渣油加氢转化前后沥青质的分子组成变化

沥青质是造成渣油加氢过程中结焦和催化剂失活的主要因素,深入研究渣油加氢转化前后沥青质的分子组成变化对于改进渣油加氢工艺有着重要的指导意义.本文采用傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FT-ICR MS)研究了塔河减渣加氢转化过程中沥青质组分的分子组成差异.为了减少沥青质分子之间的相互干扰和抑制,通过固相萃取技术对渣油加氢前后得到的沥青质进行了分离,并对比了其中主要化合物在分离前后的详细分子组成.利用固相萃取技术分离之后,还可以对加氢后沥青质中微量的卟啉钒化合物进行富集,并研究了在渣油加氢前后沥青质中的卟啉钒化合物的分子组成变化.研究表明,对沥青质样品进行更细致的分离可以得到丰富、全面的沥青质分子组成数据,为石油加工提供更有价值的分子结构信息.     

高分辨质谱技术在大气棕色碳研究中的应用

大气棕色碳是目前碳质气溶胶领域研究的热点之一,由于其在近紫外-可见光区域有明显的吸光性,因而对区域辐射强迫和气候效应有重要影响。棕色碳既可来源于一次排放,主要为生物质和燃煤不完全燃烧;也可由挥发性有机物(VOCs)经大气光化学反应等二次生成。棕色碳分子组成十分复杂,而高分辨质谱技术以其超高分辨率和质量精确度,为在分子水平上表征复杂有机组分提供了有效手段。本文介绍了高分辨质谱技术结合传统分析手段在大气棕色碳研究中的应用现状,包括基于棕色碳分离的高分辨质谱联用技术的发展和基于高分辨质谱数据的棕色碳成分分析、来源示踪以及形成机理等,讨论了目前棕色碳研究现状以及存在的问题,展望了高分辨质谱技术在棕色碳研究中的应用前景。     

碱液萃取前后原油中酸性化合物组成的高分辨质谱分析

采用改进的碱液萃取方法分离杜巴原油中的酸性化合物(主要是环烷酸),通过高分辨质谱分析萃取过程中不同组分酸性化合物组成,以研究碱萃取前后酸性化合物的分布与组成特征。实验结果表明,电喷雾傅立叶变换离子回旋共振高分辨质谱(ESI-FT-ICR-MS)是分析原油中酸性化合物的强有力的手段;酸性化合物分布于碱萃取前后的各个组分中,但其组成有明显的差异,碱液萃取出的石油酸主要是相对分子质量小于500的酸性组分,增加反萃取溶剂的用量和极性有利于脱除萃取物中的非碱性氮化合物,对石油羧酸的组成影响不大。     

破坏加氢条件下低级酚的生成 第一报 加氢原料——抚顺古城子煤低温焦油中低级酚的分离和鉴定

低级酚包括酚、甲酚、乙酚和二甲酚.它们在工业上有着广泛的用途,其中特别是酚与甲酚更是贵重的化工原料.除高温及低温煤焦油外,煤及煤焦油残油的加氢生成油也可作为这些低级酚的来源,它们是在破坏加氢过程中由高级酚转变而来的.考察它们生成的历程,并擬出可能提高低级酚产率的方法,无论在理论上或实用上都有着很大的意义.本工作预备对抚顺古城子煤低温焦油中的低级酚和其加     

石油饱和烃分子组成分析方法综述

高效利用石油资源和生产高质量石油产品要求从分子水平认识石油化学组成,而饱和烃作为石油中最主要的一类组分,其分子组成分析是石油化学研究的重要课题.总结了石油饱和烃的分子组成分析方法并简要介绍其应用,主要包括基于气相色谱技术的单体烃分析方法和基于质谱技术的分子/族组成分析方法.针对石油饱和烃的质谱电离技术,总结了各方法的技术优势及存在的问题,对相关技术和方法的发展前景给予展望.     

重质油超临界溶剂萃取梯级分离工艺的化学基础

超临界溶剂萃取分馏方法可实现重质油的深度精细切割分离,从而成为研究重质油化学组成结构的有力工具.本文针对以此方法为基础的重油化学基础研究进展进行专题评述,总结了在重质油超临界萃取分离组分的缔合作用、在液体及超临界戊烷溶剂中微量金属与沥青质的吸附缔合作用、分子组成变化规律、在多孔材料中的扩散规律及其热转化和加氢转化行为等方面的近期研究进展,并介绍了这些研究进展对重油超临界溶剂萃取梯级分离工艺开发的指导作用.     

煤直接液化残渣溶剂萃取组分的热解行为研究

利用热重技术和固定床热解/在线质谱检测技术研究了残渣萃取组分重质油(HS)、沥青烯(A)、前沥青烯(PA)和四氢呋喃不溶物(THFIS)的热解特性,并尝试探讨了各萃取组分的热解行为与加氢行为之间的关系。研究结果表明,残渣中各萃取组分的加氢转化能力与其热分解能力有关。四种组分在SHR加氢液化产生的正协同作用的原因,在于各萃取组分之间的相互作用导致了HS和A族组分中的某些低温挥发组分,在较低温度区间不挥发逸出,而在较高温度区间裂解,迎合了加氢液化对自由基碎片的需求。但PA的存在有利于缩聚反应的发生,可促进裂解产物的再聚合,从而对加氢液化产生不利影响。     

流化床热解煤焦油的降黏研究

对循环流化床热电气焦油多联产热解所得煤焦油流动性差的问题采取了一系列的降黏研究。通过X射线衍射测试可以排除室温下蜡结晶影响煤焦油黏度的可能,对比了煤焦油和煤沥青的黏度和族组分差异,考察了喹啉不溶物对软化点的影响,结果表明,采取馏分油降黏是合理的。分别添加四种馏分油对煤焦油进行了降黏实验,通过色谱质谱联机分析馏分油的成分,认为既含亲水基又含憎水基的分子具有很好的降黏效果,而且含量越多降黏效果越好。通过添加四种单组分化合物的降黏实验和分析,进一步验证了所得到的降黏理论,而且可以判断同时含有亲水基和憎水基的分子降黏效果优于只含憎水基不含亲水基的分子。     

P改性NiW/γ-Al2O3的低温焦油芳烃组分加氢性能研究

以γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍法制备了不同P添加量的负载型NiW加氢催化剂,采用固定床加氢装置,对模型化合物萘和低温焦油富集的芳烃组分进行了催化加氢。催化剂采用N₂吸附、XRD、H₂-TPR、XPS以及NH₃-TPD的方法进行表征,加氢产物采用GC-MS和GC×GC-TOFMS进行分析。结果表明,P助剂能够扩大催化剂的孔径并促进活性金属组分在载体表面的分散;当P含量为1.0%~1.5%时,能够促进Ni-W-O混合相生成,并提高催化剂表面弱酸的含量;萘加氢反应的转化率和十氢萘的选择性也在添加1.0%的P时达到最高,分别为80%和50%左右;低温焦油芳烃组分的催化加氢结果显示,芳烃饱和加氢反应占优,绝大部分芳烃转化为环烷烃,且催化剂具有显著的脱除杂原子效果。     

石油中间馏分中异构烷烃的分子识别

以石油加氢异构中间馏分及直馏柴油为研究对象,采用气相色谱/质谱联用技术对异构烷烃的分子形态进行了研究。实验表明各碳数异构烷烃组分在毛细管气相色谱柱上表现出明显的按取代基个数簇分离的现象。对异构烷烃的异构程度进行了表征,得到不同取代基个数的异构烷烃的保留指数(RI)定性表;同时根据化合物的质谱断裂规律,参考文献数据并结合碳数及沸点规律,对73种甲基取代的异构烷烃及10种生物标记的化合物单体进行了结构定性,并计算了保留指数。为在分子水平上认识航空煤油及柴油等石油中间馏分中的异构烷烃提供了基础。定性结果表明:在研究的加氢异构中间馏分中,异构烷烃主要由单取代基和二取代基的异构烷烃组成;而在直馏柴油中,单取代基异构烷烃和类异戊二烯类生物标记化合物丰度较高。     

破坏加氢条件下碱性氮化合物的转化 第一报 加氢原料——抚顺古城子煤低温焦油中低级吡啶碱的分离和鉴定

煤焦油破坏加氢时,除了期望獾得马达燃料外,提取化学产品以提高其经济价值,是有很大可能性的. 吡啶鹼与酚类一样,是宝贵的化工原料,但是目前只有低级吡啶鹼获得应用,而低温焦油中主要含有高级吡啶鹼.显然,如果破坏加氢能使高级吡啶鹼转化成低级吡啶鹼,将使过程更趋有利.为此,系统地研究含氮化合物在     

经酸洗和碱洗处理的伊犁煤焦油的光谱学分析

煤焦油中所含杂质,尤其是不溶物或交联结构极易造成煤焦油深加工设备的堵塞,从而影响煤焦油加工产品的质量.对煤焦油进行净化处理,脱除其所含原生杂质有利于深加工工艺的平稳运行.为此,对新疆伊犁地区产中温煤焦油分别进行酸洗和碱洗处理,以除去煤焦油的部分不溶组分、净化其组成;同时采用核磁共振谱仪和红外光谱仪研究了经酸洗、碱洗处理前后煤焦油相关结构参数的变化.结果表明,分别经酸洗、碱洗处理后,煤焦油的芳碳率均明显减小,而脂碳率相对增加;且碱处理后脂碳率的增加更为显著.经酸洗处理后,焦油芳烃化合物中的缩合芳香核上连接的烷基侧链明显减少,烷氧基发生部分转化或降解,羧基或羰基部分相对含量有所增加,而碱处理后羧基或羰基部分相对含量增加值较为显著.就煤焦油复杂成分的净化而言,碱洗处理效果更好.     

破坏加氢条件下低级酚的生成——第二报 古城子煤焦油残油液相加氢生成油中的低级酚

在小型连续液相加氢装置中进行了抚顺古城子煤低温焦油325°以上残油馏分的一次加氢和循环加氢.用酸硷抽提、精密分馏及紫外光谱等分析方法求得加氢生成油中酚类的分布,以及残油加氢酸性分转化的物料平衡.说明古城子煤低温焦油经加氢后获取低级酚的潜在量可以大大提高.对在流动系统中酚类转化反应历程的某些问题也进行了讨论,认为在连续液相加氢条件下三种异构烃基酚的稳定性是:间位>邻位>对位.     

尿毒症患者体液内中分子组分的多级色谱分离比较及质谱分析

采用凝胶色谱、离子交换色谱以及反相高效液相色谱法, 将尿毒症患者的尿样和血样以及正常人的尿样和血样进行了多级分离和比较. 通过凝胶色谱法, 从正常人的尿液以及尿毒症血清和尿液中分离出相对于正常人血清具有异常高浓度的A, B 2个中分子组分. 不同试样来源的A峰中分子物的离子交换色谱分离结果证明, A-3亚峰中分子物, 是尿毒症患者因肾衰难以通过尿液将其排除故而滞留在血清内的重要成分, 正常人却可以通过尿液将其排于体外. 将来自尿毒症血清及正常人尿液的A-3亚峰中分子物经脱盐处理后, 进行了基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱分析, 证明A-3组分由分子量分别为839, 873, 1007, 1106, 1680, 2015的6种化合物组成. 最后, 采用反相高压液相色谱法对A-3亚峰中分子组分进行了进一步分离, 得到了6个只含单一中分子化合物成分的组分. 至此, A-3组分内的中分子物得到了彻底的分离和纯化, 为进一步确定其结构以及病理生理作用奠定了基础.     

烟煤快速加氢热解研究 Ⅲ.焦油组成考察

在高压气流床反应装置上对东胜煤快速加氢热解制取焦油试样 ,研究了热解温度对焦油主要组分的影响 ,并与高温焦炉焦油进行比较。实验表明 :加氢热解焦油的液态烃得率达 1 5 %以上 ,是高温焦炉焦油得率的二倍 ;油馏分高 ,沥青质少 ;酚类化合物和纯缩合多环芳烃含量高 ,脂肪烃含量低 ,纯缩合多环芳烃烷基衍生物组成较简单。加氢热解改善了焦油的品质 ,提高了得率。     

气相色谱质谱与高分辨质谱对比分析济南地区地下水中可溶性有机物

借助气相色谱-质谱对地下水中的挥发性以及半挥发性化合物进行表征,同时采用高分辨质谱技术,在分子层面对地下水中可溶性有机物进行研究,并将其与可溶性有机物标样SRNOM中的分子组成进行了对比,发现两者在化合物类型以及化合物分布上存在明显差异。     

神木煤显微组分热解和加氢热解的焦油组成

利用色谱-质谱联用技术测定了神木煤镜质组和惰质组在不同热解条件下焦油的组成，考察了显微组分类型和反应气氛对苯类、酚类、萘类、含氧杂环和多环芳烃类化合物产率的影响。结果表明，惰质组和镜质组焦油在组成和长链烃类、芳烃、含氧杂环和多环芳烃的相对质量分数方面存在很大差异。镜质组焦油中长链烃类的种类和相对质量分数较高，惰质组焦油中芳烃、含氧杂环和多环芳烃的种类和相对质量分数较高，反映了镜质组显微组分芳香度较低以及烷基侧链长和多以及惰质组稠环芳烃结构多和芳环缩聚程度高的特点。加氢热解比热解有较高的焦油收率，随氢气压力的增加，焦油的收率大幅度增加。镜质组和惰质组热解和加氢热解焦油组成和相对质量分数的差异反映了热解过程中氢气的加氢稳定化作用和加氢裂解作用。     

石油组分高分辨质谱的数据处理

傅立叶变换离子回旋共振质谱技术(FT-ICR MS)近年来被用于石油组分分析[1-2],其超高质量分辨率实现了在数百个质量单位范围内石油组分质谱峰的完全分离,一张谱图中可同时存在数千个质谱峰[3-5],鉴定这些质谱峰是高分辨质谱分析中的一项十分重要的工作.     

原料组成对针状焦结构的影响

在330–390°C、8 MPa、加氢时间为1.5 h和剂油比为1∶40的条件下对中低温煤焦油原料进行加氢处理,得到精制原料后再通过热聚合煅烧等过程制得针状焦。通过元素分析、红外光谱(FT-IR)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)等检测方法分析了精制原料组成,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和偏光显微镜等方法测试了不同原料所制备出的针状焦结构,研究了加氢温度和精制原料组成对针状焦结构的影响。结果表明,提高缓和加氢精制温度有利于脱除杂原子(尤其是S),但当加氢温度为390°C时,原料中的芳烃会因为裂解和缩聚而发生两极分化。此外,精制原料中3环和4环芳烃的含量越高,所制备出针状焦石墨化程度越高。     

氮掺杂多孔炭负载镍纳米粒子对高温煤焦油的催化加氢转化（英文）

通过对生长在石墨相氮化碳两侧的镍基沸石咪唑酸盐骨架材料进行热分解,制备了一种新型的高活性氮掺杂多孔炭负载的镍基催化剂Ni@N-PC,并将其用于高温煤焦油异丙醇超声萃取物的催化加氢转化。催化剂的镍纳米颗粒主要包裹在碳纳米管的顶端,部分分散在碳纳米薄片表面。以1-萘酚为模型化合物,考察了催化剂在不同反应条件下的催化加氢转化活性,揭示了其催化反应机理。并利用GC/MS分析了高温煤焦油异丙醇超声萃取物及其加氢转化产物。结果表明,1-萘酚在120°C反应2 h有70%转化,在200°C反应2 h后完全转化,高温煤焦油异丙醇超声萃取物经加氢后得到大幅改质。高温煤焦油异丙醇超声萃取物中共检测到180种有机物,其中,含氮有机物33种,含硫有机物11种,含氧化合物39种,而经加氢转化后的产物中未检测到含氧、氮、硫等杂原子化合物,说明催化剂Ni@N-PC具有良好的去除杂原子的性能。经加氢后所有的烯烃、环烯和炔烃饱和,大部分芳烃转化为环烷烃,说明催化剂Ni@N-PC具有较高的催化加氢活性。