第二節(jié)蒸餾曲線

第二節(jié)蒸餾曲線2023/3/301第一頁，共三十四頁，2022年，8月28日一、原油的實沸點蒸餾曲線

實沸點蒸餾是用來考察石油餾分組成的實驗方法。該裝置是一種間歇式釜式蒸餾設(shè)備，帶有一個分離效果比工業(yè)裝置好的精餾柱（理論板數(shù)為15~17）。原油在實沸點蒸餾裝置中，按沸點高低被分割成許多窄餾分。一般每按3％（重量或體積）取一個餾分，或每隔10°C取一個餾分。所謂實沸點（或真沸點）蒸餾是表示分餾精確度較高，其餾出溫度接近餾出物沸點的意思，在工藝上一般把這個餾出溫度看成是近似餾出物的“真沸點”，但并不是說真的能分離出一個一個的純烴。第二頁，共三十四頁，2022年，8月28日

將窄餾分按沸點順序編號、稱重并測定體積；把整理后的數(shù)據(jù)列表，就可以得到如表I-5-5和表I-5-6中前四列數(shù)據(jù)。表5-2和表5-2分別是大慶混合原油和勝利混合原油的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)和窄餾分性質(zhì)。以餾出溫度為縱坐標(biāo)，以餾出百分?jǐn)?shù)（國內(nèi)常用重量、歐美多用體積）為橫坐標(biāo)，將上列數(shù)據(jù)作圖，得到如圖5-2中的實沸點蒸餾曲線（大慶原油）。從實沸點蒸餾曲線可以得到沸點與收率的關(guān)系。按原油評價內(nèi)容的要求，分別測定實沸點蒸餾所得各窄餾分的性質(zhì)，如密度、粘度、凝點等。根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)繪，可以得到各窄餾分的性質(zhì)曲線。第三頁，共三十四頁，2022年，8月28日表I-5-5大慶混合原油實沸點及窄餾分性質(zhì)餾分號沸點范圍°C占重油（重）％相對密度運動粘度，厘斯凝點°C苯胺點°C閃點（開）°C每餾分總收率d420d47020°C50°C100°C1初餾~1122.982.980.7108—————54.1—2112~1563.156.130.7461—0.890.64——59.0—3156~1953.229.350.7699—1.270.89—-6562.2—4195~2253.2512.600.7958—2.031.26—-4166.4785225~2573.4016.000.8092—2.811.63—-2471.2—6257~2893.4619.460.8161—4.142.26—-977.21257289~3133.4422.900.8173—5.933.01—484.8—8313~3353.3726.270.8251—8.333.841.731368.01579335~3553.4529.720.83480.7985—4.992.072291.6—10355~3743.4333.150.83630.8000—6.242.5129—18411374~3943.3536.500.83960.8040—7.702.8634——12394~4153.5540.050.84790.8123—9.513.3338—20613415~4353.3943.440.85360.8187—13.344.2243——14435~4563.8847.320.86860.8349—21.925.8645—23815456~4754.0551.370.87320.8395——7.0548——16475~5004.5255.890.87860.8456——8.9252—28217500~5254.1560.040.88320.8502——11.5255——渣油>52538.598.540.9357————41——第四頁，共三十四頁，2022年，8月28日餾分號酸度毫克KOH/100毫升折射率平均分子量特性因數(shù)K粘重指數(shù)結(jié)構(gòu)族組成nD20nD70CP%

CN%CA%RNRA10.981.3995—98———————21.581.4172—12112.0——————32.671.4350—14312.0——————43.021.4445—17211.9——————52.741.4502—19412.0—65296.00.720.1463.651.4560—21712.1—7021.58.50.610.2374.391.4565—24612.3—7517.57.50.510.2087.181.4612—26412.3—7516.58.50.590.2497.98—1.445029212.30.78177158.00.580.25100.08—1.445529912.50.78076168.00.650.25110.09—1.447232812.50.78277167.00.770.21120.22—1.451534912.50.7917418.57.50.820.28130.12—1.456038712.60.79476.5149.50.750.44140.06—1.464142012.50.80971.518.5101.250.50150.05—1.467543812.50.8117217111.210.57160.03—1.4697—12.60.815—————170.03—1.4730—12.60.819—————渣油———————————第五頁，共三十四頁，2022年，8月28日表I-5-6勝利混合原油實沸點及窄餾分性質(zhì)餾分號沸點范圍°C占重油，（重）％相對密度d420運動粘度，厘斯每餾分總收率20°C50°C70°C1初餾~1282.892.890.7257———2128~1802.945.830.77831.11——3180~2103.058.870.81611.99——4210~2553.1312.000.82883.33——5255~2853.1515.150.83005.14——6285~3053.2318.380.83207.65——7305~3253.1721.630.838010.76——8325~3403.2124.740.853815.866.032.299340~3713.2027.950.8586—8.172.8510371~3923.2231.370.8636—10.643.5811392~4143.2534.410.8739—15.264.6012414~4303.4137.830.8909—19.647.2413430~4503.3141.140.8983—45.308.6314450~4583.3044.440.9000—54.489.7215458~4703.3047.740.9068—69.6511.1616470~4943.3651.040.9102—83.8212.61渣油—8.96—————第六頁，共三十四頁，2022年，8月28日餾分號折射率凝點°C苯胺點°C酸度毫克KOH/100毫升酸值毫克KOH/克含硫％nD20nD7011.4113———1.12—0.010121.4378———3.07—0.04931.4568———5.73—0.14941.4642—–3064.510.62—0.24251.4634—–1472.119.00—0.36361.4664—–482.121.80—0.41071.4702—484.424.59—0.48081.47921.45721483.138.56—0.50791.48221.462224—48.20—0.520101.48421.464230——0.780.653111.48821.468235——0.920.571121.49681.476336——0.540.558131.49981.479843——0.340.536141.50201.482045——0.380.598151.50421.484245——0.390.625161.50801.488046——0.460.758渣油———————第七頁，共三十四頁，2022年，8月28日圖5-2大慶薩爾圖混合原油的實沸點蒸餾曲線及各窄餾分的性質(zhì)曲線收率，重％密度，ρ20沸點，°C0.650.700.750.800.85第八頁，共三十四頁，2022年，8月28日二、性質(zhì)曲線由于原油是一個復(fù)雜的混合物，由實沸點蒸餾所得的窄餾分都是在一定沸點范圍內(nèi)收集的，所以窄餾分仍然是一個較復(fù)雜的混合物，因此所測得的窄餾分性質(zhì)是組成該餾分的各種化合物性質(zhì)的綜合表現(xiàn)，具有平均的性質(zhì)。在作原油性質(zhì)曲線時就必須假定窄餾分的這一平均值是相當(dāng)于該餾分餾出一半時的性質(zhì),這樣標(biāo)繪得到的性質(zhì)曲線稱為中比曲線,或稱為中百分比曲線。例如表I-5-5中的第六個窄餾分是從總收率16.00%開始到19.46%結(jié)束,因此其相對密度d420=0.8161,粘度γ20=4.14等性質(zhì)可以認(rèn)為是相當(dāng)于餾出量為(16.00+19.46)/2=17.73%時的性質(zhì)

。如果要知道原油蒸出23.0%以后再蒸出4%的餾分性質(zhì),只需要在中比曲線上查找總餾出率相當(dāng)于23+4/2=25%時的性質(zhì)。從圖I-5-2中可以看出總餾出率為25%時，凝點約為+15°C、d420=0.828、ν20°C＝8.7厘斯、ν50°C＝4厘斯等等。性質(zhì)曲線通常與蒸餾曲線畫在同一張圖上，但需注意選擇坐標(biāo)，以免曲線交叉。第九頁，共三十四頁，2022年，8月28日圖5-2中的性質(zhì)曲線都是中比曲線，這種中比曲線有一定的局限性。因為原油的性質(zhì)除相對密度具有近似的可加性外，其它性質(zhì)均無可加性。所以由窄餾分性質(zhì)標(biāo)繪的中比曲線，只能表明窄餾分的性質(zhì)變化情況，如果要查定寬餾分的性質(zhì)，顯然是不可靠的，餾分愈寬，誤差愈大。因此中比曲線不能作為制定原油加工方案或切割方案的根本依據(jù)，只能參考它來估計蒸餾所得各個餾分的大致性質(zhì)。第十頁，共三十四頁，2022年，8月28日三、產(chǎn)率曲線由于從性質(zhì)曲線查定寬餾分性質(zhì)是不可靠的，為了求定某一餾分在不同產(chǎn)率時準(zhǔn)確的性質(zhì)數(shù)據(jù)，必須制作各種產(chǎn)品的產(chǎn)率曲線，最常用的汽油和重油的產(chǎn)率曲線。第十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日所謂產(chǎn)率曲線是以某特定油品的不同產(chǎn)率為橫坐標(biāo)，相應(yīng)產(chǎn)率下油品的物性為縱坐標(biāo)描繪而成。例如在確定潤滑油減壓流程方案時，需要知道蒸到不同深度所剩下殘油的性質(zhì)，就必須從重油產(chǎn)率曲線中得到。作法是在實沸點蒸餾時盡可能把原油中最重的餾分蒸出來，剩下一個殘油，然后把殘油依次和它相鄰的窄餾分按產(chǎn)率比例混合，得到占原油產(chǎn)率不同的重油樣品，分別測定這些重油的性質(zhì)。例如大慶原油最終殘油為38.50％，殘油前一個餾分的收率為4.15％，將此餾分的一部分與殘油的一部分按其原油收率的比例混合，并測定混合油的性質(zhì)，就得到產(chǎn)率為（38.50+4.15）％＝42.65％時殘油的性質(zhì)。這樣依次摻和所得到的曲線稱為產(chǎn)率曲線或不同拔出深度重油性質(zhì)曲線，如圖I-5-3所示。第十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日同樣以原油中最輕的一個汽油餾分為基本餾分，依次與后面的各個窄餾分按收率混合，并測定混合物性質(zhì)，則可得到汽油的產(chǎn)率曲線。根據(jù)需要，按上述原則可以得到任何油品的產(chǎn)率曲線。從上面的說明可知，產(chǎn)率曲線與表示平均性質(zhì)的中比曲線不同，它表示的是累積性質(zhì)，能準(zhǔn)確而清楚的表明不同產(chǎn)率下該油品的各種性質(zhì)。第十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日不同產(chǎn)率下油品的性質(zhì)數(shù)據(jù)，有時不以產(chǎn)率曲線形式表示，而是列成數(shù)據(jù)表格形式。表I-5-7~表I-5-14列出大慶原油和勝利原油的重整原料、汽油、航空煤油、柴油、裂化原料、潤滑油和重油的產(chǎn)率和性質(zhì)數(shù)據(jù)。

第十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日表5-3重整原料和汽油餾分性質(zhì)原油沸點范圍°C占原油％密度ρ20餾程，°C折射率nD20酸度毫克KOH/100毫升初餾點10％50％90％干點大慶45~1154.400.7102618092110—1.4009—60~1305.150.724174921061261391.4070—初餾~130—0.7109547596.5—136—0.9初餾~200—0.74396294137—196—1.1勝利初餾~1232.40.7112567188—130——初餾~180—0.74786090125160174—3.26初餾~200—0.757663106143181199—5.03第十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日原油含硫％含砷ppb實際膠質(zhì)毫克/100毫升銅片腐蝕族組成，％辛烷值，（四乙基克/公斤）烷烴環(huán)烷烴芳烴非烴00.51.3大慶————54.6442.891.47————————51.1945.443.37————0.009163——56.241.72.1————0.02—0—————374959勝利—12——51.839.877.50.8364.6——————————52.0—74.4————————47.2—70.6第十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日表l-5-8航空煤油餾分性質(zhì)原油沸點范圍°C占原油％密度ρ20餾程，°C閃點°C初餾點10％50％90％98％大慶145~2206.60.781815817218620822341145~230—0.7845158176192216236—130~2308.850.780714816718721522735勝利130~2306.90.7932134156.518121323031130~2407.70.7951137158186.522123635第十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日原油粘度，厘斯酸度毫克KOH/100毫升碘值，克碘/100克芳香烴％硫含量％腐蝕（銅片）結(jié)晶點°C凈熱值千卡/公斤20°C–40°C大慶1.536.510.482.926.940.018合格5110429——————合格47—1.485.470.412.488.060.026合格5210452勝利1.355.279.270.2117.40.079不合格63—1.475.769.690.4217.6—不合格59—第十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日表I-5-9煤柴油餾分性質(zhì)原油沸點范圍°C占原油％密度ρ20餾程，°C苯胺點°C初餾點10％50％90％終餾點大慶180~300—0.8072203219246276——180~35022.10.814220722927131633180.1200~35020.30.816923224927831733081.0勝利180~35019.00.827020523728031833275.4200~34016.20.827623124727130632473.9230~35015.20.8311250265290320.533377.8第十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日原油柴油指數(shù)凝點°C粘度，厘斯20°C硫含量％閃點°C酸度，毫克KOH/100毫克腐蝕（銅片）十六烷值大慶———0.02881———72.97–54.450.046932.0合格—72.60–25.020.0641052.02合格—勝利64.9–124.85—81~8520.1合格5663.7–185.74——19.0合格—65.2–106.32—112~11721.3合格—第二十頁，共三十四頁，2022年，8月28日表I-5-10裂化原料油性質(zhì)原油沸點范圍°C占原油％特性因數(shù)K密度ρ20凝點°C折射率nD70粘度，厘斯含硫量％含蠟量％50°C100°C大慶320~55027.2212.40.8546391.457112.474.030.1837.77350~55021.9212.450.8574421.459615.544.670.1742.85勝利355~50027.0—0.8876391.474225.265.940.47—354~510———38——7.6——390~500———40—39.607.950.56—第二十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日原油平均分子量殘?zhí)浚ソY(jié)構(gòu)族組成微量金屬，ppmCPCNCARNRAVFeNiCu大慶3590.0373.8515.6510.770.770.44————3800.0374.4614.3111.230.750.49—0.15—0.18勝利382—6225131.40.5—————0.17—————0.382.5<0.20.5—0.07—————<0.21.5<0.2<0.1第二十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日表I-5-11大慶潤滑油餾分脫蠟油的性質(zhì)及潤滑油潛含量脫蠟油沸點范圍°C收率，重％密度ρ20粘度比50°C

/100°C占原油占餾分350~4005.055.80.87183400~4505.760.40.88884.4450~5007.365.10.90426.1350~400（P+N+輕A)4.246.60.84622.9400~450（P+N+輕A)4.449.60.86463.9450~500（P+N+輕A)6.154.60.87815第二十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日脫蠟油沸點范圍°C粘度，厘斯粘度指數(shù)凝點°C50°C100°C350~4009.533.18105–17400~45025.965.9188–16450~50073.2011.9781–14350~400（P+N+輕A)8.763.04120–15400~450（P+N+輕A)21.385.51111–12450~500（P+N+輕A)47.959.5699–15第二十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日表I-5-12大慶潤滑油餾分脫蠟油的結(jié)構(gòu)族組成和烴類組成項目沸點范圍，°C350~400400~450450~500500~535脫蠟油性質(zhì)密度，ρ200.87180.88880.90420.9044折射率，nD201.48551.49401.50311.5040平均分子量339434531568結(jié)構(gòu)族組成CP,%62.563.060.561.5CN,%23.823.825.023.8CA,%13.713.214.514.7RN1.211.782.102.0RA0.570.670.921.08第二十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日項目沸點范圍，°C350~400400~450450~500500~535脫硫油烴類組成烷＋環(huán)烷烴，％76.875.666.263.9輕芳香烴，％6.56.417.514.6中芳香烴，％8.19.87.99.7重芳香烴，％7.16.67.18.0膠質(zhì)，％1.51.71.53.8第二十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日表I-5-13勝利原油潤滑油餾分性質(zhì)和潤滑油潛含量及其性質(zhì)（–30°C）項目收率，重％密度，ρ20折射率，nD20粘度，厘斯粘度指數(shù)凝點°C占餾分占原油50°C100°C餾分油355~399—6.00.86061.46028.632.91—26399~450—11.40.88741.473125.426.00—38450~500—9.60.90671.483740.2410.63—46脫蠟油350~39969.34.20.888614.94311.923.5892–30399~45071.48.10.91841.507453.898.6943–26450~50075.57.30.93411.5155171.6017.099–26350~399（P+N+輕A)52.73.20.85911.474910.013.21100–26399~450（P+N+輕A)54.36.20.89491.489744.558.5082–24450~500（P+N+輕A)53.05.10.90941.4951114.5014.6654–26第二十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日項目粘度比50°C/100°C含硫量％分子量結(jié)構(gòu)族組成CP％CN％CA％RNRA餾分油355~3992.510.53266621.812.21.00.5399~4504.240.494236425.011.01.70.5450~500—0.554736027.512.52.30.7脫蠟油350~3993.330.67315——————399~4506.200.574——————450~50010.040.664—————350~399（P+N+輕A)3.120.15——————399~450（P+N+輕A)5.24———————450~500（P+N+輕A)7.81———————第二十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日表I-5-14大慶原油和勝利原油不同深度重油的性質(zhì)重油大慶原油勝利原油>350°C>400°C>500°C>300°C>400°C>500°C占原油，重％67.659.940.3881.968.047.1密度，ρ200.89740.90190.92090.92660.94630.9698凝點，°C3542453540>50殘?zhí)?，?.65.37.87.99.613.9微量金屬，ppmNi3.754.57.0313646V0.030.04—1.31.52.2Fe0.601.151.10———Cu1.271.150.851.63.44.0第二十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日重油大慶原油勝利原油>350°C