青海混合原油评价与加工方案的选择

张春兰，陈淑芬，杨兴锴，孟 石，侯复儒

（兰州石化职业技术学院石油化学工程系，甘肃兰州 730060）

原油是由各种烃类和非烃类组成的复杂混合物。不同油田生产的原油，因组成不同，往往具有不同的性质。不同性质的原油，必须相应采用不同的加工方法，以生产适当的产品，使原油得到合理利用。为进一步合理利用和加工青海混合原油提供可靠的生产和设计依据，提高企业的经济效益，对青海混合原油进行综合评价。

1 实验部分

1.1 实验原料与仪器

原料：青海混合原油来自兰州石化公司炼油厂。

主要仪器：SBD-Ⅷ型微机控制实沸点蒸馏装置、石油产品水分测定仪、黏度计、密度计、闪点测定仪、残炭测定仪等。

1.2 实验方法

原油评价过程中，用SBD-Ⅷ型微机控制实沸点蒸馏装置对青海原油切割成不同的馏分油，原油及其馏分油性质的测定按国家标准或行业标准方法进行实验[1]。

2 实验结果

2.1 青海混合原油的一般性质

青海混合原油的性质（见表1）。由表1 可知，青海混合原油的密度是846.3 kg/m3、沥青质的含量为0.2%、硫含量为0.47%、氮含量为0.17%、蜡含量为19.05%，具有密度小，氮、硫含量较低，凝点低的特点，沥青质的含量较低，蜡含量较高，属于优质轻质原油。

表1 青海混合原油性质

根据我国原油的分类方法[2]，将青海原油按常压温度切割出第一关键馏分油（250～275 ℃）和第二关键馏分油（395～425 ℃），并测定馏分油的密度，计算特性因数K，结果（见表2）。

表2 青海混合原油关键馏分分析

由表2 可以确定青海混合原油为低硫石蜡-中间基原油。

2.2 青海混合原油实沸点蒸馏及窄馏分性质

将青海原油在实沸点蒸馏装置上切割成窄馏分，然后测定各窄馏分油的性质，结果（见表3）。

表3 青海混合原油实沸点蒸馏及窄馏分性质

由表3 可以看出，＜200 ℃的汽油收率为23.39%，200～350 ℃的柴油收率为23.77%，300～500 ℃减压馏分油收率23.33%；200～350 ℃范围内的馏分油的柴油指数在72 以下，说明此馏分油的燃烧性能不好，因此需生产质量合格的柴油，必须对此馏分油需要二次加工；在320～350 ℃范围内馏分油的酸值和酸度最高，说明青海混合原油生产的重柴油浅度精制后，可生产符合质量要求的重柴油。

2.3 青海混合原油重整原料和直馏汽油性质分析

青海混合原油重整原料油和直馏汽油的性质（见表4）。

表4 重整原料性质

由表4 可知，IBP～150 ℃范围内的馏分油的烃类组成中烷烃含量较高，适合于作乙烯裂解的原料[3，4]，且芳烃潜含量为31.7%。虽然密度、砷、水含量和初馏点较高，但均在合格范围内，也可以作为生产芳香烃的催化重整的原料。IBP～180 ℃范围内的直馏汽油的辛烷值低，不能直接作为商品汽油，如果作为汽油的调合组分，还需进一步催化重整，生产高辛烷值汽油组分。

除此之外，IBP～180 ℃馏分油的10%和50%的馏出温度稍高外，其他性能均符合汽油的指标要求。

2.4 喷气燃料性质分析

将青海混合原油中切割出150～250 ℃的馏分作为喷气燃料，对其性质进行分析，结果（见表5）。

表5 150～250 ℃喷气燃料性质

青海混合原油150～250 ℃的馏分油的密度小、馏程温度高、碘值和酸度大、结晶点高，不适合生产1#、2#喷气燃料，但可以作为生产3#喷气燃料的原料。

2.5 直馏柴油性质分析

将青海混合原油切割出的250～300 ℃以及300～350 ℃的馏分油，对其作性质分析，数据（见表6）。

表6 直馏柴油性质

250～300 ℃馏分油的十六烷值和柴油指数高，说明此馏分油的燃烧性能好，但硫、氮含量和酸度较高，所以想作为柴油的调和组分，就必须加氢精制。凝点、冷滤点和闪点等满足-10#柴油的指标要求。

300～350 ℃的柴油馏分凝点较高，酸度、硫、氮含量较高，不适合作为低凝柴油的调和组分[5]。

2.6 润滑油馏分性质

青海混合原油切割出馏程为350～400 ℃以及400～450 ℃、450～500 ℃的馏分油，对其作性质分析，结果（见表7）。

表7 青海混合原油润滑油馏分性质

表7 青海混合原油润滑油馏分性质（续表）

由表7 可知，350～400 ℃、400～450 ℃、450～500 ℃的馏分油具有密度小、高凝点和低黏度的特点，酸值、硫和氮含量都较低，从结构族组成分析可知，三个馏分油中的总环数较小。所以这三个馏分油经过浅度精制和深度脱蜡工艺后，都可以作为生产润滑油基础油的原料。

2.7 青海混合原油渣油性质分析

将青海原油实沸点蒸馏后得到的＞350 ℃的常压渣油和＞500 ℃的减压渣油进行分析，分析结果（见表8）。

表8 常压渣油和减压渣油的性质

青海混合原油切割出的常压渣油和减压渣油的凝点都很高，说明其蜡含量高。减压渣油中重金属镍、铁含量很高，作为催化裂化原料，应控制掺炼比例，防止催化剂中毒[6]。

3 结论

（1）青海混合原油蜡含量较高，属于低硫石蜡-中间基原油，密度小，硫含量低，是优质的轻质原油。

（2）青海混合原油的150～250 ℃的馏分油可以作为生产3#喷气燃料的原料，但为了保证喷气燃料在高空中的低温流动性，应进行适当的脱蜡处理。

（3）该混合原油的IBP～150 ℃的馏分油中环烷烃含量较高，可以作为生产芳烃的催化重整的原料；IBP～180 ℃馏分油通过催化重整加工后，可以生产高辛烷值汽油组分。

（4）250～300 ℃馏分油经过加氢精制，降低酸含量，作为柴油的调和组分。300～350 ℃的柴油馏分凝点、酸度、硫、氮含量较高，不适合作为低凝柴油的调和组分。

（5）该混合原油的350～500 ℃减压馏分油中饱和烃含量较高，环状烃含量较少，经过浅度精制和深度脱蜡工艺后，都可以作为生产润滑油基础油的原料。

（6）该混合原油的常压渣油的残炭、金属及硫、氮含量很低，可以实现常压渣油全馏分催化裂化；减压渣油与减压馏分油掺混后，可作为重油催化裂化的原料。

4 建议

根据以上分析评价结果，对青海混合原油的加工方案提出如下建议：IBP～150 ℃的馏分油可作为生产芳烃的催化重整原料；150～250 ℃的温度范围内调节馏程，生产3 号喷气燃料；200～350 ℃范围内调节馏程，生产轻柴油的调和组分；350～500 ℃的馏分油可生产润滑油基础油；＞500 ℃的减压渣油与减压馏分油掺混后，可作为重油催化裂化的原料。所以该原油的加工方案建议为燃料-润滑油型。