油品管理器

石油及其馏分是一种组成及其复杂的混合物，具有一定的沸程。石油馏分的气液平衡计算时，一般采用虚拟组分的处理方法。主要步骤为:
① 使用油品化验数据生成完整实沸点蒸馏曲线，比重及分子量分布曲线。
② 获得蒸馏曲线后，根据用户定义的切割点或默认切割点将油品切割为若干虚拟组分。
③ 根据关联式估算虚拟组分的物性数据。
④ 选用状态方程法模拟油品的气液平衡，进行油品的流程模拟计算。

油品管理器包含两个模块。油品化验数据模块生成完整实沸点蒸馏曲线，密度及比重分布曲线；油品切割模块将单股油品或混合油品切割为若干虚拟组分，并计算虚拟组分的物性数据。

1. 纯组分

CSLAB中有一万多种纯组分物性数据，用户可以根据需要添加纯组分作为油品中的轻端组分。

2. 油品化验数据

油品化验数据的添加方式有两种，一种是导入内置的油品数据，一种是添加用户自定义的油品数据。

2.1 导入油品化验数据

CSLAB内置大庆油田，胜利油田等的油品化验数据，用户点击导入，可选择需要的油品。

图导入油品化验数据

2.2 添加油品化验数据

用户点击添加按钮，可添加实验室化验的原油数据，必须输入蒸馏数据（至少四组数据点），整体比重或比重曲线数据（至少四组数据点）。

2.2.1 蒸馏曲线数据

CSLAB的油品管理器主要有四种类型的蒸馏曲线，分别为TBP（实沸点蒸馏）、ASTM D86（恩氏蒸馏）、ASTM D1160、ASTM D2887（模拟色谱蒸馏）。
TBP可以选择的油品数据基准有体积基准和质量基准，ASTM D86，ASTMD1160为体积基准，ASTM D2887为质量基准。用户输入蒸馏数据（至少四组数据点）。

图蒸馏曲线数据

2.2.2 比重数据

比重数据类型有比重，API度，Watson K值。用户应尽量给出重度曲线，若无，必须输入整体比重、API度或Watson K值。利用整体性质，估算虚拟组分的密度分布。
① 比重 SG
油品的相对密度是指其密度与规定温度下水的密度之比,通常用符号d表示。中国以及东欧部分地区习惯采用 $2 0^{\circ} C$ 时油品的密度与4℃时纯水的密度之比。
② API 度
美国石油协会采用API重度表示油品相对密度。API重度和相对密度SG的关系为:

A P I = \frac{141.5}{S G} - 13 1. 5

③ Watson K 值
特性因数K值又称 Watson K 值或 UOPK值,它是表示烃类和石油馏分化学性质的一个重要参数，常用来判断油品的化学组成。

W a t s o n K = 1. 216 \frac{N B P^{1 / 3}}{S G}

式中，NBP 为油品沸点，单位为 K。

图比重数据

2.2.3 轻端组分

一般多以 C6为划分界线。在模拟过程中,为使计算更加准确,一般考虑把轻端组分单独处理,而不是归于某个油品组分中。
对于轻端组分的处理方法采用指定百分比法，即用户给定每个轻端组分流量占油品总流量的分数。

图设置轻端组分

2.2.4 分子量

用户应尽量提供分子量曲线，若无法提供，则根据蒸馏曲线和密度计算分子量。

2.2.5 粘度和特性曲线

此外，用户还可以输入石油性质和粘度曲线，石油性质主要包含闪点，辛烷值，硫含量等。

2.3 分析选项

分析选项主要包含蒸馏曲线转换方法和拟合方法。

图分析选项

2.3.1蒸馏曲线转换方法

ASTM蒸馏与TBP蒸馏相比，ASTM蒸馏更广泛地应用，因为它更加简便和经济。ASTM蒸馏需要的样品量更少，只需大约十分之一的时间就能完成测试。实际上，通常采用ASTM方法蒸馏，并使用关联式将ASTM蒸馏数据转换为TBP蒸馏数据，下面简单介绍下转换方法:

转换类型	方法
ASTM D86-TBP	API 1987
ASTM D86-TBP	API 1994
ASTM D2887-TBP	API 1994 direct
ASTM D2887-TBP	API 1994 Indirect
ASTM D1160-TBP	Edmister

2.3.2 蒸馏曲线拟合方法

对于较重的石油组分，其蒸馏数据往往获取不全，或是偶然因素导致蒸馏数据缺失，从现有数据出发，对石油馏分蒸馏曲线进行扩展是很重要的。一般需要内插/外推来确定所需的值，使其覆盖整个流程范围。
CSLAB 中的外推方法主要有二次多项式法和概率密度函数法，内插法主要有三次样条法和线性插值法。

2.4 生成蒸馏曲线

用户在输入完成蒸馏数据，比重，轻端组分，分子量数据以及分析选项后，点击计算按钮，生成实沸点蒸馏曲线，方便后续油品切割模块使用。

图生成蒸馏曲线

3. 油品切割

油品切割模块可用于单股或多股混合油品的切割计算。
用户添加油品后，可自由选择体积分率、质量分率或摩尔分率作为计算基准。

图油品切割分率

3.1 切割设置

生成TBP曲线后，用户可以自定义切割点切割 TBP曲线或者使用CSLAB提供默认切割点集，一般每 $10 \sim 3 0^{\circ} C$ 为一个虚拟组分，足以表示挥发性好的馏分，挥发性不好的馏分可适当增加虚拟组分宽度。

(1) 软件中提供一套默认的切割点集。

表缺省时的切割点

TBP 范围/°C (°F)	切割数量	相邻组分 TBP 增量
37.78-426.67 (100-800)	28	13.89 (25)
426.67-648.89 (800-1200)	8	27.78 (50)
648.89-871.11 (1200-1600)	4	55.56 (100)

(2) 用户自定义切割点切割TBP曲线。用户自定义切割点有两种方式，一种是输入切割点温度列表，一种是设置切割点范围和数量。