原油評價課件

第五章原油評價12/8/20221石油加工工程一、原油評價的意義簡言之：為新設(shè)計的煉廠制定加工方案提供依據(jù)可以指導(dǎo)實際生產(chǎn)

第一節(jié)原油評價方法概述12/8/20222石油加工工程確定原油的加工流程方案是煉廠設(shè)計和生產(chǎn)的首要任務(wù)。人們根據(jù)所加工原油的特性、市場對產(chǎn)品的需求、加工技術(shù)的水平、生產(chǎn)的靈活性和經(jīng)濟(jì)效益等方面資料，進(jìn)行綜合分析，研究比較，才能得到合理的加工流程方案。制定原油加工方案的前提原油的類型很多，我國原油又有很多特點(diǎn)，本章將分別討論原油評價、原油的分類、我國主要原油特點(diǎn)及幾種典型的加工流程方案原油評價12/8/20223石油加工工程原油的綜合評價包括五部分內(nèi)容：原油的一般性質(zhì)分析與測定實沸點(diǎn)蒸餾所得原油餾分組成及餾分性質(zhì)各餾分的化學(xué)組成各種石油產(chǎn)品的潛含量及其使用性能原油的平衡汽化數(shù)據(jù)評價數(shù)據(jù)均以表格或曲線形式列出12/8/20225石油加工工程(一)、實沸點(diǎn)蒸餾曲線在一種間歇式釜式蒸餾設(shè)備中進(jìn)行，精餾柱的理論板數(shù)為15-17，精餾過程在回流比為5：1的條件下進(jìn)行。餾出物的最終沸點(diǎn)一般為500-520℃，釜底殘留物為渣油。為避免原油的裂解，蒸餾時釜底溫度不得超過350℃。整個蒸餾過程分為三段進(jìn)行：常壓蒸餾，減壓蒸餾(10mmHg),二段減壓蒸餾(1-2mmHg,不帶精餾柱)。

一般按重量或體積的每3%取一個餾分，或每隔10℃取一餾分實沸點(diǎn)蒸餾曲線就是以餾出溫度為縱坐標(biāo)，以餾出百分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)作圖所得的曲線12/8/20226石油加工工程12/8/20227石油加工工程（二）、性質(zhì)曲線(中比性質(zhì)曲線)

假定某一窄餾分的性質(zhì)是該窄餾分餾出一半時的性質(zhì)所作的曲線中比曲線只適用于窄餾分，不能適用于寬餾分，餾分越寬，誤差越大

可以預(yù)測任意一個窄餾分的性質(zhì)12/8/20228石油加工工程第二節(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)都可能出現(xiàn)差別。性質(zhì)和組成相似的原油，其加工、儲運(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，通常從商品、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)用的原油商品分類法、化學(xué)分類法和我國采用的分類方法。

12/8/202210石油加工工程分類標(biāo)準(zhǔn)，%

≤0.50.5～2.0>2.0原油類別

低含硫含硫高含硫分類標(biāo)準(zhǔn)，%

0.5～2.52.5～10.0>10.0原油類別低含蠟含蠟高含蠟分類標(biāo)準(zhǔn)，%<55～15>15原油類別低含膠含膠多膠12/8/202212石油加工工程1．特性因數(shù)分類

根據(jù)原油特性因數(shù)K值大小分為石蠟基、中間基和環(huán)烷基三類原油，分類標(biāo)準(zhǔn)見表特性因數(shù)，K>12.111.5～12.110.5～11.5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。

12/8/202214石油加工工程缺點(diǎn)：①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。②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際情況。12/8/202215石油加工工程2.關(guān)鍵餾分特性分類法

關(guān)鍵餾分特性分類法是將原油用Hempel簡易精餾裝置切取250～275℃和395～425℃（即在殘壓40mmHg下取得的275～300℃的餾分）兩個輕重關(guān)鍵餾分，分別測定其相對密度，對照分類標(biāo)準(zhǔn)表確定兩個關(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250～275℃的餾分；第二關(guān)鍵餾分相當(dāng)于原油常壓蒸餾395～425℃的餾分，即在殘壓40mmHg下取得的275～300℃的餾分

12/8/202216石油加工工程基屬關(guān)鍵餾分石蠟基中間基環(huán)烷基第一關(guān)鍵餾分d420<0.8210APIo>40(K>11.9)d420=0.8210～0.8562APIo=33～40(K=11.5～11.9)d420>0.8562APIo<33(K<11.5)第二關(guān)鍵餾分d420<0.8723APIo>30(K>12.2)d420=0.8723～0.9035APIo=20～30(K=11.5～12.2)d420>0.9305APIo<20(K<11.5)

關(guān)鍵餾分分類標(biāo)準(zhǔn)

12/8/202217石油加工工程關(guān)鍵餾分特性分類表編號第一關(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中間基石蠟基中間-石蠟基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12/8/202218石油加工工程原油名稱含硫量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0.880.832(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2.060.891(K=10.7)0.936(K=11.4)環(huán)烷基含硫環(huán)烷基12/8/202220石油加工工程同一類原油的性質(zhì)具有明顯的共同特點(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12/8/202221石油加工工程加工方案

燃料型

燃料-潤滑油型

燃料-化工型

燃料-潤滑油-化工型

拔頭蒸餾常減壓蒸餾

12/8/202223石油加工工程一、原油加工方案的確定原則

原油加工方案確定的原則：根據(jù)原油特性制定合理的加工方案；根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和市場需求，對產(chǎn)品品種、質(zhì)量、數(shù)量等提出要求；盡量采用先進(jìn)技術(shù)和加工方法

原油切割方案確定的基本內(nèi)容包括：確定產(chǎn)品品種、產(chǎn)率及質(zhì)量；確定切割溫度

12/8/202224石油加工工程12/8/202226石油加工工程二、國產(chǎn)主要原油的性質(zhì)特點(diǎn)

1.大慶原油主要特點(diǎn)(根據(jù)原油評價結(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、V<0.1ppm），正庚烷瀝青質(zhì)含量低（接近于0），特性因數(shù)K=12.5～12.6，屬于典型的低硫石蠟基原油。

12/8/202227石油加工工程其主要的直餾餾分性質(zhì)特點(diǎn)如下：

200℃以前的餾分占原油的10.0～11.3%(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，應(yīng)通過催化重整來提高汽油的辛烷值或生產(chǎn)芳烴，但芳潛量低。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。

12/8/202228石油加工工程

減壓蠟油餾分（350～500℃），收率為26%(w)左右

Ⅰ.其潤滑油潛含量（烷烴+環(huán)烷烴+輕芳烴）約占原油的15%，而黏度指數(shù)可達(dá)90～120，是生產(chǎn)潤滑油的好原料；

Ⅱ.VGO飽和分含量高、殘?zhí)贾档汀⒔饘俸康?，是催化裂化的好原料，生產(chǎn)輕質(zhì)油。12/8/202230石油加工工程500℃的減壓渣油（VR），收率為43%(w)左右，Ni:10ppm、V：0.5ppm左右，殘?zhí)紴?.8%。

Ⅰ.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；Ⅱ.可以經(jīng)過丙烷脫瀝青和精制后生產(chǎn)高黏度（殘渣）潤滑油；Ⅲ.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。

12/8/202231石油加工工程

根據(jù)上述評價結(jié)果，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。

12/8/202232石油加工工程12/8/202233石油加工工程2.勝利混合原油

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為例進(jìn)行分析。勝利混合原油的評價結(jié)果如下：

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。200℃以前的收率約7%(w)，350℃前約24～25%，500℃以前的總拔出率約占原油的50%(w)。12/8/202234石油加工工程1．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：柴油指數(shù)較高（約為65），凝點(diǎn)不高，可以生產(chǎn)-20#、-10#、0#號柴油，由于含S、N以及酸度較高，必須進(jìn)行精制。

12/8/202235石油加工工程3．VGO（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FCC工藝或加氫裂化的原料，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。

4．VR（約占50%）

（?。┱硿匦再|(zhì)不好，含S，同樣不宜生產(chǎn)高粘度潤滑油；（ⅱ）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；

（ⅲ）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；

（ⅳ）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。

12/8/202236石油加工工程根據(jù)上述評價結(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。

12/8/202237石油加工工程12/8/202238石油加工工程12/8/202239石油加工工程3.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，輕組分含量少直餾汽油、煤油、柴油的收率低，由于含硫高，產(chǎn)品安定性差，必須精制渣油產(chǎn)率高，達(dá)50%以上，是國內(nèi)少有的生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青質(zhì)的良好原料。加工過程中注意設(shè)備管線腐蝕12/8/202240石油加工工程4.克拉瑪依低凝原油（分儲分煉）凝點(diǎn)極低，含蠟很少，含硫少，屬于低硫中間基汽油抗爆性很好優(yōu)質(zhì)噴氣燃料，結(jié)晶點(diǎn)低于-60℃，芳烴含量低直餾柴油的凝點(diǎn)低于?60℃，可用于高寒地區(qū)潤滑油餾分油可不經(jīng)脫蠟直接生產(chǎn)低凝潤滑油低凝原油酸值較高，可以提取重要的化工原料——環(huán)烷酸12/8/202241石油加工工程我國絕大多數(shù)原油偏重，多數(shù)原油含大于500℃的減渣達(dá)40～50%，渣油的輕質(zhì)化問題更為突出渣油組成復(fù)雜，沸點(diǎn)高，高溫下易分解，不能用蒸餾等一般方法進(jìn)行分離第四節(jié)渣油的評價12/8/202242石油加工工程一、渣油組成分析方法

SARA四組分分析：飽和分芳香分膠質(zhì)瀝青質(zhì)