1、第五章 原油的分類和加工方案,確定原油的加工流程方案是煉廠設(shè)計和生產(chǎn)的首要任務(wù)。人們根據(jù)所加工原油的特性、市場對產(chǎn)品的需求、加工技術(shù)的水平、生產(chǎn)的靈活性和經(jīng)濟(jì)效益等方面資料，進(jìn)行綜合分析，研究比較，才能得到合理的加工流程方案。 制定原油加工方案的前提(原油評價) 原油的類型很多，我國原油又有很多特點(diǎn)，本章將分別討論原油評價、原油的分類、我國主要原油特點(diǎn)及幾種典型的加工流程方案。,原油評價,第一節(jié) 原油評價方法概述 不同性質(zhì)的原油，應(yīng)采用不同加工方法，以生產(chǎn)適當(dāng)產(chǎn)品，使原油得到合理利用。對于新開采的原油，必須先在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一系列的分析、試驗(yàn)，習(xí)慣上稱之為“原油評價”。根據(jù)評價目的不同，原油評價分

2、為四類。,（1）原油性質(zhì)分析 目的是在油田勘探開發(fā)過程中及時了解單井、集油站和油庫中原油一般性質(zhì)，掌握原油性質(zhì)變化規(guī)律和動態(tài)； （2）簡單評價 目的是初步確定原油性質(zhì)和特點(diǎn)，適用于原油性質(zhì)普查； （3）常規(guī)評價 為一般煉油廠提供設(shè)計數(shù)據(jù)； （4）綜合評價 為綜合性煉油廠提供設(shè)計數(shù)據(jù)。,原油的綜合評價包括四部分內(nèi)容 原油的一般性質(zhì)； 實(shí)沸點(diǎn)蒸餾所得原油餾分組成及餾分性質(zhì)； 各餾分的化學(xué)組成； 各種石油產(chǎn)品的潛含量及其使用性能。 評價數(shù)據(jù)均以表格或曲線形式列出。,大慶原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線及各窄餾分的性質(zhì)曲線,第二節(jié) 原油的分類方法,由于地質(zhì)構(gòu)造、生油條件和年代的不同，世界各地區(qū)所產(chǎn)原油的性質(zhì)和組成有

3、的差別很大，有的卻十分相似；同一地區(qū)的原油，由于采油層位不同，性質(zhì)都可能出現(xiàn)差別。性質(zhì)和組成相似的原油，其加工、儲運(yùn)等方案也相近。因此根據(jù)原油特性進(jìn)行分類，對制定原油加工方案和儲運(yùn)、銷售都是十分必要的。,原油的組成十分復(fù)雜，對其確切分類很困難。原油的分類方法有許多種，通常從商品、地質(zhì)、化學(xué)或物理等不同角度進(jìn)行分類。本節(jié)只討論廣為應(yīng)用的原油化學(xué)分類法、商品分類法和我國采用的分類方法。,一、化學(xué)分類法,原油的化學(xué)分類以原油的化學(xué)組成為基礎(chǔ)，通常用與原油化學(xué)組成直接有關(guān)的參數(shù)作為分類依據(jù)，如特性因數(shù)分類、美國礦務(wù)局關(guān)鍵餾分特性分類、相關(guān)指數(shù)分類、石油指數(shù)和結(jié)構(gòu)族組成分類等。其中以前兩種應(yīng)用最廣。通常

4、認(rèn)為，按這兩種方法分類，對原油特性可得到一個概括認(rèn)識，不同原油間可作粗略對比。 現(xiàn)簡單介紹應(yīng)用最廣泛的特性因數(shù)分類和關(guān)鍵餾分特性分類法。,根據(jù)原油特性因數(shù)K值大小分為石蠟基、中間基和環(huán)烷基三類原油，分類標(biāo)準(zhǔn)見表,特性因數(shù)分類法多年來為歐美各國普遍采用，它在一定程度上反映了原油的組成特性。例如通過這一方法分類我們能知道這種原油是含烷烴多還是含環(huán)烷烴多。,1特性因數(shù)分類,缺 點(diǎn)： 不能表明原油中低沸點(diǎn)餾分和高沸點(diǎn)餾分中烴類的分布規(guī)律，因此它不能反映原油中輕、重組分的化學(xué)特性。 由于原油的特性因數(shù)K難以準(zhǔn)確求定，用其他參數(shù)計算或查特性因數(shù)K容易造成誤差，因此這一方法并不完全符合原油組成的實(shí)際情況。,

5、2. 關(guān)鍵餾分特性分類法 關(guān)鍵餾分特性分類法是將原油用Hempel簡易精餾裝置切取250275和395425（即在殘壓40mmHg下取得的275300的餾分）兩個輕重關(guān)鍵餾分，分別測定其相對密度，對照分類標(biāo)準(zhǔn)表確定兩個關(guān)鍵餾分的基屬，然后根據(jù)關(guān)鍵餾分特性分類表確定原油的類別。 第一關(guān)鍵餾分指原油常壓蒸餾250275的餾分； 第二關(guān)鍵餾分相當(dāng)于原油常壓蒸餾395425的餾分，即在殘壓40mmHg下取得的275300的餾分,關(guān)鍵餾分分類標(biāo)準(zhǔn),關(guān)鍵餾分特性分類表,二、商品分類法,原油的商品分類法又稱工業(yè)分類法，是化學(xué)分類方法的補(bǔ)充。商品分類的根據(jù)很多，如分別按原油的密度、硫含量、氮含量、含蠟量和膠質(zhì)

6、含量分類等等。,國際石油市場常用以計價的標(biāo)準(zhǔn)，多用比重指數(shù)API分類和含硫量分類。第十二屆世界石油會議規(guī)定的原油分類標(biāo)準(zhǔn)。,我國現(xiàn)采用關(guān)鍵餾分特性分類法和硫含量分類法相結(jié)合的分類方法，把硫含量分類作為關(guān)鍵餾分特性分類法的補(bǔ)充。,三、我國采用的分類法,同一類原油的性質(zhì)具有明顯的共同特點(diǎn)。 大慶原油屬于低硫石蠟基原油；勝利原油屬于含硫中間基原油。 石蠟基原油一般含烷烴量超過50%，其特點(diǎn)是密度小，含蠟量較高，凝點(diǎn)高，含硫、膠質(zhì)較少，屬于地質(zhì)年代古老的原油。 環(huán)烷基原油的特點(diǎn)是含環(huán)烷烴和芳烴較多，密度大，凝點(diǎn)低，一般含硫、膠質(zhì)瀝青質(zhì)較多，是地質(zhì)年代較年輕的原油。,第三節(jié) 原油加工方案的確定,所謂原油

7、加工方案，其基本內(nèi)容是指原油可以生產(chǎn)什么產(chǎn)品以及使用什么樣的加工手段來生產(chǎn)這些產(chǎn)品。理論上，可以從任何一種原油生產(chǎn)出各種所需的石油產(chǎn)品，但實(shí)際上，原油加工方案的確定（確定原油加工方案的原則）取決于許多因素：如市場需要、經(jīng)濟(jì)效益、投資力度、加工技術(shù)水平和原油特性等。如果選擇的加工方案適應(yīng)原油的特性，則可以做到用最小的投入獲得最大的產(chǎn)出。 主要從原油特性的角度來討論如何選擇原油的加工方案。,一、原油加工方案的確定原則 原油加工方案確定的原則： 根據(jù)原油特性制定合理的加工方案； 根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和市場需求，對產(chǎn)品品種、質(zhì)量、數(shù)量等提出要求； 盡量采用先進(jìn)技術(shù)和加工方法 原油切割方案確定的基本內(nèi)容包括

8、： 確定產(chǎn)品品種、產(chǎn)率及質(zhì)量； 確定切割溫度,二、國產(chǎn)主要原油的性質(zhì)特點(diǎn) 1. 大慶原油,主要特點(diǎn)(根據(jù)原油評價結(jié)果）： 含蠟量高（26%30%），凝點(diǎn)高（約30），硫含量低（0.10%），金屬含量低（Ni:2ppm、V0.1ppm），正庚烷瀝青質(zhì)含量低（接近于0），特性因數(shù)K=12.512.6，屬于典型的低硫石蠟基原油。,其主要的直餾餾分性質(zhì)特點(diǎn)如下： 200以前的餾分占原油的10.011.3%(w) 直餾汽油的收率和辛烷值都較低（ON=37左右），但汽油的感鉛性好，應(yīng)通過催化重整來提高汽油的辛烷值或生產(chǎn)芳烴，但芳潛量低。也可以將直餾汽油用來生產(chǎn)溶劑油，或作為制取乙烯的原料。,煤柴油餾分（2

9、00300），收率為20%(w)左右。 航空煤油密度小，結(jié)晶點(diǎn)高，通過精制只能符合2#噴氣燃料的規(guī)格要求；另外，直餾180300餾分芳烴少，無煙火焰高度大，含硫少，精制后可以生產(chǎn)高質(zhì)量燈用煤油； 柴油餾分的柴油指數(shù)一般70，具有良好的燃燒性能。但其收率受凝點(diǎn)限制； 煤油-柴油寬餾分由于含烷烴多，BMCI較小，是制乙烯的良好裂解原料。,減壓蠟油餾分（350500），收率為26%(w)左右。,. 其潤滑油潛含量（烷烴+環(huán)烷烴+輕芳烴）約占原油的 15%，而黏度指數(shù)可達(dá)90120，是生產(chǎn)潤滑油的好原料；,. VGO飽和分含量高、殘?zhí)贾档?、金屬含量低，是催化裂化的好原料，生產(chǎn)輕質(zhì)油。,500的減壓渣油

10、（VR），收率為43%(w)左右，Ni:10ppm、V：0.5ppm左右，殘?zhí)紴?.8%。,. 含S低、瀝青質(zhì)、重金屬含量低、殘?zhí)贾递^低，而飽和 分含量較高，因此大部分可以摻入VGO作為催化裂化原料； . 可以經(jīng)過丙烷脫瀝青和精制后生產(chǎn)高黏度（殘渣）潤滑油； . 由于渣油含瀝青質(zhì)和膠質(zhì)較少而蠟含量較高，難以生產(chǎn)高質(zhì)量的瀝青產(chǎn)品。,根據(jù)上述評價結(jié)果，大慶原油的加工方案采用燃料-潤滑油型加工方案最為理想，或者采用燃料-潤滑油-化工型方案。原油評價數(shù)據(jù)表明，大慶原油是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)潤滑油和各種蠟的良好原料。,2. 勝利混合原油 勝利油田構(gòu)造復(fù)雜，斷層多，不同的地質(zhì)構(gòu)造和不同層位的原油性質(zhì)差別很大，我們以勝

11、利混合原油為例進(jìn)行分析。 勝利混合原油的評價結(jié)果如下： 主要特點(diǎn)：膠質(zhì)含量高(約為23%)，密度較大(大約在0.900g/cm3)，另外，含蠟量較高，硫（大部分在1%左右），因此是屬于較為典型的含硫中間基原油。勝利原油中的輕餾分含量比大慶原油少。200以前的收率約7%(w)，350前約2425%，500以前的總拔出率約占原油的50%(w)。,1直餾汽油（7%(wt)左右） ON為47左右，初餾130餾分中芳烴潛含量（環(huán)烷烴和芳香烴）高，是重整的良好原料，可以生產(chǎn)高ON汽油和芳烴。,2煤柴油餾分（煤、柴油餾份約為18%）,（1）航煤餾分：密度大、結(jié)晶點(diǎn)低，可以生產(chǎn)1號航煤，但必須脫硫醇，而且由于

12、芳烴含量較高，燃燒性能差，作為燈用煤油，需精制除去部分芳烴，才能滿足無煙火焰高度的要求，應(yīng)注意芳含量、積炭性能等指標(biāo)的要求。,（2） 直餾柴油：柴油指數(shù)較高（約為65），凝點(diǎn)不高，可以生產(chǎn)-20#、-10#、0#號柴油，由于含S、N以及酸度較高，必須進(jìn)行精制。,3VGO（約占25%左右） 脫蠟油的粘度指數(shù)低，而且含S及酸值較高，不宜生產(chǎn)潤滑油，可以用作FCC工藝或加氫裂化的原料，由于含S較高，催化裂化生產(chǎn)的汽油、柴油S含量很難合格，需要脫硫。,4VR（約占50%） （） 粘溫性質(zhì)不好，含S，同樣不宜生產(chǎn)高粘度潤滑油； （） 膠質(zhì)（47.9%）、瀝青質(zhì)（戊烷瀝青質(zhì)為13.7%）含量較高，可以生產(chǎn)

13、瀝青產(chǎn)品； （） 由于殘?zhí)恐担?3.9%）和重金屬含量（Ni:46ppm、V：2.2ppm左右）都較高，只能少量摻入VGO中作為催化裂化原料（摻渣量15%），最好是先經(jīng)加氫處理后再送去催化裂化(VRDS-FCC)或加氫裂化； （） 由于加氫處理的投資很高，一般多用作延遲焦化的原料，但由于含S，石油焦的質(zhì)量等級不高。,根據(jù)上述評價結(jié)果，勝利混合原油的加工方案一般采用燃料型加工方案或者燃料-化工型加工方案比較理想。 在加工勝利原油時應(yīng)充分考慮含S的問題，如腐蝕、環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量、催化劑中毒等。,3. 孤島原油,含硫環(huán)烷基原油，密度大，粘度大，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)多，輕組分含量少。 直餾汽油、煤油、柴油的收率低，由于含硫高，產(chǎn)品安定性差，必須精制。 潤滑油餾分性質(zhì)很差，難以生產(chǎn)潤滑油。 渣油產(chǎn)率高，達(dá)50%以上，是國內(nèi)少有的生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青的