崔文英

（中國石油錦西石化公司研究院，遼寧葫蘆島125001）

原油加工餾程的選擇，加工方案的制定，裝置的設(shè)計(jì)以及操作條件的確定都依賴于原油的性質(zhì)，及時、準(zhǔn)確、全面的原油評價是進(jìn)行石油生產(chǎn)、加工所必不可缺的技術(shù)準(zhǔn)備［1］。然而傳統(tǒng)的原油評價費(fèi)時耗資，隨著國內(nèi)原油種類增多，國外原油進(jìn)口，加之混煉逐漸成為趨勢，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測量方法在時間上和精度上很難滿足生產(chǎn)、經(jīng)營決策的需要。許多煉油企業(yè)原油評價數(shù)據(jù)往往滯后于生產(chǎn)決策［2］，給穩(wěn)定生產(chǎn)帶來一定的困難。因此，如何快速、動態(tài)、全面了解原油的性質(zhì)，選擇合適的原油，作出理想的生產(chǎn)方案決策，是煉油企業(yè)所面臨的迫切的課題。文中就國內(nèi)原油評價技術(shù)進(jìn)展，當(dāng)前國內(nèi)原油評價現(xiàn)狀及錦西石化公司原油評價現(xiàn)狀加以綜述。

1 國內(nèi)原油評價方法

1.1 實(shí)驗(yàn)室傳統(tǒng)原油評價

原油評價的內(nèi)容按其目的可分為簡單評價、常規(guī)評價和綜合評價。

（1）簡單評價的目的是初步確定原油的類別及特點(diǎn)，適用于原油性質(zhì)的普查。其內(nèi)容包括原油性質(zhì)分析和原油簡易蒸餾；（2）常規(guī)評價的目的是為一般煉油廠的設(shè)計(jì)和常減壓車間確定原油加工方案提供數(shù)據(jù)其內(nèi)容。原油的一般性質(zhì)分析、原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾和直餾產(chǎn)品的性質(zhì)測定。（3）綜合評價的目的是為綜合性煉油廠的設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)。除包含常規(guī)評價的內(nèi)容外還包括一些餾分的組成、潛含量的測定、單體烴的測定等。

就常規(guī)評價來說［3］，在試驗(yàn)室利用實(shí)沸點(diǎn)蒸餾儀，通過對原油進(jìn)行切割，收集各餾分的樣品進(jìn)行分析，完成1個原油評價需1～2個月的時間。

為力求原油評價數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的操作方便、縮短原油評價時間，一些企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)致力于實(shí)沸點(diǎn)蒸餾儀的研究并取得一定的成效。目前國內(nèi)各煉油廠使用的德國I-Fischer（菲舍爾）實(shí)沸點(diǎn)蒸餾儀、北京奧普偉業(yè)研制的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾儀，自動化程度高，操作簡便，符合國際標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 原油數(shù)據(jù)庫

傳統(tǒng)的原油評價存在4 個問題：（1）原油評價報(bào)告質(zhì)量不高；（2）原油評價數(shù)據(jù)滯后于生產(chǎn)決策；（3）無法實(shí)時在線應(yīng)用，對加工方案決策起不到科學(xué)指導(dǎo)作用；（4）信息傳遞和共享不夠。

為解決這些問題，研究部門進(jìn)行原油數(shù)據(jù)庫開發(fā)［4］，并在很多煉油企業(yè)中應(yīng)用，取得較好效果。

原油數(shù)據(jù)庫包括2種：

第1 種數(shù)據(jù)庫的功能：有豐富的原油評價數(shù)據(jù)，可查詢單一或混煉原油的性質(zhì)，對原油進(jìn)行任意餾分的切割，并對原油進(jìn)行優(yōu)化配比。如美國雪佛龍公司開發(fā)的有關(guān)原油評價的系統(tǒng)軟件。

第2 種數(shù)據(jù)庫的功能：以原油的性質(zhì)和1 組窄餾分的性質(zhì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過特性數(shù)據(jù)計(jì)算，預(yù)測未知原油及混合原油的各切割餾分收率，各側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量，并可預(yù)測混煉原油的最佳摻煉比［5］。如上海訊博石化信息技術(shù)有限公司開發(fā)的原油評價數(shù)據(jù)系統(tǒng)PetroData軟件。

1.3 快速原油評價新方法

通過原油樣品的近紅外透射光譜直接預(yù)測原油的密度、餾程、粘度、凝固點(diǎn)、鹽含量、以及油品組成如飽和烴、芳香烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量等多項(xiàng)性質(zhì)，各項(xiàng)性質(zhì)的建模及交互驗(yàn)證相關(guān)系數(shù)均在0.9 以上,而且平均誤差和絕對誤差都在標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定的范圍內(nèi)。該方法簡單、快速、高效，可以實(shí)現(xiàn)對原油產(chǎn)品的性質(zhì)波動的即時評價，對原油加工具有重要意義。

此外，為了快速進(jìn)行原油評價性質(zhì)，科研人員正在研究應(yīng)用GC/MS 方法。通過GC/MS 和化學(xué)計(jì)量學(xué)方法的結(jié)合對原油直餾汽油和柴油的性質(zhì)進(jìn)行快速分析，分別建立了直餾汽油、直餾柴油性質(zhì)的預(yù)測模型。它具有操作簡單、樣品用量少、定性定量準(zhǔn)確、樣品信息量大等優(yōu)點(diǎn)。

2 國內(nèi)2大石油公司原油評價現(xiàn)狀

2.1 中國石油

中國石油綜合分析各企業(yè)原油評價的地理位置和各煉油廠技術(shù)條件，為整合中國石油原油評價資源，建立統(tǒng)一的原油評價方法，實(shí)現(xiàn)原油評價數(shù)據(jù)共享，投資興建2 個原油評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，分別建在獨(dú)山子石化公司研究院和大連石化公司。

2.1.1 獨(dú)山子石化公司獨(dú)山子石化公司原油評價中心擁有德國I-Fischer 實(shí)沸點(diǎn)蒸餾儀等國際先進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器，在2005年，與英國Intertek Co.Ltd.（國際原油評價“英泰克”實(shí)驗(yàn)室）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)比對等方面合作，建立了原油評價Chevron（雪弗龍）數(shù)據(jù)庫和管理系統(tǒng)。2008年3月，該中心再次通過國家實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可，出具的原油評價數(shù)據(jù)獲得國際相關(guān)機(jī)構(gòu)認(rèn)可。獲得投資后，增加了原油評價實(shí)沸點(diǎn)蒸餾儀、自動密度測定儀、自動粘度測定儀等國際標(biāo)準(zhǔn)原油評價儀器，同時加強(qiáng)專業(yè)人員培訓(xùn)，使實(shí)驗(yàn)室在軟、硬件上均達(dá)到國際化水平。

2.1.2 大連石化公司大連石化公司自2005 年10月公司原油評價小組成立以來，已完成46 個原油評價，其中新品種原油35 個。原油評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室包括3 個子平臺：常規(guī)原油評價實(shí)驗(yàn)室子平臺、原油快速評價系統(tǒng)子平臺和全球原油數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)子平臺，負(fù)責(zé)中國石油東部地區(qū)油田原油和進(jìn)口原油的評價任務(wù)，每年完成10～20個新增原油品種的全面評價和20～30 個已有原油品種的全面更新評價；負(fù)責(zé)建立近紅外原油快速評價方法和具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的近紅外原油光譜數(shù)據(jù)庫，實(shí)驗(yàn)室擁有高水準(zhǔn)的國際認(rèn)可的原油評價隊(duì)伍，成為中國石油原油評價技術(shù)研究、開發(fā)和人才培養(yǎng)、國際合作及學(xué)術(shù)交流的重要基地。

2.2 中國石化

近幾年，中國石化生產(chǎn)部與石油科學(xué)研究院聯(lián)合開發(fā)了原油數(shù)據(jù)庫［10］，部分引進(jìn)國外LIMS（實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)）系統(tǒng)，開發(fā)包括煉油廠管理、原油評價等功能的原油數(shù)據(jù)庫。

燕山石化研究院有2 套撫順化工研究院研制的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾儀、1 套德國I-Fischer（菲舍爾）實(shí)沸點(diǎn)蒸餾儀、1 套北京奧普偉業(yè)儀器儀表有限公司研制的原油簡易蒸餾儀，并引進(jìn)上海訊博石化信息技術(shù)有限公司開發(fā)的原油評價數(shù)據(jù)系統(tǒng)PetroData軟件。茂名、上海高橋、揚(yáng)子、金陵、烏魯木齊、金山石化公司等也投入應(yīng)用了該原油數(shù)據(jù)庫。

3 錦西石化公司現(xiàn)狀

3.1 原油生產(chǎn)情況

該公司原油處理量近600×104t/a，由于煉油廠規(guī)模擴(kuò)大和國內(nèi)原油緊缺，對越南、俄羅斯、挪威、尼日利亞、蘇丹等國進(jìn)口原油和冀東、惠州、番禺等海洋油的加工量逐漸擴(kuò)大，因此原油皆以混煉的形式加工。

北蒸餾以加工大慶原油為主，摻煉少量外油，性質(zhì)相對比較穩(wěn)定。南蒸餾以加工遼河原油為主，摻煉各種進(jìn)口原油、海洋原油及污油，性質(zhì)不穩(wěn)定，而且摻煉比例不定，操作會出現(xiàn)波動，造成餾分油質(zhì)量不穩(wěn)定。

3.2 原油評價概況

該公司自建立原油評價小組以來，已評價了大慶、遼河、番禺、冀東、越南、蘇丹、喀麥隆等20多種國內(nèi)外原油，為裝置的設(shè)計(jì)、標(biāo)定、原油加工方案的制定提供數(shù)據(jù)依據(jù)。常規(guī)是對南北蒸餾所煉原油進(jìn)行每季度1次評價。

該公司具有沈陽施博達(dá)有限公司開發(fā)的SBD-III 型實(shí)沸點(diǎn)蒸餾儀和北京奧普偉業(yè)儀器儀表有限公司研制的原油簡易蒸餾儀各1 套。實(shí)沸點(diǎn)蒸餾是原油評價的核心，它分為3段：常壓蒸餾、1.33 kPa 下的1 級減壓蒸餾、0.267 kPa 下的2 級減壓蒸餾。經(jīng)過3 段蒸餾，切取出＜500 ℃的餾分，同時把它們切割為每20 ℃的窄餾分，計(jì)算其收率，收取250～275 ℃和395～425 ℃的2 個關(guān)鍵組分，測其密度來確定原油的基本屬性。再把窄餾分調(diào)和成原油的各直餾餾分，分析直餾餾分油和渣油的性質(zhì)，完成原油評價報(bào)告。典型內(nèi)容范例見表1～5。

表1 南蒸餾所煉原油的性質(zhì)

表2 南蒸餾所煉原油重整餾分油性質(zhì)（初餾～130℃）

表3 南蒸餾所煉原油柴油餾分油性質(zhì)

表4 南蒸餾所煉原油蠟油餾分油性質(zhì)

表5 南蒸餾所煉原油渣油餾分油（＞500 ℃）性質(zhì)

從表1～5可見，公司南蒸餾所煉原油由于混煉品種不定，導(dǎo)致原油性質(zhì)多變，進(jìn)而使餾分油的質(zhì)量極不穩(wěn)定。

3.3 原油評價存在的問題

從生產(chǎn)情況和原油評價數(shù)據(jù)看出，對于南蒸餾所煉原油的評價往往滯后于其加工方案的制定。而且原油評價數(shù)據(jù)缺少重要項(xiàng)目分析，對原油及各餾分的評價缺少數(shù)據(jù)做基礎(chǔ)，評價報(bào)告內(nèi)容不全面?，F(xiàn)有的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾儀與先進(jìn)的儀器還有一定的差距，自動化程度不高，穩(wěn)定性稍差。

該公司于2005 年引進(jìn)股份公司RPMS 模型，包含原油數(shù)據(jù)庫及原油切割軟件，利用該軟件對數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)百種原油評價數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索，得出所搜索的原油的切割報(bào)告，為原油采購及全廠計(jì)劃優(yōu)化提供參考數(shù)據(jù)。但由于原油數(shù)據(jù)庫評價數(shù)據(jù)沒有更新，難以準(zhǔn)確反映該原油或混煉原油的性質(zhì)，不利于加工方案和操作條件的制定。

4 結(jié)束語

由于生產(chǎn)需要、技術(shù)進(jìn)展，原油數(shù)據(jù)庫發(fā)展迅速。近紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用、GC/MS 方法的研究，使快速原油評價技術(shù)進(jìn)入新的領(lǐng)域。中石油、中石化引進(jìn)先進(jìn)的原油評價設(shè)備，建立原油評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，開發(fā)高水平的原油數(shù)據(jù)庫，以滿足原油采購，運(yùn)輸，加工等過程中對原油快速評價的需求。錦西石化公司原油評價技術(shù)水平較低，可能的情況下，應(yīng)引進(jìn)先進(jìn)的原油評價試驗(yàn)裝置，并完善相應(yīng)的分析手段，同時盡快引進(jìn)權(quán)威的原油數(shù)據(jù)庫，使分公司的原油評價滿足生產(chǎn)的需求。