大慶油田設計院
我國原油品質測定標準體系
張漢沛
大慶油田設計院
我國原油品質測定標準體系中有原油取樣方法標準、原油貿易計量參數測定方法標準、原油儲運參數測定方法標準、原油中有害物質測定方法標準、原油餾程及組成測定方法標準等5類標準。國際和國外先進標準采標率達到60%以上,技術水平與國際和國外先進標準基本同步,能夠滿足油田開發建設、原油集輸儲運、原油煉制加工及原油貿易計量交接等需求。
原油品質;測定方法;標準體系;國際標準
在原油貿易中沒有統一的原油產品國際標準作為品質檢驗的依據,國際上通行的做法是貿易雙方合同約定原油品質測定項目和相應的技術指標。在國外只有俄羅斯制定了原油產品國家標準ГОСТP51858,規定了11項品質測定項目和相應的技術指標。我國的原油產品標準是石油行業標準《出礦原油技術條件(SY/T 7513)》,規定了3項品質測定項目和相應的技術指標,另外還有SN/T 2418.1~3、SN/T 2930、SN/T 2999等出入境檢驗檢疫行業標準。我國石油工業標準化工作始于20世紀50年代初,那時主要是參照和采用前蘇聯的技術標準。1963年原石油工業部組織制定了第一個部頒標準。自1979年以來,石油工業標準化工作得到了較大的發展,通過自主研發并借鑒和采用國際標準和國外先進標準,目前原油品質測定方法標準已有76項,其中采用ISO國際標準化組織標準16項,采用ASTM美國材料與試驗協會標準22項,采用IP英國石油學會標準1項,采用JIS日本工業標準1項,采用ГОСТ俄羅斯全國標準7項,標準體系基本與國際接軌。
按照品質測定的目的進行分類,我國原油品質測定參數有5類,相應的方法標準體系由原油取樣方法標準、原油貿易計量參數測定方法標準、原油儲運參數測定方法標準、原油中有害物質測定方法標準、原油餾程及組成測定方法標準構成。
2.1 原油取樣方法標準
原油取樣方法有手工取樣法和自動取樣法,共有5項方法標準,其中采用ISO標準3項,采用ASTM標準2項。
我國目前沒有原油樣品的混樣標準,只是在GB/T 4756和原油水含量測定標準GB/T 8929—2006附錄A中規定了樣品處理方法,宜采用ASTM D5854制定我國的原油樣品混樣標準。
2.2 原油貿易計量參數測定方法標準
原油貿易計量參數有4項,密度是原油貿易重量交接的依據,其余3項(水含量,機械雜質含量,鹽含量)是原油中的有害物質,同時也是原油中的無效物質,在進行貿易計量時需要扣除。
原油貿易計量4項參數的測定方法標準有17項,其中采用ISO標準8項,采用ASTM標準3項,采用ГОСТ標準1項,自制標準5項。
在原油貿易計量交接工作中,水含量的實驗室測定方法主要是應用蒸餾法GB/T 8929,該方法使用的儀器簡單,但分析時間長,測定過程需要2~3 h。庫侖滴定法GB/T 11146和電位滴定法GB/T 26986具有樣品用量少、分析時間短的優點,宜研究成為原油貿易計量參數交接測定方法標準。
2.3 原油中有害物質含量參數測定方法標準
原油中有害物質含量參數除了作為貿易計量參數的3項外,還有9項(硫含量,有機氯(鹵素)含量,氮含量,硫化氫、甲基硫醇和乙基硫醇含量,金屬含量,砷含量,殘炭含量,灰分含量,酸值),這些有害物質的存在會導致原油集輸儲運設備和管道的腐蝕與結垢以及原油煉制加工設備的腐蝕、結垢、催化劑中毒等。
原油中有害物質含量9項參數的測定方法標準有24項,其中采用ISO標準2項,采用ASTM標準9項,采用IP標準1項,采用JIS標準1項,采用ГОСТ標準3項,自制標準8項。
原油中硫含量一直以總硫含量表示,為了測定硫化物的分布,2011年我國修改ГОСТ標準制定了GB/T 26983,豐富了原油測定標準方法體系。
原油中殘炭含量測定方法主要有康氏法、電爐法和微量法。目前原油中殘炭含量測定的電爐法和微量法沒有形成標準,參照使用石油產品測定標準SH/T 0170和GB/T 17144。微量法具有自動化程度高,便于操作,費時少,批次處理量大的優點,宜研究制定原油測定標準或研究修訂GB/T 17144,將原油納入該標準的適用范圍。
原油中灰分含量測定參照使用石油產品測定標準GB/T 508,宜研究制定原油測定標準或研究修訂GB/T 508,將原油納入該標準的適用范圍。
2.4 原油儲運參數測定方法標準
原油儲運參數有10項(蒸氣壓,傾點,凝點,閃點,脫水試驗,黏度,比熱容,析蠟點和析蠟熱特性,屈服值,流變性),這些參數是原油儲運裝置和管道設計、原油儲運工藝計算和原油儲運生產控制中重要的原油物性參數。
原油儲運10項參數的測定方法標準有21項,其中采用ISO標準3項,采用ASTM標準5項,采用ГОСТ標準1項,自制標準12項。
原油蒸氣壓的測定方法主要有雷德法、參比法和膨脹法。參比法測定標準GB/T 11059—2003已于2011年被膨脹法測定標準GB/T 11059—2011代替。雷德法參照使用石油產品測定標準GB/T 8017,該標準只適用于測定易揮發性原油的蒸氣壓,宜研究制定原油測定標準或研究修訂GB/T 8017,將不易揮發性原油納入該標準的適用范圍。
原油閃點的測定方法主要有賓斯基—馬丁閉口杯法、泰克閉口杯法、開口杯法、克利夫蘭開口杯法和快速平衡閉杯法,前4種方法參照使用石油產品測定標準GB/T 261、SH/T 0733、GB/T 267和GB/T 3536,用這4個標準測定凝點高的原油時存在試樣溫度不均勻導致測定結果偏低的問題。快速平衡閉杯法標準GB/T 5208解決了這個問題,適用于測定原油閉口閃點,應推廣應用,同時應研究制定原油開口閃點測定方法標準。
原油黏度的測定方法主要有玻璃毛細管黏度計法和旋轉黏度計法兩類,其中玻璃毛細管黏度計法參照使用石油產品測定標準GB/T 265和GB/T 11137。該方法儀器簡單,被廣泛使用,宜研究制定原油測定標準或研究修訂GB/T 265和GB/T 11137,將原油納入標準的適用范圍。
2.5 原油餾程及組成參數測定方法標準
原油餾程及組成參數有6項(餾程,蠟含量,膠質含量,瀝青質含量,平均相對分子質量,輕組分含量),這些參數提供原油的餾分分布和組成數據,在這些參數的基礎上進一步進行原油簡單評價、常規評價和綜合評價,為原油性質的普查、一般煉廠的設計和綜合性煉廠的設計提供數據。原油餾程及組成6項參數的測定方法標準有9項,其中采用ASTM標準3項,采用ГОСТ標準2項,自制標準4項。
經60余年的發展,我國已形成一套比較完整的原油品質測定方法標準體系,國際和國外先進標準采標率達到了60%以上,技術水平與國際和國外先進標準基本同步,能夠滿足油田開發建設、原油集輸儲運、原油煉制加工及原油貿易計量交接等需求。但標準體系中的一些參數在測定中還存在問題,需要進一步研究制定或修訂相應測定方法標準,持續完善我國原油品質測定方法標準體系。
(欄目主持 樊韶華)
10.3969/j.issn.1006-6896.2014.9.074