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黄金屋 | 了解原油(三)原油的化学分类法

小编 原油 2020-01-14 1499

黄金屋 | 了解原油(三)原油的化学分类法

由于地质构造、生油条件和年代不同,世界各地区所产原油的性质和组成有的差别很大,有的却十分相似;同一地区的原油,由媒体发稿平台于采油层位不同,性质都可能出现差别。性质和组成相似的原油,其加工、储运等方案也相近。因此根据原油特性进行分类,对制订原油加工方案和储运、销售都是十分必要的。

原油的组成十分复杂,对其确切分类很困难。原油的分类方法有许多种,通常从商品、地质、化学或物理等不同角度进行分类。在此只阐述广为应用的原油化学分类法和商品分类法。

化学分类法

原油的化学分类以原油的化学组成为基础,通常用与原油化学组成 媒体发布平台直接有关的参数作为分类依据,如特性因数分类、美国矿务局关键馏分特性分类、相关指数分类、石油指数和结构族组成分类等,其中以前两种应用最广。通常认为,按这两种方法分类,对原油特性可得到一个概括认识,不同原油间可作粗略对比。

1.特性因数K值分类法

原油特性因数是根据相对密度和沸点组合成的复合常数,常用来判断原油的化学组成。各类烃的特性因数不同,烷烃最高,环烷烃次之,芳烃最低。特征因数K值又称Watson K值或UOP K值,它是油品平均沸点和相对密度的函数,其具体关系如下式所示:

K=1.216T/d式中,T——油品平均沸点,以绝对温度来表示;d——测定密度。

经研究发现特性因数K值与油品化学组成有关。当沸点相近时,烷烃的K值最大,环烷烃的次之,芳香烃的最小。

因此,可以大体按照其特性因数将原油分成石蜡基、中间基和环烷基。K值大于12.1的为石蜡基,K值在11.5~12.1的为中间基,K值为10.5~11.5的为环烷基(见表1-2)。

特性因数分类法多年来为欧美各国普遍采用,它在一定程度上反映了原油的组成特性,如通过这一方法分类可以知道这种原油是含烷烃多还是含环烷烃多。但它也存在明显的缺点:其一是不能表明原油中低沸点馏分和高沸点馏分中烃类的分布规律,因此它不能反映原油中轻、重组分的化学特性;其二是由于原油的特性因数K难以准确求定,用其他参数计算或查特性因数K容易造成误差,因此这一方法并不完全符合原油组成的实际情况,所以目前已经很少用于原油分类。

2.关键馏分特性分类法

按原油经一次加工(常减压蒸馏)后残留物组成与性质分为石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油三大类。

1935年美国矿务局提出了对原油的关键馏分特性分类方法,也是目前世界上应用得最多的常规方法。关键馏分特性分类法是将原油用Hempel简易精馏装置切取250℃~275℃和395℃~425℃(即在残压40mmHg下取得的275℃~300℃的馏分)两个轻重关键馏分,分别测定其相对密度,对照分类标准表确定两个关键馏分的基属,然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250℃~275℃的馏分;第二关键馏分相当于原油常压蒸馏395℃~425℃的馏分,即在残压40mmHg下取得的275℃~300℃的馏分(见表1-3)。

由于轻重关键馏分的基属不一定相同,如再按两个关键馏分的基属类别确定原油的分类,若是轻、重馏分皆属石蜡基,则原油属于石蜡基,若轻馏分 网站发稿属石蜡基,重馏分属中间基,则原油属石蜡—中间基;依此类推,则可细分或组合成石蜡基原油(P)、石蜡—中间基原油(P-I)、中间—石蜡基原油(I-P)、中间基原油(I)、中间—环烷基原油(I-N)、 软文平台环烷—中间基原油(N-I)、环烷基原油(N)、石蜡—环烷基(P-N)及环烷—石蜡基(N-P)9个可能类别,但是实际上由于后两种类型的原油极为罕见,所以绝大多数原油属于其余7类不同基属的原油(见表1-4)。

石蜡基原油富含烷烃,其蒸馏残留物以固体石蜡为主,挥发性轻质物含量较高,该类原油的汽油产量较高,可加工生产出石蜡和优质润滑油。

环烷基原油以环烷烃、芳香烃为主,其蒸馏残留物主要是柏油,此种原油颜色较浓,重质油分较多,黏度也较大,其精加工成本因此较高。

中间基原油的性质则是介于石蜡基和环烷基原油之间,是石蜡烃与环烷烃含量均较高的原油,含硫量适中,也被称为混合基原油,目前全球的此类原油产品居多。

这种分类方法可大体反映原 发布新闻平台油化学组成的类型。但是这样分类不一定能反映减压渣油的组成特征,而我国的原油一般偏重,其中减压渣油含量往往达到40%~50%,对于这类较重的原油,这种分类方法则明显存在着缺陷。

商品分类法

原油的商品分类法又称工业分类法,是化学分类方法的补充。商品分类指标可以很多,如分别按原油的密度、硫含量、氮含量、蜡含量和胶质含量分类等等。国际石油市场多用比重指数API度分类和含硫量分类。

1.按API度分类

欧美在商业上习惯用API度(American Petroleum Institute Gravity)来表示原油的轻重,它与相对密度的关系是:

API=141.5/d-131.5(d为原油与水在同等条件下测得的密度比值)

由式可见,相对密度越小的原油,相应的API度越大,而相对密度越大的原油,则其API度越小。

根据美国石油学会(American Petroleum Institute)的划分标准,国际上通常将API>50的原油称为超轻质原油,或凝析油;API为31.1~50的原油称为轻质石油(Light);API为22.3~31.1的原 新闻发布网油称为中质原油(Medium);API为10~22.3的原油称为重质原油(Heav发稿平台y);而API<10的称为超重原油(见表1-5)。

不同国家和公司对密度的划分标准可能会有所差异,现实中并不完全机械地遵循这些标准,往往还会考虑定价基准等其他因素。

2.按含硫量分类

鉴于原油的硫含量对原油的加工及应用有不利影响,所以往往需要按硫含量高低进行分类,原油的含硫量是指原油中所含硫(硫化物或单质硫分)的质量百分比。根据 新闻发布平台含硫量的不同,可以将原油分为低硫原油、含硫原油和高硫原油。低硫原油的含硫量小于0.5%,含硫原油的含硫量介于0.5%和2%之间,高硫原油的含硫量大于2%。市场习惯上也将含硫量低于0.5%的原油称为甜油(Sweet),高于0.5%的原油称为酸油(Sour)(见表1-6)。

我国原油分类方法

我国对原油进软文推广行分类时,考虑到硫的含量在加工中的重要性,尤其是对炼制设备的要求,在分类中补充了硫含量的说明,因此我国炼油企业和贸易进口商现行使用的是将关键馏分类别与按含硫量与酸值分类相结合的分类方法(见表1-7)。

我国原油的主要特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低,软文网镍、氮含量中等,钒含量极少。除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油约占1/3。

原油的品质与价值

基于API值与含硫量可以将不同的原油品种大致划分为几个类别,如轻质低硫、中质含硫、重质高硫等,其中要数轻质低硫原油的经济价值最高。对于原油的商业价值和炼油工艺来讲,轻质原油相对容易加工,重质原油在炼油过程中会有更多的杂质产出,所以一般而言,API度越低,原油的价格也越低。但是API重度高于45的原油由于分子链过短,对炼油加工也不好(见图1-7)。

不同品质原油的产量分布

轻质低硫原油主要分布在北海、西非、北美以及东南亚等地区,中、重质以及含硫原油主要分布在中东、俄罗斯与拉美地区。目前国际原油市场的两大期货基准油WTI与北海Brent原油品质为轻质低硫原油,迪拜商品交易所(DME)的阿曼原油是中质含硫原油。这些年来随着北美页岩油产量增长,轻质低硫原油产量占比有所提升,但目前总产量占比最大品种仍为中质含硫与高硫原油,主要分布在中东、俄罗斯、拉美等地,此类原油品质占全球原油产量近40%,如阿联酋的迪拜原油、阿曼原油、伊拉克的巴士拉轻油、卡塔尔海洋油等。

小贴士

什么是“原油评价”?

国际上有上百种原油种类,贸易量较大的品牌超过70种,每个品牌的原油都有不同的指标,如API度、含硫量、含蜡量、酸值等等,这些品

质指标对炼油商来说十分重要。为了能准确反映每个原油牌号的品质,生产商一般会公布自己所生产牌号的原油评价。原油评价相当于原油的“三围表”,内容一般涵盖原油本身的物理与化学性质。有了原油评价作为依据,炼厂才能设计出针对该品牌的原油加工方案。

延伸阅读

混合原油的品质变化

世界各地的原油通常根据其出产地命名,例如英国北海布伦特、中国大庆、迪拜原油等。有正式名称的原油通常是距离较近的几个油田的原油的混合物,这样便于几个油田共享输油管道、油罐车和运输终端的设施。北海地区的原油就是类似的混合油,如布伦特原油和弗洛塔原油。来自不同油田的原油性质不同,同时各油田产量并不稳定,因此混合原油的品质也在发生变化。原油品质的短期变化是由于油田或管道的维修,而长期逐渐的变化则是由于不同油流产量增加或减少导致的。生产商要控制原油品质的变化,因为细小的变化对炼油商很重要,重大的品质变化须相应修订原油评价,但实际上,原油评价很难实时更新。炼油商们通常对某一原油的性质了如指掌,一旦该原油品质发生变化,他们可以向生产商及时反馈。一个很典型的例子是伊拉克的巴士拉轻油,由于新的高硫油田投产并汇入巴士拉油流,导致其品质发生巨大变化,受到了炼油商的抵制,巴士拉轻油与相同品质的原油价差一度拉得很大。为了维持巴士拉原油在市场中的地位,2015年6月开始,伊拉克国家石油营销组织(SOMO)将原本的巴士拉轻油分离成巴士拉轻油与巴士拉重油两个不同的牌号进行销售。

转自中期协

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