沥青质中官能团结构和氢键的红外光谱表征

利用傅里叶红外光谱表征渣油沥青质和煤焦油沥青质分子的官能团结构,并通过软件Origin 2018对沥青质红外光谱的氢键区、脂肪族碳氢伸缩振动区和C—O区的吸收峰进行分峰拟合。结果表明:两种沥青质均主要以碳、氢元素为主,二者杂原子的含量存在明显差异,但杂原子官能团的类型基本相同;渣油沥青质中的氢键主要是由苯环O—H与芳香醚键中的O原子、O—H自缔合形成的氢键,而煤焦油沥青质中的氢键主要是苯环O—H与芳香醚键中的O原子形成的氢键;与渣油沥青质相比,煤焦油沥青质的烷基侧链更短。

不同基属渣油正戊烷及正庚烷沥青质结构组成研究

采用SARA四组分分离方法得到石蜡基玉门常压渣油和环烷基马瑞常压渣油的C_(5)和C_(7)沥青质,结合1H-NMR、FT-IR、VPO及元素分析等方法,对沥青质的结构组成和官能团形态进行表征,考察不同基属渣油沥青质以及不同沉淀剂所得沥青质的结构组成差异。结果表明,四种沥青质的官能团类型基本一致,但分子结构单元存在一定差异,相比于环烷基马瑞沥青质,石蜡基玉门沥青质的分子结构单元更大,芳碳分率较小,但H_(AU)/C_(A)值也较小,分子缩合程度更高;随沉淀剂碳链增长,沥青质收率减少(相同原料的正庚烷沥青质收率约为正戊烷沥青质的80%左右),H/C降低,平均相对分子量升高,C_(7)沥青质具有更高的芳碳率f_(A)和更多的结构单元数。各类沥青质中均存在较多的饱和结构,饱和碳分率约为0.5。

超声处理对减压渣油结构组成的影响

以沙特减压渣油为原料,考察了超声波处理对渣油四组分及其结构组成的影响。结果表明:随超声时间增加,饱和分含量先降低后升高,芳香分和胶质含量均先升高后降低,沥青质含量明显减少;20 min是较优的超声处理时间,此时饱和分含量降低了2.86百分点,芳香分和胶质含量分别增加了4.25,3.30百分点,沥青质含量降低了约5百分点。对四组分进行了模拟蒸馏,结合结构参数计算分析发现,超声处理可使少量沥青质发生裂解反应,部分饱和分和沥青质断裂生成的小结构分子被吸附于芳香分和胶质中,但随着超声时间增加,芳香分和胶质发生脱附。超声处理过程中,胶质也可以发生断裂反应,实现重质组分向轻质组分的转化。

胶质添加量对胜利减压渣油加氢过程的影响

以不同胶质添加量的胜利减压渣油为原料,在高压反应釜中进行加氢反应,并对加氢前后的油样进行元素分析、平均相对分子质量测定、模拟蒸馏及金属(Ni、V)含量分析。结果表明:与原料相比,不同胶质添加量的胜利减压渣油加氢液相产物的平均相对分子质量、硫含量、氮含量、金属含量均不同程度减小,而H C摩尔比均增大;随着胶质添加量增大,渣油加氢液相产物的平均相对分子质量和H C摩尔比均逐渐增大,硫含量逐渐减小,氮含量和金属含量则先减小后增大;随着胶质添加量增大,渣油加氢液相产物中汽油+气体、加氢残渣油、焦炭的产率呈降低趋势,而柴油、加氢重油馏分的收率呈上升趋势。