一、原油基礎知識

　　（一）原油的定義

　　原油，即石油，是一種由各種烴類組成的黑褐色或暗綠色黏稠液態或半固態的可燃物質，略輕

　　于水，可溶于多種有機溶劑，不溶于水，但可與水形成乳狀液。 原油主要是由碳元素和氫元素組成的多種碳氫化合物，統稱“烴類”。原油中碳元素占 83%~87%， 氫元素占 11%~14%，其他部分則是硫（0.06%~0.8%）、氮（0.02%~1.7%）、氧（0.08%~1.82%）

　　及微量金屬元素（鎳、釩、鐵等）。

　　（二）原油的性質

　　原油的性質包含物理性質和化學性質兩個方面。物理性質包括顏色、密度、粘度、凝固點、溶

　　解性、發熱量、熒光性及旋光性等；化學性質包括化學組成、組分組成和雜質含量等。 密度：原油相對密度一般在 0.75~0.95 之間，少數大于 0.95 或小于 0.75。相對密度在 0.9~1.0 的稱為重質原油，小于 0.9 的稱為輕質原油。

　　粘度：原油粘度是指原油在流動時所引起的內部摩擦阻力，原油粘度大小取決于溫度、壓力、

　　溶解氣量及其化學組成。溫度增高其粘度降低，壓力增高其粘度增大，溶解氣量增加其粘度降低， 輕質油組分增加其粘度降低。原油粘度變化較大，一般在 1100mPas 之間，粘度大的原油俗稱稠油，

　　稠油由于流動性差而使得開發難度加大。一般來說，粘度大的原油密度也較大。 凝固點：原油冷卻到由液體變為固體時的溫度稱為凝固點。原油的凝固點大約在-50℃~35℃之

　　間。凝固點的高低與石油中的組分含量有關，輕質組分含量高，凝固點就低，重質組分含量高，尤

　　其是石蠟含量高，凝固點就高。

　　含蠟量：含蠟量是指在常溫常壓條件下原油中所含石蠟和地蠟的百分比。石蠟是一種白色或淡 黃色固體，由高級烷烴組成，熔點為 37℃~76℃。石蠟在地下以膠體狀溶于石油中，當壓力和溫度

　　降低時，可從石油中析出。地層原油中的石蠟開始結晶析出的溫度叫析蠟溫度，含蠟量越高，析蠟

　　溫度越高。析蠟溫度高，油井容易結蠟，對油井管理不利。 含膠量：含膠量是指原油中所含膠質的百分數。原油的含膠量一般在 5%~20%之間。膠質是指 原油中分子量較大（300~1000）的含有氧、氮、硫等元素的多環芳香烴化合物，呈半固態分散狀溶

　　解于原油中。膠質易溶于石油醚、潤滑油、汽油、氯仿等有機溶劑中。

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　　其他：原油中瀝青質的含量較少，一般小于 1%。瀝青質是一種高分子量（大于 1000）、具有

　　多環結構的黑色固體物質，不溶于酒精和石油醚，易溶于苯、氯仿、二硫化碳。瀝青質含量增高時，

　　原油質量變壞。

　　（三）原油的分類

　　1、按組成分類

　　可分為石蠟基原油、環烷基原油和中間基原油三類。

　　石蠟基、環烷基和中間基原油是按照原油中烴類的成分來劃分的。石蠟基原油含烷烴較多；環

　　烷基原油含環烷烴、芳香烴較多；中間基原油介于前二者之間。

　　2、按含硫量分類

　　可分為超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四類。

　　原油的含硫量是指原油中所含硫（硫化物或單質硫分）的百分比。硫對原油性質的影響很大，

　　因為硫對管線有腐蝕作用，對人體健康有害。一般來說，原油中的硫含量占比較小。低硫原油的含 硫量小于 0.5%，含硫原油的含硫量介于 0.5%與 1.0%之間，高硫原油的含硫量大于 1.0%。

　　3、按相對密度分類

　　可分為輕質原油、中質原油、重質原油三類。 API 度是國際上通用的用以表示原油密度的一種度量，即 101325Pa 的壓強下，60℉（15.6℃） 原油與 4℃純水單位體積的質量比。 API 度 =（141.5 / 原油在 60℉的相對密度）- 131.5 按照國際上通行的分類標準，超輕原油 API≥50，輕質原油 35≤API＜50，中質原油 26≤API ＜35，重質原油 10≤API＜26。

　　（四）原油煉化工藝

　　原油通過一定的煉制加工流程可以生產出各種原油產品，在社會經濟發展中具有非常廣泛的應

　　用，是當前主要能源來源。

　　原油煉化常用的工藝流程為常減壓蒸餾、催化裂化、延遲焦化、加氫裂化、溶劑脫瀝青、加氫

　　精制、催化重整。

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　　常減壓蒸餾是常壓蒸餾和減壓蒸餾的合稱，屬物理過程：原料油在蒸餾塔里按蒸發能力分成沸

　　點范圍不同的油品（稱為餾分）。原油的常壓蒸餾為原油在常壓（或稍高于常壓）下進行的蒸餾， 減壓蒸餾是在壓力低于 100KPa 的負壓狀態下進行的蒸餾過程。常壓蒸餾剩下的重油組分分子量大、

　　沸點高，且在高溫下易分解，使餾出的產品變質并生產焦炭，破壞正常生產。因此，為了提取更多

　　的輕質組分，往往通過降低蒸餾壓力，使被蒸餾的原料油沸點范圍降低。

　　催化裂化是在有催化劑存在的條件下，將重質油（例如渣油）加工成輕質油（汽油、煤油、柴

　　油）的主要工藝，是煉油過程主要的二次加工手段，屬于化學加工過程。一般原油經過常減壓蒸餾 后可得到的汽油、煤油及柴油等輕質油品僅有 10~40%，其余的是重質餾分油和殘渣油，為得到更

　　多輕質油品，就必須對重質餾分和殘渣油進行二次加工。

　　焦炭化(簡稱焦化)是深度熱裂化過程，是處理渣油的手段之一，它又是唯一能生產石油焦的工 藝過程。焦化是以貧氫重質殘油（如減壓渣油、裂化渣油以及瀝青等）為原料，在高溫（400℃~500℃）

　　下進行深度熱裂化反應。通過裂解反應，使渣油的一部分轉化為氣體烴和輕質油品；由于縮合反應，

　　使渣油的另一部分轉化為焦炭。由于原料重，且焦化的反應條件更加苛刻，因此縮合反應占很大比

　　重，生成焦炭多。

　　重油輕質化基本原理是改變油品的相對分子質量和氫碳比，而改變相對分子質量和氫碳比往往

　　是同時進行的。改變油品的氫碳比有兩條途徑，一是脫碳，二是加氫。加氫裂化實質上是加氫和催

　　化裂化過程的有機結合，是在催化劑存在下從外界補入氫氣以提高油品的氫碳比。加氫裂化一方面

　　能使重質油品通過裂化反應轉化為汽油、煤油和柴油等輕質油品，另一方面又可防止像催化裂化那

　　樣生成大量焦炭，而且還可將原料中的硫、氯、氧化合物雜質通過加氫除去，使烯烴飽和。

　　溶劑脫瀝青是加工重質油的一種石油煉制工藝，其過程是以減壓渣油等重質油為原料，利用丙

　　烷、丁烷等烴類作為溶劑進行萃取，萃取物即脫瀝青油可做重質潤滑油原料或裂化原料，萃余物脫

　　油瀝青可做道路瀝青或其他用途。

　　加氫精制是指在一定的溫度和壓力、有催化劑和氫氣存在的條件下，使油品中的各類非烴化合

　　物發生氫解反應，進而從油品中脫除。其主要目的是通過精制來改善油品的使用性能。

　　催化重整是將預處理后的精制油采用多金屬（鉑錸、鉑銥、鉑錫）催化劑在一定的溫度、壓力

　　條件下，將原料油分子進行重新排列，產生環烷脫氫、芳構化、異構化等主要反應。催化重整是以

　　增產芳烴或提高汽油辛烷值為目的。

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　　圖 1：原油煉制加工流程示意圖