我国主要原油的特性分析.doc

石油是关系到国民经济以及国家安全的重要资源。我国人口众多，经济增长迅速，对以原油为主的石油资源需求旺盛，因此对国内国外两个资源、两个市场应有充分的认识，特别应正确认识国内原油的特性，将国内有限的资源用好用足。* j+ g, C: F9 M/ g& a目前，全国已发现的油田应在419个以上1。近几年来石油工业又有了较大发展，并相继发现了一些新油田。要对这么多的油田生产的原油进行逐一分析是不可能的。即使将它们划成大的油区，也很难进行全面的介绍。因此，我们选择了一些原油产量较大、原油性质代表性较强的油田作为讨论的对象，并按密度将这些油田所产原油分成轻质油、中质油、重质油进行分析。目的是想让读者对我国原油有一个基本的了解。9 V5 _3 ?( z p. x: _) | 0 _* l$ U4 U/ p, N1 m& 0 W4 一、我国原油的生产情况14; ! y# R$ o2 ?, r0 Q% l解放前，我国的石油工业十分落后，从1904年到1949年的46年间，只有台湾的苗粟、陕西延长、老君庙以及*独山子等少数几个油田，生产原油的总量仅为308万吨。解放后，我国的石油工业经历了恢复和创业、迅速提高以及稳步发展等几个阶段，先后发现了克拉玛依（1955）、冷湖（1956）、鸭儿峡（19561958）等油田。随后，又发现了大庆（1959）、胜利（1964）、大港（1964）、辽河（1967）和任丘（1972）等几个大油田。1980年后，在*准噶尔、塔里木、吐哈等三大盆地又发现了大量的工业油流。此外，海上油气资源也得到了较快的开发和利用，相继发现了埕北、渤中、绥中、锦州、流花、西江、惠州、秦皇岛、蓬莱等海上油田。1978年，我国原油的产量突破了1亿吨大关，1990年至今，我国原油的生产基本维持在1.41.6亿吨之间。表1列出了自1993年以来我国主要油田原油产量的情况。% N6 J( N$ p) * : O表1列出的原油基本上是我国的主要原油。需要指出的是，本文所分析的这些原油的特性都是近期原油评价的结果，而且由于油田的复杂性，这里提到的原油的特性只是该油田份额较大的外输原油的性质。如胜利管输原油的性质与齐鲁石化进厂原油的性质是不同的，但我们分析时，选用的是份额较大的胜利管输原油的性质。 r% y k w# h6 P t 表1 我国主要原油的产量原油产量1999年2000年2001年2002年2003年2004年大庆5450.25300.05150.25013.14840.04640.0胜利2665.22675.02668.02671.52665.52674.3辽河1430.41401.01385.01351.21322.11283.2*898.5920.0968.31005.01060.11111.1长庆430.1464.0520.1610.1701.6811.0延长211.9246.0316.4380.2552.9720.9塔里木418.6435.0472.6502.0525.3538.4吉林380.1375.0404.3444.0475.1505.5大港410.0400.0395.2393.9421.0488.4华北468.1456.0450.7438.0435.2432.3中原375.4377.0380.2380.0361.6335.1吐哈295.1285.0255.0251.0235.0225.0青海190.0200.0206.0214.0220.0222.0河南183.0185.0185.0188.0186.0188.3江苏145.3155.0157.0157.0158.2162.0冀东63.262.062.565.374.8100.3江汉84.187.095.296.595.196.0玉门40.143.052.060.170.075.0四川20.417.014.313.813.713.8滇黔桂3.43.03.33.02.72.9新星98.0240.0294.2293.0-中国海洋石油总公司合计1617.41757.01822.02098.62185.92439.7上海石油天然气总公司-58.947.338.031.9其他-3.00.8209.9343.2402.1全国合计15879.016086.016317.216886.616983.117499.21 T( J. Z* f% x- x7 m. p5 ?0 I0 _/ y二、原油的性质! P/ G9 - i / 原油是多种烃类和非烃类化合物的混合物，是一个十分复杂的体系。要将其准确分类是很困难的。为了讨论的方便，我们将我国原油按密度分成轻质油、中质油、重质油三个类别，其重要性质列在表2中。尽管这些原油的性质并不一定代表该油田所有原油的性质，但根据表1中2004年的产量数据可以粗略估计，我国原油普遍偏重。我国轻质油的产量约为3568万吨，占总产量的20.4%，中质油的产量约为8485万吨，占总产量的48.5，重质油的产量约为5446万吨，占总产量的31.1。从总体分析，我国原油还有轻质油收率少，蜡含量高，硫含量低，镍含量比钒含量高等特点。0 S! n$ N- o1 t5 w( o: 1、轻质油：轻质油的密度都在0.8466g/cm3以下。轻质油包括吐哈原油、惠州原油、延长原油、*原油和长庆原油，其特点是密度小，酸值、残炭、硫含量、镍含量低。氮含量都在0.14m%以下；钒含量除吐哈原油为3.70ppm外，其他原油的钒含量低于1.07ppm。这些原油的残炭2.31m%，镍含量2.78ppm，350馏分的收率除*原油外，其他原油的收率都在43.88m%以上，蜡含量在11.1221.67 m%之间。原油的硫含量除长庆原油稍高为0.12m%外，其他原油的硫含量都在0.07m%以下。此外，这些轻质油的酸值较低，酸值都小于0.07mg KOH/g。% i) r4 y) k( h2、中质油：中质油的密度和残炭分别在0.85300.8784g/cm3和3.105.10m%之间。这些原油包括青海原油、江苏原油、吉林原油、大庆原油、中原原油、江汉原油、玉门原油、塔里木原油、河南原油和华北原油。江汉、中原、塔里木等三种原油的硫含量较高，分别为0.77m%、0.74m%、0.70m%外，其他原油的硫含量都在0.36m%以下；氮含量除大庆为0.11m%、吉林为0.15m%、青海为0.20m%外，其他原油的氮含量都在0.3m%左右；中质原油的镍含量范围较宽，吉林、中原、大庆、塔里木原油的镍含量较低，在1.965.15ppm之间，而其他几种原油的镍含量较高，在10.3013.20ppm之间；钒含量除塔里木原油较高为15.60ppm外，其他原油的钒含量基本上小于或接近1ppm；部分原油350馏分的收率在30.0m%之间，但玉门原油、青海原油、中原原油、江汉原油350馏分的收率在38m左右，塔里木原油的收率甚至达到48.11m。大庆原油和吉林原油的酸值很小，仅为0.05mgKOH/g左右，而其他原油的酸值在0.120.60mgKOH/g范围内变化。我国中质油有一些明显特点，就是蜡含量普遍较高。从表2可以看出，除塔里木原油和玉门原油的蜡含量分别为2.69m、11.74m外，其他原油的蜡含量都在15m%以上。7 i0 S- ! G2 ! U/ U; * $ D% m% C. l4 0 t3 P4 x+ s! m i. Y; f: Y原油原油密度(20)API酸值表2 我国原油的主要性质, y/ F! 2 $ X w0 C- ?7 p n$ H& D( : U残炭硫含量氮含量镍含量钒含量蜡含量350收率分类名称g/cm3mgKOH/gw%w%w%ppmppmw%w%吐哈0.816740.90.071.500.070.071.303.7011.1257.25轻惠州0.824739.30.062.210.070.122.780.3221.6750.67质延长0.840436.10.061.800.070.141.600.3911.5849.84油*0.846335.00.061.800.030.071.831.0716.0438.21长庆0.846634.90.032.310.120.121.300.4115.5743.88青海0.853033.70.403.220.360.2010.300.6018.5238.53江苏0.856932.90.443.820.270.2510.900.1227.0031.56吉林0.861432.10.063.100.090.151.960.1528.5831.56中大庆0.861932.00.043.100.100.113.030.2329.7031.10质中原0.863631.60.225.100.740.382.121.2015.3038.09油江汉0.864231.50.174.670.770.2912.100.7319.3237.62玉门0.864331.50.124.900.110.2513.001.0511.7441.80塔里木0.864931.40.165.100.700.285.1515.602.6948.11河南0.876129.30.604.660.110.2913.200.6828.5829.60华北0.878428.90.114.960.330.3412.460.8015.1831.02冀东0.886327.50.975.100.140.194.610.3015.5436.98重大港0.895425.90.845.100.140.5215.000.4018.3627.95质胜利0.907923.80.986.770.850.3515.052.2016.8424.04油辽河0.951716.73.359.000.340.5146.801.543.3816.69渤海0.958915.63.619.370.340.4244.701.072.7821.30% 1 j B8 e6 _4 a5 |: W3 T& W4 u& _% Z! n* f& L# ) C7 m( 3、重质油：重质油的密度在0.8863g/cm3以上。冀东原油、大港原油、胜利原油、辽河原油、渤海原油都属此类。它们的残炭较高，在5.10m%以上；它们的氮含量也较高，一般都大于0.35m%；硫含量除胜利原油较高为0.85m%外，其他原油的硫含量都在0.140.34m%之间；镍含量除冀东原油较低外，其他原油在15ppm以上；350的收率除冀东原油较高为36.98m%外，其他原油都在28m以下。此外，从表2还可看出，与轻质油、中质油相比，重质油的酸值也是比较高的，在0.843.61mgKOH/g之间。! ! e# c: l$ f6 从表2汇集的我国主要原油的性质数据可以看出我国原油密度、酸值、残炭、硫含量、氮含量、镍含量、钒含量、蜡含量以及350馏分收率等性质数据的最大值与最小值。* c# u8 Z; - _/ d; S1 l8 _1、密度最小的原油是吐哈原油，密度为0.8167g/cm3，密度最大的原油是渤海原油，密度为0.9589g/cm3；+ m: 8 v# G ( p8 B9 l7 q( C H2、长庆原油的酸值最小，为0.03mgKOH/g。酸值最大的原油是渤海原油，其值高达3.61mgKOH/g。! F r% R8 S6 Y% ; a3、残炭最低的是吐哈原油，仅有1.50m%，而渤海原油的残炭高达9.37m%，是我国原油中残炭最高的。7 s2 f7 a/ N$ g; c4、除了密度、残炭很低外，吐哈原油的氮含量在我国原油中也是最低的，只有0.07m%，硫含量也只有0.07m%。而硫含量最高的是胜利原油，达0.85m%。过去我国江汉原油的硫含量比较高，近年来硫含量明显下降，1996年的硫含量仅为0.99m%，2004年进一步降低到0.77m%。氮含量最高的是大港原油，其含量达到0.52m%。* _: V* C9 l7 l/ Y/ c- ; l n* K5、镍含量最低的是吐哈和长庆原油，镍含量仅有1.30ppm，而辽河原油的镍含量则高达46.80ppm，是吐哈原油镍含量的36倍，是我国原油中镍含量最高的。% O- p. U3 ? V$ T0 ; K. X6、我国原油的钒含量普遍较低，钒含量比较高的原油较少。除塔里木原油15.60ppm，吐哈原油3.70ppm，胜利原油2.20ppm外，其他原油的镍含量都在1.54ppm以下。其中江苏原油的钒含量最低，为0.12ppm，吉林原油的钒含量也只有0.15ppm。* q/ H7 S& H& T2 T* r6 c- 7 U% z7、我国原油的蜡含量普遍较高。除塔里木、辽河、渤海等三种原油的蜡含量低于3.38m%外，其他原油的蜡含量都在11.12m%以上。其中大庆原油的蜡含量最高，达到29.70m%。/ D4 v0 B3 d9 C( : L8、350馏分收率最低的是辽河原油，仅为16.69m%，而收率最高的是吐哈原油，其含量高达57.25m%。( p- N* v# u2 E* b轻质油、中质油和重质油各种性质数据的变化范围列在表6中。将这些数据进行比较，可以看出这三类原油性质的明显差别以及原油性质变化的规律性。除钒含量、蜡含量等少数几种性质外外，三类原油各种性质的界限非常明显，只有少数的数据超出了表6给出的范围。y! r: 4 c! v) h 2 K- _) a% M& e: I三、我国原油直馏馏分的性质+ N- l. J4 Z1 : A0 u* ? g根据原油的性质以及研究的目的，可以将原油切割成各种馏分。这里只讨论原油的石脑油馏分、航煤馏分、柴油馏分、减压瓦斯油馏分、常压渣油及减压渣油的性质。! Y% ( w2 a7 Z3 i% i( w8 H1、石脑油馏分9 P6 g/ N5 q( c; A4 |) H/ _原油的石脑油馏分切割成200。过去这一段馏分称为直馏汽油，一般作为汽油池的调合组分。近些年来，这一段馏分很多作为乙烯裂解原料。由于直馏汽油的辛烷值低，将来作为汽油调合组分的可能性将越来越少。- q7 J5 2 o# G轻质油的石脑油馏分收率是比较高的，200馏分的收率在1428m%之间；而大部分中质油的石脑油馏分收率在1015m%之间，仅塔里木、玉门原油石脑油馏分收率较高，分别为20.66和16.56m%；重质油的石脑油馏分收率更低，全部在10m%以下。0 e t# 7 A5 g+ D从轻质油、中质油、重质油石脑油馏分的性质来看，所有馏分的硫含量、酸度都比较低，符合汽油产品质量要求。但石脑油馏分的辛烷值太低，只能作为汽油的调合组分。 , ) u2 j0 x( a9 V2、航煤馏分# G2 p4 A- J/ k航煤馏分的切割范围在140240之间。三种油的航煤馏分收率差别较大：轻质油的航煤收率是比较高的，在1319m%之间，中质油除塔里木、玉门原油分别为16.87和14.12m%外，其他原油在812m%之间，而重质油除冀东原油为9.85m%外，其他原油的收率都在8m%以下。- x5 a4 1 z F, J1 3 R. N我国原油航煤馏分的芳烃含量、硫含量符合国家标准。除惠州、*、长庆、吉林、大庆原油外，其他原油的航煤馏分冰点-47；轻质油、中质油中除延长、中原、塔里木、华北外，其他原油馏分的烟点符合标准；重质油馏分的烟点几乎都低于25mm，达不到产品质量要求。所有原油航煤馏分的酸值基本都超过了国家标准规定的上限值，必须进行精制。! p; L: I, i- # F3、柴油馏分: m# Q o1 h; p6 ; t0 H柴油馏分的切割范围在200350之间。+ x3 u* R/ & J. c( a ; K与其他类型的原油相比，轻质油柴油馏分的收率仍较高，在2432m%之间；中质油则较低，除塔里木、青海原油的收率分别为27.45和26.00m%外，其他原油的收率介于1925m%之间；重质油更低，除冀东原油为27.31m%外，其他原油的收率在1320m%范围内。0 |, p1 # d* d: 2 Y9 g我国柴油优级品的标准规定硫含量不超过0.2m%，酸度不超过7mgKOH/100ml，十六烷值不小于45。从表3表5的数据来看，大部分原油柴油馏分满足硫含量和十六烷值的要求。硫含量不合格的仅有江汉原油、胜利原油、塔里木原油和华北原油；根据十六烷指数推测，十六烷值不合格的可能有辽河和渤海原油。但是，酸度仅有轻质油、中质油中的大庆油、吉林油等少数几种油合格。除大庆油、吉林油以外，其他中质油的酸度在822mgKOH/100ml之间，重质油的酸度在15110mgKOH/100ml，必须进行深度精制。重质油柴油馏分的凝点较低，都在5以下；而大部分轻质油和中质油的凝点在7-9之间。) M4 R1 & 5 K9 H4、减压瓦斯油（VGO）馏分 p8 J1 V X6 b# f0 ! h在原油评价中，一般将350500的馏分切割为VGO馏分，并对其性质进行分析。! B6 e# v, J( 3 ( % 轻质油和中质油VGO馏分的收率比较接近，前者在2331m%之间，后者在2231m%之间，而重质油的收率要较轻质油和中质油高一些，在2833m%之间。- l( |/ I: X3 : S/ Z: e0 m9 Q在轻质油中，塔里木原油VGO馏分的硫含量都在0.11m%以下；在中质油中，华北原油、中原原油、塔里木原油、江汉原油VGO馏分的硫含量较高，分别为0.56m%、0.66m%、0.69m%和0.71m%，而其他中质油馏分的硫含量都小于0.26m%；重质油中大港、北疆原油催裂料的硫含量较低，而其他三种油的硫含量在0.230.56m%之间。6 K) y! t, O& 4 一般来讲，原油350500馏分的残炭较低，一般350馏分的收率在4256m%之间，但*原油常压渣油的收率较高，为61.79m%；中质油除塔里