第四章 原油評(píng)價(jià)

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(shè)計(jì)和生產(chǎn)的首要任務(wù)。一般需要根據(jù)所加工原油的特性、市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求、加工技術(shù)水平、生產(chǎn)靈活性和經(jīng)濟(jì)效益等方面資料，進(jìn)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(píng)價(jià)是制定原油加工方案的前提原油的類型很多，我國(guó)原油又有很多特點(diǎn)，本章將分別討論原油評(píng)價(jià)、原油的分類、我國(guó)主要原油特點(diǎn)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(píng)價(jià)的意義簡(jiǎn)言之：為新設(shè)計(jì)的煉廠制定加工方案提供依據(jù)可以指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)

第一節(jié)原油評(píng)價(jià)方法概述2023/2/4石油加工概論4原油的評(píng)價(jià)按其目的不同可分為四類：1．原油性質(zhì)分析：掌握原油性質(zhì)變化規(guī)律和動(dòng)態(tài)2．原油的簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)：初步確定原油的性質(zhì)和特點(diǎn)

3．原油的基本評(píng)價(jià)：為一般煉油廠設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)

4．原油的綜合評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)內(nèi)容最全，為綜合性煉油廠的設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)二、原油評(píng)價(jià)的方法2023/2/4石油加工概論5原油的綜合評(píng)價(jià)包括五部分內(nèi)容：原油的一般性質(zhì)實(shí)沸點(diǎn)蒸餾所得原油餾分組成及餾分性質(zhì)各餾分的化學(xué)組成各種石油產(chǎn)品的潛含量及其使用性能原油的平衡汽化數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)均以表格或曲線形式列出2023/2/4石油加工概論6(一)、實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線在一種間歇式釜式蒸餾設(shè)備中進(jìn)行一般按重量或體積的每3%取一個(gè)餾分，或每隔10℃取一餾分實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線就是以餾出溫度為縱坐標(biāo)，以餾出百分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)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(zhì)曲線(中比性質(zhì)曲線)

假定某一窄餾分的性質(zhì)是該窄餾分餾出一半時(shí)的性質(zhì)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(chǎn)率曲線以某一油品的不同產(chǎn)率為橫坐標(biāo)，相應(yīng)產(chǎn)率下的油品的性質(zhì)為縱坐標(biāo)所作的曲線以實(shí)沸點(diǎn)蒸餾為基礎(chǔ)產(chǎn)率曲線表示的是累積性質(zhì)2023/2/4石油加工概論10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(chǔ)運(yùn)等方案也相近。因此根據(jù)原油特性進(jìn)行分類，對(duì)制定原油加工方案和儲(chǔ)運(yùn)、銷售都是十分必要的。

原油的組成十分復(fù)雜，對(duì)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(zhì)、化學(xué)或物理等不同角度進(jìn)行分類。本節(jié)只討論廣為應(yīng)用的原油商品分類法、化學(xué)分類法和我國(guó)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(yè)分類法，是化學(xué)分類方法的補(bǔ)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(guó)際石油市場(chǎng)常用以計(jì)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，多用比重指數(shù)APIo分類和含硫量分類。第十二屆世界石油會(huì)議規(guī)定的原油分類標(biāo)準(zhǔn)。

類別APIo20℃相對(duì)密度輕質(zhì)原油中質(zhì)原油重質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)，%

≤0.50.5～2.0>2.0原油類別

低含硫含硫高含硫分類標(biāo)準(zhǔn)，%

0.5～2.52.5～10.0>10.0原油類別低含蠟含蠟高含蠟分類標(biāo)準(zhǔn)，%<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(xué)分類法

原油的化學(xué)分類以原油的化學(xué)組成為基礎(chǔ)，通常用與原油化學(xué)組成直接有關(guān)的參數(shù)作為分類依據(jù)。

如特性因數(shù)分類、美國(guó)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)族組成分類等。其中以前兩種應(yīng)用最廣。通常認(rèn)為，按這兩種方法分類，對(duì)原油特性可得到一個(gè)概括認(rèn)識(shí)，不同原油間可作粗略對(duì)比。2023/2/4石油加工概論141．特性因數(shù)分類

根據(jù)原油特性因數(shù)K值大小分為石蠟基、中間基和環(huán)烷基三類原油，分類標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表特性因數(shù)，K>12.111.5～12.110.5～11.5

原油類別石蠟基中間基環(huán)烷基

特性因數(shù)分類法多年來(lái)為歐美各國(guó)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(guò)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。

2023/2/4石油加工概論15缺點(diǎn)：①不能表明原油中低沸點(diǎn)餾分和高沸點(diǎn)餾分中烴類的分布規(guī)律，因此它不能反映原油中輕、重組分的化學(xué)特性。②由于原油的特性因數(shù)K難以準(zhǔn)確求定，用其他參數(shù)計(jì)算或查特性因數(shù)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(shí)際情況。2023/2/4石油加工概論162.關(guān)鍵餾分特性分類法

關(guān)鍵餾分特性分類法是將原油用Hempel簡(jiǎn)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(gè)輕重關(guān)鍵餾分，分別測(cè)定其相對(duì)密度，對(duì)照分類標(biāo)準(zhǔn)表確定兩個(gè)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。第一關(guān)鍵餾分指原油常壓蒸餾250～275℃的餾分；第二關(guān)鍵餾分相當(dāng)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(guān)鍵餾分石蠟基中間基環(huán)烷基第一關(guān)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(guān)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(guān)鍵餾分分類標(biāo)準(zhǔn)

2023/2/4石油加工概論18關(guān)鍵餾分特性分類表編號(hào)第一關(guān)鍵餾分第二關(guān)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(huán)烷基中間-環(huán)烷基6環(huán)烷基中間基環(huán)烷-中間基7環(huán)烷基環(huán)烷基環(huán)烷基2023/2/4石油加工概論19

我國(guó)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(bǔ)充。2023/2/4石油加工概論20原油名稱含硫量m%第一關(guān)鍵餾分d420第二關(guān)鍵餾分d420原油的關(guān)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(huán)烷中間基低硫環(huán)烷中間基孤島2.060.891(K=10.7)0.936(K=11.4)環(huán)烷基含硫環(huán)烷基2023/2/4石油加工概論21同一類原油的性質(zhì)具有明顯的共同特點(diǎn)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(guò)50%，其特點(diǎn)是密度小，含蠟量較高，凝點(diǎn)高，含硫、膠質(zhì)較少，屬于地質(zhì)年代古老的原油環(huán)烷基原油的特點(diǎn)是含環(huán)烷烴和芳烴較多，密度大，凝點(diǎn)低，一般含硫、膠質(zhì)瀝青質(zhì)較多，是地質(zhì)年代較年輕的原油2023/2/4石油加工概論22第三節(jié)原油加工方案的確定

所謂原油加工方案，其基本內(nèi)容是指原油可以生產(chǎn)什么產(chǎn)品以及使用什么樣的加工手段來(lái)生產(chǎn)這些產(chǎn)品。理論上，可以從任何一種原油生產(chǎn)出各種所需的石油產(chǎn)品，但實(shí)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(chǎng)需要、經(jīng)濟(jì)效益、投資力度、加工技術(shù)水平和原油特性等。如果選擇的加工方案適應(yīng)原油的特性，則可以做到用最小的投入獲得最大的產(chǎn)出。主要從原油特性的角度來(lái)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(rùn)滑油型

燃料-化工型

燃料-潤(rùn)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(jù)原油特性制定合理的加工方案；根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和市場(chǎng)需求，對(duì)產(chǎn)品品種、質(zhì)量、數(shù)量等提出要求；盡量采用先進(jìn)技術(shù)和加工方法

原油切割方案確定的基本內(nèi)容包括：確定產(chǎn)品品種、產(chǎn)率及質(zhì)量；確定切割溫度

2023/2/4石油加工概論25選定切割方案時(shí)應(yīng)注意幾點(diǎn)：

以產(chǎn)品主要規(guī)格作為切割的主要依據(jù)在考慮產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下，爭(zhēng)取該產(chǎn)品的最大收率對(duì)某些產(chǎn)品質(zhì)量要求（如柴油）要特殊考慮，不能只顧高產(chǎn)率，致使質(zhì)量不合格，增加后續(xù)再加工的困難相鄰兩個(gè)產(chǎn)品產(chǎn)率切割有矛盾時(shí)，要優(yōu)先生產(chǎn)市場(chǎng)急需產(chǎn)品2023/2/4石油加工概論262023/2/4石油加工概論27二、國(guó)產(chǎn)主要原油的性質(zhì)特點(diǎn)

1.大慶原油主要特點(diǎn)(根據(jù)原油評(píng)價(jià)結(jié)果）：

含蠟量高（26%～30%），凝點(diǎn)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(zhì)含量低（接近于0），特性因數(shù)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(zhì)特點(diǎn)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(yīng)通過(guò)催化重整來(lái)提高汽油的辛烷值或生產(chǎn)芳烴，但芳潛量低。也可以將直餾汽油用來(lái)生產(chǎn)溶劑油，或作為制取乙烯的原料。

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煤柴油餾分（200～300℃），收率為20%(w)左右

航空煤油密度小，結(jié)晶點(diǎn)高，通過(guò)精制只能符合2#噴氣燃料的規(guī)格要求；另外，直餾180～300℃餾分芳烴少，無(wú)煙火焰高度大，含硫少，精制后可以生產(chǎn)高質(zhì)量燈用煤油；

柴油餾分的柴油指數(shù)一般〉70，具有良好的燃燒性能。但其收率受凝點(diǎn)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(rùn)滑油潛含量（烷烴+環(huán)烷烴+輕芳烴）約占原油的15%，而黏度指數(shù)可達(dá)90～120，是生產(chǎn)潤(rùn)滑油的好原料；

Ⅱ.VGO飽和分含量高、殘?zhí)贾档?、金屬含量低，是催化裂化的好原料，生產(chǎn)輕質(zhì)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?zhí)紴?.8%。

Ⅰ.含S低、瀝青質(zhì)、重金屬含量低、殘?zhí)贾递^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(jīng)過(guò)丙烷脫瀝青和精制后生產(chǎn)高黏度（殘?jiān)?rùn)滑油；Ⅲ.由于渣油含瀝青質(zhì)和膠質(zhì)較少而蠟含量較高，難以生產(chǎn)高質(zhì)量的瀝青產(chǎn)品。

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根據(jù)上述評(píng)價(jià)結(jié)果，大慶原油的加工方案采用燃料-潤(rùn)滑油型加工方案最為理想，或者采用燃料-潤(rùn)滑油-化工型方案。原油評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)表明，大慶原油是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)潤(rùn)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(gòu)造復(fù)雜，斷層多，不同的地質(zhì)構(gòu)造和不同層位的原油性質(zhì)差別很大，我們以勝利混合原油為例進(jìn)行分析。勝利混合原油的評(píng)價(jià)結(jié)果如下：

主要特點(diǎn)：膠質(zhì)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(huán)烷烴和芳香烴）高，是重整的良好原料，可以生產(chǎn)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(jié)晶點(diǎn)低，可以生產(chǎn)1號(hào)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(wú)煙火焰高度的要求，應(yīng)注意芳含量、積炭性能等指標(biāo)的要求。

（2）直餾柴油：柴油指數(shù)較高（約為65），凝點(diǎn)不高，可以生產(chǎn)-20#、-10#、0#號(hào)柴油，由于含S、N以及酸度較高，必須進(jìn)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(shù)低，而且含S及酸值較高，不宜生產(chǎn)潤(rùn)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(chǎn)的汽油、柴油S含量很難合格，需要脫硫。

4．VR（約占50%）

（?。┱硿匦再|(zhì)不好，含S，同樣不宜生產(chǎn)高粘度潤(rùn)滑油；（ⅱ）膠質(zhì)（47.9%）、瀝青質(zhì)（戊烷瀝青質(zhì)為13.7%）含量較高，可以生產(chǎn)瀝青產(chǎn)品；