減壓渣油

在我國大多數重要油田的原油中，減壓渣油的含量較高，大於500℃減壓渣油的產率一般為40%~50%。如何充分利用和合理加工這部分重質組分是目前石油煉製工作者的重要課題之一。

減壓渣油是原油中沸點最高、相對分子質量最大、雜原子含量最多和結構最為複雜的部分。不同原油的減壓渣油的組成和性質既有共性又各有其特點。因此，必須對其化學組成、化學結構及特點有較深人的瞭解，才能根據其各自特點進行合理加工。 ^[1] 

1、減壓渣油的性質

右表為我國及國外減壓渣油性質。由表1可以看出，我國原油減壓渣油中的碳含量一般在85%~87%之間，氫含量一般在11%~12%之間。就氫碳原子比而言，我國多數減壓渣油為1.6左右。與表2所示的國外減壓渣油相比，我國減壓渣油中硫含量一般都不高，而氮含量相對較高。由於氮主要存在於具有芳香性的雜環結構中，所以它比硫更難脱除。表1中數據還表明，我國減壓渣油的平均相對分子質量大多在1000左右。

我國減壓渣油性質的另一特點是金屬含量一般不高，並且鎳含量遠大於釩含量，鎳釩比一般都大於10。

2、減壓渣油的化學組成

國內外在研究減壓渣油的化學組成時，常採用將減壓渣油分離成飽和分、芳香分、膠質和瀝青質的四組分分析法。該法首先用正庚烷將渣油中的瀝青質沉澱出來，並進行定量。正庚烷的可溶部分則在含水量為1%的中性氧化鋁吸附色譜柱上用不同的溶劑進行沖洗，從而分離為飽和分、芳香分和膠質。

我國減壓渣油化學組成的一個突出特點是膠質含量較高，大多在40%一50%；芳香含量一般在30%左右；飽和分含量差別較大。與國外渣油相比，膠質含量高、瀝青質含量低是我國減壓渣油的一個顯著特點。因此，膠質的轉化和利用是減壓渣油加工的核心問題。 ^[1] 

我國減壓渣油中庚烷瀝青質含量較低，而膠質的含量大多為40%~50%原油中的大部分硫、氮、氧以及絕大多數金屬均集中在減壓渣油的膠質、瀝青質中。

關於膠質和瀝青質，目前國際上尚沒有統一的分析方法和嚴格的定義。膠質、瀝青質的成分並不十分固定，它們是各種不同結構的高分子化合物的複雜混合物。由於分離方法和所採用的溶劑不同，所得結果也不相同。目前的方法大多是根據膠狀瀝青狀物質在各種溶劑中的不同溶解度來區分的。

1.石油減壓渣油中的膠質

如上所述，我國石油減壓渣油中的膠質是用氧化鋁吸附色譜法，從正庚烷可溶質中分離出飽和分、芳香分而得到的(即四組分分析法)。由於分離方法及分離條件的差別，膠質的含量和性質會有較大的差異。

膠質通常為褐色至暗褐色的粘稠且流動性很差的液體或無定形固體，受熱時熔融。膠質的相對密度在1.0左右。膠質是石油中相對分子質量及極性僅次於瀝青質的大分子非烴化合物。

膠質具有很強的着色能力，在無色汽油中只要加入極少量膠質，汽油將被染成草黃色。從不同沸點餾分中分離出來的膠質，其相對分子質量隨着餾分沸程的升高而逐漸增大。

2.石油減壓渣油中的瀝青質

從複雜的多組分系統(石油或渣油等)中分離瀝青質的主要依據是瀝青質對不銅溶劑具有不同的溶解度。因此，溶劑的性質以及分離條件直接影響瀝青質的組成和性質。所以在涉及瀝青質時，必須指明它是用什麼溶劑分離而得到的，通常人們常採用正庚烷瀝青質和正戊烷瀝青質。

從石油或渣油中用C5~C7正構烷烴沉澱分離的瀝青質是無定形的固體物質，顏色為深褐色至黑色，相對密度稍高於膠質，略大於1.0，加熱時不熔化，但當温度升高到300以上時，它會分解成氣態產物、液態產物以及縮合生焦。瀝青質一般不揮發，石油中的全部瀝青質都集中在減壓渣油中。

瀝青質是石油中相對分子質最最大，結構最為複雜，含雜原子最多的物質。由於測定相對分子質量的方法不同以及所用溶劑和測定條件的不同，因而所得的瀝青質相對分子質量數值相差很大。 ^[2]