原油的分类和加工方案.ppt

第五章第五章 原油的分类和加工原油的分类和加工方案方案 确确定定原原油油的的加加工工流流程程方方案案是是炼炼厂厂设设计计和和生生产产的的首首要要任任务务。人人们们根根据据所所加加工工原原油油的的特特性性、市市场场对对产产品品的的需需求求、加加工工技技术术的的水水平平、生生产产的的灵灵活活性性和和经经济济效效益益等等方方面面资资料料，进进行行综综合合分分析析，研研究究比比较较，才才能能得得到到合合理理的的加加工工流流程程方方案。案。制定原油加工方案的前提制定原油加工方案的前提(原油评价原油评价)原原油油的的类类型型很很多多，我我国国原原油油又又有有很很多多特特点点，本本章章将将分分别别讨讨论论原原油油评评价价、原原油油的的分分类类、我我国国主主要要原原油油特特点点及及几种典型的加工流程方案。几种典型的加工流程方案。原油评价原油评价原油评价原油评价第一节第一节 原油评价方法概述原油评价方法概述 不不同同性性质质的的原原油油，应应采采用用不不同同加加工工方方法法，以以生生产产适适当当产产品品，使使原原油油得得到到合合理理利利用用。对对于于新新开开采采的的原原油油，必必须须先先在在实实验验室室进进行行一一系系列列的的分分析析、试试验验，习习惯惯上上称称之之为为“原原油油评评价价”。根根据据评评价价目目的的不不同同，原油评价分为四类原油评价分为四类。（1）原原油油性性质质分分析析 目目的的是是在在油油田田勘勘探探开开发发过过程程中中及及时时了了解解单单井井、集集油油站站和和油油库库中中原原油油一一般般性性质，掌握原油性质变化规律和动态；质，掌握原油性质变化规律和动态；（2）简简单单评评价价 目目的的是是初初步步确确定定原原油油性性质质和和特特点点，适用于原油性质普查；适用于原油性质普查；（3）常规评价）常规评价 为一般炼油厂提供设计数据；为一般炼油厂提供设计数据；（4）综合评价）综合评价 为综合性炼油厂提供设计数据。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原油的综合评价包括四部分内容 原油的一般性质；原油的一般性质；实沸点蒸馏所得原油馏分组成及馏分性质；实沸点蒸馏所得原油馏分组成及馏分性质；各馏分的化学组成；各馏分的化学组成；各种石油产品的潜含量及其使用性能。各种石油产品的潜含量及其使用性能。评价数据均以表格或曲线形式列出。评价数据均以表格或曲线形式列出。大庆原油实沸点蒸馏曲线及各窄馏分的性质曲线大庆原油实沸点蒸馏曲线及各窄馏分的性质曲线大庆原油实沸点蒸馏曲线及各窄馏分的性质曲线大庆原油实沸点蒸馏曲线及各窄馏分的性质曲线 第二节第二节 原油的分类方法原油的分类方法 由由于于地地质质构构造造、生生油油条条件件和和年年代代的的不不同同，世世界界各各地地区区所所产产原原油油的的性性质质和和组组成成有有的的差差别别很很大大，有有的的却却十十分分相相似似；同同一一地地区区的的原原油油，由由于于采采油油层层位位不不同同，性性质质都都可可能能出出现现差差别别。性性质质和和组组成成相相似似的的原原油油，其其加加工工、储储运运等等方方案案也也相相近近。因因此此根根据据原原油油特特性性进进行行分分类类，对对制制定定原原油油加加工工方方案案和和储储运运、销销售售都都是十分必要的。是十分必要的。原原油油的的组组成成十十分分复复杂杂，对对其其确确切切分分类类很很困困难难。原原油油的的分分类类方方法法有有许许多多种种，通通常常从从商商品品、地地质质、化化学学或或物物理理等等不不同同角角度度进进行行分分类类。本本节节只只讨讨论论广广为为应应用用的的原原油油化化学学分分类类法法、商商品品分类法和我国采用的分类方法。分类法和我国采用的分类方法。一、化学分类法一、化学分类法 原原油油的的化化学学分分类类以以原原油油的的化化学学组组成成为为基基础础，通通常常用用与与原原油油化化学学组组成成直直接接有有关关的的参参数数作作为为分分类类依依据据，如如特特性性因因数数分分类类、美美国国矿矿务务局局关关键键馏馏分分特特性性分分类类、相相关关指指数数分分类类、石石油油指指数数和和结结构构族族组组成成分分类类等等。其其中中以以前前两两种种应应用用最最广广。通通常常认认为为，按按这这两两种种方方法法分分类类，对对原原油油特特性性可可得得到到一一个个概概括括认识，不同原油间可作粗略对比。认识，不同原油间可作粗略对比。现现简简单单介介绍绍应应用用最最广广泛泛的的特特性性因因数数分分类类和和关关键键馏馏分分特特性分类法性分类法。根据原油特性因数根据原油特性因数K K值大小分为石蜡基、中间基值大小分为石蜡基、中间基和环烷基三类原油，分类标准见表和环烷基三类原油，分类标准见表 特性因数，特性因数，K 12.1 11.512.1 10.511.5 原油类别原油类别 石蜡基石蜡基 中间基中间基 环烷基环烷基 特特性性因因数数分分类类法法多多年年来来为为欧欧美美各各国国普普遍遍采采用用，它它在在一一定定程程度度上上反反映映了了原原油油的的组组成成特特性性。例例如如通通过过这这一一方方法法分分类类我我们们能能知知道道这这种种原原油油是是含含烷烷烃烃多多还还是是含环烷烃多。含环烷烃多。1特性因数分类特性因数分类 缺缺 点点：不不能能表表明明原原油油中中低低沸沸点点馏馏分分和和高高沸沸点点馏馏分分中中烃烃类类的的分分布布规规律律，因因此此它它不不能能反反映映原原油油中中轻轻、重组分的化学特性。重组分的化学特性。由由于于原原油油的的特特性性因因数数K难难以以准准确确求求定定，用用其其他他参参数数计计算算或或查查特特性性因因数数K容容易易造造成成误误差差，因因此此这这一一方方法法并并不不完完全全符符合合原原油油组组成成的的实实际际情情况。况。2.关键馏分特性分类法关键馏分特性分类法 关关键键馏馏分分特特性性分分类类法法是是将将原原油油用用Hempel简简易易精精馏馏装装置置切切取取250275和和395425（即即在在残残压压40mmHg下下取取得得的的275300的的馏馏分分）两两个个轻轻重重关关键键馏馏分分，分分别别测测定定其其相相对对密密度度，对对照照分分类类标标准准表表确确定定两两个个关关键键馏馏分分的的基基属属，然然后根据关键馏分特性分类表确定原油的类别。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第一关键馏分指原油常压蒸馏250275的馏分；的馏分；第二关键馏分相当于原油常压蒸馏第二关键馏分相当于原油常压蒸馏395425的馏分，即的馏分，即在残压在残压40mmHg下取得的下取得的275300的馏分的馏分 基属基属关键馏分关键馏分石蜡基石蜡基中间基中间基环烷基环烷基第一第一关键馏分关键馏分d42040(K11.9)d420=0.82100.8562API=3340(K=11.511.9)d4200.8562API33(K11.5)第二第二关键馏分关键馏分d42030(K12.2)d420=0.87230.9035API=2030(K=11.512.2)d4200.9305API20(K31.131.122.322.310 10 0.9968 原原油油的的商商品品分分类类法法又又称称工工业业分分类类法法，是是化化学学分分类类方方法法的的补补充充。商商品品分分类类的的根根据据很很多多，如如分分别别按按原原油油的的密密度度、硫硫含含量量、氮氮含量、含蜡量和胶质含量分类等等。含量、含蜡量和胶质含量分类等等。国国际际石石油油市市场场常常用用以以计计价价的的标标准准，多多用用比比重重指指数数API分分类类和含硫量分类。第十二届世界石油会议规定的原油分类标准。和含硫量分类。第十二届世界石油会议规定的原油分类标准。分类标准，分类标准，S/%0.5 0.52.0 2.0 原油类别原油类别 低含硫低含硫 含硫含硫 高含硫高含硫 分类标准，分类标准，蜡蜡/%0.52.5 2.510.0 10.0 原油类别原油类别 低含蜡低含蜡 含蜡含蜡高含蜡高含蜡分类标准，分类标准，胶质胶质/%15 原油类别原油类别 低含低含胶胶含含胶胶多胶多胶 我国现采用我国现采用关键馏分特性分类法关键馏分特性分类法和和硫含量硫含量分类法分类法相结合的分类方法，把硫含量分类作为相结合的分类方法，把硫含量分类作为关键馏分特性分类法的补充。关键馏分特性分类法的补充。三、我国采用的分类法三、我国采用的分类法原油名原油名称称含硫量含硫量m%第一关键第一关键馏分馏分d420第二关键第二关键馏分馏分d420原油的关原油的关键馏分特键馏分特性分类性分类建议原油建议原油分类命名分类命名大庆混大庆混合合0.110.814(K=12.0)0.850(K=12.5)石蜡基石蜡基低硫石蜡基低硫石蜡基克拉玛克拉玛依依0.040.828(K=11.9)0.895(K=11.5)中间基中间基低硫中间基低硫中间基胜利混胜利混合合0.880.832(K=11.8)0.881(K=12.0)中间基中间基含硫中间基含硫中间基大港混大港混合合0.140.860(K=11.4)0.887(K=12.0)环烷中间环烷中间基基低硫环烷中低硫环烷中间基间基孤岛孤岛2.060.891(K=10.7)0.936(K=11.4)环烷基环烷基含硫环烷基含硫环烷基同一类原油的性质具有明显的共同特点。同一类原油的性质具有明显的共同特点。大大庆庆原原油油属属于于低低硫硫石石蜡蜡基基原原油油；胜胜利利原原油油属属于于含含硫硫中间基原油。中间基原油。石石蜡蜡基基原原油油一一般般含含烷烷烃烃量量超超过过50%50%，其其特特点点是是密密度度小小，含含蜡蜡量量较较高高，凝凝点点高高，含含硫硫、胶胶质质较较少少，属属于于地质年代古老的原油。地质年代古老的原油。环环烷烷基基原原油油的的特特点点是是含含环环烷烷烃烃和和芳芳烃烃较较多多，密密度度大大，凝凝点点低低，一一般般含含硫硫、胶胶质质沥沥青青质质较较多多，是是地地质质年年代代较年轻的原油。较年轻的原油。第三节第三节 原油加工方案的确定原油加工方案的确定 所所谓谓原原油油加加工工方方案案，其其基基本本内内容容是是指指原原油油可可以以生生产产什什么么产产品品以以及及使使用用什什么么样样的的加加工工手手段段来来生生产产这这些些产产品品。理理论论上上，可可以以从从任任何何一一种种原原油油生生产产出出各各种种所所需需的的石石油油产产品品，但但实实际际上上，原原油油加加工工方方案案的的确确定定（确确定定原原油油加加工工方方案案的的原原则则）取取决决于于许许多多因因素素：如如市市场场需需要要、经经济济效效益益、投投资资力力度度、加加工工技技术术水水平平和和原原油油特特性性等等。如如果果选选择择的的加加工工方方案案适适应应原原油油的的特特性性，则则可可以以做做到到用用最小的投入获得最大的产出。最小的投入获得最大的产出。主要从主要从原油特性原油特性的角度来讨论如何选择原油的加工方案。的角度来讨论如何选择原油的加工方案。加工方案加工方案 燃料型燃料型 燃料燃料-润滑油型润滑油型 燃料燃料-化工型化工型 燃料燃料-润滑油润滑油-化工型化工型 拔头蒸馏拔头蒸馏常减压蒸馏常减压蒸馏 一、原油加工方案的确定原则一、原油加工方案的确定原则 原油加工方案确定的原则：原油加工方案确定的原则：根据原油特性制定合理的加工方案；根据原油特性制定合理的加工方案；根据国民经济发展和市场需求，对产品品种、质量、数根据国民经济发展和市场需求，对产品品种、质量、数量等提出要求；量等提出要求；尽量采用先进技术和加工方法尽量采用先进技术和加工方法 原油切割方案确定的基本内容包括：原油切割方案确定的基本内容包括：确定产品品种、产率及质量；确定产品品种、产率及质量；确定切割温度确定切割温度 二、国产主要原油的性质特点二、国产主要原油的性质特点 1.1.大庆原油大庆原油主要特点主要特点(根据原油评价结果）根据原油评价结果）：含含蜡蜡量量高高（26%30%），凝凝点点高高（约约30），硫硫 含含 量量 低低（0.10%），金金 属属 含含 量量 低低（Ni:2ppm、V500的的 减减 压压 渣渣 油油（VR），收收 率率 为为 43%(w)左左 右右，Ni:10ppm、V：0.5ppm左右，残碳为左右，残碳为8.8%。.含含S低低、沥沥青青质质、重重金金属属含含量量低低、残残碳碳值值较较低低，而而饱饱和和 分分含含量量较较高高，因因此此大大部部分分可可以以掺掺入入VGO作作为为催催化化裂裂化化原料；原料；.可可以以经经过过丙丙烷烷脱脱沥沥青青和和精精制制后后生生产产高高黏黏度度（残残渣渣）润润滑滑油；油；.由由于于渣渣油油含含沥沥青青质质和和胶胶质质较较少少而而蜡蜡含含量量较较高高，难难以以生生产产高质量的沥青产品。高质量的沥青产品。根根据据上上述述评评价价结结果果，大大庆庆原原油油的的加加工工方方案案采采用用燃燃料料-润润滑滑油油型型加加工工方方案案最最为为理理想想，或或者者采采用用燃燃料料-润润滑滑油油-化化工工型型方方案案。原原油油评评价价数数据据表表明明，大大庆庆原原油油是是生生产产优优质质润润滑滑油油和和各各种种蜡蜡的的良良好原料。好原料。2.胜利混合原油胜利混合原油 胜胜利利油油田田构构造造复复杂杂，断断层层多多，不不同同的的地地质质构构造造和和不不同同层层位位的原油性质差别很大，我们以胜利混合原油为例进行分析。的原油性质差别很大，我们以胜利混合原油为例进行分析。胜利混合原油的评价结果如下：胜利混合原油的评价结果如下：主主要要特特点点：胶胶质质含含量量高高(约约为为23%)，密密度度较较大大(大大约约在在0.900g/cm3)，另另外外，含含蜡蜡量量较较高高，硫硫（大大部部分分在在1%左左右右），因因此此是是属属于于较较为为典典型型的的含含硫硫中中间间基基原原油油。胜胜利利原原油油中中的的轻轻馏馏分分含含量量比比大大庆庆原原油油少少。200以以前前的的收收率率约约7%(w)，350前前约约2425%，500以前的总拔出率约占原油的以前的总拔出率约占原油的50%(w)。1直馏汽油（直馏汽油（7%(wt)左右）左右）ON为为47左左右右，初初馏馏130馏馏分分中中芳芳烃烃潜潜含含量量（环环烷烷烃烃和和芳芳香香烃烃）高高，是是重重整整的的良良好好原原料料，可可以以生生产产高高ON汽汽油和芳烃。油和芳烃。2煤柴油馏分（煤、柴油馏份约为煤柴油馏分（煤、柴油馏份约为18%）（1）航航煤煤馏馏分分：密密度度大大、结结晶晶点点低低，可可以以生生产产1号号航航煤煤，但但必必须须脱脱硫硫醇醇，而而且且由由于于芳芳烃烃含含量量较较高高，燃燃烧烧性性能能差差，作作为为灯灯用用煤煤油油，需需精精制制除除去去部部分分芳芳烃烃，才才能能满满足足无无烟烟火火焰焰高度的要求，应注意芳含量、积炭性能等指标的要求。高度的要求，应注意芳含量、积炭性能等指标的要求。（2）直直馏馏柴柴油油：柴柴油油指指数数较较高高（约约为为65），凝凝点点不不高高，可可以以生生产产-20#、-10#、0#号号柴柴油油，由由于于含含S、N以以及及酸酸度度较较高高，必须进行精制必须进行精制。3VGO（约占约占25%左右）左右）脱脱蜡蜡油油的的粘粘度度指指数数低低，而而且且含含S及及酸酸值值较较高高，不不宜宜生生产产润润滑滑油油，可可以以用用作作FCC工工艺艺或或加加氢氢裂裂化化的的原原料料，由由于于含含S较较高，催化裂化生产的汽油、柴油高，催化裂化生产的汽油、柴油S含量很难合格，含量很难合格，需要脱硫需要脱硫。4VR（约占约占50%）（）粘温性质不好，含粘温性质不好，含S，同样同样不宜生产高粘度润滑油不宜生产高粘度润滑油；（）胶胶质质（47.9%）、沥沥青青质质（戊戊烷烷沥沥青青质质为为13.7%）含含量量较较高，高，可以生产沥青产品可以生产沥青产品；（）由由于于残残炭炭值值（13.9%）和和重重金金属属含含量量（Ni:46ppm、V：2.2ppm左左右右）都都较较高高，只只能能少少量量掺掺入入VGO中中作作为为催催化化裂裂化化原原料料（掺掺渣渣量量15%），最最好好是是先先经经加加氢氢处处理理后后再再送去催化裂化送去催化裂化(VRDS-FCC)或加氢裂化；或加氢裂化；（）由由于于加加氢氢处处理理的的投投资资很很高高，一一般般多多用用作作延延迟迟焦焦化化的的原原料料，但由于含但由于含S，石油焦的质量等级不高石油焦的质量等级不高。q根根据据上上述述评评价价结结果果，胜胜利利混混合合原原油油的的加加工工方方案案一一般般采采用用燃燃料料型型加加工工方方案案或或者者燃燃料料-化化工型工型加工方案比较理想。加工方案比较理想。q在在加加工工胜胜利利原原油油时时应应充充分分考考虑虑含含S S的的问问题题，如腐蚀、环保、产品质量、催化剂中毒等。如腐蚀、环保、产品质量、催化剂中毒等。3.孤岛原油孤岛原油含硫环烷基原油，密度大，粘度大，胶质、沥青质含硫环烷基原油，密度大，粘度大，胶质、沥青质含硫环烷基原油，密度大，粘度大，胶质、沥青质含硫环烷基原油，密度大，粘度大，胶质、沥青质多，轻组分含量少。多，轻组分含量少。多，轻组分含量少。多，轻组分含量少。直馏汽油、煤油、柴油的收率低，由于含硫高，产直馏汽油、煤油、柴油的收率低，由于含硫高，产直馏汽油、煤油、柴油的收率低，由于含硫高，产直馏汽油、煤油、柴油的收率低，由于含硫高，产品安定性差，品安定性差，品安定性差，品安定性差，必须精制必须精制必须精制必须精制。润滑油馏分性质很差，润滑油馏分性质很差，润滑油馏分性质很差，润滑油馏分性质很差，难以生产润滑油难以生产润滑油难以生产润滑油难以生产润滑油。渣油产率高，达渣油产率高，达渣油产率高，达渣油产率高，达50%50%50%50%以上，是国内少有的生产优质以上，是国内少有的生产优质以上，是国内少有的生产优质以上，是国内少有的生产优质沥青的良好原料。沥青的良好原料。沥青的良好原料。沥青的良好原料。加工过程中注意设备管线腐蚀加工过程中注意设备管线腐蚀加工过程中注意设备管线腐蚀加工过程中注意设备管线腐蚀4.克拉玛依低凝原油克拉玛依低凝原油凝点极低，含蜡很少，含硫少，属于低硫中间基。凝点极低，含蜡很少，含硫少，属于低硫中间基。凝点极低，含蜡很少，含硫少，属于低硫中间基。凝点极低，含蜡很少，含硫少，属于低硫中间基。汽油抗爆性很好汽油抗爆性很好汽油抗爆性很好汽油抗爆性很好。优质喷气燃料，结晶点低于优质喷气燃料，结晶点低于优质喷气燃料，结晶点低于优质喷气燃料，结晶点低于-60-60，芳烃含量低。，芳烃含量低。，芳烃含量低。，芳烃含量低。直馏柴油的凝点低于直馏柴油的凝点低于直馏柴油的凝点低于直馏柴油的凝点低于 6060，可用于高寒地区。，可用于高寒地区。，可用于高寒地区。，可用于高寒地区。润滑油馏分油可不经脱蜡润滑油馏分油可不经脱蜡润滑油馏分油可不经脱蜡润滑油馏分油可不经脱蜡直接生产低凝润滑油直接生产低凝润滑油直接生产低凝润滑油直接生产低凝润滑油。低低低低凝凝凝凝原原原原油油油油酸酸酸酸值值值值较较较较高高高高，可可可可以以以以提提提提取取取取重重重重要要要要的的的的化化化化工工工工原原原原料料料料环环环环烷酸。烷酸。烷酸。烷酸。小 结n n原油评价的方法原油评价的方法n n原油的分类方法原油的分类方法n n原油加工方案的确定原油加工方案的确定n n我国几种主要原油的性质分析和加工方案的确定。我国几种主要原油的性质分析和加工方案的确定。