2023/2/4石油加工概論1第四章原油的分類和加工方案2023/2/4石油加工概論2確定原油的加工流程方案是煉廠設計和生產的首要任務。一般需要根據所加工原油的特性、市場對產品的需求、加工技術水平、生產靈活性和經濟效益等方面資料，進行綜合分析，研究比較，才能得到合理的加工流程方案。原油評價是制定原油加工方案的前提原油的類型很多，我國原油又有很多特點，本章將分別討論原油評價、原油的分類、我國主要原油特點及幾種典型的加工流程方案2023/2/4石油加工概論3一、原油評價的意義簡言之：為新設計的煉廠制定加工方案提供依據可以指導實際生產

第一節原油評價方法概述2023/2/4石油加工概論4原油的評價按其目的不同可分為四類：1．原油性質分析：掌握原油性質變化規律和動態2．原油的簡單評價：初步確定原油的性質和特點

3．原油的基本評價：為一般煉油廠設計提供數據

4．原油的綜合評價：評價內容最全，為綜合性煉油廠的設計提供數據二、原油評價的方法2023/2/4石油加工概論5原油的綜合評價包括五部分內容：原油的一般性質實沸點蒸餾所得原油餾分組成及餾分性質各餾分的化學組成各種石油產品的潛含量及其使用性能原油的平衡汽化數據評價數據均以表格或曲線形式列出2023/2/4石油加工概論6(一)、實沸點蒸餾曲線在一種間歇式釜式蒸餾設備中進行一般按重量或體積的每3%取一個餾分，或每隔10℃取一餾分實沸點蒸餾曲線就是以餾出溫度為縱坐標，以餾出百分數為橫坐標作圖所得的曲線2023/2/4石油加工概論72023/2/4石油加工概論8（二）、性質曲線(中比性質曲線)

假定某一窄餾分的性質是該窄餾分餾出一半時的性質所作的曲線中比曲線只適用于窄餾分，不能適用于寬餾分，餾分越寬，誤差越大

2023/2/4石油加工概論9（三）、產率曲線以某一油品的不同產率為橫坐標，相應產率下的油品的性質為縱坐標所作的曲線以實沸點蒸餾為基礎產率曲線表示的是累積性質2023/2/4石油加工概論10第二節原油的分類方法

由于地質構造、生油條件和年代的不同，世界各地區所產原油的性質和組成有的差別很大，有的卻十分相似；同一地區的原油，由于采油層位不同，性質都可能出現差別。性質和組成相似的原油，其加工、儲運等方案也相近。因此根據原油特性進行分類，對制定原油加工方案和儲運、銷售都是十分必要的。

原油的組成十分復雜，對其確切分類很困難。原油的分類方法有許多種，通常從商品、地質、化學或物理等不同角度進行分類。本節只討論廣為應用的原油商品分類法、化學分類法和我國采用的分類方法。

2023/2/4石油加工概論11一、商品分類法

原油的商品分類法又稱工業分類法，是化學分類方法的補充。商品分類的根據很多，如分別按原油的密度、硫含量、氮含量、含蠟量和膠質含量分類等等。

國際石油市場常用以計價的標準，多用比重指數APIo分類和含硫量分類。第十二屆世界石油會議規定的原油分類標準。

類別APIo20℃相對密度輕質原油中質原油重質原油特重原油

>31.131.1～22.322.3～10<10<0.86610.8661～0.91620.9162～0.9968>0.99682023/2/4石油加工概論12分類標準，%

≤0.50.5～2.0>2.0原油類別

低含硫含硫高含硫分類標準，%

0.5～2.52.5～10.0>10.0原油類別低含蠟含蠟高含蠟分類標準，%<55～15>15原油類別低含膠含膠多膠2023/2/4石油加工概論13二、化學分類法

原油的化學分類以原油的化學組成為基礎，通常用與原油化學組成直接有關的參數作為分類依據。

如特性因數分類、美國礦務局關鍵餾分特性分類、相關指數分類、石油指數和結構族組成分類等。其中以前兩種應用最廣。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識，不同原油間可作粗略對比。2023/2/4石油加工概論141．特性因數分類

根據原油特性因數K值大小分為石蠟基、中間基和環烷基三類原油，分類標準見表特性因數，K>12.111.5～12.110.5～11.5

原油類別石蠟基中間基環烷基

特性因數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種原油是含烷烴多還是含環烷烴多。

2023/2/4石油加工概論15缺點：①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律，因此它不能反映原油中輕、重組分的化學特性。②由于原油的特性因數K難以準確求定，用其他參數計算或查特性因數K容易造成誤差，因此這一方法并不完全符合原油組成的實際情況。2023/2/4石油加工概論162.關鍵餾分特性分類法

關鍵餾分特性分類法是將原油用Hempel簡易精餾裝置切取250～275℃和395～425℃（即在殘壓40mmHg下取得的275～300℃的餾分）兩個輕重關鍵餾分，分別測定其相對密度，對照分類標準表確定兩個關鍵餾分的基屬，然后根據關鍵餾分特性分類表確定原油的類別。第一關鍵餾分指原油常壓蒸餾250～275℃的餾分；第二關鍵餾分相當于原油常壓蒸餾395～425℃的餾分，即在殘壓40mmHg下取得的275～300℃的餾分

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基屬關鍵餾分石蠟基中間基環烷基第一關鍵餾分d420<0.8210APIo>40(K>11.9)d420=0.8210～0.8562APIo=33～40(K=11.5～11.9)d420>0.8562APIo<33(K<11.5)第二關鍵餾分d420<0.8723APIo>30(K>12.2)d420=0.8723～0.9035APIo=20～30(K=11.5～12.2)d420>0.9305APIo<20(K<11.5)

關鍵餾分分類標準

2023/2/4石油加工概論18關鍵餾分特性分類表編號第一關鍵餾分第二關鍵餾分原油類別1石蠟基石蠟基石蠟基2石蠟基中間基石蠟-中間基3中間基石蠟基中間-石蠟基4中間基中間基中間基5中間基環烷基中間-環烷基6環烷基中間基環烷-中間基7環烷基環烷基環烷基2023/2/4石油加工概論19

我國現采用關鍵餾分特性分類法和硫含量分類法相結合的分類方法，把硫含量分類作為關鍵餾分特性分類法的補充。2023/2/4石油加工概論20原油名稱含硫量m%第一關鍵餾分d420第二關鍵餾分d420原油的關鍵餾分特性分類建議原油分類命名大慶混合0.110.814(K=12.0)0.850(K=12.5)石蠟基低硫石蠟基克拉瑪依0.040.828(K=11.9)0.895(K=11.5)中間基低硫中間基勝利混合0.880.832(K=11.8)0.881(K=12.0)中間基含硫中間基大港混合0.140.860(K=11.4)0.887(K=12.0)環烷中間基低硫環烷中間基孤島2.060.891(K=10.7)0.936(K=11.4)環烷基含硫環烷基2023/2/4石油加工概論21同一類原油的性質具有明顯的共同特點大慶原油屬于低硫石蠟基原油；勝利原油屬于含硫中間基原油石蠟基原油一般含烷烴量超過50%，其特點是密度小，含蠟量較高，凝點高，含硫、膠質較少，屬于地質年代古老的原油環烷基原油的特點是含環烷烴和芳烴較多，密度大，凝點低，一般含硫、膠質瀝青質較多，是地質年代較年輕的原油2023/2/4石油加工概論22第三節原油加工方案的確定

所謂原油加工方案，其基本內容是指原油可以生產什么產品以及使用什么樣的加工手段來生產這些產品。理論上，可以從任何一種原油生產出各種所需的石油產品，但實際上，原油加工方案的確定（確定原油加工方案的原則）取決于許多因素：如市場需要、經濟效益、投資力度、加工技術水平和原油特性等。如果選擇的加工方案適應原油的特性，則可以做到用最小的投入獲得最大的產出。主要從原油特性的角度來討論如何選擇原油的加工方案。2023/2/4石油加工概論23加工方案

燃料型

燃料-潤滑油型

燃料-化工型

燃料-潤滑油-化工型

拔頭蒸餾常減壓蒸餾

2023/2/4石油加工概論24一、原油加工方案的確定原則

原油加工方案確定的原則：根據原油特性制定合理的加工方案；根據國民經濟發展和市場需求，對產品品種、質量、數量等提出要求；盡量采用先進技術和加工方法

原油切割方案確定的基本內容包括：確定產品品種、產率及質量；確定切割溫度

2023/2/4石油加工概論25選定切割方案時應注意幾點：

以產品主要規格作為切割的主要依據在考慮產品質量要求的前提下，爭取該產品的最大收率對某些產品質量要求（如柴油）要特殊考慮，不能只顧高產率，致使質量不合格，增加后續再加工的困難相鄰兩個產品產率切割有矛盾時，要優先生產市場急需產品2023/2/4石油加工概論262023/2/4石油加工概論27二、國產主要原油的性質特點

1.大慶原油主要特點(根據原油評價結果）：

含蠟量高（26%～30%），凝點高（約30℃），硫含量低（0.10%），金屬含量低（Ni:2ppm、V<0.1ppm），正庚烷瀝青質含量低（接近于0），特性因數K=12.5～12.6，屬于典型的低硫石蠟基原油。

2023/2/4石油加工概論28其主要的直餾餾分性質特點如下：

200℃以前的餾分占原油的10.0～11.3%(w)

直餾汽油的收率和辛烷值都較低（ON=37左右），但汽油的感鉛性好，應通過催化重整來提高汽油的辛烷值或生產芳烴，但芳潛量低。也可以將直餾汽油用來生產溶劑油，或作為制取乙烯的原料。

2023/2/4石油加工概論29

煤柴油餾分（200～300℃），收率為20%(w)左右

航空煤油密度小，結晶點高，通過精制只能符合2#噴氣燃料的規格要求；另外，直餾180～300℃餾分芳烴少，無煙火焰高度大，含硫少，精制后可以生產高質量燈用煤油；

柴油餾分的柴油指數一般〉70，具有良好的燃燒性能。但其收率受凝點限制；煤油-柴油寬餾分由于含烷烴多，BMCI較小，是制乙烯的良好裂解原料。2023/2/4石油加工概論30

減壓蠟油餾分（350～500℃），收率為26%(w)左右

Ⅰ.其潤滑油潛含量（烷烴+環烷烴+輕芳烴）約占原油的15%，而黏度指數可達90～120，是生產潤滑油的好原料；

Ⅱ.VGO飽和分含量高、殘碳值低、金屬含量低，是催化裂化的好原料，生產輕質油。2023/2/4石油加工概論31500℃的減壓渣油（VR），收率為43%(w)左右，Ni:10ppm、V：0.5ppm左右，殘碳為8.8%。

Ⅰ.含S低、瀝青質、重金屬含量低、殘碳值較低，而飽和分含量較高，因此大部分可以摻入VGO作為催化裂化原料；Ⅱ.可以經過丙烷脫瀝青和精制后生產高黏度（殘渣）潤滑油；Ⅲ.由于渣油含瀝青質和膠質較少而蠟含量較高，難以生產高質量的瀝青產品。

2023/2/4石油加工概論32

根據上述評價結果，大慶原油的加工方案采用燃料-潤滑油型加工方案最為理想，或者采用燃料-潤滑油-化工型方案。原油評價數據表明，大慶原油是生產優質潤滑油和各種蠟的良好原料。

2023/2/4石油加工概論332023/2/4石油加工概論342.勝利混合原油

勝利油田構造復雜，斷層多，不同的地質構造和不同層位的原油性質差別很大，我們以勝利混合原油為例進行分析。勝利混合原油的評價結果如下：

主要特點：膠質含量高(約為23%)，密度較大(大約在0.900g/cm3)，另外，含蠟量較高，含硫（大部分在1%左右）原油，因此是屬于較為典型的含硫中間基原油。勝利原油中的輕餾分含量比大慶原油少。200℃以前的收率約7%(w)，350℃前約24～25%，500℃以前的總拔出率約占原油的50%(w)。2023/2/4石油加工概論351．直餾汽油（7%(wt)左右）

ON為47左右，初餾～130℃餾分中芳烴潛含量（環烷烴和芳香烴）高，是重整的良好原料，可以生產高ON汽油和芳烴。

2．煤柴油餾分（煤、柴油餾份約為18%）

（1）航煤餾分：密度大、結晶點低，可以生產1號航煤，但必須脫硫醇，而且由于芳烴含量較高，燃燒性能差，作為燈用煤油，需精制除去部分芳烴，才能滿足無煙火焰高度的要求，應注意芳含量、積炭性能等指標的要求。

（2）直餾柴油：柴油指數較高（約為65），凝點不高，可以生產-20#、-10#、0#號柴油，由于含S、N以及酸度較高，必須進行精制。

2023/2/4石油加工概論363．VGO（約占25%左右）脫蠟油的粘度指數低，而且含S及酸值較高，不宜生產潤滑油，可以用作FCC工藝或加氫裂化的原料，由于含S較高，催化裂化生產的汽油、柴油S含量很難合格，需要脫硫。

4．VR（約占50%）

（ⅰ）粘溫性質不好，含S，同樣不宜生產高粘度潤滑油；（ⅱ）膠質（47.9%）、瀝青質（戊烷瀝青質為13.7%）含量較高，可以生產瀝青產品；