第一節　原油的分類與評價

原油的分類與評價是石油煉制工業的基礎研究工作之一。在實驗室條件下，對原油進行一系列的分析、蒸餾等實驗，以了解原油的性質、組成及類別，并估計直餾產品的產率及品質，為選擇合理的石油煉制過程提供基礎數據。

中國原油的主要特點是含蠟多，凝點高，硫含量低，釩含量極少，鎳、氮含量中等。中國僅新疆油田及東部油田的個別地區生產一部分低凝原油。據有關數據，中國大慶、勝利、任丘的原油中汽油餾分較少，而渣油占1/3以上。含蠟原油適宜生產高質量的燈用煤油、柴油，重質餾分油是良好的催化裂化原料。從大慶原油中可生產高黏度指數的潤滑油基礎油，但含蠟原油在生產低凝產品、優質道路瀝青方面比較困難。

一、原油的分類

原油的性質因產地而異。早期人們根據石油蒸餾殘渣的性狀，把石油分為石蠟基、瀝青基（又稱環烷基）、混合基（又稱中間基）三類。以后，隨著對石油性質及組成的進一步認識，提出了許多以性質、組成或產品質量為基礎的分類法，如以特性因數為指標的分類。但由于石油組成復雜，同一類別的石油在性質上仍可能有很大差別。因此，迄今尚未有統一的標準分類法。目前，應用比較廣泛的是化學分類法和工業分類法。

（一）化學分類法

原油的化學分類是以原油的化學組成為基礎，通常用與原油化學組成直接有關的參數作為分類依據，如特性因數分類、美國礦務局關鍵餾分特性分類。通常認為，按這兩種方法分類，對原油特性可得到一個概括認識，不同原油間可進行粗略對比。

1.特性因數分類法

按照特性因數（K值）的大小，可以把原油分為如表2-1所示的三類。

2.關鍵餾分特性分類

關鍵餾分特性分類是以原油兩個關鍵餾分的相對密度作為分類標準。用原油簡易蒸餾裝置，在常壓下蒸餾取得250～275℃的餾分作為第一關鍵餾分，殘油用不帶填料的蒸餾瓶，在5.33kPa（40mmHg）減壓下蒸餾取得275～300℃ （相當于常壓395～425℃） 餾分作為第二關鍵餾分。測定以上兩個關鍵餾分的相對密度，對照表2-2中的相對密度分類標準，決定兩個關鍵餾分的類別為石蠟基、中間基或環烷基，最后按表2-3確定該原油所屬類型。

（二）工業分類法

原油工業分類又稱商品分類，可作為化學分類的補充，在工業上有一定的參考價值。該分類可按相對密度、含硫量、含氮量、含蠟量、含膠質量來進行，其分類標準見表2-4。

為了更全面地反映原油的性質，我國現階段采用的是關鍵餾分分類與含硫量分類相結合的分類方法，后者作為對前者的補充。根據這種分類方法，我國幾種主要油田原油的類別見表2-5。

二、原油的評價

在國際原油交易過程中，石油并沒有絕對的好壞之分，主要分為輕質原油和重質原油，根據用途選擇采用何種。所謂原油評價就是在實驗室采用蒸餾等方法，對原油進行全面的分析。原油評價的目的是根據原油性質確定某一原油應如何煉制，從而制定合理的加工方案，為新煉廠設計確定生產流程提供基本數據，并為現有煉廠指出改進方向。

原油評價分為如下四種類型：原油性質分析、簡單評價、常規評價和綜合評價。圖2-1是原油綜合評價流程。

1.原油性質分析

原油脫水后，首先測定水分、鹽含量。如水分含量大于0.5%，需進行脫水。然后再測定密度、黏度、凝點、蠟含量、殘炭、硫含量、氮含量、膠質含量、微量金屬（鐵、鎳、釩、銅）含量等項目。

2.原油的實沸點蒸餾和窄餾分性質

原油實沸點蒸餾是在實驗室中，用分離精確度比工業上更好的精餾裝置，對原油進行常減壓蒸餾，按沸點高低將原油分割成若干窄餾分。之所以稱為實沸點蒸餾（真沸點蒸餾），是因為其餾出溫度和餾出物的沸點相接近，但它遠不能分離出單體烴來，餾出溫度也不是餾出物的沸點。其設備由蒸餾釜和相當于一定理論塔板數的（一般為15～17塊）精餾柱組成，如圖2-2所示，可以是每餾出3%（質量分數）取一個餾分，也可以是每隔10℃取一個餾分。這樣收集到的餾分，沸點范圍很窄（10～20℃），故稱窄餾分。在收集窄餾分時，要嚴格控制餾出速度，并記錄相應的柱頂溫度，直至釜底溫度達350℃為止。此時停止加熱，待釜內液體冷卻至140℃左右時，開啟真空泵，使系統處于減壓下［殘壓，約1.33kPa（10mmHg）］繼續蒸餾，并按同樣方法截取窄餾分。當減壓蒸餾至釜內殘液溫度達350℃時停止蒸餾，冷卻后放出殘油。在減壓蒸餾時，柱頂溫度是油品在減壓下的沸點溫度，必須換算為常壓下的沸點。

將所得的窄餾分編號、稱重，并測其體積，然后測定各個窄餾分的密度、黏度、凝點、閃點、折射率等。作出以餾出百分數為橫坐標，以餾出溫度為縱坐標的實沸點蒸餾曲線。

表2-6為大慶原油實沸點蒸餾和窄餾分性質數據。

3.原油及其窄餾分的性質曲線

由上述實驗可知，每一個窄餾分是在一定的沸點范圍內收集的一個較復雜的混合物，而對該窄餾分所測得的性質（如密度、黏度等）是將各餾分全部收集后進行測定的結果，它只表示該窄餾分性質的平均值。所以，在作原油的性質曲線時，就假定該平均值相當于該餾分餾出一半時的性質，所得的曲線稱為中比曲線。例如表2-6中6號餾分是從餾出物占原油總收率的16.00%開始到19.46%完成的，因此，這一餾分測得的ρ₂₀=0.8161g/cm³，黏度υ₂₀=4.14mm²/s，就認為是相當于餾出量為=17.73%時的數值。圖2-3中的一些性質曲線都是中比曲線。

三、原油加工方案簡介

原油加工方案的確定取決于諸多因素，例如市場需要、經濟效益、投資力度、原油的特性等。通常主要從原油特性的角度來討論如何選擇原油加工方案。

原油加工方案大致可分為以下三種類型。

①燃料型　主要生產各種輕質燃料油和重油燃料油。

②燃料-潤滑油型　除了生產各種輕質燃料油之外，還生產潤滑油產品。

③燃料-化工型　除了生產各種輕質燃料油之外，還生產化工原料及化工產品，例如某些烯烴、芳烴、聚合物的單體等。

1.燃料型

燃料型方案的主要產品是燃料油，同時用一部分汽油餾分進行鉑重整生產芳香烴。這種流程稱為簡易型流程，多用于配合鋼鐵廠和發電廠的生產。常壓重油還可以進行熱解制氣，以滿足石油化工綜合利用的需要。原油燃料型加工方案見圖2-4。

勝利原油是含硫中間基原油，相對密度較大，含硫較多，膠質、瀝青質含量也較多。與大慶原油相比，勝利原油汽油辛烷值較高，重整原料的芳烴潛含量較大，噴氣燃料相對密度較大，結晶點較低。因此，勝利原油多采用燃料型加工方案。

2.燃料-潤滑油型

此類煉廠除了生產燃料外，還生產潤滑油，由于一部分原料油用來生產潤滑油，因此，燃料和石油化工原料的產率就相應地降低了，該加工方案見圖2-5。

大慶原油是典型的低硫石蠟基原油，烷烴含量高，生產汽油的抗爆性較差，小于180℃餾分的馬達辛烷值只有40左右，噴氣燃料的相對密度較小，結晶點較高，只能生產2#噴氣燃料。因此，大慶原油多采用燃料-潤滑油型加工方案。

3.燃料-化工型

燃料-化工型煉廠除生產各種燃料外，還利用催化裂化裝置生產液化氣和鉑重整裝置生產苯、甲苯、二甲苯等作化工原料，以生產各種化工產品，如合成橡膠、合成纖維、合成樹脂、合成氨等，使煉廠向煉油-化工綜合企業發展，該加工方案見圖2-6。

隨著石油煉制技術的不斷發展，有些舊裝置已逐漸被新裝置所代替，如熱裂化裝置逐漸被催化裂化、加氫裂化裝置代替，汽、煤、柴油的酸堿精制和潤滑油的溶劑、白土精制被加氫精制代替，因此，前述的各種加工流程也不是固定不變的。