Olie klassifikationer

Klassificering af olie - opdelingen af ​​olier i klasser, typer, grupper og typer afhængigt af deres sammensætning, egenskaber og præparationsgrad.

Den oprindelige klassifikation opdelte olie efter dets grundlag, dens hovedfunktion var at klart formidle information om de anvendte råstoffer til olieindustrien , men med tiden blev det nødvendigt at erstatte det med kvantitative klassifikationer, hvor kemiske egenskaber eller fysiske konstanter ville tjene som adskillelseskriterier . Så den moderne kemiske klassificering opdeler olie i henhold til dens massefylde og kemiske sammensætning . Der er også geokemiske klassifikationer baseret på oliens geologiske og geokemiske historie og teorien om oliedannelse. Industrien anvender også teknologiske klassificeringer efter indholdet af svovl og paraffin i olie, udbyttet af fraktioner op til 350 ° C og viskositetsindekset for basisolier. I handelen er olie klassificeret efter oprindelse, svovlindhold og API-tyngdekraft , grupperet efter kvalitet .

Forældede klassifikationer

Den allerførste klassificering af olie adskilte to af dens klasser [1] :

Den første af de ekstraherede olier i Appalachian-regionen ( USA ) frigav fast paraffin ved afkøling , og senere i Californien og Texas blev der fundet olier, der ikke frigav sådan voks ved afkøling, men nogle indeholdt asfaltforbindelser . I løbet af udviklingen af ​​olieindustrien blev der foreslået forskellige tilføjelser til den oprindelige klassificering. Således blev olie af en blandet base tildelt den tredje klasse, under direkte destillation af hvilken, uden nedbrydning, en blanding af fast paraffin og asfaltbitumen blev isoleret i resten . I 1927 blev en fjerde klasse introduceret for hybridbaseolier, som omfattede asfaltbaseolier indeholdende en lille mængde fast paraffin [2] .

Samtidig blev der foreslået en forenklet klassificering, der adskiller olie i paraffin, naphthenisk, aromatisk og asfalt. I praksis blev olier også underopdelt efter det relative indhold af lavtkogende fraktioner (lette og tunge olier) i dem [3] .

Disse klassifikationer var af reel værdi for olieindustrien, da de klart beskrev oliens natur, metoderne til dens forarbejdning og de mulige yderligere vanskeligheder forbundet hermed, men efterhånden som videnskaben udviklede sig, blev det nødvendigt at erstatte den kvalitative klassifikation med en kvantitativ, hvor kriterierne for opdeling i klasser ville være kemiske egenskaber eller fysiske konstanter [3] .

Kemiske klassifikationer

I de tidlige stadier af udviklingen af ​​olieindustrien var en af ​​de vigtigste indikatorer for kvaliteten af ​​olieprodukter tæthed . Afhængigt af det begyndte olier at blive opdelt i flere klasser [4] :

Lette olier er kendetegnet ved et højt indhold af benzinfraktioner og en lille mængde harpiks og svovl , hovedanvendelsen af ​​sådanne olier var produktionen af ​​højkvalitets smøreolier. Tunge olier indeholdt en stor mængde harpiks, og for at opnå olier var det nødvendigt at behandle olien med selektive opløsningsmidler, adsorbenter og andre stoffer. Tung olie er dog blevet brugt i vid udstrækning og med succes i produktionen af ​​bitumen . Den største ulempe ved at adskille olier efter deres densitet er, at klassificeringen er omtrentlig, og i praksis blev mønstrene for hver klasse ikke altid bekræftet [4] .

Senere foreslog US Bureau of Mines en kemisk klassificering af olie, som var baseret på forholdet mellem dens massefylde og kulbrintesammensætning . Fraktioner destilleret i temperaturområdet 250-275°C ved atmosfærisk tryk og i området 275-300°C ved et resttryk på 5,3 kPa blev undersøgt. Efter at have bestemt deres massefylde, blev lette og tunge dele af olier tildelt en af ​​tre klasser etableret for forskellige typer olie [5] :

U.S. Bureau of Mines Standards for Oil Classification
Brøk Massefylde
paraffinbase mellembase naftenisk base
250-275 °С (ved atmosfærisk tryk) < 0,8251 0,8251-0,8597 > 0,8597
275–300 °С (ved 5,3 kPa) < 0,8762 0,8762-0,9334 > 0,9334

Derefter, baseret på fraktionernes karakteristiske data, opdeles olien i yderligere syv klasser [5] :

US Bureau of Mines kemisk klassificering af olier
klassenavn Let oliebase Basen af ​​den tunge del af olien
Paraffin Paraffin Paraffin
Paraffin mellemprodukt mellemliggende
Mellemparaffin mellemliggende Paraffin
Mellemliggende mellemliggende
mellemliggende naphthenisk Naftenisk
Naphthen-mellemprodukt Naftenisk mellemliggende
Naftenisk Naftenisk

I 1921 udviklede American Petroleum Institute også en klassificering af olier i lette og tunge olier efter oliens relative densitet i forhold til densiteten af ​​vand ved samme temperatur ( API gravity ). Hvis værdien af ​​API-grader er mindre end 10, vil olien synke i vand, hvis den er mere end 10, vil den flyde på overfladen. Denne klassifikation bruges stadig [6] [7] .

En klassificering, der direkte ville afspejle den kemiske sammensætning af olie, blev foreslået af Grozny Oil Research Institute (GrozNII). Det var baseret på det overvejende indhold af enhver klasse af kulbrinter i sammensætningen af ​​olie [8] :

Den første klasse af olier er kendetegnet ved, at benzinfraktioner indeholder >50% paraffiniske kulbrinter, og oliefraktioner indeholder <20% faste paraffiner, og mængden af ​​harpiksholdige asfaltenforbindelser af disse olier er ekstremt lille. Sammensætningen af ​​paraffin-naphtheniske olier omfatter en stor mængde naphtheniske kulbrinter og en lille mængde paraffiniske; med hensyn til sammensætningen af ​​faste paraffiner og harpiksholdige asfaltforbindelser ligner de paraffinolier. Naphtheniske olier er karakteriseret ved et højt indhold (≈ 60%) af naphtheniske kulbrinter, indholdet af faste paraffiner, harpikser og asfaltener er meget lavt. Den fjerde klasse af olier udmærker sig ved omtrent det samme indhold af paraffiniske, naphtheniske og aromatiske kulbrinter, mens fast paraffin ikke når 1-1,5% i sammensætning; mængden af ​​harpiksholdige asfaltenstoffer i sammensætningen når 10%. Kulbrinter af disse klasser dominerer i sammensætningen af ​​naphtheno-aromatiske olier, og deres procentdel stiger, efterhånden som olien bliver tungere, og paraffiniske kulbrinter er også indeholdt i lette fraktioner af olier af denne klasse, og mængden af ​​faste paraffiner overstiger ikke 0,3 % mens mængden af ​​harpiks og asfaltener i sammensætningen af ​​naphthenisk-aromatiske olier når 15-20%. Aromatiske olier er karakteriseret ved høj densitet og en stor overvægt af arener i dem [9] .

Geokemiske og genetiske klassifikationer

Geokemiske og genetiske klassifikationer opdeler olier baseret på deres geologiske og geokemiske historie og teorien om oliedannelse. Udviklingen af ​​sådanne klassifikationer er dog hæmmet af, at det endnu ikke vides præcist, hvad der præcist har størst indflydelse på oliedannelsesprocessen. Derfor, når de underopdeler olier i henhold til dette princip, stoler forfatterne på specifikke mest pålidelige faktorer, uden at tage hensyn til andre, hvilket er en væsentlig ulempe [10] [11] .

I 1948 blev den genetiske klassifikation af A.F. Dobryansky , baseret på konceptet om sammensætningen af ​​olie som funktion af dens transformation. På grund af det faktum, at hovedretningen for olieomdannelse er dens metanisering, opdelte klassificeringen olie efter indholdet af methankulbrinter i den , og det påvirkede ikke den faktiske sammensætning af olien, men var kun baseret på principperne for transformation og tog heller ikke højde for tilstedeværelsen af ​​heteroatomiske forbindelser . Derfor har denne klassifikation ikke fundet bred anvendelse [12] .

I 1958 A.A. _ Kartsev foreslog opdelingen af ​​olier i to klasser: paleotype-olier og kainotype-olier. Førstnævnte omfattede olier med >30% paraffiner i deres destillater og >50% i benzin. Den anden kategori omfattede olier med henholdsvis 30 % og 50 % paraffiner i deres destillater og benzin. Denne opdeling beskrev kun de generelle træk ved oliens geokemiske historie, så denne klassificering var utilstrækkelig. I 1960 dannede Kartsev en evolutionær geokemisk klassifikation baseret på forholdet mellem sammensætningen af ​​olier og de geologiske og geokemiske forhold ved katagene transformationer (alder og dybde, geotektoniske omgivelser). Otte klasser af olier blev identificeret, som hver havde underklasser af "ren linje" olier, oxiderede, svovlbehandlede og olier - produkter af fysisk differentiering. De primære faktorer i sammensætningen af ​​olier, som er forbundet med heterogeniteten af ​​oliedannende stoffer, blev dog ikke taget i betragtning i klassificeringen. Dette påvirkede den ufuldstændige gyldighed af systematiseringen, hvilket forklarede manglen på dens anvendelse [13] .

Den mest korrekte og fuldstændige er den geokemiske klassificering af A.A. Petrov , baseret på indholdet af relikviekulbrinter i olie. Følgende kriterier blev indført [14] :

hvor i er summen af ​​højderne af pristan- og phytan -toppene ifølge oliekromatogrammet ; P er summen af ​​højderne af toppene af n - heptadecan og n - octadecan i samme kromatogram, Nf  er cycloalkanbaggrunden for kromatogrammet ("pukkel" af usparerede kulbrinter, hvor toppe i og P vises). Denne klassificering opdeler olie i fire typer i henhold til værdierne af disse kriterier (de mest foretrukne værdier i parentes) [15] :

Genetiske typer af olier
Type olie K i jeg f Pf _
A 1 0,95-2,5
(0,2-1) 		0,2-20
(3-10) 		4-70
(6-15)
A 2 2,5-100
(5-50) 		3-20
(5-10) 		0,1-6
(0,5-4)
B 1 — — —
B 2 — 0,1-15
(0,5-8) 		—

Teknologisk klassifikation

Den teknologiske klassificering af olie i USSR blev introduceret den 7. juli 1967 (GOST 912-66). I henhold til denne klassificering er olie underopdelt efter indholdet af svovl, paraffin, udbyttet af fraktioner op til 350 ° C og viskositetsindekset for basisolier [16] .

I henhold til svovlindholdet i olie er de opdelt i [16] :

Sød råolie indeholder < 0,5 % svovl, med benzin- og jetbrændstoffraktioner < 0,1 %, og dieselfraktioner  < 0,2 %, men hvis et eller flere destillatbrændstoffer har et højere svovlindhold, klassificeres denne olie som svovlholdig. Sur råolie indeholder < 2 % svovl, mens benzinfraktionen er < 0,1 %, jetbrændstof er < 0,25 %, og diesel er < 1 %, også, hvis et eller flere destillatbrændstoffer har et højere svovlindhold, så er denne olie klassificeret som højt svovlindhold. Olie med højt svovlindhold indeholder > 2 % svovl, mens benzinfraktionen er > 0,1 %, jetbrændstof er > 0,25 %, og diesel er > 1 %, hvis svovlindholdet er lavere i et eller flere destillatbrændstoffer, er denne olie klassificeret som svovlholdig [16] [17] .

I USA opdeles olie i “ sød ” (med en lav procentdel af svovlforbindelser) og “ sur ” (med en høj procentdel af svovlforbindelser) efter svovlindhold [7] . Denne terminologi har udviklet sig historisk: I de tidlige stadier af udviklingen af ​​olieindustrien i Pennsylvania blev olie brugt som lampeolie til belysning, og hvis petroleumsfraktionen indeholdt meget svovl, blev dens forbrænding ledsaget af en ubehagelig lugt. Derfor blev der smagt olie på markerne for straks at afgøre, om den var egnet til afsendelse til markedet, hvis den var sød, så blev den anset for egnet, hvis sur, så nej . Derudover blev olier med medium svovlindhold nogle gange omtalt som "medium sød" eller "medium syre". Den største ulempe ved denne klassificering er manglen på klare grænser for svovlindholdet [18] .

I henhold til udbyttet af fraktioner op til 350 ° C opdeles olier i tre typer (T 1 , T 2 , T 3 ), og i henhold til indholdet af destillat og resterende basisolier - i fire grupper (M 1 , M 2 M3 , M4 ) . Ifølge værdien af ​​viskositetsindekset for baseolier er yderligere fire undergrupper opdelt [19] .

Ifølge indholdet af paraffinolie er opdelt i tre typer (P 1 , P 2 , P 3 ). Den første type omfatter lavvoksolier med et indhold på < 1,5 % paraffin med et smeltepunkt på 50 ° C, forudsat at jetbrændstof kan opnås fra denne olie uden afvoksning , vinterdieselbrændstof med en destillationsgrænse på 240-350 ° C og et flydepunkt < -45 °C, samt baseolier. Hvis olieindholdet i paraffin er i området fra 1,51 til 6 % og forudsat at det er muligt at opnå jetbrændstof og sommerdiesel fra denne olie uden afvoksning med en destillationsgrænse på 240-350 °C og et flydepunkt < - 45 ° C, og også ved brug af afvoksning - destillatolier, så kaldes en sådan olie paraffinisk og tilhører den anden type. P 3 er højparaffinholdige olier indeholdende > 6 % paraffin, forudsat at det er umuligt at få sommerdiesel fra sådanne olier uden afvoksning [20] .

Hvis mindst et af de olieprodukter, der er omfattet af denne klassificering, ikke kan opnås fra olier af P 1 -typen uden afvoksning, skal denne olie henføres til P 2 -typen . Ligeledes, hvis det er umuligt at få sommerdiesel fra paraffinolie uden afvoksning, skal olien betragtes som højparaffinholdig (type P 3 ), og omvendt skal højparaffinolie, hvorfra dieselolie kan fås uden afvoksning, henføres til den anden type P 2 [20] .

Klassificering i henhold til GOST R 51858-2002

I øjeblikket er der også en klassificering af olier i henhold til GOST R 51858-2002-standarden. [21] Ifølge denne standard opdeles olie i klasser, typer, grupper og typer efter fysiske og kemiske egenskaber, præparationsgrad, indhold af svovlbrinte og lette mercaptaner [22] .

Afhængigt af massefraktionen af ​​svovl opdeles olie i fire klasser [22] :

Efter massefylde, og ved eksport , derudover efter udbyttet af fraktioner og massefraktionen af ​​paraffin, er olie opdelt i fem typer [22] :

0 - ekstra lys; 1 - lys; 2 - medium; 3 - tung; 4 - bituminøs.
Parameternavn Norm for olietype
0 en 2 3 fire
Massefylde, kg/m 3 830 (ved 20°С)
833,7 (ved 15°С) 		830,1-850 (ved 20°C)
833,8-853,6 (ved 15°C) 		850,1-870 (ved 20°C)
853,7-873,5 (ved 15°C) 		870,1-895 (ved 20°C)
873,6-898,4 (ved 15°C) 		> 895 (ved 20°С)
> 898,4 (ved 15°С)
Fraktionsudbytte, % vol. > 30 (op til 200 °С)
> 52 (op til 300 °С)
 > 27 (op til 200 °С)
> 47 (op til 300 °С)
 > 21 (op til 200 °С)
> 42 (op til 300 °С)
Massefraktion af paraffin, % < 6 < 6 < 6

I henhold til tilberedningsgraden er olie opdelt i tre grupper [22] :

Navn på indikator Gruppe Olie Norm
en 2 3
Massefraktion af vand, % < 0,5 < 0,5 < 1
Massekoncentration af kloridsalte , mg/dm³ < 100 < 300 < 900
Massefraktion af mekaniske urenheder, % < 0,05 < 0,05 < 0,05
Mættet damptryk, kPa (mm Hg) < 66,7 (500) < 66,7 (500) < 66,7 (500)
Massefraktion af organiske chlorider i fraktionen, der koger op til en temperatur på 204 ° C , ppm < 10 < 10 < 10

Ifølge massefraktionen af ​​svovlbrinte og lette mercaptaner - i 2 typer [22] :

Navn på indikator Norm for type olie
en 2
Massefraktion af svovlbrinte , ppm < 20 < 100
Massefraktion af methyl- og ethylmercaptaner i alt , ppm < 40 < 100

Markør kvaliteter af olie

Oliekvaliteter er opdelingen af ​​olie, der produceres i forskellige felter , alt efter sammensætning, kvalitet og ensartethed, men for at forenkle eksporten er olie også opdelt i lette og tunge kvaliteter. I Rusland er de vigtigste markørolier Ural , Siberian Light og ESPO . I Storbritannien - Brent , i USA - WTI (Light Sweet), i UAE - Dubai Crude . Prisstandarden er WTI (på den vestlige halvkugle ) og Brent (i Europa og OPEC- lande ). Dubai Crude bruges som grundlag for at bestemme omkostningerne ved olieeksport fra Den Persiske Golf til Asien-Stillehavsområdet [23] [24] .

Karakteristika/karakter [25] Brent WTI Dubai råolie Ural Sibirisk lys ESPO
Massefylde 38° API 40° API 30° API 31° API 36,5° API 34,8° API
svovlindhold 0,37 % 0,24 % 2,13 % 1,3 % 0,57 % 0,6 %

Noter

  1. ↑ Van Nes K., Van Westen K., 1954 , s. 21.
  2. ↑ Van Nes K., Van Westen K., 1954 , s. 21-22.
  3. ↑ 1 2 Van-Nes K., Van-Westen K., 1954 , s. 23.
  4. ↑ 1 2 Proskuryakov V.A., Drabkin A.E., 1995 , s. 31.
  5. ↑ 1 2 Proskuryakov V.A., Drabkin A.E., 1995 , s. 31-32.
  6. ↑ Norman J. Hyne, 2014 , s. 124.
  7. ↑ 1 2 Wendy Lyons Sunshine. Grundlæggende  om råolie . about.com . Hentet 26. august 2015. Arkiveret fra originalen 6. september 2015.
  8. ↑ Proskuryakov V.A., Drabkin A.E., 1995 , s. 32.
  9. ↑ Gurevich I.L., 1972 , s. 122-123.
  10. ↑ Batueva I.Yu., Gaile AA, Pokonova Yu.V. et al., 1984 , s. 16.
  11. ↑ Kartsev A.A., 1969 , s. 162.
  12. ↑ Sokolov V.A., Bestuzhev M.A., Tikhomolova T.V., 1972 , s. 7-8.
  13. ↑ Kartsev A.A., 1969 , s. 163-164.
  14. ↑ Manovyan A.K., 2001 , s. 229.
  15. ↑ Manovyan A.K., 2001 , s. 230.
  16. ↑ 1 2 3 Gurevich I.L., 1972 , s. 123.
  17. ↑ Proskuryakov V.A., Drabkin A.E., 1995 , s. 35-36.
  18. ↑ Leffler W.L., 2004 , s. 23-24.
  19. ↑ Proskuryakov V.A., Drabkin A.E., 1995 , s. 36.
  20. ↑ 1 2 Gurevich I.L., 1972 , s. 124.
  21. ↑ Erofeev V.I. Klassificering af olier . Tomsk Polytekniske Universitet . Hentet 26. august 2015. Arkiveret fra originalen 5. marts 2016.
  22. ↑ 1 2 3 4 5 GOST R 51858-2002. Olie . Hentet 26. august 2015. Arkiveret fra originalen 9. oktober 2015.
  23. ↑ Oliekvaliteter . Teknisk bibliotek af portalen Neftegaz.RU. Hentet 26. august 2015. Arkiveret fra originalen 3. september 2015.
  24. ↑ Litovchenko E.E., 2015 , s. 29-30.
  25. ↑ Litovchenko E.E., 2015 , s. tredive.

Litteratur