【正文】 硫 低硫環(huán)烷中間基 大港混合原油 中間基 K= K=12 環(huán)烷 —中間基 低硫 孤島原油 2． 03 957． 4 11． 6 中間基 0． 89 0． 936 環(huán)烷基 高硫 高硫環(huán)烷 基 常減壓蒸餾技術(shù)問答 6 注：原油特性因數(shù)分類，對某些原油分類可能不當(dāng)，關(guān)鍵餾分分類較為合理，因為它對于沸點較低和沸點較高的餾分取不同數(shù)值 ，比較符合一般原油組成的實際情況。 表 11 關(guān)鍵餾分的分類指標(biāo) 關(guān)鍵餾分 石蠟基 中間基 環(huán)烷基 第一關(guān)鍵餾分(輕油部分） 204d 在 比重指數(shù) 40 (K) 204d 在 比重指數(shù) 3340 (K=) 204d 在 比重指數(shù) 33 (K) 第二關(guān)鍵餾分 204d 在 比重指數(shù) 30 K 204d 在 比重指數(shù) 20—30 （ K=） 204d 在 重指數(shù) 20 （ K） 常減壓蒸餾技術(shù)問答 5 表 12 關(guān)鍵餾 分特性分類 編號 輕油部分的類別 重油部分的類別 原油的類別 1 石蠟 (P) 石蠟 (P) 石蠟 (P) 2 石蠟 (P) 中間 (I) 石蠟 中間 (PI) 3 中間 (I) 石蠟 (P) 中間 石蠟 (IP) 4 中間 (I) 中間 (I) 中間 (I) 5 中間 (I) 環(huán)烷 (N) 中間 環(huán)烷 (IP) 6 環(huán)烷 (N) 中間 (I) 環(huán)烷 中間 (NI) 7 環(huán)烷 (N) 環(huán)烷 (N) 環(huán)烷 (N) （ 1）按原油的比重分類： 原油種類： 密度 kg/m3 輕質(zhì)原油 830 中質(zhì)原油 830～ 904 重質(zhì)原油 904～ 966 特重質(zhì)原油 966 （ 2） 按原油的含硫量分類： 原油種類 含硫量 低硫原油 %(w) 含硫原油 ～ 2%(w) 高硫原油 2%(w) 但世界各國都按本國所使用原油性質(zhì)規(guī)定，互不相同，以上所列的數(shù)可看作是分類的參考標(biāo)準。 （ 2）關(guān)鍵餾分的特性分類： 原油在實沸點蒸餾裝置餾出約 250℃ ～ 275℃和 395℃ ～ 425℃餾分分別作為第一關(guān)鍵和第二關(guān)鍵餾分，測定以上兩個關(guān)鍵餾分的比重，對照表 11 中的比重分類標(biāo)準，決定兩個關(guān)鍵餾分的屬性，最后按照表 12 確定該原油 為所列七種類型中的一種。 特性因數(shù) (K)大小，原油分為三類： 特性因數(shù) (K) K 石蠟基原油 特性因數(shù) (K) K 中間基原油 特性因數(shù) (K) K 環(huán)烷基原油 石蠟基原油一般含烷烴量超過 50%，其特點是比重小，凝固點高含硫、含膠質(zhì)低。在原油的化學(xué)分類中，最常用的有特性因數(shù)分類及關(guān)鍵特性分類。 常減壓蒸餾技術(shù)問答 4 原油有哪幾種分類法，我國幾種典型原油怎樣分類？ 原油的組成極為復(fù)雜，對原油的確切分類是很困難的，原油性質(zhì)的差別，主要由于化學(xué)組成不同，所以一般傾向于化學(xué)分類，但有時為了應(yīng)用方便，也采用工業(yè)分類。 在原油非烴化合物中，大部分是膠狀、瀝青狀物質(zhì)，它們在原油中的含量相當(dāng)可觀，我國目前各主要原油中，含有大約百分之之十幾至四十幾的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。原油中的氮化物可分為堿性和非堿兩類。在我國大多數(shù)原油含氮量均低于千分之五。 環(huán)烷酸在原油餾分中的分布規(guī)律很特殊，在中間餾分中（沸程約為 250～ 350℃左右）環(huán)烷酸含量最高，而在低沸程餾分以及高沸重餾分中環(huán)烷酸含量都比較低。 在原油的酸性氧化物中，以環(huán)烷酸為最重要，它約占原油酸性氧化物的 90 %左右。酸性氧化物中有環(huán)烷酸、脂肪酸以及酚類，總稱為石油酸。 原油中的氧大部分集中在膠狀、瀝青狀物質(zhì)中，除此之外，原油中氧均以有機化合物存在。 直餾中間餾分中的硫化物主要是硫醚類和噻吩類。 硫在原油中的存在形態(tài)已經(jīng)確定的有：元素硫（ S）、硫化氫（ H2S）、硫醇（ RSH）、硫醚（ RSR）、二硫化物（ RSSR′）、環(huán)硫醚、噻吩及其同系物。 原油中的非烴化合物主要包括含硫、含氧、含氮化合物以及膠狀、瀝青狀物質(zhì)。非烴化合物的存在對原油的加工及產(chǎn)品的使用性能具有很大的影響。 原油中還含有一些高熔點、在常溫下為固態(tài)的烴類，它們通常在原油中是處于溶解狀態(tài)，但 如果溫度降到一定程度，其溶解度就會有一部分結(jié)晶析出，在工業(yè)上稱之為蠟，它們主要是分子量很大的正構(gòu)烷烴，少量的異構(gòu)烴、環(huán)烷及極少量芳香烴。芳香烴除包括含單環(huán)、雙環(huán)、三環(huán)芳香環(huán)外，還含有四環(huán)的甚至多于四個芳香環(huán)的額芳烴。 高沸點如潤滑油餾分中含有 C20～ C36 左右的正構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴。 原油含的液體狀態(tài)按其沸點不同，可分為低沸點餾分、中間餾分以及高沸點餾分。 在原油伴生氣中還經(jīng)常雜有非烴氣體，其中最主要的是二氧化碳、氮氣。 原油中的烴類組成是什么？ 原油中的烴類主要含有烷烴、芳香烴，一般不含稀烴，只有在原油的二次加工產(chǎn)品中含有稀烴，這些烴類組成是以氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)的化合物存在，原油伴生氣主要是甲烷及其低分子同系物組成的，因組成不同可分為干氣（ 貧氣）及濕氣（富氣）。 上述各種元素并非以單質(zhì)出現(xiàn)，組成原油的化合物主要是碳元素和氫元素，是以烴類化合物的形式存在。 原油是由哪些元素組成的？這些元素以什么形式存在的？ 組成原油主要元素是碳、氫、硫、氧，其中碳的含量占 83～ 87%，氫含量占 11～ 14%， 兩者合計達 96～ 99%， 其余的硫、氮、氧及微量元素總共不過 1～ 4%，微量元素包括金屬與非金屬元素，在金屬中量最重要的是釩 (V)、鎳 (Ni)、鐵 (Fe)、銅 (Cu)、鉛 (Pb)。 常減壓蒸餾技術(shù)問答 1 目錄 第一章 原油性質(zhì)及評價 .................................. 2 第二章 產(chǎn)品種類和性質(zhì) .................................. 9 第三章 加工方案和工藝流程 ............................. 17 第四章 蒸餾原理 ....................................... 25 第五章 塔及其操作 ..................................... 38 第六章 加熱爐及其操作習(xí)題 ............................. 73 第七章 冷換設(shè)備及其操作 ............................... 94 第八章 泵及其操作 .................................... 104 第九章 抽真空系統(tǒng) .................................... 125 第十章 蒸汽發(fā)生器 .................................... 133 第十一章 電脫鹽及精制 ................................ 138 第十二章 裝置開停工 ................................. 144 第十三章 儀表 ....................................... 169 第十四章 節(jié)能 ....................................... 186 常減壓蒸餾技術(shù)問答 2 第一章 原油性質(zhì)及評價 原油的一般性狀是什么？ 我們所說的原油是指地下開采出來的未經(jīng)加工的石油。 原油通常是淡黃色到黑色的，流動或半流動的，帶有濃烈氣味的粘稠液體，密度一般小于 1000kg/m3， 但世界各地所產(chǎn)原油從外觀到性質(zhì)都有不同程度的差異，從顏色看，絕大多數(shù)原油都是 黑色的，但也有暗黑、暗綠、暗褐色的；從凝固點來看也有很大差異，我國沈北混合原油高達 54℃，而新疆克拉瑪依原油則低于 50℃。在非金屬元素中主要有氯 (Cl)、硅 (Si)、磷 (P)、砷 (As)等 ，這些元素雖然含量極微，但對原油的煉制工藝過程影響很大。硫、氮、氧這些元素則以各種含硫、含氧化合物以及兼含有硫、氮、氧多種元素的高分子的膠狀和瀝青狀物質(zhì)存在于原油中，它們統(tǒng)稱為非烴類化合物。在干氣中，含有大量的甲烷和少量的乙烷，丙烷等氣體，而在濕氣中，除含有較多的甲烷、乙烷外，還含有少量易揮發(fā)的液態(tài)烴如戊烷、己烷直至辛烷蒸汽，還可能有少量的芳香烴及環(huán)烷烴存在。在含硫原油產(chǎn)地的原油伴生氣中，常有硫化氫的存在。低沸點餾分如在汽油餾分中含有 C5～ C11的正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴、單環(huán)環(huán)烷烴、單環(huán)芳香烴（苯系 )中間餾分如在煤油、柴油餾分中含有 C10～ C20的正異構(gòu)烷烴、帶側(cè)鏈的單環(huán)環(huán)烷烴、雙環(huán)及三環(huán)環(huán)烷烴、雙環(huán)芳香烴、環(huán)烷 芳香的混合烴。環(huán)烷烴包括 常減壓蒸餾技術(shù)問答 3 從單環(huán)直到六環(huán)甚至高于六環(huán)的帶有環(huán)戊烷或環(huán)己烷的環(huán)烷烴，其結(jié)構(gòu)主要是以稠環(huán)類型為主。此外，在芳香環(huán)中還含有為數(shù)不等，多至 5～ 6 個環(huán)的環(huán)烷 芳香混合烴，它們主要也是呈稠合型的。 原油中非烴組成是什么？ 原油中含有相當(dāng)數(shù)量的非烴化合物，尤其在原油重餾分中其含量更高。在原油加工過程中，絕大多數(shù)的精制過程都是為了解決非烴化合物的問題。 硫在原油餾分中的分布一般是隨著餾分沸程的升高而增加，大部分硫均集中在重餾分和渣油中。 直餾汽油餾分中的有機含硫化合物有硫醇、硫醚以及少量二硫化物和噻吩。 高沸餾分中含硫化物大部分也是稠環(huán)、硫原子也多在環(huán)結(jié)構(gòu)上。這些含氧化合物，可分為酸性氧化物和中性氧化物兩類。中性氧化物 有醛、酮等，它們在原油中含量極少。環(huán)烷酸的含量，因原油產(chǎn)地不同而異，一般多在 1%以下。 原油中氮含量一般在萬分之幾至千分之幾。大部分氮也是以膠狀、瀝青狀物質(zhì)形態(tài)存在于渣油中。所謂堿性氮化物是指用高氯酸（ HCIO） 在醋酸溶液中滴定的氮化物，非堿性氮化物則不能。 膠狀、瀝青狀物質(zhì)是原油中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，分子量最大的物質(zhì)，在其組成中除了碳、氫、氮以及一些金屬元素。 1）化學(xué)分類： 原油的化 學(xué)分類是以它的化學(xué)組成為基礎(chǔ)，但因為有關(guān)原油化學(xué)組成的分析比較復(fù)雜，所以分析比較復(fù)雜，所以通常都利用原油的幾個與化學(xué)組成有直接關(guān)聯(lián)的物理性質(zhì)作為分類基礎(chǔ)。 特性因數(shù)分類 研究各族烴類的性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)：將各族烴類的沸點（ Ro )的立方根對比重（ )作圖，都近似直線，但其斜率不同，因此將此斜率命名為特性因數(shù) K。 環(huán)烷基原油一般比重大，凝固點低； 中間基原油的性質(zhì)則介于上述二者之間。 2) 原油工業(yè)分類（商品分類） 原油的商品分類可以作為化學(xué)分類的補充，在工業(yè)上也有一定的參考價值，分類的根據(jù)包括：按比重分類、按含硫量分類、按含氮量分類、按含蠟量分類、按含膠質(zhì)質(zhì)量分類等。 （ 3）根據(jù)上述分類原則，我國幾種原油的分類如表 13 所示。 原油評價的內(nèi)容是什么？如何評價我國幾種典型原油的性質(zhì)？ 原油評價是對原油的一般性質(zhì)及特點進行一系列化驗分析得出的數(shù)據(jù)和結(jié)論。為了確定煉油廠加工總流程及產(chǎn)品方案，必須進行原油的綜合評價，特別是在我國原油日趨變重和加工多種原油混合油時，更有重要意義。 原油的實沸點蒸餾，分析原油窄餾分收率及性質(zhì)，并繪出原油實沸點曲線。 餾分的族組成測定，進行汽油，柴油和重餾分油的烴族組成分析，進行潤滑油，石蠟和地蠟的潛含量測定。 大慶原油是一種低硫，低膠，高含蠟，凝固點高的石蠟基原油，由于含烷烴多， 所以，在其各個餾分中，烷烴的相對含量高，生產(chǎn)汽油抗爆性較差，小于 180℃餾分，馬達法辛烷值僅 40左右，航煤的比重較小，結(jié)晶點較高，故只能符合 2號噴氣燃料規(guī)格。同時，在加工中，設(shè)備腐蝕問題不大，大慶原油的餾分組成較重，故需采取二次深度加工，以提高輕質(zhì)透明燃料收率，潤滑油餾分的粘溫特性好，但凝固點高，加工時需要脫蠟。 性 質(zhì) 大慶混合原油 勝利混合原油 孤島混合原油 遼河曙光原油 中原混合原油 大港 原油 克拉瑪依混合原油 密 度 kg/m3 粘度 50℃厘斯 28 凝固點 ℃ 24 20 4 10 32 20 含蠟量（吸附法） % 蠟熔點 ℃ 瀝青質(zhì) % 0 硅膠膠質(zhì) % 8 殘?zhí)? % 含硫 % 含氮 % 含鹽 mgNacl/L 140 74 常減壓蒸餾技術(shù)問答 7 性 質(zhì) 大慶混合原油 勝利混合原油 孤島混合原油 遼河曙光原油 中原混合原油 大港 原油 克拉瑪依混合原油 水分 % 餾程 初餾點 ℃ 72 71 93 80 60 82 73 200℃餾出 %(重 ) 12 300℃餾出 %(重 ) 25 15 25 31 特性因數(shù) K ～ 重金屬 Fe pp