原油的分類課程學(xué)習(xí)

2023/2/91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)都可能出現(xiàn)差別。性質(zhì)和組成相似的原油，其加工、儲運等方案也相近。因此根據(jù)原油特性進行分類，對制定原油加工方案和儲運、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。

第1頁/共28頁第一頁，共29頁。2023/2/92一、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)分類方法的補充。商品分類的根據(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價的標(biāo)準是按比重指數(shù)APIo分類和含硫量分類。第十二屆世界石油會議規(guī)定的原油分類標(biāo)準。

類別APIo20℃相對密度輕質(zhì)原油中質(zhì)原油重質(zhì)原油特重原油

>31.131.1～22.322.3～10<10<0.86610.8661～0.91620.9162～0.9968>0.9968第2頁/共28頁第二頁，共29頁。2023/2/93分類標(biāo)準，%

<0.50.5～2.0>2.0原油類別

低含硫含硫高含硫分類標(biāo)準，%

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，%<55～15>15原油類別低含膠含膠多膠第3頁/共28頁第三頁，共29頁。2023/2/94二、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。通常認為，按這兩種方法分類，對原油特性可得到一個概括認識，不同原油間可作粗略對比。第4頁/共28頁第四頁，共29頁。2023/2/951．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。

第5頁/共28頁第五頁，共29頁。2023/2/96缺點：①不能表明原油中低沸點餾分和高沸點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。第6頁/共28頁第六頁，共29頁。2023/2/972.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

第7頁/共28頁第七頁，共29頁。2023/2/98

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

第8頁/共28頁第八頁，共29頁。2023/2/99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9頁/共28頁第九頁，共29頁。2023/2/910

我國對原油的分類現(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充。第10頁/共28頁第十頁，共29頁。2023/2/911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)烷基第11頁/共28頁第十一頁，共29頁。2023/2/912同一類原油的性質(zhì)具有明顯的共同特點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%，其特點是密度小，含蠟量較高，凝點高，含硫、膠質(zhì)較少，屬于地質(zhì)年代古老的原油環(huán)烷基原油的特點是含環(huán)烷烴和芳烴較多，密度大，凝點低，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12頁/共28頁第十二頁，共29頁。2023/2/913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，其中產(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)準密度大多數(shù)在0.86～0.98g/cm3左右，但也有個別原油如青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、含氨量少，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，初餾點高達212℃，300℃以前的輕組分只有3.24%。第二節(jié)國產(chǎn)主要原油的性質(zhì)

第13頁/共28頁第十三頁，共29頁。2023/2/914我國原油的50℃運動粘度一般在20～100mm2/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?；葜菰?，其50℃運動粘度為6.44mm2/s，而重質(zhì)的烏爾禾稠油其粘度竟高達20391mm2/s。不同原油之間的凝點差別，主要與原油的含蠟量有關(guān)。含蠟多的原油凝點高，例如，南陽原油含蠟量為30.3%，其凝點也突出地高達45℃；而含蠟量僅為1.5%的新疆低凝原油，其凝點低至-58℃，兩種原油凝點相差103℃。這個差別從中東原油性質(zhì)中也可以看得很清楚。第14頁/共28頁第十四頁，共29頁。2023/2/915一、大慶原油主要特點(根據(jù)原油評價結(jié)果）：

含蠟量高（26%～30%），凝點高（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。

第15頁/共28頁第十五頁，共29頁。2023/2/916其主要的直餾餾分性質(zhì)特點如下：

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。

第16頁/共28頁第十六頁，共29頁。2023/2/917

煤柴油餾分（200～300℃），收率為20%(w)左右

航空煤油密度小，結(jié)晶點高，通過精制只能符合2#噴氣燃料的規(guī)格要求；另外，直餾180～300℃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；

柴油餾分的柴油指數(shù)一般〉70，具有良好的燃燒性能。但其收率受凝點限制；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17頁/共28頁第十七頁，共29頁。2023/2/918

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?、金屬含量低，是催化裂化的好原料，生產(chǎn)輕質(zhì)油。第18頁/共28頁第十八頁，共29頁。2023/2/919500℃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。

第19頁/共28頁第十九頁，共29頁。2023/2/920

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。

第20頁/共28頁第二十頁，共29頁。2023/2/921第21頁/共28頁第二十一頁，共29頁。2023/2/922二、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行分析。勝利混合原油的評價結(jié)果如下：

主要特點：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)。第22頁/共28頁第二十二頁，共29頁。2023/2/9231．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，必須進行精制。

第23頁/共28頁第二十三頁，共29頁。2023/2/9243．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、