原油稳定的方法主要有负压闪蒸法、正压闪蒸法和分馏法。采用哪种方法,应根据原油的性质、能耗、经济效益的原则确定。原油中C1~C4的含量小于2%2.5%(质量分散)时,可采用负压闪蒸;对于轻质原油(如凝析油)或C1~C4的含量高于2%~2.5%时,可采用分馏法稳定。当有余热可利用或与其他工艺结合时,即使C1~C4的含量少时,也可考虑用加热闪蒸和分馏稳定工艺。
闪蒸法是在一定温度下降低系统压力,利用在同样温度下各种组分汽化率不同的特性,使大量的C1~C4蒸发,达到将轻组分从原油中分离出来的目的。闪蒸法可以是负压)。原油脱水后,一般在0.060.08兆帕(绝),55~65℃进行负压闪蒸。也可以是加热闪蒸,一般在0.25~0.3兆帕(绝),120℃进行闪蒸。
分馏法是使气液两相经过多次平衡分离,将易挥发的轻组分尽可能转移到气相,而重组分保留在原油中。分馏法设备多,流程复杂,操作要求高,是国外应用最广泛的原油稳定方法,其原因是该法能比较彻底地分离原油中的甲烷、乙烷和丙烷,稳定效果好。由于我国各油田所产原油有很大一部分中C1~C4的含量为0.8%~2%,所以采用此法的不多。
当未稳定原油中挥发性强的轻组分主要是C1~C4若上述组分在原油中的含量不到0.5%(质量分数),出于经济上的考虑,不必进行稳定处理。未经稳定处理的原油,储存于常压固定顶储罐内时,通过大、小呼吸阀造成油气蒸发损失。据1980年我国油气损耗调查,原油储罐因大小呼吸每排1立方米气体的含油量为65.5~643.6克。由油罐中排出油气的组成分析可知,气体中含有C1~C11组分,并以C3、C4、C5占多。对不宜采用上述方法进行原油稳定的场合,可采用油罐烃蒸气回收工艺。压缩机自油罐中抽出气体增压至0.2~0.3兆帕,并经冷却、计量后输送到天然气凝液回收装置。
常用固定顶立式油罐的承压能力一般为-500~2500帕,是一种微压容器。采用烃蒸气回收的关键是罐内压力控制。油罐工作压力的下限宜为150帕,上限值应根据油罐的试验压力和使用年限等因素确定,一般不超过油罐试验压力的80%,即2000帕。当油罐压力达到压力上限时,压缩机应能自动开启,从油罐抽气使罐压力下降;当罐压达到下限时,压缩机自动停机。为确保罐压在允许工作压力范围内,储罐应有呼吸阀、液压安全阀和补气阀。油罐烃蒸气回收,不仅可回收部分轻烃凝液,提高油田效益,而且可减少大气污染,保护环境。