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1、第二节第二节 原油的实沸点蒸馏曲线原油的实沸点蒸馏曲线、性质曲线和产率曲线性质曲线和产率曲线 原油的实沸点蒸馏曲线、性质曲线原油的实沸点蒸馏曲线、性质曲线和产率曲线实制定原油切割方案和进行和产率曲线实制定原油切割方案和进行炼油过程工艺设计计算所必不可缺的重炼油过程工艺设计计算所必不可缺的重要资料。由于其标绘方法不同，使用方要资料。由于其标绘方法不同，使用方法也有差别。法也有差别。12/29/20221一一、原油的实沸点蒸馏曲线、原油的实沸点蒸馏曲线 实沸点蒸馏是用来考察石油馏分组成的实验方法。该实沸点蒸馏是用来考察石油馏分组成的实验方法。该装置是一种间歇式釜式蒸馏设备，带有一个分离效果比工装置
2、是一种间歇式釜式蒸馏设备，带有一个分离效果比工业装置好的精馏柱（理论板数为业装置好的精馏柱（理论板数为1517）。原油在实沸点蒸）。原油在实沸点蒸馏装置中，按沸点高低被分割成许多窄馏分。一般每按馏装置中，按沸点高低被分割成许多窄馏分。一般每按3（重量或体积）取一个馏分，或每隔（重量或体积）取一个馏分，或每隔10C取一个馏分。所取一个馏分。所谓实沸点（或真沸点）蒸馏是表示分馏精确度较高，其馏谓实沸点（或真沸点）蒸馏是表示分馏精确度较高，其馏出温度接近馏出物沸点的意思，在工艺上一般把这个馏出出温度接近馏出物沸点的意思，在工艺上一般把这个馏出温度看成是近似馏出物的温度看成是近似馏出物的“真沸点真沸点
3、”，但并不是说真的能，但并不是说真的能分离出一个一个的纯烃。分离出一个一个的纯烃。12/29/20222 将窄将窄馏分按沸点顺序编号、称重并测定体积；把整馏分按沸点顺序编号、称重并测定体积；把整理后的数据列表，就可以得到如表理后的数据列表，就可以得到如表 I-5-5 和表和表 I-5-6 中前中前四列数据。表四列数据。表 5-2和表和表 5-2分别是大庆混合原油和胜利混分别是大庆混合原油和胜利混合原油的实沸点蒸馏数据和窄馏分性质。以馏出温度为合原油的实沸点蒸馏数据和窄馏分性质。以馏出温度为纵坐标，以馏出百分数（国内常用重量、欧美多用体积）纵坐标，以馏出百分数（国内常用重量、欧美多用体积）为横坐
4、标，将上列数据作图，得到如图为横坐标，将上列数据作图，得到如图 5-2 中的实沸点中的实沸点蒸馏曲线（大庆原油）。从实沸点蒸馏曲线可以得到沸蒸馏曲线（大庆原油）。从实沸点蒸馏曲线可以得到沸点与收率的关系。点与收率的关系。按原油评价内容的要求，分别测定实沸点蒸馏所得按原油评价内容的要求，分别测定实沸点蒸馏所得各窄馏分的性质，如密度、粘度、凝点等。根据这些数各窄馏分的性质，如密度、粘度、凝点等。根据这些数据进行标绘，可以得到各窄馏分的性质曲线据进行标绘，可以得到各窄馏分的性质曲线。12/29/20223表表表表 I-5-5 I-5-5 大庆混合原油实沸点及窄馏分性质大庆混合原油实沸点及窄馏分性质大
5、庆混合原油实沸点及窄馏分性质大庆混合原油实沸点及窄馏分性质馏分馏分号号沸点范围沸点范围C占占重油（重）重油（重）相对密度相对密度运动粘度，厘斯运动粘度，厘斯凝凝点点C苯胺苯胺点点C闪点（开）闪点（开）C每每馏分馏分总总收率收率d420d47020C50C100C1初馏初馏1122.982.980.710854.121121563.156.130.74610.890.6459.031561953.229.350.76991.270.89-6562.241952253.2512.600.79582.031.26-4166.47852252573.4016.000.80922.811.63-2471
6、.262572893.4619.460.81614.142.26-977.212572893133.4422.900.81735.933.01484.883133353.3726.270.82518.333.841.731368.015793353553.4529.720.83480.79854.992.072291.6103553743.4333.150.83630.80006.242.5129184113743943.3536.500.83960.80407.702.8634123944153.5540.050.84790.81239.513.3338206134154353.3943.4
7、40.85360.818713.344.2243144354563.8847.320.86860.834921.925.864523815456 4754.0551.370.87320.83957.054816475 5004.5255.890.87860.84568.925228217500 5254.1560.040.88320.850211.5255渣油渣油52538.598.540.93574112/29/20224馏分馏分号号酸度毫克酸度毫克 KOH /100毫升毫升折射率折射率平均平均分子分子量量特特性性因因数数K粘重粘重指指数数结构结构 族组成族组成nD20nD70CP%CN%C
8、A%RNRA10.981.39959821.581.417212112.032.671.435014312.043.021.444517211.952.741.450219412.065296.00.720.1463.651.456021712.17021.58.50.610.2374.391.456524612.37517.57.50.510.2087.181.461226412.37516.58.50.590.2497.981.445029212.30.78177158.00.580.25100.081.445529912.50.78076168.00.650.25110.091.4472
9、32812.50.78277167.00.770.21120.221.451534912.50.7917418.57.50.820.28130.121.456038712.60.79476.5149.50.750.44140.061.464142012.50.80971.518.5101.250.50150.051.467543812.50.8117217111.210.57160.031.469712.60.815170.031.473012.60.819渣油渣油12/29/20225表表表表 I I-5-6 -5-6 胜利混合原油实沸点及窄馏分性质胜利混合原油实沸点及窄馏分性质胜利混合原油
10、实沸点及窄馏分性质胜利混合原油实沸点及窄馏分性质馏分号馏分号沸点范围沸点范围C占占重油，（重）重油，（重）相对密度相对密度d420运动粘度，厘斯运动粘度，厘斯每每馏分馏分总总收率收率20C50C70C1初初馏馏1282.892.890.72572128 1802.945.830.77831.113180 2103.058.870.81611.994210 2553.1312.000.82883.335255 2853.1515.150.83005.146285 3053.2318.380.83207.657305 3253.1721.630.838010.768325 3403.2124.74
11、0.853815.866.032.299340 3713.2027.950.85868.172.8510371 3923.2231.370.863610.643.5811392 4143.2534.410.873915.264.6012414 4303.4137.830.890919.647.2413430 4503.3141.140.898345.308.6314450 4583.3044.440.900054.489.7215458 4703.3047.740.906869.6511.1616470 4943.3651.040.910283.8212.61渣油渣油8.9612/29/202
12、26馏分号馏分号折射率折射率凝点凝点C苯胺苯胺点点C酸度毫克酸度毫克KOH/100毫升毫升酸值毫克酸值毫克KOH/克克含含硫硫nD20nD7011.41131.120.010121.43783.070.04931.45685.730.14941.46423064.510.620.24251.4634 1472.119.000.36361.4664 482.121.800.41071.4702484.424.590.48081.47921.45721483.138.560.50791.48221.46222448.200.520101.48421.4642300.780.653111.48821
13、.4682350.920.571121.49681.4763360.540.558131.49981.4798430.340.536141.50201.4820450.380.598151.50421.4842450.390.625161.50801.4880460.460.758渣油渣油12/29/20227图图图图 5-2 5-2 大庆萨尔图混合原油的实沸点蒸馏曲线及各窄馏分的性质曲线大庆萨尔图混合原油的实沸点蒸馏曲线及各窄馏分的性质曲线大庆萨尔图混合原油的实沸点蒸馏曲线及各窄馏分的性质曲线大庆萨尔图混合原油的实沸点蒸馏曲线及各窄馏分的性质曲线收率，重收率，重密密度度，20沸沸点点，C0.
14、650.700.750.800.8512/29/20228二二、性质曲线、性质曲线 由于原油是一个复杂的混合物，由实沸点蒸馏所得的窄馏分都是在一定沸点范围内收集的，所以窄馏分仍然是一个较复杂的混合物，因此所测得的窄馏分性质是组成该馏分的各种化合物性质的综合表现，具有平均的性质。在作原油性质曲线时就必须假定窄馏分的这一平均值是相当于该馏分馏出一半时的性质,这样标绘得到的性质曲线称为中比曲线,或称为中百分比曲线。例如表 I-5-5 中的第六个窄馏分是从总收率16.00%开始到19.46%结束,因此其相对密度d420=0.8161,粘度20=4.14等性质可以认为是相当于馏出量为(16.00+19.
15、46)/2=17.73%时的性质。如果要知道原油蒸出 23.0%以后再蒸出 4%的馏分性质,只需要在中比曲线上 查找总馏出率相当于23+4/2=25%时的性质。从图 I-5-2 中可以看出总馏出率为25%时，凝点约为+15C、d420=0.828、20C8.7厘斯、50C4厘斯等等。性质曲线通常与蒸馏曲线画在同一张图上，但需注意选择坐标，以免曲线交叉。12/29/20229 图 5-2 中的性质曲线都是中比曲线，这种中比曲线有一定的局限性。因为原油的性质除相对密度具有近似的可加性外，其它性质均无可加性。所以由窄馏分性质标绘的中比曲线，只能表明窄馏分的性质变化情况，如果要查定宽馏分的性质，显然是
16、不可靠的，馏分愈宽，误差愈大。因此中比曲线不能作为制定原油加工方案或切割方案的根本依据，只能参考它来估计蒸馏所得各个馏分的大致性质。12/29/202210三三、产率曲线、产率曲线 由于从性质曲线查定宽馏分性质是不可靠的，为了求定某一馏分在不同产率时准确的性质数据，必须制作各种产品的产率曲线，最常用的汽油和重油的产率曲线。12/29/202211 所谓产率曲线是以某特定油品的不同产率为横坐标，相应产率下油品的物性为纵坐标描绘而成。例如在确定润滑油减压流程方案时，需要知道蒸到不同深度所剩下残油的性质，就必须从重油产率曲线中得到。作法是在实沸点蒸馏时尽可能把原油中最重的馏分蒸出来，剩下一个残油，然
17、后把残油依次和它相邻的窄馏分按产率比例混合，得到占原油产率不同的重油样品，分别测定这些重油的性质。例如大庆原油最终残油为38.50，残油前一个馏分的收率为4.15，将此馏分的一部分与残油的一部分按其原油收率的比例混合，并测定混合油的性质，就得到产率为（38.50+4.15）42.65时残油的性质。这样依次掺和所得到的曲线称为产率曲线或不同拔出深度重油性质曲线，如图I-5-3 所示。12/29/202212 同样以原油中最轻的一个汽油馏分为基本馏分，依次与后面的各个窄馏分按收率混合，并测定混合物性质，则可得到汽油的产率曲线。根据需要，按上述原则可以得到任何油品的产率曲线。从上面的说明可知，产率曲
18、线与表示平均性质的中比曲线不同，它表示的是累积性质，能准确而清楚的表明不同产率下该油品的各种性质。12/29/202213 不同产率下油品的性质数据，有时不以产率曲线形式表示，而是列成数据表格形式。表 I-5-7 表 I-5-14 列出大庆原油和胜利原油的重整原料、汽油、航空煤油、柴油、裂化原料、润滑油和重油的产率和性质数据。12/29/202214表表表表 5-3 5-3 重整原料和汽油馏分性质重整原料和汽油馏分性质重整原料和汽油馏分性质重整原料和汽油馏分性质 原原油油 沸点范围沸点范围C占占原原油油 密度密度20馏馏 程，程，C 折射率折射率nD20酸度酸度毫克毫克KOH/100毫毫升升初
19、馏初馏点点 10 50 90干干点点 大大庆庆451154.400.71026180921101.400960 1305.150.724174921061261391.4070初馏初馏1300.7109547596.51360.9初馏初馏2000.743962941371961.1 胜胜利利初馏初馏1232.40.7112567188130初馏初馏1800.747860901251601743.26初馏初馏2000.7576631061431811995.0312/29/202215 原原油油 含硫含硫含含砷砷ppb实际胶实际胶质毫克质毫克/100毫升毫升铜铜片片腐腐蚀蚀族族组成，组成，辛烷值
20、，（四乙辛烷值，（四乙基克基克/公斤）公斤）烷烃烷烃环烷环烷烃烃芳烃芳烃非非烃烃00.51.3 大大庆庆54.6442.891.4751.1945.443.370.00916356.241.72.10.020374959 胜胜利利1251.839.877.50.8364.652.074.447.270.612/29/202216表表表表 l-5-8 l-5-8 航空煤油馏分性质航空煤油馏分性质航空煤油馏分性质航空煤油馏分性质 原原油油 沸点范沸点范围围C 占原占原油油 密度密度20馏馏 程，程，C 闪点闪点C初初馏馏点点10509098 大大庆庆1452206.60.7818158172186
21、208223411452300.78451581761922162361302308.850.780714816718721522735 胜胜利利1302306.90.7932134156.5181213230311302407.70.7951137158186.52212363512/29/202217 原原油油粘度，厘斯粘度，厘斯酸度酸度毫克毫克KOH/100毫升毫升碘值，碘值，克碘克碘/100克克 芳香芳香烃烃 硫含硫含量量 腐蚀腐蚀（铜片）（铜片）结结晶晶点点C净热净热值千值千卡卡/公公斤斤 20C 40C 大大 庆庆 1.536.510.482.926.940.018合格合格5110
22、429合格合格471.485.470.412.488.060.026合格合格5210452 胜胜利利1.355.279.270.2117.40.079不不合格合格631.475.769.690.4217.6不不合格合格5912/29/202218表表表表 I-5-9 I-5-9 煤柴油馏分性质煤柴油馏分性质煤柴油馏分性质煤柴油馏分性质 原原油油 沸点范围沸点范围C 占原占原油油 密度密度20 馏馏 程，程，C苯苯胺胺点点C初馏初馏点点105090终馏终馏点点 大大庆庆180300 0.8072203219246276 18035022.10.814220722927131633180.1200
23、35020.30.816923224927831733081.0 胜胜利利18035019.00.827020523728031833275.420034016.20.827623124727130632473.923035015.20.8311250265290320.533377.812/29/202219 原原油油 柴油柴油指数指数 凝凝点点C 粘度，粘度，厘斯厘斯 20 C 硫含硫含量量 闪点闪点C酸度，酸度，毫克毫克KOH/100毫克毫克 腐蚀腐蚀（铜片）（铜片）十十六六烷烷值值 大大庆庆0.0288172.97 54.450.046932.0合格合格72.60 25.020.064
24、1052.02合格合格 胜胜利利64.9 124.85818520.1合格合格5663.7 185.7419.0合格合格65.2106.3211211721.3合格合格12/29/202220表表表表 I-5-10 I-5-10 裂化原料油性质裂化原料油性质裂化原料油性质裂化原料油性质 原原油油 沸点范围沸点范围C 占原占原油油 特性特性因数因数K 密度密度20 凝凝点点C 折射率折射率nD70粘度，厘粘度，厘斯斯 含硫含硫量量 含蜡含蜡量量50 C100 C 大大庆庆32055027.2212.40.8546391.457112.47 4.030.1837.7735055021.9212.4
25、50.8574421.459615.54 4.670.1742.85 胜胜利利35550027.00.8876391.474225.26 5.940.47354510387.63905004039.60 7.950.5612/29/202221 原原油油平平均均分分子子量量残残炭炭结构族组成结构族组成微量金属，微量金属，ppmCPCNCARNRAV FeNiCu 大大庆庆3590.0373.85 15.65 10.770.770.443800.0374.46 14.31 11.230.750.490.150.18 胜胜利利 3826225131.40.50.170.382.5 0.20.50.
26、070.21.5 0.2350C400C500C300C400C500C占占原油，原油，重重67.659.940.3881.968.047.1密度，密度，200.89740.90190.92090.92660.94630.9698凝点，凝点，C354245354050残炭，残炭，4.65.37.87.99.613.9微量金属，微量金属，ppmNi3.754.57.0313646V0.030.041.31.52.2Fe0.601.151.10Cu1.271.150.851.63.44.012/29/202229 重重 油油大大 庆庆 原原 油油胜胜 利利 原原 油油350C400C500C300
27、C400C500C运动粘度，运动粘度，100C，厘斯厘斯26.9740.76111.4543.92139.7861.7灰分，灰分，0.00150.00290.00410.0560.0480.10针入针入度，度，25 C，1/10毫米毫米223延度，延度，25 C，厘米厘米33软化点，软化点，C40.5硫含量，硫含量，0.310.350.371.041.26闪点，（开）闪点，（开）C231262324恩氏恩氏粘度，粘度，100 C3.645.5015.0412/29/202230表表表表 I-5-15 I-5-15 大庆和胜利原油的渣油中润滑油组分大庆和胜利原油的渣油中润滑油组分大庆和胜利原油的
28、渣油中润滑油组分大庆和胜利原油的渣油中润滑油组分 （P+N+P+N+轻轻轻轻A)A)及其性质及其性质及其性质及其性质项项 目目大庆原油大庆原油535C 渣油中渣油中P+N+轻轻A胜利原油胜利原油500C 渣油中渣油中P+N+轻轻A收率收率(重重),%占渣油占渣油20.619.1占原油占原油6.69.0密度密度,200.89190.9083折射率折射率,nD201.49181.4986平均分子量平均分子量903680凝点凝点,C220粘度粘度,厘斯厘斯37.8 C536.1150 C262.50271.598.9 C36.20100 C35.8029.7812/29/202231项项 目目大庆原
29、油大庆原油535C 渣油中渣油中P+N+轻轻A胜利原油胜利原油500C 渣油中渣油中P+N+轻轻A粘度比粘度比,50C/100C7.39.12粘度指数粘度指数10784结构族组成结构族组成CP%70.560CN%24.533CA%5.07.0RN 3.693.9RA0.550.5含硫量含硫量,%0.4212/29/202232 当人们得到了一种原油的实沸点当人们得到了一种原油的实沸点蒸馏数据和曲线、窄馏分性质数据和蒸馏数据和曲线、窄馏分性质数据和中比曲线，各种油品的产率中比曲线，各种油品的产率 性质数性质数据和产率曲线以后，就完成了这种原据和产率曲线以后，就完成了这种原油的常规评价，也就具备了
30、制定原油油的常规评价，也就具备了制定原油分割方案（即蒸馏方案）的基本条件。分割方案（即蒸馏方案）的基本条件。12/29/202233 所谓原油蒸馏切割方案，就是根据原油性所谓原油蒸馏切割方案，就是根据原油性质及产品需求情况，确定该原油适合于生产哪质及产品需求情况，确定该原油适合于生产哪些产品，再什么温度下分割，所得到的各种产些产品，再什么温度下分割，所得到的各种产品产率及性质如何。制定切割方案的方法是把品产率及性质如何。制定切割方案的方法是把原油评价中的各种馏分的产率原油评价中的各种馏分的产率 性质数据或曲性质数据或曲线与相应油品的质量规格进行比较，并参考实线与相应油品的质量规格进行比较，并参考实沸点蒸馏曲线和窄馏分性质曲线进行适当调整，沸点蒸馏曲线和窄馏分性质曲线进行适当调整，估计加工的可能性和难易程度。然后确定各种估计加工的可能性和难易程度。然后确定各种石油产品的切割温度，同时也就知道了各种产石油产品的切割温度，同时也就知道了各种产品的性质。品的性质。12/29/202234