原油评价与加工方向

第一章原油评价与加工方向
知识目标：
●了解原油的评价内容和方法，实沸点蒸馏过程、原油分类方法；
●理解实沸点蒸馏曲线、性质曲线和产率曲线的标绘和应用。

能力目标：
●能分析大庆原油、胜利原油的主要特点及加工流程；
●能根据原油的评价数据，初步确定原油的加工方案。

第一节原油的评价
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”。

一、原油评价的内容和方法
根据评价目的不同，原油评价分为四类：
(1)原油性质分析目的是在油田勘探开发过程中及时了解单井、集油站和油库中原油一般性质，掌握原油性质变化规律和动态；
(2)简单评价目的是初步确定原油性质和特点，适用于原油性质普查；
(3)常规评价为一般炼油厂提供设计数据；
(4)综合评价为综合性炼油厂提供设计数据。

原油的综合评价包括四部分内容，即：①原油的一般性质；②实沸点蒸馏所得原油馏分组成及馏分性质；③各馏分的化学组成；④各种石油产品的潜含量及其使用性能。

各部分具体内容如下：
①原油的一般性质分析从油田井场、集输站、输油管线或储油库、炼油厂取来的原油，先测其含水量、含盐量和机械杂质。

原油含水量如大于0．5%需先脱水。

脱水原油测定密度、粘度、凝点、闪点、残炭、灰分、胶质、沥青质、含蜡量、平均分子量、硫、氮等元素分析、微量金属含量和馏程等数据。

②原油馏分组成和窄馏分性质脱水原油经实沸点蒸馏，切割成每3%(约)的窄馏分(或按一定沸程切割窄馏分)，得到原油的蒸馏数据，即原油的馏分组成。

测定各窄馏分的密度、
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、粘重常数等。

③直馏产品的切割与分析为提出合理的原油切割方案，按比例配制或重新把原油切割成汽、煤、柴油、重整原料、裂解原料以及润滑油馏分等；按产品质量标准要求，测定各产品主要性质；并测定不同拔出深度重油的各种物性；减压渣油还需测定针入度、软化点和延度等沥青的质量指标。

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、石蜡和地蜡潜含量及其性质分析。

⑥测定原油的平衡气化数据，作出平衡气化产率与温度关系曲线。

评价数据均以表格或曲线形式列出。

图1—1 原油综合评价的流程
二、原油实沸点蒸馏及窄馏分性质
实沸点蒸馏是用来考察石油馏分组成的实验方法。

原油实沸点蒸馏所用的试验装置和操作条件部有—定的规定。

该试验装置是一种间歇式釜式精馏设备，精馏柱的理论板数为15～17块，精馏过程在回流比为5：1的条件下进行。

馏出物的最终沸点一般为500～520℃，釜底残留物则为渣油。

为避免原油的裂解，蒸馏时釜底温度不得超过350℃。

因此，整个蒸馏过程分为三段进行：常压蒸馏，减压蒸馏10mmHg)，二段减压蒸馏(1～2mmHg，不带精馏柱)。

原油在实沸点蒸馏装置中按沸点高低被切割成多个窄馏分和渣油。

一般按每3%～5%取作一个窄馏分。

将窄馏分按馏出顺序编号，称重及测量体积，然后测定各窄馏分和渣油的性质。

并绘制原油的实沸点蒸馏曲线和中比性质曲线。

三、直馏产品的性质及产率曲线
直馏产品一般是较宽的馏分，为了取得其较准确的性质数据作为设计和生产的依据，必须由实验实际测定。

通常的作法是先由实沸点蒸馏将原油切割成多个窄馏分和残油，然后根据产品的需要把相邻的几个馏分按其在原油中的含量比例混合，测定该混合物的性质。

也可以直接由实沸点蒸馏切割得相应于该产品的宽馏分，测定该宽馏分的性质。

还可以根据实验数据绘制它们的产率—性质曲线以方便使用。

产率—性质曲线与表示平均性质的中比性质曲线不同，它表示的是累积的性质。

曲线上的某一点表示相应于该产率下的汽油或残油的性质。

在得到了原油实沸点蒸馏数据和曲线、中比性质曲线以及直馏产品的产率—性质数据和曲线以后，就完成了一种原油的初步评价，为制定原油蒸馏方案提供了依据。

原油蒸馏分割方案确定的基本内容就是从原油可生产哪些产品，在什么温度下切割，所得的产品性质怎样。

其方法就是将上述各种馏分的产率—性质数据与各种油品对应的规格指标进行比对，然后确定各种产品的切割温度，同时也就知道所得产品的性质了。

第二节我国主要原油性质及加工方向简介
为设计建立一个炼油厂，在确定厂址、规模、原油来源之后，首要的任务是选择和确定原油的加工方案。

一、原油的加工方案概述
所谓原油加工方案，其基本内容是生产什么产品，使用什么样的加工过程来生产这些产品。

原油加工方案的确定取决于诸多因素，例如市场需要、经济效益、投资力度、原油的特性等。

通常主要从原油特性的角度来讨论如何选择原油加工方案。

理论上，可以从任何一种原油生产出各种所需的石油产品，但实际上，如果选择的加工方案适应原油的特性，则可以作到用最小的投入获得最大的产出。

原油的综合评价结果是选择原油加工方案的基本依据。

有时还需对某些加工过程作中型试验以取得更详细的数据。

对生产航空煤油和某些润滑油，往往还需要作产品的台架试验和使用试验。

根据目的产品的不同，原油加工方案大体上可以分为三种基本类型：
(1)燃料型
主要产品是用作燃料的石油产品。

除了生产部分重油燃料油外，减压馏分油和减压渣油通过各种轻质化过程转化为各种轻质燃料。

(2)燃料一润滑油型
除了生产用作燃料的石油产品外，部分或大部分减压溜分油和减压渣油还被用于生产各种润滑油产品。

(3)燃料一化工型
除了生产燃料产品外，还生产化工原料及化工产品，例如某些烯烃、芳烃、聚合物的单体等。

这种加工方案体现了充分合理利用石油资源的要求，也是提高炼厂经济效益的重要途径，是石油加工的发展方向。

以上只是大体的分类，实际上，各个炼厂的具体加工方案是多种多样的，没有必要作严格的区分，主要目标是提高经济效益和满足市场需要。

下面结合大庆和胜利二大原油产区的原油特性，具体讨论各种类型的加工方案。

二、大庆原油的主要特点及加工方案
大庆原油按原油的分类属于低硫石蜡基原油，其主要特点是含蜡量高、凝点高、沥青质含量低、重金属含量低、硫含量低。

通过原油评价数据可知其主要的直馏产品的主要性质特点如下：
初馏点～200℃直馏汽油的辛烷值低，仅有37，应通过催化重整提高其辛烷值；直馏航空煤油的密度较小、结晶点高，只能符合2号航空煤油的规格指标；直馏柴油的十六烷值高、有良好的燃烧性能，但其收率受凝点的限制；煤、柴油馏分含烷烃多，是制取乙烯的良好裂解原料；350～500℃减压馏分的润滑油潜含量（烷烃+环烷烃+轻芳轻)约占原油的15％，而粘度指数可达90～120，是生产润滑油的良好原料；减压渣油含硫量低，沥青和重金属含量低、饱和分含量高，可以掺入减压馏分油作催化裂化的原料，也可以丙烷脱沥青及精制生产残渣润滑油。

由于渣油含沥青质和胶质较少，而蜡含量较高，难以生产高质量的沥青产品。

根据大庆原油及其直馏产品的性质，大庆原油可选择燃料—润滑型加工方案。

三、胜利原油的主要特点及加工方案
胜利原油是含硫中间基原油，硫含量在1％左右，在加工方案中应充分考虑原油含硫的问题。

直馏汽油的辛烷值为47，初馏点~130℃馏分中芳烃潜含量高，是重整的良好原料；航煤馏分的密度大、结晶点低，可以生产1号航空煤油，但必须脱硫醇，而且由于芳烃含量较
高，应注意解决符合无烟火焰高度的规格要求的问题。

直馏柴油的柴油指数较高、凝点不高，可以生产—20号、—10号、0号柴油及舰艇用柴油。

由于含硫及酸值较高，产品须适当精制。

减压馏分油的脱蜡油的粘度指数低，而且含硫及酸值较高不易生产润滑油，可以用作催化裂化或加氢裂化的原料。

减压渣油的粘温性质不好、而且合硫，也不宜用来生产润滑油，但胶质、沥青质含量较高，可以用于生产沥青产品。

胜利减压渣油的残炭值和重金属含量都较高，只能少量掺人到减压馏分油中作为催化裂化原料，最好是先经加氢处理后再送去催化裂化。

由于加氢处理的投资高，一般多用作延迟焦化的原料。

由于含硫，所得的石油焦的品级不高。

胜利原油多采用燃料型加工方案。

三、燃料—化工型加工方案
为了合理利用石油资源和提高经济效益，许多炼油厂的加工方案都考虑同时生产化工产品，只是其程度因原油性质和其他具体条件不同而异。

有的是最大量地生产化工产品，有的则只是予以兼顾。

关于化工产品的品类，多数炼油厂主要是生产化工原料和聚合物的单体，
有的也生产少量的化工产品。

本章小结：。