原油基础知识.doc

.原油的基础知识概述 一.综述： 原油即石油，也称黑色金子、工业的血液，是重要的战略资源，世界上的大部分纷争都和它有关，它是一种外观黑色、褐色、深黄色粘稠的、的液体。有着强烈的刺激性的味道。由远古动物经过漫长时间地层的高温高压作用形成的，原油是一种非常复杂的混合物，其主要组成成分是碳氢化合物，此外石油中还含硫、氧、氮、磷、钒等元素。由于地质条件的影响，不同地域的油田的石油成分和外貌有着极大的差别。二.原油的物化性质密度和API度原油的密度取决于原油中所含重质馏分、胶质、沥青质的多少，一般在0.750.95之间，少数大于0.95或小于0.75，相对密度在0.91.0的称为重质原油，小于0.9的称为轻质原油。API度称为相对密度指数API度=141.5/d(15.6)-131.5密度越小，API度越大，密度越大，API度就越小特性因数（K） 反应出原油的平均沸点的函数 K=1.216T1/3/ d(15.6) 相对密度越大，K值越小，烷烃的K值最大，约为12.513，环烷烃的次之，为1112，芳香烃的最小，为1011含硫量含硫量是指原油中所含硫(硫化物或单质硫分)的百分数。国产原油中含硫量较小，一般小于1%，但对原油性质的影响很大，对管线有腐蚀作用，对人体健康有害。根据硫含量不同，可以分为低硫或含硫石油。含蜡量含蜡量是指在常温常压条件下原油中所含石蜡和地蜡的百分比。石蜡是一种白色或淡黄色固体，由高级烷烃组成，熔点为3776。含盐量 原油含有一定量的的无机盐，如NaCl，MgCL2，CaCl2等，粘度原油粘度是指原油在流动时所引起的内部摩擦阻力，原油粘度大小取决于温 度、压力、溶解气量及其化学组成。温度增高其粘度降低，压力增高其粘度增大，溶解气量增加其粘度降低，轻质油组分增加，粘度降低。粘度大的原油俗称稠油，稠油由于流动性差而开发难度增大。一般来说，粘度大的原油密度也较大。凝固点原油冷却到由液体变为固体时的温度称为凝固点。 原油的凝固点大约在-5035之间。凝固点的高低与石油中的组分含量有关，轻质组分含量高，凝固点低，重质组分含量高，尤其是石蜡含量高，凝固点就高。含水量 原油所含的明水的多少，含水量高首先是降低了原油的有效成分，其次大大提高一次加工的电脱盐的负荷，降低脱盐率，再次就是水分对初馏塔、常压塔、加热炉的操作也有严重影响酸值 原油所含有机酸和无机酸的多少，酸值高的原油对一二次炼油加工设备管线有严重的腐蚀，并降低各馏分的质量，轻油必须经过注碱碱洗才能出厂。胶质沥青质胶质和沥青质作为原油的非烃类化合物。胶质是指原油中分子量较大(3001000)的含有氧、氮、硫等元素的多环芳香烃化合物，呈半固态分散状溶解于原油中。胶质易溶于石油醚、润滑油、汽油、氯仿等有机溶剂中。沥青质是一种高分子量(大于1000以上)具有多环结构的黑色固体物质，不溶于酒精和石油醚，易溶于苯、氯仿、二硫化碳。沥青质含量增高时，原油质量变坏。微量金属、非金属含量 由于生产地地质条件的不同，原油含有微量的金属元素，包括钒、铁、镍、铜、铅等，非金属元素包括氯、硅、磷、砷等，这些金属元素虽然含量很少，但是对炼油生产影响极大三.原油的评定与分类 原油种类繁多，成分复杂，分类方法也多种多样。按组成分类：石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油三类；按硫含量分类：超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四类；按比重分类：轻质原油、中质原油、重质原油以三类。原油中的烃类成分主要分为烷烃、环烷烃、芳香烃。根据烃类成分的不同，可分为的石蜡基石油、环烷基石油和中间基石油三类。石蜡基石油含烷烃较多；环烷基石油含环烷烃、芳香烃较多；中间基石油介于二者之间。 关键馏分分类法：该方法能够较好反映出原油的化学组成特性。在原油简易蒸馏在常压下得到250275馏分作为第一关键馏分，残油在40mmHg的真空度下减压蒸馏，切取275300(相当于常压下的395425）作为第二关键馏分。将分别测定上述两个关键馏分的密度对照关键馏分分类指标表：密度分类标准，决定两个关键馏分的属性，最后按照原油关键馏分分类表确定原油属于哪一类。关键馏分分类指标表：关键馏分石蜡基中间基环烷基第一关键馏分d40,K11.9d=0.82100.8562,API度3340，K11.511.9d0.8562,API度33,K11.5第二关键馏分d30，K12.2D=0.87230.9305，API度2030，K=11.512.2d0.9305，API度20，K34；0.852中质原油：API度2034；0.8520.93重质原油：API度1020；0.9310.998特稠原油：API度0.9982.硫含量分类低硫原油：硫含量2.0%3.蜡含量分类低蜡原油：蜡含量0.5%2.5%含蜡原油：2.5%10%高蜡原油：蜡含量10% 石蜡基原油：是地址年代久远的原油，其特点烷烃含量高，环烷烃、芳香烃含量少，硫含量少，氮含量也不高，轻直馏产品不需要精制或者只需要简单精制，VGO是非常良好的催化料，VI高，也是生产基础油的重要原料，蜡含量高，适合用于生产石蜡，其轻馏分的饱和烷烃（正构烷烃）含量高，BMCI值低，是非常好的化工裂解原料，双烯收率高。减压渣油的残炭低，一般用于催化裂化的掺渣。 环烷基原油又称沥青基原油，是以含环烷烃较多的一种原油，是地址年代较为年轻的一种原油，环烷基原油所产的汽油辛烷值较高，柴油的十六烷值较低，润滑油馏分含蜡量少或几乎不含蜡、凝固点低，粘度指数较低，渣油中含沥青较多。环烷基原油虽然粘温性差，但低凝固点，可用来制备倾点要求很低而对粘温性要求不高的油品，如电器用油、冷冻机油等。 环烷基原油属稀缺资源，储量只占世界已探明石油储量的2.2%，被公认为生产电气绝缘油和橡胶油的优质资源。全球目前只有中国、美国和委内瑞拉等国家拥有环烷基原油资源，环烷基原油具有蜡含量低、酸值高、密度大、粘度大、胶质、残炭含量高以及金属含量高等特点，其裂解性能很差，很少作为催化原料，然而是生产沥青的优质原料。 含硫和高硫原油：以中东生产的原油为多，属于中间基原油，其特点是各个馏分的硫含量都很高，必须使用加氢精制的方法脱硫，柴油的收率高，十六烷值高，凝点低，适合生产优质柴油，减压渣油蜡含量低，饱和烃含量低，胶质和沥青质比较高，适合生产沥青。四.原油的预处理（电脱盐）预处理的目的从地底油层中开采出来的石油都伴有水，这些水中都溶解有无机盐，如NACl、MgCl2、CaCl2等，在油田原油要经过脱水和稳定，可以把大部分水及水中的盐脱除，但仍有部分水不能脱除，因为这些水是以乳化状态存在于原油中，原油含水含盐给原油运输、贮存、加工和产品质量都会带来危害。原油含水过多会造成蒸馏塔操作不稳定，严重时甚至造成冲塔事故，含水多增加了热能消耗，增大了冷却器的负荷和冷却水的消耗量。原油中的盐类一般溶解在水中，这些盐类的存在对加工过程危害很大。主要表现在：1、在换热器、加热炉中，随着水的蒸发，盐类沉积在管壁上形成盐垢，降低传热效率，增大流动压降，严重时甚至会堵塞管路导致停工。2、造成设备腐蚀。CaCl2、MgCl2水解生成具有强腐蚀性的HCl：MgCl2+2H2O=Mg(OH)2+2HCl如果系统又有硫化物存在，则腐蚀会更严重:Fe+H2S=FeS+H2、FeS+2HCl=FeCl2+H2S3、原油中的盐类在蒸馏时，大多残留在渣油和重馏分中，将会影响石油产品的质量。根据上述原因，目前国内外炼油厂要求在加工前，原油含水量达到0.1%0.2%，含盐量100cm，是生产沥青的优质原料。涠洲油该原油密度0.8522，凝固点30度， API度35.7，K值12.4，硫含量0.11，蜡含量24.9，属低硫中间基-石蜡基轻质原油，汽油组分np29.91，ip28.43，BMCI18.4，不适合做裂解料，芳潜38.92，是理想的重整原料，柴油馏分凝固点为-4，十六烷值61.1，硫含量713，是优质的柴油管调料，减压馏分油硫含量低，烷烃含量高，是很好的催化裂化料，减二三馏分油VI高达122，硫含量低，减四VI119，适合生产HVI基础油，减压渣油硫含量0.27，残炭低，饱和烃高，适合做催化裂化料，也适合作为燃料油。阿曼油该原油密度0.8552，k值12.23，蜡含量：7.75，硫含量1.16%，第一、二关键馏分的API度分别是40.3、27.6，属于含硫石蜡基-中间基轻质原油。含盐量15.4，注意脱盐。汽油组分np为34.64、ip为38.35，芳潜较低25.4，BMCI10.3，适合作为乙烯裂解料，煤油组分闪点26，要注意跟踪闪点，柴油十六烷指数58.3，硫含量4062，凝固点低，酸度17.2，调柴油要注意，减二馏分油饱和烃71%，芳烃28%，硫含量1%，适合作加裂料或者催化料，vi为85，可以调基础油，渣油含蜡量3.4%，胶质23.15，针入度340，可以作为丙烷脱沥青料。韦杜里原油该油种密度0.8629，K值12.5，API度是31.7，蜡含量54.9，硫含量0.108，属于低硫石蜡基中质原油，汽油馏分np35.53%，ip为21.81%，可以作乙烯裂解料，环烷烃40.07%，芳潜34.5%，也可以作为重整料，柴油馏分凝固点6，十六烷值指数70.2，硫含量546.8，调柴油注意跟踪凝固点，C2、3饱和烃91.45，芳烃仅为7.94%，裂解性能很好，vi高达153，适合生产HVI基础油，渣油饱和烃含量不高，不适合作为催化裂化料，由于蜡含量高达10.3，也不适合生产沥青，可以作为渣油加氢掺合料或者焦化料，由于硫含量很低，适合作为燃料油。达连原油该油种密度0.9110，第一、二关键馏分API度为33.1、23，k值11.7，硫含量不算高0.53，酸值高，为1.64，属于含硫中间基重质含酸原油，汽油馏分np7.45，ip23.29，环烷烃65.72%，芳烃3.4%芳潜64.83，BMCI为27.4，不能作乙烯料，是优良的重整原料，煤油组分的烟点低20.4，不适合生产航煤，可以用来调柴油，柴油含硫2241，十六烷值指数44.6，馏分油的裂解性能中下，可以作为催化料，由于酸高，不宜作为加裂料，渣油比较劣，只能作为焦化原料。冷湖原油该油种密度大0.9159，第一、二关键馏分API度为32.3、18.2，k值为11.7，硫含量3.439，含盐高25.2，酸值和金属含量都较高，属于高硫含酸环烷基重质原油，从馏分分布来看，轻烃和石脑油的收率较高，渣油的收率高，属于“哑铃式结构，汽油馏分的np35.23，ip37.06，BMCI7.7，适合乙烯裂解料，芳潜23.59，不适合重整料，航煤的冰点-60，烟点较低19.9，柴油的酸度46.82，硫含量1.24,，凝固点-20，很低，适合做加氢料，注意柴油管调的酸度。减压测线馏分油环烷烃、芳烃含量高，饱和烷烃低，裂化性能差，可以作为渣油加氢蜡油原料，或者加氢裂化、催化裂化掺合料。减底渣油较劣质，作为焦化原料。伊重-索鲁士（1:2）该油种密度0.8957，第一二关键馏分API度为37.6,、24.3，k值11.7，硫含量高2.328，含盐量高50.4，属于高硫中间基重质原油，汽油馏分np30.37，ip34.65，BMCI13.5，裂解性能较好，芳潜28.7，也可以作重整料，航煤的闪点很低20，柴油馏分十六烷值51.5，硫含量高1.166，经过加氢精制可以调柴油，减压馏分油金属含量低，含硫高，裂解性能中等，可以用来作加氢裂化和渣油价钱料，渣油饱和烃含量低，裂解能力差，氮含量高，作焦化原料。延度试验为脆断，调沥青须用胶质沥青质高的组分来改善。科威特该油种密度0.8682，第一二关键馏分API度为38.1、23.9，K值11.