原油基礎(chǔ)知識

1、原油的基礎(chǔ)知識概述 一.綜述： 原油即石油，也稱黑色金子、工業(yè)的血液，是重要的戰(zhàn)略資源，世界上的大部分紛爭都和它有關(guān)，它是一種外觀黑色、褐色、深黃色粘稠的、的液體。有著強(qiáng)烈的刺激性的味道。由遠(yuǎn)古動物經(jīng)過漫長時(shí)間地層的高溫高壓作用形成的，原油是一種非常復(fù)雜的混合物，其主要組成成分是碳?xì)浠衔?，此外石油中還含硫、氧、氮、磷、釩等元素。由于地質(zhì)條件的影響，不同地域的油田的石油成分和外貌有著極大的差別。二.原油的物化性質(zhì)密度和API度原油的密度取決于原油中所含重質(zhì)餾分、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的多少，一般在0.750.95之間，少數(shù)大于0.95或小于0.75，相對密度在0.91.0的稱為重質(zhì)原油，小于0.9的稱為

2、輕質(zhì)原油。API度稱為相對密度指數(shù)API度=141.5/d(15.6)-131.5密度越小，API度越大，密度越大，API度就越小特性因數(shù)（K） 反應(yīng)出原油的平均沸點(diǎn)的函數(shù) K=1.216T1/3/ d(15.6) 相對密度越大，K值越小，烷烴的K值最大，約為12.513，環(huán)烷烴的次之，為1112，芳香烴的最小，為1011含硫量含硫量是指原油中所含硫(硫化物或單質(zhì)硫分)的百分?jǐn)?shù)。國產(chǎn)原油中含硫量較小，一般小于1%，但對原油性質(zhì)的影響很大，對管線有腐蝕作用，對人體健康有害。根據(jù)硫含量不同，可以分為低硫或含硫石油。含蠟量含蠟量是指在常溫常壓條件下原油中所含石蠟和地蠟的百分比。石蠟是一種白色或淡黃色

3、固體，由高級烷烴組成，熔點(diǎn)為3776。含鹽量 原油含有一定量的的無機(jī)鹽，如NaCl，MgCL2，CaCl2等，粘度原油粘度是指原油在流動時(shí)所引起的內(nèi)部摩擦阻力，原油粘度大小取決于溫 度、壓力、溶解氣量及其化學(xué)組成。溫度增高其粘度降低，壓力增高其粘度增大，溶解氣量增加其粘度降低，輕質(zhì)油組分增加，粘度降低。粘度大的原油俗稱稠油，稠油由于流動性差而開發(fā)難度增大。一般來說，粘度大的原油密度也較大。凝固點(diǎn)原油冷卻到由液體變?yōu)楣腆w時(shí)的溫度稱為凝固點(diǎn)。 原油的凝固點(diǎn)大約在-5035之間。凝固點(diǎn)的高低與石油中的組分含量有關(guān)，輕質(zhì)組分含量高，凝固點(diǎn)低，重質(zhì)組分含量高，尤其是石蠟含量高，凝固點(diǎn)就高。含水量 原油所

4、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電脫鹽的負(fù)荷，降低脫鹽率，再次就是水分對初餾塔、常壓塔、加熱爐的操作也有嚴(yán)重影響酸值 原油所含有機(jī)酸和無機(jī)酸的多少，酸值高的原油對一二次煉油加工設(shè)備管線有嚴(yán)重的腐蝕，并降低各餾分的質(zhì)量，輕油必須經(jīng)過注堿堿洗才能出廠。膠質(zhì)瀝青質(zhì)膠質(zhì)和瀝青質(zhì)作為原油的非烴類化合物。膠質(zhì)是指原油中分子量較大(3001000)的含有氧、氮、硫等元素的多環(huán)芳香烴化合物，呈半固態(tài)分散狀溶解于原油中。膠質(zhì)易溶于石油醚、潤滑油、汽油、氯仿等有機(jī)溶劑中。瀝青質(zhì)是一種高分子量(大于1000以上)具有多環(huán)結(jié)構(gòu)的黑色固體物質(zhì)，不溶于酒精和石油醚，易溶于苯、氯仿

5、、二硫化碳。瀝青質(zhì)含量增高時(shí)，原油質(zhì)量變壞。微量金屬、非金屬含量 由于生產(chǎn)地地質(zhì)條件的不同，原油含有微量的金屬元素，包括釩、鐵、鎳、銅、鉛等，非金屬元素包括氯、硅、磷、砷等，這些金屬元素雖然含量很少，但是對煉油生產(chǎn)影響極大三.原油的評定與分類 原油種類繁多，成分復(fù)雜，分類方法也多種多樣。按組成分類：石蠟基原油、環(huán)烷基原油和中間基原油三類；按硫含量分類：超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四類；按比重分類：輕質(zhì)原油、中質(zhì)原油、重質(zhì)原油以三類。原油中的烴類成分主要分為烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴。根據(jù)烴類成分的不同，可分為的石蠟基石油、環(huán)烷基石油和中間基石油三類。石蠟基石油含烷烴較多；環(huán)烷基石油含環(huán)烷

6、烴、芳香烴較多；中間基石油介于二者之間。 關(guān)鍵餾分分類法：該方法能夠較好反映出原油的化學(xué)組成特性。在原油簡易蒸餾在常壓下得到250275餾分作為第一關(guān)鍵餾分，殘油在40mmHg的真空度下減壓蒸餾，切取275300(相當(dāng)于常壓下的395425）作為第二關(guān)鍵餾分。將分別測定上述兩個(gè)關(guān)鍵餾分的密度對照關(guān)鍵餾分分類指標(biāo)表：密度分類標(biāo)準(zhǔn)，決定兩個(gè)關(guān)鍵餾分的屬性，最后按照原油關(guān)鍵餾分分類表確定原油屬于哪一類。關(guān)鍵餾分分類指標(biāo)表：關(guān)鍵餾分石蠟基中間基環(huán)烷基第一關(guān)鍵餾分d<0.8210，API度>40,K>11.9d=0.82100.8562,API度3340，K11.511.9d>0

7、.8562,API度<33,K<11.5第二關(guān)鍵餾分d<0.8723，API度>30，K>12.2D=0.87230.9305，API度2030，K=11.512.2d>0.9305，API度<20，K<11.5按關(guān)鍵餾分的特性即特性因數(shù)K值，可大致將原油分為石蠟基原油、中間基原油和環(huán)烷基原油三大類。原油關(guān)鍵餾分特性分類表：序號第一關(guān)鍵餾分屬性第二關(guān)鍵餾分屬性原油類別1石蠟基（P）石蠟基（P）石蠟基（P）2石蠟基（P）中間基（I）石蠟基-中間基（P）-（I）3中間基（I）石蠟基（P）中間基-石蠟基（I）-（P）4中間基（I）中間基（I）中間基（I

8、）5中間基（I）環(huán)烷基（N）中間基-環(huán)烷基（I）-（N）6環(huán)烷基（N）中間基（I）環(huán)烷基-中間基（N）-（I)7環(huán)烷基（N）環(huán)烷基（N）環(huán)烷基（N）商品分類法：國際原油市場對原油按照密度和硫含量分類并確定不同原油的價(jià)格。原油的密度低有較高的清油收率，而硫含量高則大大提高加工成本。1.密度分類（20度相對密度）輕質(zhì)原油：API度>34；<0.852中質(zhì)原油：API度2034；0.8520.93重質(zhì)原油：API度<1020；0.9310.998特稠原油：API度<10；>0.9982.硫含量分類低硫原油：硫含量<0.5%含硫原油：硫含量0.5%2.0%高硫原油：

9、硫含量>2.0%3.蠟含量分類低蠟原油：蠟含量0.5%2.5%含蠟原油：2.5%10%高蠟原油：蠟含量>10% 石蠟基原油：是地址年代久遠(yuǎn)的原油，其特點(diǎn)烷烴含量高，環(huán)烷烴、芳香烴含量少，硫含量少，氮含量也不高，輕直餾產(chǎn)品不需要精制或者只需要簡單精制，VGO是非常良好的催化料，VI高，也是生產(chǎn)基礎(chǔ)油的重要原料，蠟含量高，適合用于生產(chǎn)石蠟，其輕餾分的飽和烷烴（正構(gòu)烷烴）含量高，BMCI值低，是非常好的化工裂解原料，雙烯收率高。減壓渣油的殘?zhí)康?，一般用于催化裂化的摻渣?環(huán)烷基原油又稱瀝青基原油，是以含環(huán)烷烴較多的一種原油，是地址年代較為年輕的一種原油，環(huán)烷基原油所產(chǎn)的汽油辛烷值較高，柴

10、油的十六烷值較低，潤滑油餾分含蠟量少或幾乎不含蠟、凝固點(diǎn)低，粘度指數(shù)較低，渣油中含瀝青較多。環(huán)烷基原油雖然粘溫性差，但低凝固點(diǎn)，可用來制備傾點(diǎn)要求很低而對粘溫性要求不高的油品，如電器用油、冷凍機(jī)油等。 環(huán)烷基原油屬稀缺資源，儲量只占世界已探明石油儲量的2.2%，被公認(rèn)為生產(chǎn)電氣絕緣油和橡膠油的優(yōu)質(zhì)資源。全球目前只有中國、美國和委內(nèi)瑞拉等國家擁有環(huán)烷基原油資源，環(huán)烷基原油具有蠟含量低、酸值高、密度大、粘度大、膠質(zhì)、殘?zhí)亢扛咭约敖饘俸扛叩忍攸c(diǎn)，其裂解性能很差，很少作為催化原料，然而是生產(chǎn)瀝青的優(yōu)質(zhì)原料。 含硫和高硫原油：以中東生產(chǎn)的原油為多，屬于中間基原油，其特點(diǎn)是各個(gè)餾分的硫含量都很高，必須

11、使用加氫精制的方法脫硫，柴油的收率高，十六烷值高，凝點(diǎn)低，適合生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柴油，減壓渣油蠟含量低，飽和烴含量低，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)比較高，適合生產(chǎn)瀝青。四.原油的預(yù)處理（電脫鹽）預(yù)處理的目的  從地底油層中開采出來的石油都伴有水，這些水中都溶解有無機(jī)鹽，如NACl、MgCl2、CaCl2等，在油田原油要經(jīng)過脫水和穩(wěn)定，可以把大部分水及水中的鹽脫除，但仍有部分水不能脫除，因?yàn)檫@些水是以乳化狀態(tài)存在于原油中，原油含水含鹽給原油運(yùn)輸、貯存、加工和產(chǎn)品質(zhì)量都會帶來危害。  原油含水過多會造成蒸餾塔操作不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)甚至造成沖塔事故，含水多增加了熱能消耗，增大了冷卻器的負(fù)荷

12、和冷卻水的消耗量。  原油中的鹽類一般溶解在水中，這些鹽類的存在對加工過程危害很大。主要表現(xiàn)在：  1、在換熱器、加熱爐中，隨著水的蒸發(fā)，鹽類沉積在管壁上形成鹽垢，降低傳熱效率，增大流動壓降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)氯苈穼?dǎo)致停工。  2、造成設(shè)備腐蝕。CaCl2、MgCl2水解生成具有強(qiáng)腐蝕性的HCl：MgCl2+2H2O=Mg(OH)2+2HCl如果系統(tǒng)又有硫化物存在，則腐蝕會更嚴(yán)重:Fe+H2S=FeS+H2、FeS+2HCl=FeCl2+H2S  3、原油中的鹽類在蒸餾時(shí)，大多殘留在渣油和重餾分中，將會影響石油產(chǎn)品的

13、質(zhì)量。根據(jù)上述原因，目前國內(nèi)外煉油廠要求在加工前，原油含水量達(dá)到0.1%0.2%，含鹽量<5毫克/升10毫克/升。基本原理  原油中的鹽大部分溶于所含水中，故脫鹽脫水是同時(shí)進(jìn)行的。為了脫除懸浮在原油中的鹽粒，在原油中注入一定量的新鮮水(注入量一般為5%)，充分混合，然后在破乳劑和高壓電場的作用下，使微小水滴逐步聚集成較大水滴，借重力從油中沉降分離，達(dá)到脫鹽脫水的目的，這通常稱為電化學(xué)脫鹽脫水過程。  原油乳化液通過高壓電場時(shí)，在分散相水滴上形成感應(yīng)電荷，帶有正、負(fù)電荷的水滴在作定向位移時(shí)，相互碰撞而合成大水滴，加速沉降。水滴直徑愈大，原油和水的相對

14、密度差愈大，溫度愈高，原油粘度愈小，沉降速度愈快。在這些因素中，水滴直徑和油水相對密度差是關(guān)鍵，當(dāng)水滴直徑小到使其下降速度小于原油上升速度時(shí)，水滴就不能下沉，而隨油上浮，達(dá)不到沉降分離的目的。工藝過程   一次加工常減壓一般采用兩級脫鹽脫水流程。原油自油罐抽出后，先與淡水、破乳劑按比例混合，經(jīng)加熱到規(guī)定溫度，送入一級脫鹽罐，一級電脫鹽的脫鹽率在90%95%之間，在進(jìn)入二級脫鹽之前，仍需注入淡水，一級注水是為了溶解懸浮的鹽粒，二級注水是為了增大原油中的水量，以增大水滴的偶極聚結(jié)力。 五.近年煉油分部處理的主要原油品種簡述 沙特輕質(zhì)原油該原油密度0.8567

15、，硫含量為2.04，API度32.9，K值：11.9，屬于高硫中間基輕質(zhì)原油，含無機(jī)鹽低。各個(gè)餾分比較平均，適合單練，汽油組分BMCI：7.7，np為41%，是非常優(yōu)秀的乙烯裂解原料，芳潛22.16，不適合作重整料，柴油餾分凝固點(diǎn)低，十六烷指數(shù)高，含硫高，為12000ppm左右，可以根據(jù)需要作為管調(diào)料或者加氫精制料，減壓餾分油含硫高，可以作為蠟油加氫或者渣油加氫料，渣油含硫高，殘?zhí)?0%，不適合做催化裂化料，可以作為渣油加氫摻合料，另外其針入度306，蠟含量2.8，也可以作為道路瀝青摻合料。伊朗輕質(zhì)原油該原油密度0.8541，含硫1.48，蠟含量8.24，k值：12，API度為34，屬于含硫中

16、間基輕質(zhì)原油，含鹽16.5，汽油餾分np30.19，ip33.6，BMCI14.3，芳潛為29.93，既適合乙烯裂解料，也適合重整原料的要求。煤油組分閃點(diǎn)為32，生產(chǎn)航煤時(shí)注意。柴油餾分硫含量1.0，十六烷56，凝固點(diǎn)-15,加氫后降低含硫量。減壓餾分硫含量高，裂解性能中等，可以作為渣油價(jià)錢蠟油組分和加氫裂化料，渣油飽和烴含量為22.70%，芳烴含量為48.50%，膠質(zhì)含量為22.36，裂化性能較差，硫含量高，為4.27，不能作催化料，可以作為渣油加氫料或焦化料。蠟含量為1.6，膠質(zhì)瀝青質(zhì)高，延度>100cm，是生產(chǎn)瀝青的優(yōu)質(zhì)原料。潿洲油該原油密度0.8522，凝固點(diǎn)30度， API度3

17、5.7，K值12.4，硫含量0.11，蠟含量24.9，屬低硫中間基-石蠟基輕質(zhì)原油，汽油組分np29.91，ip28.43，BMCI18.4，不適合做裂解料，芳潛38.92，是理想的重整原料，柴油餾分凝固點(diǎn)為-4，十六烷值61.1，硫含量713，是優(yōu)質(zhì)的柴油管調(diào)料，減壓餾分油硫含量低，烷烴含量高，是很好的催化裂化料，減二三餾分油VI高達(dá)122，硫含量低，減四VI119，適合生產(chǎn)HVI基礎(chǔ)油，減壓渣油硫含量0.27，殘?zhí)康?，飽和烴高，適合做催化裂化料，也適合作為燃料油。阿曼油該原油密度0.8552，k值12.23，蠟含量：7.75，硫含量1.16%，第一、二關(guān)鍵餾分的API度分別是40.3、27

18、.6，屬于含硫石蠟基-中間基輕質(zhì)原油。含鹽量15.4，注意脫鹽。汽油組分np為34.64、ip為38.35，芳潛較低25.4，BMCI10.3，適合作為乙烯裂解料，煤油組分閃點(diǎn)26，要注意跟蹤閃點(diǎn)，柴油十六烷指數(shù)58.3，硫含量4062，凝固點(diǎn)低，酸度17.2，調(diào)柴油要注意，減二餾分油飽和烴71%，芳烴28%，硫含量1%，適合作加裂料或者催化料，vi為85，可以調(diào)基礎(chǔ)油，渣油含蠟量3.4%，膠質(zhì)23.15，針入度340，可以作為丙烷脫瀝青料。韋杜里原油該油種密度0.8629，K值12.5，API度是31.7，蠟含量54.9，硫含量0.108，屬于低硫石蠟基中質(zhì)原油，汽油餾分np35.53%，i

19、p為21.81%，可以作乙烯裂解料，環(huán)烷烴40.07%，芳潛34.5%，也可以作為重整料，柴油餾分凝固點(diǎn)6，十六烷值指數(shù)70.2，硫含量546.8，調(diào)柴油注意跟蹤凝固點(diǎn)，C2、3飽和烴91.45，芳烴僅為7.94%，裂解性能很好，vi高達(dá)153，適合生產(chǎn)HVI基礎(chǔ)油，渣油飽和烴含量不高，不適合作為催化裂化料，由于蠟含量高達(dá)10.3，也不適合生產(chǎn)瀝青，可以作為渣油加氫摻合料或者焦化料，由于硫含量很低，適合作為燃料油。達(dá)連原油該油種密度0.9110，第一、二關(guān)鍵餾分API度為33.1、23，k值11.7，硫含量不算高0.53，酸值高，為1.64，屬于含硫中間基重質(zhì)含酸原油，汽油餾分np7.45，i

20、p23.29，環(huán)烷烴65.72%，芳烴3.4%芳潛64.83，BMCI為27.4，不能作乙烯料，是優(yōu)良的重整原料，煤油組分的煙點(diǎn)低20.4，不適合生產(chǎn)航煤，可以用來調(diào)柴油，柴油含硫2241，十六烷值指數(shù)44.6，餾分油的裂解性能中下，可以作為催化料，由于酸高，不宜作為加裂料，渣油比較劣，只能作為焦化原料。冷湖原油該油種密度大0.9159，第一、二關(guān)鍵餾分API度為32.3、18.2，k值為11.7，硫含量3.439，含鹽高25.2，酸值和金屬含量都較高，屬于高硫含酸環(huán)烷基重質(zhì)原油，從餾分分布來看，輕烴和石腦油的收率較高，渣油的收率高，屬于“啞鈴式結(jié)構(gòu)，汽油餾分的np35.23，ip37.06，BMCI7.7，適合乙烯裂解料，芳潛23.59，不適合重整料，航煤的冰點(diǎn)-60，煙點(diǎn)較低19.9，柴油的酸度46.82，硫含量1