红外光谱法研究重质油分子的轻度热转化

为了从分子水平快速经济地分析重质油在热转化过程中的变化规律,利用四种模型化合物萘、四氢萘、十氢萘和正庚烷组成的混合体系来模拟重质油及其热转化缩合产物分子的基本组成,研究其红外吸收特性与平均分子参数(亚甲基和甲基的数目之比NCH2/NCH3、芳氢率faH、芳香环系氢碳原子比NHar/NCar等)的关系。将重质油焦化重蜡油馏分进行轻度热转化,利用不同强度的系列溶剂将热转化产物的重质馏分顺序分离成系列溶剂族组分,将这些族组分进行红外分析。结果表明,混合物系列模拟体系的faH同其红外吸收在2 750cm-1-3 100cm-1的3 000cm-1-3 100cm-1强度分率(S3000-3100/S2750-3100)之间存在良好的线性关系,同时NCH2/NCH3同2 920cm-1和2 960cm-1处的吸光度比值A2920/A2960之间也存在良好的线性关系。依据这些关系式可以合理解释重质油分子在热转化过程中分子结构的变化规律。随着重质油热转化的进行,NCH2/NCH3饱和烃分子先增大后减小,芳香性族组分分子则持续降低;faH或NHar/NCar芳香性族组分分子呈现升高的趋势。关键词:傅里叶变换红外光谱法;热转化;重质油;芳氢率;亚甲基;甲基;氢碳原子比;