第四章原油评价

1、2022-5-30石油加工概论12022-5-30石油加工概论2q确定原油的加工流程方案是炼厂设计和生产的首要任务。确定原油的加工流程方案是炼厂设计和生产的首要任务。一般需要根据所加工一般需要根据所加工原油的特性原油的特性、市场对产品的需求、市场对产品的需求、加工技术水平、生产灵活性和经济效益等方面资料，进加工技术水平、生产灵活性和经济效益等方面资料，进行综合分析，研究比较，才能得到合理的加工流程方案。行综合分析，研究比较，才能得到合理的加工流程方案。q原油评价原油评价是制定原油加工方案的前提是制定原油加工方案的前提q原油的类型很多，我国原油又有很多特点，本章将分别原油的类型很多，我国原油又有

2、很多特点，本章将分别讨论讨论原油评价、原油的分类、我国主要原油特点及几种原油评价、原油的分类、我国主要原油特点及几种典型的加工流程方案典型的加工流程方案2022-5-30石油加工概论3简言之：简言之： 为新设计的炼厂制定加工方案提供依据为新设计的炼厂制定加工方案提供依据 可以指导实际生产可以指导实际生产 第一节第一节 原油评价方法概述原油评价方法概述2022-5-30石油加工概论4原油的评价按其目的不同可分为原油的评价按其目的不同可分为四类四类： 1原油性质分析：原油性质分析：掌握原油性质变化规律和动态掌握原油性质变化规律和动态2原油的简单评价：原油的简单评价：初步确定原油的性质和特点初步确定

3、原油的性质和特点 3原油的基本评价：原油的基本评价：为一般炼油厂设计提供数据为一般炼油厂设计提供数据 4原油的综合评价：原油的综合评价：评价内容最全，为综合性炼油厂的评价内容最全，为综合性炼油厂的 设计提供数据设计提供数据 二、原油评价的方法二、原油评价的方法2022-5-30石油加工概论5原油的综合评价包括五部分内容：原油的综合评价包括五部分内容：原油的一般性质原油的一般性质实沸点蒸馏所得原油馏分组成及馏分性质实沸点蒸馏所得原油馏分组成及馏分性质各馏分的化学组成各馏分的化学组成各种石油产品的潜含量及其使用性能各种石油产品的潜含量及其使用性能原油的平衡汽化数据原油的平衡汽化数据 评价数据均以表

4、格或曲线形式列出评价数据均以表格或曲线形式列出2022-5-30石油加工概论6(一一)、实沸点蒸馏曲线、实沸点蒸馏曲线在一种在一种间歇式间歇式釜式蒸馏釜式蒸馏设备中进行设备中进行 一般按重量或体积的每一般按重量或体积的每3%取一个馏分，或每隔取一个馏分，或每隔10取一馏分取一馏分 实沸点蒸馏曲线就是以实沸点蒸馏曲线就是以馏出温度为纵坐标馏出温度为纵坐标，以，以馏出百分数为横坐标馏出百分数为横坐标作作图所得的曲线图所得的曲线 2022-5-30石油加工概论72022-5-30石油加工概论8（二）、性质曲线（二）、性质曲线( (中比性质曲线中比性质曲线) ) 假定某一窄馏分的性质是该窄馏假定某一窄

5、馏分的性质是该窄馏分馏出分馏出一半时的性质一半时的性质所作的曲线所作的曲线中比曲线中比曲线只适用于窄馏分只适用于窄馏分，不能适用于，不能适用于宽馏分，宽馏分，馏分越宽，误差越大馏分越宽，误差越大 2022-5-30石油加工概论9（三）、产率曲线（三）、产率曲线以某一油品的不同产率以某一油品的不同产率为横坐标，相应产率下为横坐标，相应产率下的油品的性质为纵坐标的油品的性质为纵坐标所作的曲线所作的曲线 以以实沸点蒸馏为基础实沸点蒸馏为基础产率曲线表示的是产率曲线表示的是累积累积性质性质 2022-5-30石油加工概论10第二节第二节 原油的分类方法原油的分类方法 由于地质构造、生油条件和年代的不同

6、，世界各地区所由于地质构造、生油条件和年代的不同，世界各地区所产原油的性质和组成有的差别很大，有的却十分相似；同一产原油的性质和组成有的差别很大，有的却十分相似；同一地区的原油，由于采油层位不同，性质都可能出现差别。性地区的原油，由于采油层位不同，性质都可能出现差别。性质和组成相似的原油，其加工、储运等方案也相近。因此根质和组成相似的原油，其加工、储运等方案也相近。因此根据原油特性进行分类，对制定原油加工方案和储运、销售都据原油特性进行分类，对制定原油加工方案和储运、销售都是十分必要的。是十分必要的。 原油的组成十分复杂，对其确切分类很困难。原油的分原油的组成十分复杂，对其确切分类很困难。原油

7、的分类方法有许多种，通常从商品、地质、化学或物理等不同角类方法有许多种，通常从商品、地质、化学或物理等不同角度进行分类。本节只讨论广为应用的原油商品分类法、化学度进行分类。本节只讨论广为应用的原油商品分类法、化学分类法和我国采用的分类方法。分类法和我国采用的分类方法。 2022-5-30石油加工概论11一、商品分类法一、商品分类法 原油的商品分类法又称工业分类法，是化学分类方法的补原油的商品分类法又称工业分类法，是化学分类方法的补充。商品分类的根据很多，如分别按原油的密度、硫含量、氮充。商品分类的根据很多，如分别按原油的密度、硫含量、氮含量、含蜡量和胶质含量分类等等。含量、含蜡量和胶质含量分类

8、等等。 国际石油市场常用以计价的标准，多用比重指数国际石油市场常用以计价的标准，多用比重指数API分分类和含硫量分类。第十二届世界石油会议规定的原油分类标准。类和含硫量分类。第十二届世界石油会议规定的原油分类标准。 类类 别别API 20相对密度相对密度 轻质原油轻质原油中质原油中质原油重质原油重质原油特重原油特重原油 31.131.122.322.310 10 0.9968 2022-5-30石油加工概论12分类标准，分类标准，% 0.5 0.52.0 2.0 原油类别原油类别 低含硫低含硫 含硫含硫 高含硫高含硫 分类标准，分类标准，% % 0.52.5 2.510.0 10.0 原油类别

9、原油类别 低含蜡低含蜡 含蜡含蜡高含蜡高含蜡分类标准，分类标准，% 15 原油类别原油类别 低含胶低含胶含胶含胶多胶多胶 2022-5-30石油加工概论13二、化学分类法二、化学分类法 原油的化学分类以原油的原油的化学分类以原油的化学组成化学组成为基础，通常用与为基础，通常用与原油化学组成直接有关的参数作为分类依据。原油化学组成直接有关的参数作为分类依据。 如如特性因数分类、美国矿务局关键馏分特性分类、相特性因数分类、美国矿务局关键馏分特性分类、相关指数分类、石油指数和结构族组成分类关指数分类、石油指数和结构族组成分类等。其中以前两等。其中以前两种应用最广。通常认为，按这两种方法分类，对原油特

10、性种应用最广。通常认为，按这两种方法分类，对原油特性可得到一个概括认识，不同原油间可作粗略对比。可得到一个概括认识，不同原油间可作粗略对比。2022-5-30石油加工概论141特性因数分类特性因数分类 根据原油特性因数根据原油特性因数K值大小值大小分为石蜡基、中间分为石蜡基、中间基和环烷基三类原油，分类标准见表基和环烷基三类原油，分类标准见表 特性因数，特性因数，K 12.1 11.512.1 10.511.5 原油类别原油类别 石蜡基石蜡基 中间基中间基 环烷基环烷基 特性因数分类法多年来为欧美各国普遍采用，特性因数分类法多年来为欧美各国普遍采用，它在一定程度上反映了原油的组成特性。例如通过

11、它在一定程度上反映了原油的组成特性。例如通过这一方法分类我们能知道这种原油是含烷烃多还是这一方法分类我们能知道这种原油是含烷烃多还是含环烷烃多。含环烷烃多。 2022-5-30石油加工概论15缺缺 点点： 不能表明原油中低沸点馏分和高沸点馏分中烃类不能表明原油中低沸点馏分和高沸点馏分中烃类的分布规律，因此它不能反映原油中轻、重组分的分布规律，因此它不能反映原油中轻、重组分的化学特性。的化学特性。 由于原油的特性因数由于原油的特性因数K难以准确求定，用其他参难以准确求定，用其他参数计算或查特性因数数计算或查特性因数K容易造成误差，因此这一容易造成误差，因此这一方法并不完全符合原油组成的实际情况方

12、法并不完全符合原油组成的实际情况。6 .156 .1536 .156 .153/216. 1/dKTdRTK2022-5-30石油加工概论162. 关键馏分特性分类法关键馏分特性分类法 关键馏分特性分类法是将原油用关键馏分特性分类法是将原油用Hempel简易精馏装简易精馏装置置切取切取250275和和395425（即在残压（即在残压40mmHg下取下取得的得的275300的馏分）两个轻重关键馏分，分别测定其的馏分）两个轻重关键馏分，分别测定其相对密度相对密度，对照，对照分类标准表分类标准表确定两个关键馏分的基属，确定两个关键馏分的基属，然后根据然后根据关键馏分特性分类表关键馏分特性分类表确定原

13、油的类别。确定原油的类别。第一关键馏分指原油常压蒸馏第一关键馏分指原油常压蒸馏250275的馏分；的馏分；第二关键馏分相当于原油常压蒸馏第二关键馏分相当于原油常压蒸馏395425的馏分，即的馏分，即 在残压在残压40mmHg下取得的下取得的275300的馏分的馏分 2022-5-30石油加工概论17 基属基属关键馏分关键馏分石蜡基石蜡基中间基中间基环烷基环烷基第一第一关键馏分关键馏分d42040(K11.9)d420=0.82100.8562API=3340(K=11.511.9)d4200.8562API33(K11.5)第二第二关键馏分关键馏分d42030(K12.2)d420=0.872

14、30.9035API=2030(K=11.512.2)d4200.9305API20(K11.5) 关键馏分分类标准关键馏分分类标准 2022-5-30石油加工概论18关键馏分特性分类表关键馏分特性分类表编号编号第一关键馏分第一关键馏分第二关键馏分第二关键馏分原油类别原油类别1石蜡基石蜡基石蜡基石蜡基石蜡基石蜡基2石蜡基石蜡基中间基中间基石蜡石蜡-中间基中间基3中间基中间基石蜡基石蜡基中间中间-石蜡基石蜡基4中间基中间基中间基中间基中间基中间基5中间基中间基环烷基环烷基中间中间-环烷基环烷基6环烷基环烷基中间基中间基环烷环烷-中间基中间基7环烷基环烷基环烷基环烷基环烷基环烷基2022-5-30

15、石油加工概论19 我国现采用我国现采用关键馏分特性分类法关键馏分特性分类法和和硫硫含量分类法含量分类法相结合的分类方法，把硫含量相结合的分类方法，把硫含量分类作为关键馏分特性分类法的补充。分类作为关键馏分特性分类法的补充。2022-5-30石油加工概论20原油原油名称名称含硫量含硫量m %第一关键第一关键馏分馏分d420第二关键第二关键馏分馏分d420原油的关原油的关键馏分特键馏分特性分类性分类建议原油建议原油分类命名分类命名大庆大庆混合混合0.110.814(K=12.0)0.850(K=12.5)石蜡基石蜡基低硫石蜡基低硫石蜡基克拉克拉玛依玛依0.040.828(K=11.9)0.895(

16、K=11.5)中间基中间基低硫中间基低硫中间基胜利胜利混合混合0.880.832(K=11.8)0.881(K=12.0)中间基中间基含硫中间基含硫中间基大港大港混合混合0.140.860(K=11.4)0.887(K=12.0)环烷中间环烷中间基基低硫环烷中低硫环烷中间基间基孤岛孤岛2.060.891(K=10.7)0.936(K=11.4)环烷基环烷基含硫环烷基含硫环烷基2022-5-30石油加工概论21同一类原油的性质具有明显的共同特点同一类原油的性质具有明显的共同特点 大庆原油属于低硫石蜡基原油；胜利原油属于含硫中间大庆原油属于低硫石蜡基原油；胜利原油属于含硫中间基原油基原油 石蜡基原

17、油一般含烷烃量超过石蜡基原油一般含烷烃量超过50%，其特点是密度小，其特点是密度小，含蜡量较高，凝点高，含硫、胶质较少，属于地质年代含蜡量较高，凝点高，含硫、胶质较少，属于地质年代古老的原油古老的原油 环烷基原油的特点是含环烷烃和芳烃较多，密度大，凝环烷基原油的特点是含环烷烃和芳烃较多，密度大，凝点低，一般含硫、胶质沥青质较多，是地质年代较年轻点低，一般含硫、胶质沥青质较多，是地质年代较年轻的原油的原油 2022-5-30石油加工概论22第三节第三节 原油加工方案的确定原油加工方案的确定 所谓原油加工方案，其基本内容是指原油可以生产什么所谓原油加工方案，其基本内容是指原油可以生产什么产品以及使

18、用什么样的加工手段来生产这些产品。产品以及使用什么样的加工手段来生产这些产品。理论上，可理论上，可以从任何一种原油生产出各种所需的石油产品，但实际上，原以从任何一种原油生产出各种所需的石油产品，但实际上，原油加工方案的确定（确定原油加工方案的原则）取决于许多因油加工方案的确定（确定原油加工方案的原则）取决于许多因素：如市场需要、经济效益、投资力度、加工技术水平和原油素：如市场需要、经济效益、投资力度、加工技术水平和原油特性等。如果选择的加工方案适应特性等。如果选择的加工方案适应原油的特性原油的特性，则可以做到用，则可以做到用最小的投入获得最大的产出。最小的投入获得最大的产出。 主要从主要从原油

19、特性原油特性的角度来讨论如何选择原油的加工方案。的角度来讨论如何选择原油的加工方案。2022-5-30石油加工概论23加工方案加工方案 燃料型燃料型 燃料燃料- -润滑油型润滑油型 燃料燃料- -化工型化工型 燃料燃料- -润滑油润滑油- -化工型化工型 拔头蒸馏拔头蒸馏常减压蒸馏常减压蒸馏 2022-5-30石油加工概论24一、原油加工方案的确定原则一、原油加工方案的确定原则 原油加工方案确定的原则：原油加工方案确定的原则：根据原油特性制定合理的加工方案；根据原油特性制定合理的加工方案；根据国民经济发展和市场需求，对产品品种、质量、数根据国民经济发展和市场需求，对产品品种、质量、数量等提出要

20、求；量等提出要求；尽量采用先进技术和加工方法尽量采用先进技术和加工方法 原油切割方案确定的基本内容包括：原油切割方案确定的基本内容包括：确定产品品种、产率及质量；确定产品品种、产率及质量；确定切割温度确定切割温度 2022-5-30石油加工概论25选定切割方案时应注意几点：选定切割方案时应注意几点： q以产品主要规格作为切割的主要依据以产品主要规格作为切割的主要依据 q在考虑产品质量要求的前提下，争取该产品的最大在考虑产品质量要求的前提下，争取该产品的最大收率收率 q对某些产品质量要求（如柴油）要特殊考虑，不能对某些产品质量要求（如柴油）要特殊考虑，不能只顾高产率，致使质量不合格，增加后续再加

21、工的只顾高产率，致使质量不合格，增加后续再加工的困难困难 q相邻两个产品产率切割有矛盾时，要优先生产市场相邻两个产品产率切割有矛盾时，要优先生产市场急需产品急需产品 2022-5-30石油加工概论262022-5-30石油加工概论27二、国产主要原油的性质特点二、国产主要原油的性质特点 1. 大庆原油大庆原油主要特点主要特点( (根据原油评价结果）：根据原油评价结果）： 含蜡量高（含蜡量高（26%30%），凝点高（约），凝点高（约30），），硫含量低（硫含量低（0.10%），金属含量低（），金属含量低（Ni:2ppm、V0.1ppm），正庚烷沥青质含量低（接近于），正庚烷沥青质含量低（接近于0

22、），特），特性因数性因数K=12.512.6，属于典型的低硫石蜡基原油。，属于典型的低硫石蜡基原油。 2022-5-30石油加工概论28其主要的直馏馏分性质特点如下：其主要的直馏馏分性质特点如下： q200以前的馏分占原油的以前的馏分占原油的10.011.3%(w) 直馏汽油的收率和辛烷值都较低（直馏汽油的收率和辛烷值都较低（ON=37左左右），但汽油的感铅性好，应通过催化重整来提右），但汽油的感铅性好，应通过催化重整来提高汽油的辛烷值或生产芳烃，但芳潜量低。也可高汽油的辛烷值或生产芳烃，但芳潜量低。也可以将直馏汽油用来生产溶剂油，或作为制取乙烯以将直馏汽油用来生产溶剂油，或作为制取乙烯的原料

23、。的原料。 2022-5-30石油加工概论29q 煤柴油馏分（煤柴油馏分（200300），收率为），收率为20%(w)左右左右 航空煤油密度小，结晶点高，通过精制只能符合航空煤油密度小，结晶点高，通过精制只能符合2#喷喷气燃料的规格要求；另外，直馏气燃料的规格要求；另外，直馏180300馏分芳烃少，馏分芳烃少，无烟火焰高度大，含硫少，精制后可以生产高质量灯用无烟火焰高度大，含硫少，精制后可以生产高质量灯用煤油；煤油； 柴油馏分的柴油指数一般柴油馏分的柴油指数一般70，具有良好的燃烧性，具有良好的燃烧性能。但其收率受凝点限制；能。但其收率受凝点限制； 煤油煤油-柴油宽馏分由于含烷烃多，柴油宽馏分

24、由于含烷烃多，BMCI较小，是制较小，是制乙烯的良好裂解原料。乙烯的良好裂解原料。2022-5-30石油加工概论30q 减压蜡油馏分（减压蜡油馏分（350500），收率为），收率为26%(w)左右左右 . 其润滑油潜含量（烷烃其润滑油潜含量（烷烃+环烷烃环烷烃+轻芳烃）约占原油的轻芳烃）约占原油的 15%，而黏度指数可达，而黏度指数可达90120，是生产润滑油的好原，是生产润滑油的好原料；料； . VGO饱和分含量高、残碳值低、金属含量低，是催化裂饱和分含量高、残碳值低、金属含量低，是催化裂化的好原料，生产轻质油。化的好原料，生产轻质油。 2022-5-30石油加工概论31q500的减压渣油（

25、的减压渣油（VR），收率为），收率为43%(w)左右，左右，Ni:10ppm、V：0.5ppm左右，残碳为左右，残碳为8.8%。 . 含含S低、沥青质、重金属含量低、残碳值较低，而饱和低、沥青质、重金属含量低、残碳值较低，而饱和 分含量较高，因此大部分可以掺入分含量较高，因此大部分可以掺入VGO作为催化裂化作为催化裂化原料；原料；. 可以经过丙烷脱沥青和精制后生产高黏度（残渣）润滑可以经过丙烷脱沥青和精制后生产高黏度（残渣）润滑油；油；. 由于渣油含沥青质和胶质较少而蜡含量较高，难以生产由于渣油含沥青质和胶质较少而蜡含量较高，难以生产高质量的沥青产品。高质量的沥青产品。 2022-5-30石油

26、加工概论32 根据上述评价结果，大庆原油的加工方根据上述评价结果，大庆原油的加工方案采用案采用燃料燃料- -润滑油型润滑油型加工方案最为理想，加工方案最为理想，或者采用或者采用燃料燃料- -润滑油润滑油- -化工型化工型方案。原油评方案。原油评价数据表明，大庆原油是生产优质润滑油和价数据表明，大庆原油是生产优质润滑油和各种蜡的良好原料。各种蜡的良好原料。 2022-5-30石油加工概论332022-5-30石油加工概论342. 胜利混合原油胜利混合原油 胜利油田构造复杂，断层多，不同的地质构造和不同层位胜利油田构造复杂，断层多，不同的地质构造和不同层位的原油性质差别很大，我们以胜利混合原油为例

27、进行分析。的原油性质差别很大，我们以胜利混合原油为例进行分析。 胜利混合原油的评价结果如下：胜利混合原油的评价结果如下： 主要特点主要特点：胶质含量高胶质含量高(约为约为23%)，密度较大，密度较大(大约在大约在0.900g/cm3)，另外，含蜡量较高，含硫（大部分在，另外，含蜡量较高，含硫（大部分在1%左右）左右）原油，因此是属于较为典型的含硫中间基原油。胜利原油中的原油，因此是属于较为典型的含硫中间基原油。胜利原油中的轻馏分含量比大庆原油少。轻馏分含量比大庆原油少。200以前的收率约以前的收率约7%(w)，350前约前约2425%，500以前的总拔出率约占原油的以前的总拔出率约占原油的50

28、%(w)。2022-5-30石油加工概论351直馏汽油（直馏汽油（7%(wt)左右）左右） ON为为47左右，初馏左右，初馏130馏分中芳烃潜含量（环馏分中芳烃潜含量（环烷烃和芳香烃）高，是重整的良好原料，可以生产高烷烃和芳香烃）高，是重整的良好原料，可以生产高ON汽油和芳烃。汽油和芳烃。 2煤柴油馏分（煤、柴油馏份约为煤柴油馏分（煤、柴油馏份约为18%） （1）航煤馏分：密度大、结晶点低，可以生产）航煤馏分：密度大、结晶点低，可以生产1号航煤，但号航煤，但必须脱硫醇，而且由于芳烃含量较高，燃烧性能差，作必须脱硫醇，而且由于芳烃含量较高，燃烧性能差，作为灯用煤油，需精制除去部分芳烃，才能满足无烟火焰为灯用煤油，需精制除去部分芳烃，才能满足无烟火焰高度的要求，应注意芳含量、积炭性能等指标的要求。高度的要求，应注意芳含量、积炭性能等指标的要求。 （2） 直馏柴油：柴油指数较高（约为直馏柴油：柴油指数较高（约为65），凝点不高，可以），凝点不高，可以生产生产-20#、-10#、0#号柴油，由于含号柴油，由于含S、N以及酸度较高，以及酸度较高，必须进行精制。必须进行精制。 2022-5-30石油加工概论363VGO（约占（约占25%左右）左右） 脱蜡油的粘度指数低，而且含脱蜡油的粘度指数低，而且含