原油基础知识
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原油的基础知识概述
一.综述:
原油即石油,也称黑色金子、工业的血液,是重要的战略资源,世界上的大部分纷争都和它有关,它是一种外观黑色、褐色、深黄色粘稠的、的液体。有着强烈的刺激性的味道。由远古动物经过漫长时间地层的高温高压作用形成的,原油是一种非常复杂的混合物,其主要组成成分是碳氢化合物,此外石油中还含硫、氧、氮、磷、钒等元素。由于地质条件的影响,不同地域的油田的石油成分和外貌有着极大的差别。
二.原油的物化性质
密度和API度
原油的密度取决于原油中所含重质馏分、胶质、沥青质的多少,一般在
0.75~0.95之间,少数大于0.95或小于0.75,相对密度在0.9~1.0的称为重质原油,小于0.9的称为轻质原油。
API度称为相对密度指数
API度=141.5/d(15.6℃)-131.5
密度越小,API度越大,密度越大,API度就越小
特性因数(K)
反应出原油的平均沸点的函数
K=1.216T1/3/ d(15.6℃)
相对密度越大,K值越小,烷烃的K值最大,约为12.5~13,环烷烃的次之,为11~12,芳香烃的最小,为10~11
含硫量
含硫量是指原油中所含硫(硫化物或单质硫分)的百分数。国产原油中含硫量较小,一般小于1%,但对原油性质的影响很大,对管线有腐蚀作用,对人体健康有害。根据硫含量不同,可以分为低硫或含硫石油。
含蜡量
含蜡量是指在常温常压条件下原油中所含石蜡和地蜡的百分比。石蜡是一种白色或淡黄色固体,由高级烷烃组成,熔点为37℃~76℃。
含盐量
原油含有一定量的的无机盐,如NaCl,MgCL2,CaCl2等,粘度
原油粘度是指原油在流动时所引起的内部摩擦阻力,原油粘度大小取决于温度、压力、溶解气量及其化学组成。温度增高其粘度降低,压力增高其粘度增大,溶解气量增加其粘度降低,轻质油组分增加,粘度降低。粘度大的原油俗称稠油,稠油由于流动性差而开发难度增大。一般来说,粘度大的原油密度也较大。
凝固点
原油冷却到由液体变为固体时的温度称为凝固点。原油的凝固点大约在
-50℃~35℃之间。凝固点的高低与石油中的组分含量有关,轻质组分含量高,凝固点低,重质组分含量高,尤其是石蜡含量高,凝固点就高。
含水量
原油所含的明水的多少,含水量高首先是降低了原油的有效成分,其次大大提高一次加工的电脱盐的负荷,降低脱盐率,再次就是水分对初馏塔、常压塔、加热炉的操作也有严重影响
酸值
原油所含有机酸和无机酸的多少,酸值高的原油对一二次炼油加工设备管线有严重的腐蚀,并降低各馏分的质量,轻油必须经过注碱碱洗才能出厂。
胶质沥青质
胶质和沥青质作为原油的非烃类化合物。胶质是指原油中分子量较大(300~1000)的含有氧、氮、硫等元素的多环芳香烃化合物,呈半固态分散状溶解于原油中。胶质易溶于石油醚、润滑油、汽油、氯仿等有机溶剂中。沥青质是一种高分子量(大于1000以上)具有多环结构的黑色固体物质,不溶于酒精和石油醚,易溶于苯、氯仿、二硫化碳。沥青质含量增高时,原油质量变坏。
微量金属、非金属含量
由于生产地地质条件的不同,原油含有微量的金属元素,包括钒、铁、镍、铜、铅等,非金属元素包括氯、硅、磷、砷等,这些金属元素虽然含量很少,但是对炼油生产影响极大
三.原油的评定与分类
原油种类繁多,成分复杂,分类方法也多种多样。
按组成分类:石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油三类;
按硫含量分类:超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四类;
按比重分类:轻质原油、中质原油、重质原油以三类。
原油中的烃类成分主要分为烷烃、环烷烃、芳香烃。根据烃类成分的不同,可分为的石蜡基石油、环烷基石油和中间基石油三类。石蜡基石油含烷烃较多;环烷基石油含环烷烃、芳香烃较多;中间基石油介于二者之间。
关键馏分分类法:该方法能够较好反映出原油的化学组成特性。在原油简易蒸馏在常压下得到250~275℃馏分作为第一关键馏分,残油在40mmHg的真空度下减压蒸馏,切取275~300℃(相当于常压下的395~425℃)作为第二关键馏分。将分别测定上述两个关键馏分的密度对照关键馏分分类指标表:密度分类标准,决定两个关键馏分的属性,最后按照原油关键馏分分类表确定原油属于哪一类。
关键馏分分类指标表:
按关键馏分的特性即特性因数K值,可大致将原油分为石蜡基原油、中间基原油和环烷基原油三大类。
原油关键馏分特性分类表:
商品分类法:国际原油市场对原油按照密度和硫含量分类并确定不同原油的价格。原油的密度低有较高的清油收率,而硫含量高则大大提高加工成本。
1.密度分类(20度相对密度)
轻质原油:API度>34;<0.852
中质原油:API度20~34;0.852~0.93
重质原油:API度<10~20;0.931~0.998
特稠原油:API度<10;>0.998
2.硫含量分类
低硫原油:硫含量<0.5%
含硫原油:硫含量0.5%~2.0%
高硫原油:硫含量>2.0%
3.蜡含量分类
低蜡原油:蜡含量0.5%~2.5%
含蜡原油:2.5%~10%
高蜡原油:蜡含量>10%
石蜡基原油:是地址年代久远的原油,其特点烷烃含量高,环烷烃、芳香烃含量少,硫含量少,氮含量也不高,轻直馏产品不需要精制或者只需要简单精制,VGO是非常良好的催化料,VI高,也是生产基础油的重要原料,蜡含量高,适合用于生产石蜡,其轻馏分的饱和烷烃(正构烷烃)含量高,BMCI值低,是非常好的化工裂解原料,双烯收率高。减压渣油的残炭低,一般用于催化裂化的掺渣。
环烷基原油又称沥青基原油,是以含环烷烃较多的一种原油,是地址年代较为年轻的一种原油,环烷基原油所产的汽油辛烷值较高,柴油的十六烷值较低,润滑油馏分含蜡量少或几乎不含蜡、凝固点低,粘度指数较低,渣油中含沥青较多。环烷基原油虽然粘温性差,但低凝固点,可用来制备倾点要求很低而对粘温性要求不高的油品,如电器用油、冷冻机油等。环烷基原油属稀缺资源,储量只占世界已探明石油储量的 2.2%,被公认为生产电气绝缘油和橡胶油的优质资源。全球目前只有中国、美国和委内瑞拉等国家拥有环烷基原油资源,环烷基原油具有蜡含量低、酸值高、密度大、粘度大、胶质、残炭含量高以及金属含量高等特点,其裂解性能很差,很少作为催化原料,然而是生产沥青的优质原料。
含硫和高硫原油:以中东生产的原油为多,属于中间基原油,其特点是各个馏分的硫含量都很高,必须使用加氢精制的方法脱硫,柴油的收率高,十六烷值高,凝点低,适合生产优质柴油,减压渣油蜡含量低,饱和烃含量低,胶质和沥青质比较高,适合生产沥青。
四.原油的预处理(电脱盐)