原油评价
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1.石油炼制工业的基础研究工作之一。在实验室条件下,对原油进行一系列的分析、蒸馏等试验,以了解原油的性质、组成及类别,并估计直馏产品的产率及品质,为选择合理的石油炼制过程提供基础数据。
目录
分类
原油分类原油的性质因产地而异。早期人们根据石油蒸馏残渣的性状,把石油分为石蜡基、沥青基(又称环烷基)、混合基(又称中间基)三类。以后,随着对石油性质及组成的进一步认识,提出了许多以性质、组成或产品质量为基础的分类法,如以特性因数(由石油的平均沸点及相对密度计算)为指标的分类。但由于石油组成复杂,同一类别的石油在性质上仍可能有很大差别。因此,迄今尚未有统一的标准分类法。
在各种分类法中,美国矿务局提出的分类法比较简便。该法以美国石油学会制定的API度作为指标,按原油中特定的轻、重两个馏分进行分类。如果轻、重馏分都属石蜡基,则原油属石蜡基;如果轻馏分属石蜡基,重馏分属中间基,则原油属石蜡-中间基;以此类推,将原油分为9类。实际上,石蜡-环烷基及环烷-石蜡基两类原油极为罕见,多数原油属于其余七类。
按上法对中国原油进行分类时,考虑到硫含量在加工中的重要性,在分类中补充了硫含量的说明。原油硫含量小于0.5%(质量)的称低硫,等于或大于0.5%的称含硫。
评价方法
①原油一般性质的测定:首先测定水分、含盐量。如水分大于0.5%,需进行脱水。然后再测定密度、粘度、凝点、蜡含量、残炭、硫含量、氮含量、胶质含量、微量金属(铁、镍、钒、铜)含量等项目。②用未经处理的原油,以气相色谱法测定C1~C8的轻烃含量。③实沸点蒸馏:用实沸点精馏装置(具有15个理论板)蒸馏出400~450°C前的窄馏分或宽馏分,再用另外的减压蒸馏装置蒸出高沸点馏分。
④测定窄馏分及重质油的性质,绘制实沸点曲线及性质曲线(见图)。⑤由宽馏分配制直馏产品,测定汽油、喷气燃料、灯用煤油、柴油、裂化原料油的性质。
⑥以气相色谱法或质谱法分析馏分油的单体烃组成或烃族组成,以折射率、密度、分子量计算的方法测定结构族组成(烷烃、环烷烃、芳烃的碳数百分比和环烷烃、芳烃的平均环数)。⑦以溶剂脱蜡,吸附分离方法测定润滑油的潜含量(最大含量)及性质。⑧测定重质油的饱和烃、芳烃、胶质、沥青质含量。
3. 黏度Viscosity,也写作粘度。将两块面积为1m2的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pa.s。将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层,各层速度不同,形成速度梯度(dv/dx),这是流动的基本特征。由于速度梯度的存在,流动较慢的液层阻滞较快液层的流动,因此,液体产生运动阻力。为使液层维持一定的速度梯度运动,必须对液层施加一个与阻力相反的反向力。
黏度测定有:动力黏度、运动黏度和条件黏度三种测定方法。
(1)动力黏度:ηt是二液体层相距1厘米,其面积各为1(平方厘米)相对移动速度为1厘米/秒时所产生的阻力,单位为克/里米·秒。1克/厘米·秒=1泊一般:工业上动力黏度单位用泊来表示。
(2)运动黏度:在温度t℃时,运动黏度用符号γ表示,在国际单位制中,运动黏度单位为斯,即每秒平方米(m2/s),实际测定中常用厘斯,(cst)表示厘斯的单位为每秒平方毫米(即1cst=1mm2/s)。运动黏度广泛用于测定喷气燃料油、柴油、润滑油等液体石油产品深色石油产品、使用后的润滑油、原油等的黏度,运动黏度的测定采用逆流法
(3)条件黏度:指采用不同的特定黏度计所测得的以条件单位表示的黏度,各国通常用的条件黏度有以下三种:
①恩氏黏度又叫思格勒(Engler)黏度。是一定量的试样,在规定温度(如:50℃、80℃、100℃)下,从恩氏黏度计流出200毫升试样所需的时间与蒸馏水在20℃流出相同体积所需要的时间(秒)之比。温度tº时,恩氏黏度用符号Et表示,恩氏黏度的单位为条件度。
5.露点腐蚀
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编辑本段定义
烟气露点腐蚀是由于燃料中硫元素在燃烧时生成SO2,SO3,当换热面的外表面温度低于烟气温度时,在换热面上就会形成硫酸雾露珠,导致换热面腐蚀。
编辑本段原理
燃料在燃烧时,其中的氢(H2)和氧(O2)化合生成水蒸气(H2O),而燃烧器大部分又采
用蒸汽雾化,因而使炉子中的烟气带有大量的水蒸气。另外燃料中的硫(S)在燃烧后生成二氧化硫(SO2),其中少量的SO2进一步又氧化成三氧化硫(SO3)三氧化硫与烟气中的水蒸气结合生成硫酸(H2SO4)。含有硫酸蒸汽的烟气露点大为升高,当受热面的壁温低于露点时,含有硫酸的蒸汽就会在受热面上凝结成含有硫酸的液体,对受热面产生严重腐蚀。因为它是在温度较低的受热面上发生的腐蚀,故称为低温腐蚀。由于只有在受热面上结露后才发生这种腐蚀,所以又称露点腐蚀。露点温度的高低除与燃料中的含硫量有关外,还与过剩空气系数和三氧化硫的生成量等因素有关。炉膛温度越高过剩空气越少,则燃烧中的硫生成的SO2被氧化成SO3的份额就越小,露点温度越低。
编辑本段影响因素
一般资料上提供的露点温度与燃料含硫量的关系并不完全相同就是这个原因。根据我国燃料的含硫量露点温度一般在105-130℃范围内。有条件时,在现场最好利用露点温度进行实际测定。
在操作过程中,如果受热面与烟灰接触面的壁温低于露点除产生腐蚀外,还会使烟灰附着在受热面上,这种粘性积灰很难用一般吹灰的方法除去。由于积灰的存在,不但影响了传热效果,增加了烟气侧的流动阻力,还会加剧腐蚀严重时金属腐蚀物和积灰还会堵塞通路。因此,在烧含硫燃料时,采取措施使与烟气接触的金属温度高于露点是十分重要的。
另外影响腐蚀速度的因素有硫酸的浓度和壁温。浓硫酸对钢材的腐蚀速度很低,而当浓度为50%左右时硫酸对碳钢的腐蚀速度最大。对壁温来说,温度高时,化学反应速度较快,腐蚀速度加快。所以由于各个低温部位硫酸浓度和壁温不同,腐蚀速度是有差别的。
编辑本段如何避免
减少低温露点腐蚀最重要的是使管壁或加热元件的壁温高于露点,或采用耐腐蚀材料。提高壁温可以通过提高管外或管内的介质温度来达到,例如低温油进料的人炉温度应在100℃以上,空气预热器应采用热风循环,或利用其他介质将人口空气温度提高到60℃以上,另外减少过剩空气,低温部位采用可拆卸式结构等也是经常采用的有效措施