第一节 原油的分类与评价
原油的分类与评价是石油炼制工业的基础研究工作之一。在实验室条件下，对原油进行一系列的分析、蒸馏等实验，以了解原油的性质、组成及类别，并估计直馏产品的产率及品质，为选择合理的石油炼制过程提供基础数据。
中国原油的主要特点是含蜡多，凝点高，硫含量低，钒含量极少，镍、氮含量中等。中国仅新疆油田及东部油田的个别地区生产一部分低凝原油。据有关数据，中国大庆、胜利、任丘的原油中汽油馏分较少，而渣油占1/3以上。含蜡原油适宜生产高质量的灯用煤油、柴油，重质馏分油是良好的催化裂化原料。从大庆原油中可生产高黏度指数的润滑油基础油，但含蜡原油在生产低凝产品、优质道路沥青方面比较困难。
一、原油的分类
原油的性质因产地而异。早期人们根据石油蒸馏残渣的性状，把石油分为石蜡基、沥青基（又称环烷基）、混合基（又称中间基）三类。以后，随着对石油性质及组成的进一步认识，提出了许多以性质、组成或产品质量为基础的分类法，如以特性因数为指标的分类。但由于石油组成复杂，同一类别的石油在性质上仍可能有很大差别。因此，迄今尚未有统一的标准分类法。目前，应用比较广泛的是化学分类法和工业分类法。
（一）化学分类法
原油的化学分类是以原油的化学组成为基础，通常用与原油化学组成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。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，不同原油间可进行粗略对比。
1.特性因数分类法
按照特性因数（K值）的大小，可以把原油分为如表2-1所示的三类。
表2-1 原油特性因数分类
2.关键馏分特性分类
关键馏分特性分类是以原油两个关键馏分的相对密度作为分类标准。用原油简易蒸馏装置，在常压下蒸馏取得250～275℃的馏分作为第一关键馏分，残油用不带填料的蒸馏瓶，在5.33kPa（40mmHg）减压下蒸馏取得275～300℃ （相当于常压395～425℃） 馏分作为第二关键馏分。测定以上两个关键馏分的相对密度，对照表2-2中的相对密度分类标准，决定两个关键馏分的类别为石蜡基、中间基或环烷基，最后按表2-3确定该原油所属类型。
表2-2 关键馏分的分类指标
表2-3 关键馏分分类类别
（二）工业分类法
原油工业分类又称商品分类，可作为化学分类的补充，在工业上有一定的参考价值。该分类可按相对密度、含硫量、含氮量、含蜡量、含胶质量来进行，其分类标准见表2-4。
为了更全面地反映原油的性质，我国现阶段采用的是关键馏分分类与含硫量分类相结合的分类方法，后者作为对前者的补充。根据这种分类方法，我国几种主要油田原油的类别见表2-5。
表2-4 工业分类法分类标准
表2-5 我国几种原油的分类标准
二、原油的评价
在国际原油交易过程中，石油并没有绝对的好坏之分，主要分为轻质原油和重质原油，根据用途选择采用何种。所谓原油评价就是在实验室采用蒸馏等方法，对原油进行全面的分析。原油评价的目的是根据原油性质确定某一原油应如何炼制，从而制定合理的加工方案，为新炼厂设计确定生产流程提供基本数据，并为现有炼厂指出改进方向。
原油评价分为如下四种类型：原油性质分析、简单评价、常规评价和综合评价。图2-1是原油综合评价流程。
图2-1 原油综合评价流程
1.原油性质分析
原油脱水后，首先测定水分、盐含量。如水分含量大于0.5%，需进行脱水。然后再测定密度、黏度、凝点、蜡含量、残炭、硫含量、氮含量、胶质含量、微量金属（铁、镍、钒、铜）含量等项目。
2.原油的实沸点蒸馏和窄馏分性质
原油实沸点蒸馏是在实验室中，用分离精确度比工业上更好的精馏装置，对原油进行常减压蒸馏，按沸点高低将原油分割成若干窄馏分。之所以称为实沸点蒸馏（真沸点蒸馏），是因为其馏出温度和馏出物的沸点相接近，但它远不能分离出单体烃来，馏出温度也不是馏出物的沸点。其设备由蒸馏釜和相当于一定理论塔板数的（一般为15～17块）精馏柱组成，如图2-2所示，可以是每馏出3%（质量分数）取一个馏分，也可以是每隔10℃取一个馏分。这样收集到的馏分，沸点范围很窄（10～20℃），故称窄馏分。在收集窄馏分时，要严格控制馏出速度，并记录相应的柱顶温度，直至釜底温度达350℃为止。此时停止加热，待釜内液体冷却至140℃左右时，开启真空泵，使系统处于减压下［残压，约1.33kPa（10mmHg）］继续蒸馏，并按同样方法截取窄馏分。当减压蒸馏至釜内残液温度达350℃时停止蒸馏，冷却后放出残油。在减压蒸馏时，柱顶温度是油品在减压下的沸点温度，必须换算为常压下的沸点。
图2-2 实沸点蒸馏装置
1—蒸馏釜；2—电炉；3—电炉架；4—蒸馏釜架；5—装油及抽油管；6—热电偶管；
7—填充物支网；8—铜管；9—冷凝器；10—蒸馏柱；11—保温层；12—压差计；
13—部分冷凝器；14—温度计；15—冷凝器；16—接受器；17—接受管；18—吸收器；19—压力缓冲器；20—真空泵；21—放气管；22—恒压调节器；23—压力计
将所得的窄馏分编号、称重，并测其体积，然后测定各个窄馏分的密度、黏度、凝点、闪点、折射率等。作出以馏出百分数为横坐标，以馏出温度为纵坐标的实沸点蒸馏曲线。
表2-6为大庆原油实沸点蒸馏和窄馏分性质数据。
表2-6 大庆原油实沸点蒸馏和窄馏分性质
①软化点。
3.原油及其窄馏分的性质曲线
由上述实验可知，每一个窄馏分是在一定的沸点范围内收集的一个较复杂的混合物，而对该窄馏分所测得的性质（如密度、黏度等）是将各馏分全部收集后进行测定的结果，它只表示该窄馏分性质的平均值。所以，在作原油的性质曲线时，就假定该平均值相当于该馏分馏出一半时的性质，所得的曲线称为中比曲线。例如表2-6中6号馏分是从馏出物占原油总收率的16.00%开始到19.46%完成的，因此，这一馏分测得的ρ20=0.8161g/cm3，黏度υ20=4.14mm2/s，就认为是相当于馏出量为
=17.73%时的数值。图2-3中的一些性质曲线都是中比曲线。
图2-3 大庆原油实沸点蒸馏曲线及各窄馏分性质（中比性质曲线）
三、原油加工方案简介
原油加工方案的确定取决于诸多因素，例如市场需要、经济效益、投资力度、原油的特性等。通常主要从原油特性的角度来讨论如何选择原油加工方案。
原油加工方案大致可分为以下三种类型。
①燃料型 主要生产各种轻质燃料油和重油燃料油。
②燃料-润滑油型 除了生产各种轻质燃料油之外，还生产润滑油产品。
③燃料-化工型 除了生产各种轻质燃料油之外，还生产化工原料及化工产品，例如某些烯烃、芳烃、聚合物的单体等。
1.燃料型
燃料型方案的主要产品是燃料油，同时用一部分汽油馏分进行铂重整生产芳香烃。这种流程称为简易型流程，多用于配合钢铁厂和发电厂的生产。常压重油还可以进行热解制气，以满足石油化工综合利用的需要。原油燃料型加工方案见图2-4。
图2-4 原油燃料型加工方案
胜利原油是含硫中间基原油，相对密度较大，含硫较多，胶质、沥青质含量也较多。与大庆原油相比，胜利原油汽油辛烷值较高，重整原料的芳烃潜含量较大，喷气燃料相对密度较大，结晶点较低。因此，胜利原油多采用燃料型加工方案。
2.燃料-润滑油型
此类炼厂除了生产燃料外，还生产润滑油，由于一部分原料油用来生产润滑油，因此，燃料和石油化工原料的产率就相应地降低了，该加工方案见图2-5。
图2-5 原油燃料-润滑油型加工方案
大庆原油是典型的低硫石蜡基原油，烷烃含量高，生产汽油的抗爆性较差，小于180℃馏分的马达辛烷值只有40左右，喷气燃料的相对密度较小，结晶点较高，只能生产2#喷气燃料。因此，大庆原油多采用燃料-润滑油型加工方案。
3.燃料-化工型
燃料-化工型炼厂除生产各种燃料外，还利用催化裂化装置生产液化气和铂重整装置生产苯、甲苯、二甲苯等作化工原料，以生产各种化工产品，如合成橡胶、合成纤维、合成树脂、合成氨等，使炼厂向炼油-化工综合企业发展，该加工方案见图2-6。
图2-6 原油燃料-化工型加工方案
随着石油炼制技术的不断发展，有些旧装置已逐渐被新装置所代替，如热裂化装置逐渐被催化裂化、加氢裂化装置代替，汽、煤、柴油的酸碱精制和润滑油的溶剂、白土精制被加氢精制代替，因此，前述的各种加工流程也不是固定不变的。