第五章__原油评价.

1、第二章第二章 原油评价原油评价 确定原油的加工流程方案是炼厂设计和生产确定原油的加工流程方案是炼厂设计和生产的首要任务。人们根据所加工原油的特性、市场的首要任务。人们根据所加工原油的特性、市场对产品的需求、加工技术的水平、生产的灵活性对产品的需求、加工技术的水平、生产的灵活性和经济效益等方面资料，进行综合分析，研究比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。因此对原油较，才能得到合理的加工流程方案。因此对原油进行评价是制定原油加工方案的前提。进行评价是制定原油加工方案的前提。 原油的类型很多，我国原油又有很多特点，原油的类型很多，我国原油又有很多特点，本章将分别

2、讨论原油评价、原油的分类、我国主本章将分别讨论原油评价、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。要原油特点及几种典型的加工流程方案。 第一节第一节 原油评价方法概述原油评价方法概述 不同性质的原油，应采用不同加工方法，以生产适当产品，使原油得到合理利用。对于新开采的原油，必须先在实验室进行一系列的分析、试验，习惯上称之为“原油评价”。根据评价目的不同，原油评价分为四类 （1）原油一般性质原油一般性质: :目的是在油田勘探开发过目的是在油田勘探开发过程中及时了解单井、集油站和油库中原程中及时了解单井、集油站和油库中原油一般性质，掌握原油性质变化规律和油一般性质，掌握原油性质变化规律

3、和动态；动态；（2 2）简单评价）简单评价: : 目的是初步确定原油性质和目的是初步确定原油性质和特点，适用于原油性质普查；特点，适用于原油性质普查；（3 3）常规评价）常规评价: : 为一般炼油厂提供设计数据；为一般炼油厂提供设计数据；（4 4）综合评价）综合评价: : 为综合性炼油厂提供设计数为综合性炼油厂提供设计数据。据。 原油的综合评价内容原油的综合评价内容: :（l）原油一般性质分析）原油一般性质分析（2）实沸点蒸馏及窄馏分分析。脱水原油）实沸点蒸馏及窄馏分分析。脱水原油经实沸点蒸馏切割成经实沸点蒸馏切割成3%的窄馏分，取得的窄馏分，取得馏分组成数据。测定每个窄馏分的性质，馏分组成数

4、据。测定每个窄馏分的性质，计算特性因数、粘重常数及结构族组成，计算特性因数、粘重常数及结构族组成，以表和图的形式表示以表和图的形式表示 （3）直馏产品的切割与分析。在实验室中将馏分按比）直馏产品的切割与分析。在实验室中将馏分按比例配制或把原油重新切割得到各种油品如：汽油、煤例配制或把原油重新切割得到各种油品如：汽油、煤油、柴油以及重整、裂解、催化裂化原料等，测定其油、柴油以及重整、裂解、催化裂化原料等，测定其主要性质和进行组成分析主要性质和进行组成分析 （4）测定不同拔出深度的重油和渣油的性质。）测定不同拔出深度的重油和渣油的性质。（5）润滑油、蜡的潜含量测定及其性质分析。润滑油）润滑油、蜡的

5、潜含量测定及其性质分析。润滑油馏分（馏分（350500的宽馏分或按的宽馏分或按50切割的窄馏分）切割的窄馏分）在在-15下进行溶剂脱蜡，脱蜡油用吸附法分离为饱和下进行溶剂脱蜡，脱蜡油用吸附法分离为饱和烃，轻、中、重芳香烃和胶质，按规定计算润滑油潜烃，轻、中、重芳香烃和胶质，按规定计算润滑油潜含量。蜡膏需进一步脱油使其含油量含量。蜡膏需进一步脱油使其含油量1%，计算蜡收，计算蜡收率。率。（6）测定原油的平衡气化数据，作平衡气化产率与温）测定原油的平衡气化数据，作平衡气化产率与温度关系曲线。度关系曲线。一、实沸点蒸馏曲线一、实沸点蒸馏曲线在一种间歇式釜式蒸馏在一种间歇式釜式蒸馏设备中进行设备中进行

6、 一般按重量或体积的每一般按重量或体积的每3%3%取一个馏分，或每隔取一个馏分，或每隔1010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，以馏出温度为纵坐标，以总馏出百分率（总收率）总馏出百分率（总收率）为横坐标作图所得的曲为横坐标作图所得的曲线线 二、原油性质曲线二、原油性质曲线( (中比性质曲线中比性质曲线) ) 假定某一窄馏分的性质假定某一窄馏分的性质是该窄馏分馏出一半时是该窄馏分馏出一半时的性质所作的曲线的性质所作的曲线中比曲线只适用于窄馏中比曲线只适用于窄馏分，不能适用于宽馏分，分，不能适用于宽馏分，馏分越宽，误差越大馏分越宽，误差越大 例如第三个馏分

7、相对密度例如第三个馏分相对密度=0.7699应标绘于（应标绘于（6.13+9.35）%/2=7.74%处。这样标绘得到的窄馏分性质曲线，被称为处。这样标绘得到的窄馏分性质曲线，被称为中中比性质曲线比性质曲线。原油性质曲线表示该原油的各个窄馏分性质变化情况。原油性质曲线表示该原油的各个窄馏分性质变化情况。根据性质曲线的中百分比特点，如果要大致估计某一馏分的根据性质曲线的中百分比特点，如果要大致估计某一馏分的性质，可以在该馏分馏出百分率的起始值和终了值的一半处性质，可以在该馏分馏出百分率的起始值和终了值的一半处作垂线，使之与某性质曲线相交所得点的纵坐标值即为该馏作垂线，使之与某性质曲线相交所得点的

8、纵坐标值即为该馏分某项性质数值。分某项性质数值。但由于原油及油品除相对密度等少数性质外，许多性质并不但由于原油及油品除相对密度等少数性质外，许多性质并不具备可加性，因此性质曲线用于宽馏分时所得数据是不可靠具备可加性，因此性质曲线用于宽馏分时所得数据是不可靠的。性质曲线不能用作制定原油加工方案或产品切割方案的的。性质曲线不能用作制定原油加工方案或产品切割方案的依据。依据。 三、产率曲线三、产率曲线以某一油品的不同产以某一油品的不同产率为横坐标，相应产率为横坐标，相应产率下的油品的性质为率下的油品的性质为纵坐标所作的曲线纵坐标所作的曲线 以实沸点蒸馏为基础以实沸点蒸馏为基础产率曲线表示的是累产率曲

9、线表示的是累积性质积性质 以汽油为例，将蒸出的一个以汽油为例，将蒸出的一个最轻馏分最轻馏分（如初馏点（如初馏点130130）为基本馏分，测定其密度、馏分组成、辛烷）为基本馏分，测定其密度、馏分组成、辛烷值等，然后依次混入后面的窄馏分，就可得到初馏值等，然后依次混入后面的窄馏分，就可得到初馏点点180180、初馏点、初馏点200200等汽油馏分。分别测定其等汽油馏分。分别测定其性质得到汽油馏分的产率性质得到汽油馏分的产率性质关系数据或绘制成相性质关系数据或绘制成相应的产率性质曲线。应的产率性质曲线。在绘制不同蒸馏深度的重油产率在绘制不同蒸馏深度的重油产率性质曲线时，作法性质曲线时，作法则有所不同

10、。先尽可能把最重的馏分蒸出，测定则有所不同。先尽可能把最重的馏分蒸出，测定剩下剩下残油性质残油性质，然后依次与相邻蒸出的窄馏分混对，分别，然后依次与相邻蒸出的窄馏分混对，分别测定其性质测定其性质 。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，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

11、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。 一、商品分类法一、商品分类法 原油的商品分类法又称工业

12、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APIAPI分类分类和含硫量分类。第十二届世界石油会议规定的原油分类标准。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 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

13、10 0.9968 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 低含低含胶胶含含胶胶多胶多胶 二、化学分类法二、化学分类法 原油的化学分类以原油的化学组成为基础，通常用与原油的化学分类以原油的化学组成为基础，通常用与原油化学组成直接有关的参数作为分类依据，如特性因数原油化学组成直接有关的参数作为分类依据，如特性因数分类、美国矿务局关键馏分特性分类、相关指数

14、分类、石分类、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等。其中以前两种应用最广。通油指数和结构族组成分类等。其中以前两种应用最广。通常认为，按这两种方法分类，对原油特性可得到一个概括常认为，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。认识，不同原油间可作粗略对比。我国则采用我国则采用关键馏分特性分类和按硫含量分类相结合关键馏分特性分类和按硫含量分类相结合的原油分的原油分类方法。类方法。 现简单介绍应用最广泛的特性因数分类和关键馏分特现简单介绍应用最广泛的特性因数分类和关键馏分特性分类法。性分类法。 1 1特性因数分类特性因数分类 根据原油特

15、性因数根据原油特性因数K K值大小分为石蜡基、中间基值大小分为石蜡基、中间基和环烷基三类原油，分类标准见表和环烷基三类原油，分类标准见表 特性因数，特性因数，K 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。它在一定程度上反映了原油的组成特性。例如通过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。 缺点缺点： 不能表明原油中低沸点馏分和高沸点馏

16、分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，因此中烃类的分布规律，因此它不能反映原油它不能反映原油中轻、重组分的化学特性。中轻、重组分的化学特性。 由于由于原油的特性因数原油的特性因数K K难以准确求定，用其难以准确求定，用其他参数计算或查他参数计算或查特性因数特性因数K K容易容易造成误差，造成误差，因此这一方法并不完全符合原油组成的实因此这一方法并不完全符合原油组成的实际情况。际情况。6 .156 .1536 .156 .153/216. 1/dKTdRTK2. 2. 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HempelHe

17、mpel简易精馏装置简易精馏装置切取切取250250275275和和395395425425（即在残压（即在残压40mmHg40mmHg下取得下取得的的275275300300的馏分）的馏分）两个轻重关键馏分，分别测定其两个轻重关键馏分，分别测定其相对密度，对照分类标准表确定两个关键馏分的基属，相对密度，对照分类标准表确定两个关键馏分的基属，然后根据关键馏分特性分类表确定原油的类别。然后根据关键馏分特性分类表确定原油的类别。 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250250275275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39539542

18、5425的馏分，的馏分，即即 在残压在残压40mmHg40mmHg下取得的下取得的275275300300的馏分的馏分 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=0.87230.9035API=2030(K=11.512.2)d4200.9305API20(K11.5)表表 关键馏分分类标准关键馏分分类标准 关键馏分特性分类表关键馏分特性分类表编号编号

19、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 1石蜡基石蜡基石蜡基石蜡基石蜡基石蜡基2 2石蜡基石蜡基中间基中间基石蜡石蜡- -中间基中间基3 3中间基中间基石蜡基石蜡基中间中间- -石蜡基石蜡基4 4中间基中间基中间基中间基中间基中间基5 5中间基中间基环烷基环烷基中间中间- -石蜡基石蜡基6 6环烷基环烷基中间基中间基环烷环烷- -中间基中间基7 7环烷基环烷基环烷基环烷基环烷基环烷基 我国现采用关键馏分特性分类法和硫含我国现采用关键馏分特性分类法和硫含量分类法相结合的分类方法，把硫含量分类量分类法相结合的分类方法，把硫含量分类作为关键馏分特性分类法的补充。作为关键馏

20、分特性分类法的补充。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(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

21、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 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中间基原油 石蜡基原油一般含烷烃量超过石蜡基原油一般含烷烃量超过50%50%，其特点是密度，其特点是密度小，含蜡量较高，凝点高，含硫、胶质较少，属于小，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地质年代古老的原油 环烷基原油的特点是含环烷烃和芳烃较多，密度大，环烷基原油的

22、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，是地质年代凝点低，一般含硫、胶质沥青质较多，是地质年代较年轻的原油较年轻的原油 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用什么样的加工手段来生产这些产品。理论上，可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

23、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原油的特性，则可以做到用特性等。如果选择的加工方案适应原油的特性，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。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 一、原油加工方案的确定原则一、原油

24、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 选定切割方案时应注意几点：选定切割方案时应注意几点： 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 在考虑产品质量要求

25、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 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 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 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. 1. 大庆原油大庆原油主要特点：主要特点： 含蜡量高（含蜡量高（26%26%30%30%），凝点高（约），凝点高（约3030），），硫含量低（硫含量低（0.10%0.1

26、0%），金属含量低（），金属含量低（Ni:2ppmNi:2ppm、V0.1ppmV0.1ppm），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 0），特），特性因数性因数K=12.5K=12.512.612.6，属于典型的低硫石蜡基原油。，属于典型的低硫石蜡基原油。 v直馏汽油的直馏汽油的ONON低，应通过催化重整提高低，应通过催化重整提高ONONv航煤密度较小、结晶点高航煤密度较小、结晶点高, ,只能符合只能符合2 2号航煤规格号航煤规格v直馏柴油的直馏柴油的CNCN高，但凝点也高。高，但凝点也高。v煤、柴油馏分含烷烃多煤、柴油馏分含烷烃多, ,是制取乙烯的良好裂解原是制取乙烯

27、的良好裂解原料料v润滑油馏分的粘温性能好，适合生产润滑油润滑油馏分的粘温性能好，适合生产润滑油v减压渣油可以掺入减压馏分油作为催化裂化原料，减压渣油可以掺入减压馏分油作为催化裂化原料，也可以经丙烷脱沥青及精制生产残渣润滑油也可以经丙烷脱沥青及精制生产残渣润滑油, ,但难但难以生产高质量的沥青产品。以生产高质量的沥青产品。 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燃料案采用燃料- -润滑油加工方案最为理想，或润滑油加工方案最为理想，或者采用燃料者采用燃料- -润滑油润滑油- -化工型方案。原油评价化工型方案。原油评价数据表明，大庆原油是生产优质润滑油和各数据表明，大庆原油是生产优质润滑油和各种蜡的良好原料。种蜡的良好原料。 2. 2. 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