劉非非 鄧成新 韓宇

（茂名出入境檢驗檢疫局 廣東茂名 525000）

1 前言

原油殘?zhí)浚ㄎ⒘糠ǎ┦菍⒃蜆悠贩湃霘執(zhí)繙y定儀中，在不通入空氣的條件下加熱，使其蒸發(fā)、分解和焦化，排出形成的可燃氣體后所剩余的焦狀黑色殘留物，測定結(jié)果用質(zhì)量百分數(shù)表示。原油的殘?zhí)恐凳怯推份p質(zhì)化加工過程中的一項關(guān)鍵指標，它能夠直接或間接反映最終產(chǎn)品的分布比率、生焦傾向和加工損失[1]。

茂名作為華南地區(qū)最大的能源和煉化基地，原油加工能力超過2 000萬t/年[2]，絕大部分原油來自于進口，殘?zhí)恐档拇笮τ谏a(chǎn)加工的影響相當重要，若能夠借其緊密相關(guān)的因素，快速判斷原油殘?zhí)恐荡笮】珊芎玫剡m應頻繁的生產(chǎn)調(diào)整[3]，同時也可成為檢驗殘?zhí)恐凳欠衿x檢測結(jié)果的一種比較簡便的參考依據(jù)。本文采用微量法測定原油殘?zhí)?，對?016年以來，茂名口岸進口原油的殘?zhí)恐颠M行統(tǒng)計整理，分析殘?zhí)恐蹬c原油的其他檢測項目之間關(guān)系緊密程度。

2 微量殘?zhí)康臏y定

2.1 儀器

微量殘?zhí)繙y定儀（MCRT-160，ALCOR，美國）。

2.2 實驗方法

根據(jù)檢測方法ASTM D4530要求，稱重樣品管精確至0.1 mg，再移取少量原油樣品至已稱重的樣品管底部，同時避免原油沾到樣品管壁，稱重精確至0.1 mg。將裝有原油樣品的樣品管放到對應型號的樣品管支架上，記錄位置編號。調(diào)節(jié)上氣流速600 mL/min，下氣流速150 mL/min，將樣品管支架放入爐膛內(nèi)（爐溫＜100℃），蓋好。根據(jù)設(shè)備內(nèi)置的自動化程序，樣品將被流速為600mL/min的氮氣持續(xù)吹掃至少10 min，然后，氮氣流速降為150 mL/min，并且爐溫以10～15℃/min的速率緩慢升溫至500℃。爐溫在500±2℃范圍內(nèi)保持15 min，然后爐膛自動停止加熱，在600 mL/min的氮氣吹掃下自然降溫，當爐溫降至250℃以下，取出樣品管支架，放入不帶干燥劑的干燥器中自然冷卻。待至常溫后，取出樣品管穩(wěn)重精確至0.1mg，對應編號記錄重量，根據(jù)公式計算殘?zhí)恐礫4]。

3 原油殘?zhí)恐捣治?/h2>

根據(jù)檢測方法ASTM D4530，對茂名口岸自2016年起進口的96批原油進行殘?zhí)恐档臏y定，并將結(jié)果進行匯總整理。

3.1 根據(jù)原油的分組比較殘?zhí)恐?/h3>

根據(jù)原油密度區(qū)分，原油可分為輕質(zhì)原油、中質(zhì)原油和重質(zhì)原油[5]。其中輕質(zhì)原油API度＞31.1，即15℃密度＜870 kg/m3； 重質(zhì)原油 10.0＜API 度＜22.3，即15℃密度介于920～1 000 kg/m3之間；介于輕質(zhì)原油和重質(zhì)原油之間的原油為中質(zhì)原油。如表1所示。分組作原油殘?zhí)恐档纳Ⅻc圖，如圖1。

表1 原油密度分組

圖1 原油分組的殘?zhí)恐瞪Ⅻc圖

從圖1中可以很明顯地看出，殘?zhí)恐档姆治鍪怯幸?guī)律的。即按原油組別來分的話，殘?zhí)恐颠f減：輕質(zhì)原油＜中質(zhì)原油＜重質(zhì)原油。

由此，可以推斷，原油殘?zhí)恐蹬c原油密度之間有比較強的相關(guān)性。但進口原油的檢測項目中，還有水和沉淀物、硫含量、酸值等項目，為區(qū)分這幾個項目與殘?zhí)恐档木o密程度，對此進行相關(guān)性分析和顯著性水平分析。

3.2 原油殘?zhí)恐蹬c密度的相關(guān)性分析

相關(guān)系數(shù)r與顯著性水平P是描述兩組變量相關(guān)關(guān)系的參數(shù)。|r|≥0.8，稱為高度相關(guān)；0.5≤|r|＜0.8，稱為中度相關(guān)[6]；P＞0.05，稱為不具備顯著性差異；P≤0.01，差異有統(tǒng)計學意義且極顯著。

將所有96組原油殘?zhí)恐祻男〉酱笈帕?，對密度作散點圖，如圖2。

圖2 原油殘?zhí)恐怠芏壬Ⅻc圖

通過計算得到，原油殘?zhí)恐蹬c密度的相關(guān)系數(shù)為0.939，顯著性水平為0.381，表明殘?zhí)恐蹬c密度是高度相關(guān)，且不具有顯著性。殘?zhí)恐蹬c密度的相關(guān)關(guān)系極強。

3.3 原油殘?zhí)恐蹬c水和沉淀物的相關(guān)性分析

將所有96組原油殘?zhí)恐祻男〉酱笈帕校瑢λ统恋砦镒魃Ⅻc圖，如圖3。

圖3 原油殘?zhí)恐怠统恋砦锷Ⅻc圖

計算得出，原油殘?zhí)恐蹬c水和沉淀物的相關(guān)系數(shù)為0.772，顯著性水平為0.407，表明殘?zhí)恐蹬c水和沉淀物是中度相關(guān)，且不具有顯著性。殘?zhí)恐蹬c水和沉淀物的相關(guān)關(guān)系比較強。

3.4 原油殘?zhí)恐蹬c沉淀物的相關(guān)性分析

考慮到在爐溫升溫過程中，水被全部蒸發(fā)掉，故對于原油的水和沉淀物這一項目指標，將原油中的水分值扣除，剩下的沉淀物會與殘值的關(guān)系更有相關(guān)性，故依據(jù)ASTM D4006-Standard Test Method for Water in Crude Oil by Distillation方法要求[7]，檢測原油中的水分值，重新整理原油沉淀物的數(shù)值（即原油中“水和沉淀物”減去原油中“水”），將原油殘?zhí)恐祵Τ恋砦镒魃Ⅻc圖，如圖4。

圖4 原油殘?zhí)恐怠恋砦锷Ⅻc圖

計算得出，原油殘?zhí)恐蹬c沉淀物的相關(guān)系數(shù)為0.873，顯著性水平為0.423，表明殘?zhí)恐蹬c沉淀物是高度相關(guān)，且不具有顯著性。相比未扣除水分值，沉淀物與殘?zhí)恐档南嚓P(guān)關(guān)系明顯加強。

3.5 原油殘?zhí)恐蹬c硫含量的相關(guān)性分析

將所有96組原油殘?zhí)恐祻男〉酱笈帕?，對硫含量作散點圖，如圖5。

圖5 原油殘?zhí)恐怠蚝可Ⅻc圖

計算得出，原油殘?zhí)恐蹬c硫含量的相關(guān)系數(shù)為0.841，顯著性水平為3.53×10-6，表明殘?zhí)恐蹬c硫含量是高度相關(guān)，且具有顯著性。

3.6 原油殘?zhí)恐蹬c酸值的相關(guān)性分析

將所有96組原油殘?zhí)恐祻男〉酱笈帕校瑢λ嶂底魃Ⅻc圖，如圖6。

圖6 原油殘?zhí)恐怠嶂瞪Ⅻc圖

計算得出，原油殘?zhí)恐蹬c酸值的相關(guān)系數(shù)為0.565，顯著性水平為0.244，表明殘?zhí)恐蹬c硫含量是中度相關(guān)，且不具有顯著性。

4 結(jié)果與討論

根據(jù)上述原油殘值分別與密度、水和沉淀物、沉淀物（即原油水和沉淀物的值，扣去水）、硫含量和酸值的相關(guān)性與顯著性水平分析，將計算得出的結(jié)果進行匯總，按相關(guān)性高低排序，如表2所示。

表2 原油殘?zhí)恐蹬c其他項目結(jié)果相關(guān)性、顯著性差異結(jié)果匯總

相關(guān)性高低比較，認為原油密度、沉淀物、硫含量與原油殘?zhí)恐档南嚓P(guān)關(guān)系極強，但由于硫含量與殘?zhí)恐抵g的顯著性差異為極顯著，故剔除硫含量這一相關(guān)因素。從目前已監(jiān)測的原油檢測項目中，與原油殘?zhí)恐迪嚓P(guān)性極強的即為密度[8]與沉淀物。

5 小結(jié)

在原油加工過程中，在原油殘?zhí)恐颠€未知的情況下，即可通過比較其密度或沉淀物的大小，快速判斷原油殘?zhí)恐荡笮】珊芎玫剡m應頻繁的生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整，同時也可成為實驗室檢驗殘?zhí)恐凳欠衿x檢測結(jié)果一種比較簡便的參考依據(jù)。

[1]鞠林青，周亞松，徐春明.委內(nèi)瑞拉合成重質(zhì)原油性質(zhì)和加工方案研究[J]. 煉油技術(shù)與工程，2013，43（12）：38-41.

[2]鐘大海，周祥燊.茂名跨進2000萬噸俱樂部[J].中國石油石化，2013，（02）：62-63.

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[4]ASTM D4530-15，Standard Test Method for Determination of Carbon Residue（Micro Method） [S].

[5]劉建華.推薦一種原油分類方法[J].石油知識，1995，（06）：21-23.

[6]劉曙，李晨，諸秀芬，等.上?？诎哆M口煤炭總汞含量的分布特征[J]. 巖礦測試，2014，（05）：730-736.

[7]ASTM D4006-11（Reapproved 2012），Standard Test Method for Water in Crude Oil by Distillation[S].

[8]胡云林.渣油殘?zhí)恐蹬c相對密度的關(guān)系 [J].石油煉制與化工，1989，（06）：65.