(優(yōu)選)原油的分類及國產(chǎn)原油的性質(zhì)課件

1、（優(yōu)選）原油的分類及國產(chǎn)原油的性質(zhì)第1頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)2第一節(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)也可能出現(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，對其確切分類很困難。原油的分類方法有許多種，通常從工業(yè)、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)用的原油工業(yè)分類法、化學(xué)分類法和我國采用的分類方法。 第2頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料

2、學(xué)3一、工業(yè)(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。工業(yè)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。 國際石油市場常用計(jì)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)是按比重指數(shù)API度分類和含硫量分類。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API 20相對密度 輕質(zhì)原油中質(zhì)原油重質(zhì)原油特重原油 31.131.122.322.310 10 0.9968 第3頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)4分類標(biāo)準(zhǔn)，w% 0.5 0.52.0 2.0 原油類別 低含硫 含硫 高含硫 分類標(biāo)準(zhǔn)， w% 0.52.5 2.510.0 10.0 原油類別 低含蠟 含蠟高含

3、蠟分類標(biāo)準(zhǔn)， w% 15 原油類別 低含膠含膠多膠 第4頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)5二、原油的化學(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比。 我國則采用關(guān)鍵餾分特性分類和按硫含量分類相結(jié)合的原油分類方法。 第5頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)61特性因數(shù)分類法 根據(jù)原油特性因數(shù)K值大小可將原油分為石蠟基、中間基和環(huán)烷基三類原油，分類標(biāo)

4、準(zhǔn)見表 特性因數(shù)，K 12.1 11.512.1 10.511.5 原油類別 石蠟基 中間基 環(huán)烷基 特性因數(shù)分類法多年來為歐美各國普遍采用，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。 第6頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)7缺 點(diǎn)： 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。 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。第7頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)82. 關(guān)鍵餾分特性分類法 關(guān)鍵餾分特

5、性分類法是將原油用Hempel簡易蒸餾裝置取得250275和395425兩個(gè)輕重關(guān)鍵餾分，分別測定其密度，對照分類標(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250275的餾分；第二關(guān)鍵餾分相當(dāng)于原油常壓蒸餾395425的餾分，即在殘壓40mmHg下取得的275300的餾分 第8頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)9 基屬關(guān)鍵餾分石蠟基中間基環(huán)烷基第一關(guān)鍵餾分d42040(K11.9)d420=0.82100.8562API=3340(K=11.511.9)d4200.8562API33(K11.5)第二關(guān)鍵餾分d42030(K12.2

6、)d420=0.87230.9035API=2030(K=11.512.2)d4200.9305API20(K11.5) 關(guān)鍵餾分分類標(biāo)準(zhǔn) 第9頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)10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)烷基第10頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)11 我國現(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。第11頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)

7、油料學(xué)12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0.830.832(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2.030.891(K=10.7)0.935(K=11.4)環(huán)烷基含硫環(huán)烷基第12頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)13同一類原油的性質(zhì)具

8、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 第13頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)14我國的主要油田有大慶、勝利、華北(任丘)、中原、大港、遼河、南陽、江漢、玉門、克拉瑪依等，目前產(chǎn)量最大的是大慶油田，其次為勝利油田。幾種主要原油的一般性質(zhì)列于表3-6中。從原油密度來看，國產(chǎn)原油的標(biāo)準(zhǔn)密度大多數(shù)在0.860.98g/cm3左右，但也有個(gè)別原油如青

9、海冷湖原油小到只有0.8042g/ cm3。原油的密度大小反映了原油化學(xué)組成上的差別，一般密度小的輕質(zhì)原油，其含硫、含氮量少，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量也少，原油中輕組分含量多；密度大的原油正好相反。烏爾禾稠油的輕組分極少，初餾點(diǎn)高達(dá)212，300以前的輕組分只有3.24%。 第二節(jié) 國產(chǎn)原油的性質(zhì) 第14頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)15第15頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)16我國原油的50運(yùn)動(dòng)粘度一般在20100mm2/s之間。由于組成不同，特別是膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量和輕組分含量的影響，粘度的差別也十分懸殊。例如含輕組分多、膠質(zhì)瀝青質(zhì)少的南海惠州原油，其50運(yùn)動(dòng)粘度為6.44mm2/s

10、，而重質(zhì)的烏爾禾稠油其粘度竟高達(dá)20391mm2/s。不同原油之間的凝點(diǎn)差別，主要與原油的含蠟量有關(guān)。含蠟多的原油凝點(diǎn)高，例如，南陽原油含蠟量為30.3%，其凝點(diǎn)也突出地高達(dá)45；而含蠟量僅為1.5%的新疆低凝原油，其凝點(diǎn)低至-58，兩種原油凝點(diǎn)相差103。第16頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)17一、 大慶原油主要特點(diǎn)(根據(jù)原油評價(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、V0.1ppm），正庚烷、瀝青質(zhì)含量低（接近于0），特性因數(shù)K=12.512.6，屬于典型的低硫石蠟基原油。 第17頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)

11、油料學(xué)18PPM是英文Parts Per Million的縮寫，譯意是每百萬分中的一部分，即表示百萬分之（幾），或稱百萬分率。 如1ppm即一百萬千克的溶液中含有1千克溶質(zhì)。第18頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)19其主要的直餾餾分性質(zhì)特點(diǎn)如下：200以下的餾分占原油的10.011.3%(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（四乙基鉛常作為汽油添加劑，作防爆劑，加少量四乙基鉛可顯著提高汽油辛烷值 ），應(yīng)通過催化重整來提高汽油的辛烷值。也可以將直餾汽油用來生產(chǎn)溶劑油，或作為制取乙烯的原料。 第19頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)20 煤柴油餾分（

12、200300），收率為20%(w)左右 航空煤油密度小，結(jié)晶點(diǎn)高，通過精制只能符合2#噴氣燃料的規(guī)格要求；另外，直餾180300餾分芳烴少，無煙火焰高度大，含硫少，精制后可以生產(chǎn)高質(zhì)量燈用煤油； 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。第20頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)21 減壓餾分（350500），收率為26%(w)左右 . 其潤滑油潛含量（烷烴+環(huán)烷烴+輕芳烴）約占原油的 15%，而粘度指數(shù)可達(dá)90120，是生產(chǎn)潤滑油的好原料； . 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。 第21頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油

13、料學(xué)22 石油瀝青的化學(xué)組成 石油瀝青是由原油經(jīng)蒸餾出各種輕質(zhì)油品(如汽油、柴油、煤油等及潤滑油)以后的殘留物，經(jīng)再加工而得到的產(chǎn)品?；瘜W(xué)組成元素主要是碳(8087)和氫(1015)，其次是一些非烴元素，如氧、硫、氮(5)等，此外還含有一些其他金屬元素，如鎳、釩、鐵、鉛等，但含量很少，約在幾個(gè)至幾十個(gè)ppm(百萬分之一)。第22頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)23 石油瀝青的組分 石油瀝青的化學(xué)成分復(fù)雜，為便于研究，通常將瀝青分離為幾個(gè)化學(xué)性質(zhì)相近且有一定聯(lián)系的組，這些組就稱為“組分”。瀝青組分分析通常將瀝青分為四個(gè)組分 (JTJ 0522000)：是用規(guī)定的溶劑及吸附劑，采用溶劑沉淀

14、及色譜柱法將瀝青試樣分成瀝青質(zhì)(As)、膠質(zhì)(R)、飽和分(S)、及芳香分(Ar)。 第23頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)24第24頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)25500的減壓渣油（VR），收率為43%(w)左右，Ni:10ppm、V：0.5ppm左右，殘?zhí)紴?.8%。 . 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；. 可以經(jīng)過丙烷脫瀝青和精制后生產(chǎn)高粘度（殘?jiān)櫥停? 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。 第25頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)26 根據(jù)上述評價(jià)結(jié)果，

15、大慶原油的加工方案采用燃料-潤滑油型加工方案最為理想，或者采用燃料-潤滑油-化工型方案。原油評價(jià)數(shù)據(jù)表明，大慶原油是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)潤滑油和各種蠟的良好原料。 第26頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)27第27頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)28二、 勝利原油 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和孤島原油為例進(jìn)行分析。 （一）勝利混合原油 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。2

16、00以前的收率約7%(w)，350前約2425%，500以前的總拔出率約占原油的50%(w)。第28頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)291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：凝點(diǎn)不高，可以生產(chǎn)-20#、-10#、0#號(hào)柴油，由于含

17、S、N以及酸度較高，必須進(jìn)行精制。 第29頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)303VGO（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)潤滑油，可以用作加氫裂化的原料，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。 4VR（約占50%） （） 粘溫性質(zhì)不好，含S，同樣不宜生產(chǎn)高粘度潤滑油； （） 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； （） 由于殘?zhí)恐担?3.9%）和重金屬含量（Ni:46ppm、V：2.2ppm左右）都較高，只能少量摻入VGO中作為催化裂化原料（摻渣量15%），最好是先經(jīng)加氫處理后再送去催化裂化(VRDS-FCC)或加氫裂化; （） 由于加氫處理的投資很高，一般多用作延遲焦化的原料，但由于含S，石油焦的質(zhì)量等級不高。 第30頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)31根據(jù)上述評價(jià)結(jié)果，勝利混合原油的加工方案一般采用燃料型加工方案或者燃料-化工型加工方案比較理想。在加工勝利原油時(shí)應(yīng)充分考慮含S的問題，如腐蝕、環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量、催化劑中毒等。 第31頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)32第32頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)33第33頁，共35頁。2022/8/4儲(chǔ)運(yùn)油料學(xué)34（二） 孤島原油含硫環(huán)烷基原油，密度大，粘度大，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)多，輕組