1、2021/8/61石油化學品第五章 原油評價及分類2021/8/62第一節(jié) 原油評價方法概述 確定一種原油的加工流程方案是煉油廠設(shè)計和生產(chǎn)的首要任務(wù)。人們根據(jù)所加工原油的特性,對產(chǎn)品的需求，加工技術(shù)的先進性，生產(chǎn)的靈活性和經(jīng)濟效益等方面的大量資料，進行全面的綜合分析，研究對比，方能得到合理的加工流程方案，因此必須對原油進行評價。2021/8/63第一節(jié) 原油評價方法概述 不同性質(zhì)的原油，應(yīng)采用不同加工方法，以生產(chǎn)適當產(chǎn)品，使原油得到合理利用。對于新開采的原油，必須先在實驗室進行一系列的分析、試驗，習慣上稱之為“原油評價”。2021/8/64原油評價按目的不同，大體可分為三個原油評價按目的不同，

2、大體可分為三個層次：層次：原油的一般性質(zhì)常規(guī)評價。除了原油基本性質(zhì)以外，還包括原油實沸點蒸餾數(shù)據(jù)及窄餾分性質(zhì) 。綜合評價。除上述兩項外，包括直餾產(chǎn)品的產(chǎn)率和性質(zhì)。根據(jù)需要，可以增加某些餾分的化學組成、某些重質(zhì)餾分或渣油的二次加工性能。2021/8/65一、原油的一般性質(zhì) 概括起來包括四部分內(nèi)容： (1) 原油的一般性狀； (2) 原油的餾分組成和餾分的物理性質(zhì)； (3) 各餾分的化學組成； (4) 各種石油產(chǎn)品的潛含量及其使用性能2021/8/66二、原油實沸點蒸餾數(shù)據(jù)及窄餾分性質(zhì) 原油的實沸點蒸餾曲線、性質(zhì)曲線和產(chǎn)率曲線是制定原油切割方案和進行煉油過程工藝設(shè)計計算所必不可缺的重要資料。由于其

3、標繪方法不同，使用方法也有差別。2021/8/67實沸點蒸餾曲線實沸點蒸餾曲線 在一種間歇式釜式蒸餾在一種間歇式釜式蒸餾設(shè)備中進行設(shè)備中進行 一般按重量或體積的每一般按重量或體積的每3%3%取一個餾分，或每隔取一個餾分，或每隔1010取一餾分取一餾分 實沸點蒸餾曲線就是以實沸點蒸餾曲線就是以餾出溫度為縱坐標，以餾出溫度為縱坐標，以餾出百分數(shù)為橫坐標作餾出百分數(shù)為橫坐標作圖所得的曲線圖所得的曲線 2021/8/68u 所謂實沸點（或真沸點）蒸餾是表示分餾精確度較高，其餾出溫度接近餾出物沸點的意思，在工藝上一般把這個餾出溫度看成是近似餾出物的“真沸點”，但并不是說真的能分離出一個一個的純烴。 u

4、以餾出溫度為縱坐標，以餾出百分數(shù)（國內(nèi)常用重量、歐美多用體積）為橫坐標，得到實沸點蒸餾曲線。從實沸點蒸餾曲線可以得到沸點與收率的關(guān)系。 u 按原油評價內(nèi)容的要求，分別測定實沸點蒸餾所得各窄餾分的性質(zhì)，如密度、粘度、凝點等。根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行標繪，可以得到各窄餾分的性質(zhì)曲線。2021/8/692021/8/610中比性質(zhì)曲線 由于原油是一個復(fù)雜的混合物，由實沸點蒸餾所得的窄餾分都是在一定沸點范圍內(nèi)收集的，所以窄餾分仍然是一個較復(fù)雜的混合物，因此所測得的窄餾分性質(zhì)是組成該餾分的各種化合物性質(zhì)的綜合表現(xiàn)，具有平均的性質(zhì)。 在作原油性質(zhì)曲線時就必須假定窄餾分的這一平均值是相當于該餾分餾出一半時的性質(zhì) ,

5、 這樣標繪得到的性質(zhì)曲線稱為中比曲線 , 或稱為中百分比曲線。2021/8/611性質(zhì)曲線 假定某一窄餾分的性假定某一窄餾分的性質(zhì)是該窄餾分餾出一質(zhì)是該窄餾分餾出一半時的性質(zhì)所作的曲半時的性質(zhì)所作的曲線線 中比曲線只適用于窄中比曲線只適用于窄餾分，不能適用于寬餾分，不能適用于寬餾分，餾分越寬，誤餾分，餾分越寬，誤差越大差越大 2021/8/612產(chǎn)率曲線 由于從性質(zhì)曲線查定寬餾分性質(zhì)是不可靠的，為了求定某一餾分在不同產(chǎn)率時準確的性質(zhì)數(shù)據(jù)，必須制作各種產(chǎn)品的產(chǎn)率曲線，最常用的汽油和重油的產(chǎn)率曲線。 2021/8/613產(chǎn)率曲線 以某一油品的不同產(chǎn)以某一油品的不同產(chǎn)率為橫坐標，相應(yīng)產(chǎn)率為橫坐標，相

6、應(yīng)產(chǎn)率下的油品的性質(zhì)為率下的油品的性質(zhì)為縱坐標所作的曲線縱坐標所作的曲線 以實沸點蒸餾為基礎(chǔ)以實沸點蒸餾為基礎(chǔ) 產(chǎn)率曲線表示的是累產(chǎn)率曲線表示的是累積性質(zhì)積性質(zhì) 2021/8/614 例如在確定潤滑油減壓流程方案時，需要知道蒸到不同深度所剩下殘油的性質(zhì)，就必須從重油產(chǎn)率曲線中得到。作法是在實沸點蒸餾時盡可能把原油中最重的餾分蒸出來，剩下一個殘油，然后把殘油依次和它相鄰的窄餾分按產(chǎn)率比例混合，得到占原油產(chǎn)率不同的重油樣品，分別測定這些重油的性質(zhì)。 當人們得到了一種原油的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)和曲線、窄餾分性質(zhì)數(shù)據(jù)和中比曲線，各種油品的產(chǎn)率 性質(zhì)數(shù)據(jù)和產(chǎn)率曲線以后，就完成了這種原油的常規(guī)評價，也就具備了制

7、定原油分割方案（即蒸餾方案）的基本條件。2021/8/615 所謂原油蒸餾切割方案，就是根據(jù)原油性質(zhì)及產(chǎn)品需求情況，確定該原油適合于生產(chǎn)哪些產(chǎn)品，在什么溫度下分割，所得到的各種產(chǎn)品產(chǎn)率及性質(zhì)如何。制定切割方案的方法是把原油評價中的各種餾分的產(chǎn)率 性質(zhì)數(shù)據(jù)或曲線與相應(yīng)油品的質(zhì)量規(guī)格進行比較，并參考實沸點蒸餾曲線和窄餾分性質(zhì)曲線進行適當調(diào)整，估計加工的可能性和難易程度。然后確定各種石油產(chǎn)品的切割溫度，同時也就知道了各種產(chǎn)品的性質(zhì)。2021/8/616綜合評價流程圖2021/8/617原油綜合評價的流程具體為： （1）原油一般性質(zhì)分析。先測定原油含水量，含鹽量和機械雜質(zhì)，若原油含水大于0.5%需先脫

8、水。原油脫水后測定其密度、粘度、凝點、閃點、殘?zhí)?、灰分、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、含蠟量、平均分子量、元素分析、微量金屬及餾程。 （2）原油的餾分組成和窄餾分的物理性質(zhì)。脫水原油經(jīng)實沸點蒸餾，切割成3%的窄餾分，得到蒸餾數(shù)據(jù)。測定每個窄餾分的密度、粘度、凝點、苯胺點、酸度（值）、折射率和硫含量等。并計算特性因數(shù)、粘重常數(shù)及結(jié)構(gòu)族組成，把數(shù)據(jù)用表和圖的形式表示。2021/8/618原油綜合評價的流程具體為：（3）直餾產(chǎn)品的切割與分析。為了合理地提出原油切割方案，在實驗室按比例配制或把原油重新切割成各種汽油、煤油、柴油、重整原料和裂解原料等，按產(chǎn)品規(guī)格要求分析產(chǎn)品的主要性質(zhì)，并測定不同拔出深度時的重油和渣油的

9、各種物性。減壓渣油還需測定針入度、延伸度、軟化點等。2021/8/619原油綜合評價的流程具體為：（4）汽油、煤油、柴油和重整、裂解、催化裂化原料的組成分析。（5）潤滑油、石蠟和地蠟的潛含量及其性質(zhì)分析。（6）測定原油的平衡汽化數(shù)據(jù)，作出平衡汽化率與溫度關(guān)系曲線。2021/8/620第二節(jié) 原油的分類方法 由于地質(zhì)構(gòu)造、生油條件和年代的不同，世界各地區(qū)所產(chǎn)原油的性質(zhì)和組成有的差別很大，有的卻十分相似；同一地區(qū)的原油，由于采油層位不同，性質(zhì)都可能出現(xiàn)差別。性質(zhì)和組成相似的原油，其加工、儲運等方案也相近。因此根據(jù)原油特性進行分類，對制定原油加工方案和儲運、銷售都是十分必要的。 原油的組成十分復(fù)雜，

10、對其確切分類很困難。原油的原油的組成十分復(fù)雜，對其確切分類很困難。原油的分類方法有許多種，通常從分類方法有許多種，通常從商品、地質(zhì)、化學或物理商品、地質(zhì)、化學或物理等不等不同角度進行分類。本節(jié)只討論廣為應(yīng)用的原油商品分類法、同角度進行分類。本節(jié)只討論廣為應(yīng)用的原油商品分類法、化學分類法和我國采用的分類方法。化學分類法和我國采用的分類方法。 2021/8/621 原油的商品分類法又稱工業(yè)分類法，是化學分類方法的補充。商品分類的根據(jù)很多，如分別按原油的密度、硫含量、氮含量、含蠟量和膠質(zhì)含量分類等等。 國際石油市場常用以計價的標準，多用比重指數(shù)API分類和含硫量分類。一、商品的分類法2021/8/6

11、222021/8/623分類標準，分類標準，% % 0.5 0.52.0 2.0 原油類別原油類別 低含硫低含硫 含硫含硫 高含硫高含硫 2021/8/624分類標準，分類標準，% % 0.52.5 2.510.0 10.0 原油類別原油類別 低含蠟低含蠟 含蠟含蠟高含蠟高含蠟2021/8/625分類標準，分類標準，% % 15 原油類別原油類別 低含膠低含膠含膠含膠多膠多膠 2021/8/626 原油的化學分類以原油的原油的化學分類以原油的化學組成化學組成為基礎(chǔ)，為基礎(chǔ)，通常用與原油化學組成直接有關(guān)的參數(shù)作為分類通常用與原油化學組成直接有關(guān)的參數(shù)作為分類依據(jù)，如依據(jù)，如特性因數(shù)分類、美國礦務(wù)

12、局關(guān)鍵餾分特特性因數(shù)分類、美國礦務(wù)局關(guān)鍵餾分特性分類、相關(guān)指數(shù)分類、石油指數(shù)和結(jié)構(gòu)族組成性分類、相關(guān)指數(shù)分類、石油指數(shù)和結(jié)構(gòu)族組成分類分類等。其中以前兩種應(yīng)用最廣。通常認為，按等。其中以前兩種應(yīng)用最廣。通常認為，按這兩種方法分類，對原油特性可得到一個概括認這兩種方法分類，對原油特性可得到一個概括認識，不同原油間可作粗略對比。識，不同原油間可作粗略對比。 現(xiàn)簡單介紹應(yīng)用最廣泛的特性因數(shù)分類和關(guān)鍵現(xiàn)簡單介紹應(yīng)用最廣泛的特性因數(shù)分類和關(guān)鍵餾分特性分類法餾分特性分類法二、化學分類法2021/8/6271、特性因數(shù)分類 根據(jù)原油特性因數(shù)根據(jù)原油特性因數(shù)K值大小分為石蠟基、值大小分為石蠟基、中間基和環(huán)烷基

13、三類原油，分類標準見表中間基和環(huán)烷基三類原油，分類標準見表 特性因數(shù)，特性因數(shù)，K K 12.1 11.512.1 10.511.5 原油類別原油類別 石蠟基石蠟基 中間基中間基 環(huán)烷基環(huán)烷基 特性因數(shù)分類法多年來為歐美各國普遍采用，它在一定程度特性因數(shù)分類法多年來為歐美各國普遍采用，它在一定程度上反映了原油的組成特性。例如通過這一方法分類我們能知道這上反映了原油的組成特性。例如通過這一方法分類我們能知道這種原油是含烷烴多還是含環(huán)烷烴多。種原油是含烷烴多還是含環(huán)烷烴多。 2021/8/628缺點缺點： 不能表明原油中低沸點餾分和高沸點餾不能表明原油中低沸點餾分和高沸點餾分中烴類的分布規(guī)律，因此

14、它不能反映分中烴類的分布規(guī)律，因此它不能反映原油中輕、重組分的化學特性。原油中輕、重組分的化學特性。 由于原油的特性因數(shù)由于原油的特性因數(shù)K K難以準確求定，難以準確求定，用其他參數(shù)計算或查特性因數(shù)用其他參數(shù)計算或查特性因數(shù)K K容易造成容易造成誤差，因此這一方法并不完全符合原油誤差，因此這一方法并不完全符合原油組成的實際情況。組成的實際情況。2021/8/629 關(guān)鍵餾分特性分類法是將原油用關(guān)鍵餾分特性分類法是將原油用HempelHempel簡易精餾裝置簡易精餾裝置切取切取250250275275和和395395425425（即在殘壓（即在殘壓40mmHg40mmHg下取得的下取得的2752

15、75300300的餾分）兩個輕重關(guān)鍵餾分，分別測定其相對的餾分）兩個輕重關(guān)鍵餾分，分別測定其相對密度，對照分類標準表確定兩個關(guān)鍵餾分的基屬，然后根密度，對照分類標準表確定兩個關(guān)鍵餾分的基屬，然后根據(jù)關(guān)鍵餾分特性分類表確定原油的類別。據(jù)關(guān)鍵餾分特性分類表確定原油的類別。u第一關(guān)鍵餾分第一關(guān)鍵餾分指原油常壓蒸餾指原油常壓蒸餾250275的餾分；的餾分；u第二關(guān)鍵餾分第二關(guān)鍵餾分相當于原油常壓蒸餾相當于原油常壓蒸餾395425的餾分，的餾分，即即 在殘壓在殘壓40mmHg下取得的下取得的275300的餾分的餾分2. 關(guān)鍵餾分特性分類法關(guān)鍵餾分特性分類法2021/8/6302021/8/631關(guān)鍵餾分

16、特性分類表關(guān)鍵餾分特性分類表2021/8/632 組成性質(zhì)：一般含烷烴量超過50，密度較小，含蠟量較高、凝點高、含硫、含膠質(zhì)較少， 是屬于地質(zhì)年度古老的原油。 產(chǎn)品性質(zhì)：直餾汽油辛烷值低，而柴油的十六烷值較高；航空煤油的密度和結(jié)晶點之間矛盾較大；可以生產(chǎn)粘溫性質(zhì)良好的潤滑油，可是脫蠟的負荷很大；重餾分和渣油中含重金屬少，是良好的裂化材料，但難以生產(chǎn)質(zhì)量較好的瀝青，大慶原油是典型的石蠟基原油。石蠟基原油2021/8/633 組成特點：含環(huán)烷和芳香烴的含量較高，密度較大，凝點低，一般含硫、含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)較多 是地質(zhì)年度較年輕的原油。 產(chǎn)品特點：汽油中含50以上的環(huán)烷烴，直餾汽油的辛烷值較高，航空煤

17、油的密度大，重量熱值和體積熱值都較高，可以生產(chǎn)大比重航煤；柴油的十六烷值較低、潤滑油的粘溫性質(zhì)差。 環(huán)烷基原油中的重質(zhì)原油，含有大量的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，又稱為瀝青基原油，可以用來生產(chǎn)各種高質(zhì)量的瀝青，孤島原油就屬于這一類。 中間基原油中間基原油的性質(zhì)介于石蠟基原油和環(huán)烷基原油之間。的性質(zhì)介于石蠟基原油和環(huán)烷基原油之間。環(huán)烷基原油2021/8/634 我國現(xiàn)采用關(guān)鍵餾分特性分類法和硫含量分類法相結(jié)合的分類方法，把硫含量分類作為關(guān)鍵餾分特性分類法的補充。三、我國采用的分類法2021/8/635幾種國產(chǎn)原油的分類2021/8/636渣油的評價 隨著原油的不斷開采，原油不斷變重，而石油的產(chǎn)品市場對輕質(zhì)油的

18、需求不斷增加。近年來，渣油的輕質(zhì)化成為成為重要的研究課題。我國原油普遍偏重，而且隨進口原油的增加，重質(zhì)原油增多，渣油的輕質(zhì)化尤為突出，因而如何對渣油進行評價，是渣油加工的重要前提，對渣油的加工有重要意義。 渣油是十分復(fù)雜的混合物，沸點高不能用蒸餾的方法進行分離，因此僅限于把它看做一個整體來分析平均性質(zhì)，或者采用四組分的方法分析其組成。2021/8/637 近年來一些大學重質(zhì)油研究室將超臨界溶劑萃取技術(shù)應(yīng)用到渣油評價，開展了分離渣油的超臨界萃取分離技術(shù)(SFEF).利用該技術(shù)可以將渣油按相對分子質(zhì)量大小，在較低的溫度（ 250)分離成多個窄餾分，所抽出的的餾分油的累計收率可達減壓渣油的80%-90%。其中最重的窄餾分的平均沸點（相當于常壓下）850 ?？梢詫φs分進行組成分析，從而得到詳細的渣油組成數(shù)據(jù)。2021/8/63