原油评价及分类

化成为成为重要的研究课题。我国原油普遍偏重，而且
随进口原油的增加，重质原油增多，渣油的轻质化尤为
突出，因而如何对渣油进行评价，是渣油加工的重要前
提，对渣油的加工有重要意义。
•
渣油是十分复杂的混合物，沸点高不能用蒸馏的方
法进行分离，因此仅限于把它看做一个整体来分析平均
性质，或者采用四组分的方法分析其组成。
现简单介绍应用最广泛的特性因数分类和关键 馏分特性分类法
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1、特性因数分类
根据原油特性因数K值大小分为石蜡基、 中间基和环烷基三类原油，分类标准见表
特性因数， K
>12.1
11.5～12.1 10.5～11.5
原油类别 石蜡基 中间基 环烷基
特性因数分类法多年来为欧美各国普遍采用，它在一定程度 上反映了原油的组成特性。例如通过这一方法分类我们能知道这 种原油是含烷烃多还是含环烷烃多。
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原油综合评价的流程具体为：
（3）直馏产品的切割与分析。为了合理地提出原油切 割方案，在实验室按比例配制或把原油重新切割成 各种汽油、煤油、柴油、重整原料和裂解原料等， 按产品规格要求分析产品的主要性质，并测定不同 拔出深度时的重油和渣油的各种物性。减压渣油还 需测定针入度、延伸度、软化点等。
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二、原油实沸点蒸馏数据及 窄馏分性质
原油的实沸点蒸馏曲线、性质曲线和产率曲线是 制定原油切割方案和进行炼油过程工艺设计计算所必 不可缺的重要资料。由于其标绘方法不同，使用方法 也有差别。
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实沸点蒸馏曲线
➢ 在一种间歇式釜式蒸馏 设备中进行
➢ 一般按重量或体积的每 3%取一个馏分，或每隔 10℃取一馏分
石油化学品
第五章 原油评价及分类
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第一节 原油评价方法概述
确定一种原油的加工流程方案是炼油厂设 计和生产的首要任务。人们根据所加工原油的 特性,对产品的需求，加工技术的先进性，生产 的灵活性和经济效益等方面的大量资料，进行 全面的综合分析，研究对比，方能得到合理的 加工流程方案，因此必须对原油进行评价。
>15 多胶
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二、化学分类法
原油的化学分类以原油的化学组成为基础， 通常用与原油化学组成直接有关的参数作为分类 依据，如特性因数分类、美国矿务局关键馏分特 性分类、相关指数分类、石油指数和结构族组成 分类等。其中以前两种应用最广。通常认为，按 这两种方法分类，对原油特性可得到一个概括认 识，不同原油间可作粗略对比。
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综合评价流程图
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原油综合评价的流程具体为：
（1）原油一般性质分析。先测定原油含水量， 含盐量和机械杂质，若原油含水大于0.5%需先 脱水。原油脱水后测定其密度、粘度、凝点、 闪点、残炭、灰分、胶质、沥青质、含蜡量、 平均分子量、元素分析、微量金属及馏程。 （2）原油的馏分组成和窄馏分的物理性质。脱 水原油经实沸点蒸馏，切割成3%的窄馏分，得 到蒸馏数据。测定每个窄馏分的密度、粘度、 凝点、苯胺点、酸度（值）、折射率和硫含量 等。并计算特性因数、粘重常数及结构族组成， 把数据用表和图的形式表示。
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第一节 原油评价方法概述
不同性质的原油，应采用不同加工方法， 以生产适当产品，使原油得到合理利用。对 于新开采的原油，必须先在实验室进行一系 列的分析、试验，习惯上称之为“原油评
价”。
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原油评价按目的不同，大体可分为三个 层次：
①原油的一般性质 ②常规评价。除了原油基本性质以外，还 包括原油实沸点蒸馏数据及窄馏分性质 。 ③综合评价。除上述两项外，包括直馏产 品的产率和性质。根据需要，可以增加某 些馏分的化学组成、某些重质馏分或渣油 的二次加工性能。
国际石油市场常用以计价的标准，多用比重指 数APIº分类和含硫量分类。
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分类标准，% ≤0.5 原油类别 低含硫
0.5～2.0 含硫
>2.0 高含硫
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分类标准， %
0.5～2.5
2.5～10.0
原油类别 低含蜡 含蜡
>10.0 高含蜡
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分类标准，% <5
原油类别
低含胶
5～15 含胶
按原油评价内容的要求，分别测定实沸点蒸馏所得各窄馏分的性质， 如密度、粘度、凝点等。根据这些数据进行标绘，可以得到各窄馏分 的性质曲线。
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中比性质曲线
• 由于原油是一个复杂的混合物，由实沸点蒸馏 所得的窄馏分都是在一定沸点范围内收集的， 所以窄馏分仍然是一个较复杂的混合物，因此 所测得的窄馏分性质是组成该馏分的各种化合 物性质的综合表现，具有平均的性质。
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近年来一些大学重质油研究室将超临界溶剂萃取技 术应用到渣油评价，开展了分离渣油的超临界萃取分离 技术(SFEF).利用该技术可以将渣油按相对分子质量大 小，在较低的温度（＜ 250℃)分离成多个窄馏分，所 抽出的的馏分油的累计收率可达减压渣油的80%-90%。 其中最重的窄馏分的平均沸点（相当于常压下）850 ℃。 可以对窄馏分进行组成分析，从而得到详细的渣油组成 数据。
积性质
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例如在确定润滑油减压流程方案时，需要知道蒸到 不同深度所剩下残油的性质，就必须从重油产率曲线中 得到。作法是在实沸点蒸馏时尽可能把原油中最重的馏 分蒸出来，剩下一个残油，然后把残油依次和它相邻的 窄馏分按产率比例混合，得到占原油产率不同的重油样 品，分别测定这些重油的性质。
当人们得到了一种原油的实沸点蒸馏数据和曲线、窄
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环烷基原油
➢ 组成特点：含环烷和芳香烃的含量较高，密度较大，凝点低，一般含 硫、含胶质、沥青质较多
➢ 是地质年度较年轻的原油。 ➢ 产品特点：汽油中含50％以上的环烷烃，直馏汽油的辛烷值较高，航
空煤油的密度大，重量热值和体积热值都较高，可以生产大比重航煤； 柴油的十六烷值较低、润滑油的粘温性质差。 ➢ 环烷基原油中的重质原油，含有大量的胶质和沥青质，又称为沥青基 原油，可以用来生产各种高质量的沥青，孤岛原油就属于这一类。
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关键馏分特性分类表
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石蜡基原油
➢ 组成性质：一般含烷烃量超过50％，密度较小，含蜡量 较高、凝点高、含硫、含胶质较少，
➢ 是属于地质年度古老的原油。 ➢ 产品性质：直馏汽油辛烷值低，而柴油的十六烷值较高；
航空煤油的密度和结晶点之间矛盾较大；可以生产粘温 性质良好的润滑油，可是脱蜡的负荷很大；重馏分和渣 油中含重金属少，是良好的裂化材料，但难以生产质量 较好的沥青，大庆原油是典型的石蜡基原油。
➢ 实沸点蒸馏曲线就是以 馏出温度为纵坐标，以 馏出百分数为横坐标பைடு நூலகம் 图所得的曲线
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所谓实沸点（或真沸点）蒸馏是表示分馏精确度较高，其馏出温度接 近馏出物沸点的意思，在工艺上一般把这个馏出温度看成是近似馏出 物的“真沸点”，但并不是说真的能分离出一个一个的纯烃。
以馏出温度为纵坐标，以馏出百分数（国内常用重量、欧美多用体积） 为横坐标，得到实沸点蒸馏曲线。从实沸点蒸馏曲线可以得到沸点与 收率的关系。
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原油综合评价的流程具体为：
（4）汽油、煤油、柴油和重整、裂解、催化裂化原料 的组成分析。
（5）润滑油、石蜡和地蜡的潜含量及其性质分析。 （6）测定原油的平衡汽化数据，作出平衡汽化率与温
度关系曲线。
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第二节 原油的分类方法
由于地质构造、生油条件和年代的不同，世界各地区 所产原油的性质和组成有的差别很大，有的却十分相似； 同一地区的原油，由于采油层位不同，性质都可能出现差 别。性质和组成相似的原油，其加工、储运等方案也相近。 因此根据原油特性进行分类，对制定原油加工方案和储运、 销售都是十分必要的。
提出了减压渣油的加工根据KH大小分为三类： 第一类：KH＞7.5 ，二次加工性能好； 第二类：6.5 ＜ KH ＜ 7.5，二次加工性能中等； 第三类： KH ＜ 6.5 ，二次加工性能差。
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谢谢
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馏分性质数据和中比曲线，各种油品的产率 – 性质数据和
产率曲线以后，就完成了这种原油的常规评价，也就具备
了制定原油分割方案（即蒸馏方案）的基本条件。
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所谓原油蒸馏切割方案，就是根据原油性质及产品需 求情况，确定该原油适合于生产哪些产品，在什么温度下 分割，所得到的各种产品产率及性质如何。制定切割方案 的方法是把原油评价中的各种馏分的产率 – 性质数据或 曲线与相应油品的质量规格进行比较，并参考实沸点蒸馏 曲线和窄馏分性质曲线进行适当调整，估计加工的可能性 和难易程度。然后确定各种石油产品的切割温度，同时也 就知道了各种产品的性质。
中间基原油的性质介于石蜡基原油和环烷基原油之间。
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三、我国采用的分类法
我国现采用关 键馏分特性分类法 和硫含量分类法相 结合的分类方法， 把硫含量分类作为 关键馏分特性分类 法的补充。
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几种国产原油的分类
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渣油的评价
•
随着原油的不断开采，原油不断变重，而石油的产
品市场对轻质油的需求不断增加。近年来，渣油的轻质
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一、渣油性质、结构组成变化规律
渣油各窄馏分的组成和性质呈规律变化。
总的来说，随着窄馏分收率的增加（或相对分子量的提 高），窄馏分的氢碳比降低、残炭和镍含量增大。
二、渣油特征化参数与加工性能
利用渣油的特征化参数（KH），可与渣油的重要性能进行 关联。根据研究结果渣油的特性化参数能够很好地反映渣油的 化学性质。
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产率曲线
由于从性质曲线查定宽馏分性质是不可靠的， 为了求定某一馏分在不同产率时准确的性质数 据，必须制作各种产品的产率曲线，最常用的 汽油和重油的产率曲线。
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产率曲线
➢ 以某一油品的不同产 率为横坐标，相应产 率下的油品的性质为 纵坐标所作的曲线
➢ 以实沸点蒸馏为基础 ➢ 产率曲线表示的是累
原油的组成十分复杂，对其确切分类很困难。原油的 分类方法有许多种，通常从商品、地质、化学或物理等不 同角度进行分类。本节只讨论广为应用的原油商品分类法、 化学分类法和我国采用的分类方法。
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一、商品的分类法
原油的商品分类法又称工业分类法，是 化学分类方法的补充。商品分类的根据很 多，如分别按原油的密度、硫含量、氮含 量、含蜡量和胶质含量分类等等。
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缺点：
① 不能表明原油中低沸点馏分和高沸点馏 分中烃类的分布规律，因此它不能反映 原油中轻、重组分的化学特性。
② 由于原油的特性因数K难以准确求定， 用其他参数计算或查特性因数K容易造成 误差，因此这一方法并不完全符合原油 组成的实际情况。
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2. 关键馏分特性分类法
关键馏分特性分类法是将原油用Hempel简易精馏装置 切取250～275℃和395～425℃（即在残压40mmHg下取得的 275～300℃的馏分）两个轻重关键馏分，分别测定其相对 密度，对照分类标准表确定两个关键馏分的基属，然后根 据关键馏分特性分类表确定原油的类别。 第一关键馏分指原油常压蒸馏250～275℃的馏分； 第二关键馏分相当于原油常压蒸馏395～425℃的馏分， 即 在残压40mmHg下取得的275～300℃的馏分
• 在作原油性质曲线时就必须假定窄馏分的这一 平均值是相当于该馏分馏出一半时的性质 , 这样 标绘得到的性质曲线称为中比曲线 , 或称为中 百分比曲线。
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性质曲线
➢ 假定某一窄馏分的性 质是该窄馏分馏出一 半时的性质所作的曲 线
➢ 中比曲线只适用于窄 馏分，不能适用于宽 馏分，馏分越宽，误 差越大