥

（一）管线焊接及检测

该工程线路焊接采用手工焊接方式，管道焊接及验收必须执行《油气长输管道工程施工及验收规范》（GB50369-2006）。对于一般管段管道环焊缝无损探伤进行100%射线探伤（RT）；穿越大中型河流、主要公路、铁路和死口段的焊缝，采用100%的X射线照相和100%超声波探伤检查；线路工程返修部位另进行100%超声波探伤，角焊缝另进行100%渗透探伤。符合《石油天然气钢质管道无损检测》（SY/T4109-2005）的相关规定。

（二）管道焊接工艺中的试压、干燥

在对管道进行焊接的过程中，除一般地段的试压要求外，河流穿越、三级及三级以上公路穿越、线路阀室均单独进行强度试压。试压介质为水，试压水源选择坨子里首站水源，现场水箱配置过滤器进行过滤沉淀，安装流量计进行试压水计量，并有合格的水质检测报告。强度试验压力为1.5倍设计压力，试压时间为4h。合格后进行严密性试验，压力为设计压力，试压时间为24h。

在试压前，保证4次通球扫线，如果杂物过多或判断没有扫干净，再次进行清管作业，直到合格。在管道水试压结束后以及投产之前，进行了管道内水份的清除和管道干燥，采用预干燥的无油压缩干空气（露点低于-40℃）对管道进行干燥，当排出空气露点达到-20℃度时，为干燥合格。在末端露点达到-20℃以下，关闭首末端所有阀门，密闭4小时使管线内的干燥空气与潮气充分混合吸附。密闭实验后露点升高不超过3℃，且不高于-20℃的空气露点为合格。

管道内空气的置换在强度试压、严密性试压、吹扫清管、干燥合格后进行，采用氮气作为隔离介质，站间进行全线置换。置换管道末端配备气体含量检测设备，当置换管道末端放空管口气体含氧量不大于2%时即为置换合格。站场同样在试压后清扫排水和干燥，使用预干燥的无油压缩干空气（露点低于-40℃）对管道进行干燥。

四、管道的铺设施工焊接新工艺及其展望

（一）高能束焊接

这种焊接工艺主要有电子束焊以及激光焊

1、电子束焊

电子束焊的管道焊接方法是由法国的Total石油公司提出的。大量的工程实践证明，该技术在石油、天然气管道焊接的过程中具有质量高、速度快等优点，不过这种管道焊接工艺在实际的运用过程中仍有大量的问题急待解决。比如，施工过程中电压普遍偏高、不能获得较高的功率密度、容易产生较多的X射线、管口的对接误差偏高、需要特制的对口器。

2、激光焊

目前，最常用到的激光焊接技术有CO2激光焊以及YAG激光焊。现在使用的CO2激光焊可以对壁厚为20毫米的的钢线管进行焊接，使其一次成型。大量的实践研究表明，激光焊在石油天然气管道焊接过程中具有焊接时间短、施工的程序简单以及施工的质量较好等方面的优点。

（二）径向摩擦焊与搅拌摩擦焊

1、径向摩擦焊

径向摩擦焊主要是在两端顶锻以及中心工件旋转连续驱动摩擦焊的基础上进行改良的，在管道铺设的实际施工过程中，如果管道太长，用普通的轴向摩擦焊机根本就不能实现轴向加压顶锻的施工方法。因此径向摩擦焊施工工艺就被运用到石油、天然气管道焊接的施工工艺中。径向摩擦焊施工工艺的主要优点有以下三种，一是该工艺的连续效果较好；二是该工艺所焊接的管道的质量较好，并具有较高的重复使用性能；三是该工艺对于连接成本较高、不能用常规的焊接工艺来施工的管道有较好的效果。

2、搅拌摩擦焊

搅拌摩擦焊是一种固态的焊接方法，它是目前石油、天然气管道焊接技术中的重点研究对象，它在轻金属的焊接领域较为实用。与传统的熔焊工艺相比，该焊接工艺具有焊接环境良好、接头处的焊接性能较好、焊接质量高等方面的优点。

随着搅拌摩擦焊技术的不断发展，该焊接技术在管道施工领域得到了广泛的运用。该技术在使用过程中，主要存在以下两种问题：一个是搅拌头与夹持机构的整体环向运动以及它的加压焊接；二是在对其焊接设备的搅拌头进行设计制造时，需要用到强度较高的钢材。

五、结束语

随着石油、天然气工程的不断发展，各类管道焊接技术也在某种程度上得到了很大的提升。油田企业的发展及其运输能力的增强，油气运输管道的耐压力、壁厚以及管道的口径也在一定程度上提出了更高的要求。在未来的石油、天然气管道焊接过程中，电子束焊以及激光焊等一系列的先进焊接技术必定会被用到各类管道的焊接工作中。

【参考文献】

[1]周军,张春波,齐秀滨等.石油、天然气管道焊接工艺现状及展望[J].焊接,2011,(8):4-9.

[2]隋永莉,王福柱,李广民等.长输管道建设中焊接设备的应用现状与发展趋势[J].电焊机,2006,36(12):1-3.

[3]林金平,吴崇志.窄间隙焊技术在核电建设中的应用[J].电焊机,2011,41(9):16-20.

石油天然气化工工艺范文

[关键词]石油化工工艺

中图分类号：TE62文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）02-0071-01

石油化工原料主要来自石油炼制过程中产生的各种石油馏分，以及油田气、天然气等。石油馏分（主要是轻质油）通过烃类裂解、裂解气分离可制取乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃和苯、甲苯、二甲苯等芳烃，芳烃亦可来自石油轻馏分的催化重整，石油轻馏分和天然气经蒸汽转化、重油经部分氧化可制取合成气，进而生产合成氨、合成甲醇等。从烯烃出发，可生产各种醇、酮、醛、酸类及环氧化合物等。随着科学技术的发展，上述烯烃、芳烃经加工可生产包括合成树脂、合成橡胶、合成纤维等高分子产品及一系列制品，如表面活性剂等精细化学品。现今石油化工的范畴已扩大到高分子化工和精细化工的大部分领域，石油化工工业未来能否健康生存和发展，在很大程度上取决于石油化工工艺的开发和创新的能力。

1石油化工工艺过程

石油化工工艺即石油化工技术或石油化学生产技术，是指将原料经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这一转变的全部措施。如把原油蒸馏分为几个不同的沸点范围（即馏分）叫一次加工；将一次加工得到的馏分再加工成商品油叫二次加工；将二次加工得到的商品油制取基本有机化工原料的工艺叫三次加工。一次加工装置是常压蒸馏或常减压蒸馏；二次加工装置是催化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、烃基化、加氢精制等；三次加工装置是裂解工艺制取乙烯、芳烃等化工原料。

石油化学生产过程一般可概括为三个主要步骤：即原料处理、化学反应和产品精制。

首先是原料处理方面，为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。

其次是化学反应，这是生产的关键步骤。经过预处理的原料在一定温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率，反应的类型可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等，通过化学反应，获得目的产物或其混合物。

第三是产品精制，将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中，在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。

2绿色石油化工工艺

（1）绿色化学定义。绿色化学是用化学的技术、原理和方法去消除对人体健康安全和生态环境有毒有害的化学品，因此也称环境友好化学或洁净化学。绿色化学是近十年才产生和发展起来的，它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科，它的最大特点是，在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把‘‘化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。

绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”，即充分利用反应物中的各个原子，使之既能充分利用资源，又能防止污染。原子利用率越高，反应产生的废弃物就越少，对环境造成的污染也越少。绿色化学的核心内容之二，其内涵主要体现在减量、重复使用、回收、再生和拒用几方面。减量即减少三废排放；重复使用，如化学工业过程中的催化剂、载体等，是降低成本和减废的需要；回收可以有效实现‘‘省资源、少污染、减成本”的要求；再生即变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径；拒用指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的，有毒副作用及污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用，这是杜绝污染的最根本方法。

（2）目前绿色化学中的问题。工业化发展为人类提供了许多新材料，化工在不断改善人类物质生产生活的同时，也带来了大量生活废物，使人类的生存环境迅速恶化。为既不降低人类物质生活水平又不破坏环境，必须研制对环境无害的和可以循环使用的新材料。以塑料为例，塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题，掩埋它们将永久留在土地中；焚烧它们会放出剧毒。解决这个问题的根本出路在于，研制可以自然分解或生物降解的新型塑料。例如光降解塑料和生物降解塑料，光生物双降解塑料研究是我国

“八五”科技攻关的一个重大项目，目前已取得了一些进展。

绿色化学中的石油化学，机动车燃烧汽油和柴油产生的废气是大气污染的一大根源。国外为保护环境，对汽油和柴油的质量制定了严格的规格指标，并逐步推广使用含氧汽油和新配方汽油，减少汽车排放一氧化碳和臭氧对空气的污染。汽油组成将发生深

刻的变化，它不仅要求限制汽油的蒸气压、苯含量、芳烃和烯烃含量等，还要求在汽油中加入相当数量的含氧化合物，比如甲基叔丁基醚（MTBE）、甲基叔戊基醚（TAME）。这种新配方汽油的质量要求已推动生产汽油的有关石油化学工业的发展。我国近期只能先推广使用高辛烷值无铅汽油，与此同时也大力开展新配方汽油的研究。

柴油是另一重要的石油产品，新的‘‘环境友好”柴油要求硫含量不大于0105%，芳烃含量不大于20%，同时十六烷值不低于40。这就要求将推动现有柴油加氢处理技术、开发新催化剂、改革工艺等来达到上述目的。绿色石油化学还包含研制生物降解油、采用无毒无害催化剂、减少炼油厂废碱排放和提高石油炼制工艺的选择性等问题。

3生产技术及化工设备改进

任何一个石油化工生产装置都是由若干个生产工序组合而成，要充分发挥生产装置的作用，达到安全、稳定、长周期、满负荷节能和低排放等生产操作，关键是科学的生产管理。三废处理与综合利用三废治理工作首先应考虑改革不合理工艺，使三废少产生或不产生，把三废消灭在生产过程中。对于生产工艺中不能解决的三废问题，要开展综合利用，化害为利，变废为宝。对不能综合利用的三废，也要有切实可行的治理措施。三废的处理方法主要有化学法、生物法和物理法等。

在能量回收与利用废蒸汽的利用方面，可将高压蒸汽供压力较低的设备使用，或去加热其它冷介质，形成二次蒸汽，，三次蒸汽阶梯形分级使用，达到合理利用热量。可充分利用冷热物料本身自相换热，以节约蒸汽和冷却水，在废热利用方面可通过废热锅炉产生高压蒸汽等。

在石油化工设备改进方面，目前石油化工生产设计已从常规设计转到分析设计和优化设计及以生产工艺和环境保护这一层面上来，高性能板片式换热器的广泛应用显示了良好的热回收和节能效果，新型焊接板式换热器突破了板片换热器胶板材料对温度、压力和介质的限制，也将广泛应用，各种高效规整填料和新一代液相分配系统的开发也以成功应用，提高了我国炼厂的减压蒸馏操作水平。

总之，我国石油化工工艺的开发与创新必将全面提高化工产品质量和经济效益。

参考文献

[1]罗乐.石油储备建设急需防腐涂料[J].四川化工，2009（1）.

石油天然气化工工艺范文

关键词：天然气轻烃凝液橇装装置稳定轻烃

气田在开采后的处理过程中产生了大量的天然气轻烃凝液[1]，其组成为氮气、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷以上的烃类等。这部分天然气轻烃凝液不可直接作为产品，需要进行稳定处理，可通过精制得到稳定轻烃产品。稳定轻烃产品按蒸汽压范围分为两种牌号，其代号分别为1号和2号。1号产品作为石油化工原料，其雷氏饱和蒸汽压在74～200KPa。2号产品可作石油化工原料也可用作车用汽油调和原料，其雷氏饱和蒸汽压在夏天时

一、目前现状

青海油田某气田原有轻烃稳定装置是采用闪蒸的方式进行，装置的操作温度偏高，得到的稳定轻烃产品产量低，而且产品不达标。采用新的装置能极大的提高产量。

表1为青海油田某气田天然气轻烃凝液混合物料组成表（日产量：20000kg/d；压力500kPa～800kPa；一股物料温度：-5～-10℃；一股物料温度：5～10℃）；质量分率。

通过对三种方案用HYSYS软件[4，5]分别进行模拟分析计算，将计算结果进行比较。见表2

分析表明：随着操作压力的增加，塔底热负荷随之增加，而收率变化不大，与闪蒸条件下的轻烃产品604kg/h相比，目前模拟条件下的产量高出138kg/h。考虑到下游的操作压力最大达到600kPa，装置的系统压降以及输送管道的压降，选择800kPa压力下的精馏方案。

二、工艺流程简述

如图1所示，轻烃稳定柱（TW-101）有两路进料。进料1来自青海油田原天然气处理装置，进料温度5～10℃，塔中进料；进料2来自新增中压处理装置，进料温度-10℃左右，塔顶进料。

轻烃稳定柱塔顶无单独塔顶冷凝器，进料2作为稳定柱精馏段的冷源。稳定柱的操作压力由压力控制阀维持在一个稳定的范围。

塔底设再沸器，为稳定柱的操作提供热源，加热方式为电加热。电加热器采用可控硅控制，塔底温度维持在一个稳定的范围。

塔底输出为1号稳定轻烃，经产品空冷器（AC-101）冷却到40℃与来自轻烃稳定柱的塔顶干气在轻烃换热器（E-101）中换热。在轻烃换热器中，干气被加热至35℃后返回上游业主方压缩机入口分离器。塔底1号稳定轻烃降温至35℃左右后输送到站内自有的液烃储罐中。

三、装置运行效果

目前橇装式轻烃稳定装置已在青海油田某气田顺利投运。目前运行的数据通HYSYS模拟计算的数据完全吻合。

关键技术：

1.主体工艺和配置成熟稳定

本套装置采用成熟的精馏工艺，操作弹性大，运行稳定。轻烃换热器采用管壳式换热器，耦合换热，高效稳定；轻烃稳定塔采用国内知名品牌的核心部件，装置可靠性高。

2.细节优化节能优势明显

本套装置在设备选型、能量回收、压降利用等细节上充分发挥灵活性，将工艺流程和先进控制系统匹配得当。

3.自动化设施先进可靠

装置核心部件及控制仪表采用成熟产品，技术性能先进可靠；PLC系统实现工艺点的压力、温度、液位和流量等的自动控制和远传；较高自动化控制系统，实现无人值守；

4.三维设计突出人性化设计

利用三维设计手段提升橇装化工艺，实现全部工艺设备、管阀、控制仪表等的成套橇装化；装置整体布局优化紧凑合理，流程简捷，操作安全便捷。

四、结论

通过对青海油田天然气轻烃凝液组成的研究，提出了三种可选方案。通过对三种方案的分析研究，最终选定800kPa下的精馏工艺。通过HYSYS软件模拟计算，结果表明：采用该工艺不仅能到合格的稳定轻烃产品，而且产量较高。目前橇装式轻烃稳定装置已经在青海油田某气田顺利投产。根据投产情况：该橇已达到轻烃稳定工艺计算的要求，并具有集成化程度高，占地面积少等特点；不仅回收了能源，还创造了经济效益。该工艺的研究对国内其他气田的轻烃凝液稳定具有一定的借鉴意义，极易在其他气田进行推广应用。

参考文献

[1]王遇冬天然气处理原理与工艺[M]北京：中国石化出版社，2006.

[2]GB8017-1987石油产品蒸汽压测定法（雷德法）.

[3]GB9053-1998稳定轻烃.

[4]李士富韩志杰基本负荷型天然气液化HYSYS软件计算（一）J石油与天然气化工第38卷第4期271-274，283.