[发明专利]通过热重分析表征原油及其级分

说明书

提供了系统和方法用于从原油的样品的密度和热重分析(TGA)计算原油及其级分的十六烷值、倾点、浊点、苯胺点、芳香性和/或辛烷值。

发明领域

本发明涉及通过热重分析(TGA)评价原油及其级分的方法和工艺。

背景技术

原油来源于埋藏在连续的泥土层下并且在大致0.15-5亿年前淤塞的水生(主要是海洋)生物体和/或陆生植物的分解和转化。它们本质上是数千种不同的烃的非常复杂的混合物。取决于来源，原油主要包含各种份额的直链和支链的链烷烃、环烷烃和环烷族、芳族和多核芳族烃。这些烃取决于分子中的碳原子的数量和排布，可以在通常的温度和压力条件下为气态、液态或固态。

原油从一个地理区域到另一个地理区域并且从一个油田至另一个油田在它们的物理和化学性质方面宽范围地变化。通常根据原油所包含的烃的特性将原油分类成三组：链烷烃族、环烷族、沥青质以及它们的混合物。区别是由于各种分子类型和尺寸的不同份额。一种原油可以大部分包含链烷烃，另一种大部分包含环烷烃。无论是链烷烃族还是环烷族，一种可以包含大量较轻质的烃并且是流动的或包含溶解的气体；另一种可以主要由较重质的烃组成并且是高粘度的，具有很少或不具有溶解的气体。原油还可以包括影响原油级分精炼厂加工的量的含有硫、氮、镍、钒或其它元素的杂原子。轻质原油或冷凝物可以包含低至0.01W％的浓度的硫；相比之下，重质原油可以包含多达5-6W％的浓度的硫。类似地，原油的氮含量可以在0.001-1.0W％的范围。

原油的特性一定程度上支配可以由其制造的产品的特性和它们对于特殊应用的适合性。环烷族原油将更适合于生产沥青质沥青，链烷烃族原油则更适合于生产蜡。环烷族原油(甚至芳族原油更是如此)将会生成具有对温度敏感的粘度的润滑油。然而，采用现代精炼方法，在将各种原油用于生产许多期望类型的产品中存在更大的灵活性。

原油分析是出于基准目的确定原油特性的传统方法。使原油经受真实沸点(TBP)蒸馏和分馏，以提供不同沸点的级分。使用美国标准试验协会(ASTM)方法D 2892进行原油蒸馏。在表1中给出常规级分和它们的正常沸点。

表1