轻柴油的结构表征

轻柴油的结构与组成对于其裂解工艺有重要关系。Williams、Knight、Brown和Clutter先后用~1H或~(13)C-核磁共振、或结合元素分析及平均分子量测定得到了石油中芳烃馏份的芳香度及烷基取代基碳数等,称之为平均分子参数。最近Haw用特制的高效液相色谱/~1H-核磁共振(200MHz)联用技术,采用内标法,分离并测定了各种结构基团碳     

抚顺烟煤吡啶抽出物ZM2馏份结构表征

本文采用了多种现代结构分析方法(FTIR,~1H-、~(13)C-NMR,FDMS,MS/MS)对抚顺烟煤吡啶抽出物的正庚烷不溶、正庚烷/苯(1∶1)可溶馏份(ZM2馏份)进行了详细的结构解析,得到了其平均分子量、分子量分布及其中30种化合物的分子结构,为研究抚顺烟煤的结构提供了有价值的信息。     

大庆澄清油芳烃组分炭化过程中间产物——多环芳烃的质谱分析

利用质谱法对炭化中间相产物中多环芳烃(PAH)的组成及分布进行了考察。用六或七个芳核类型(芳环数为三至六)表征了多环芳烃的组成。其主要组分为含有一或两个取代基(甲基、乙基)的三至六环的PAH,其分子量分布范围为200—350,主要集中在270左右。所得结果与~1H-NMR波谱法的平均结构表征的数据相符合。     

抚顺乙烯焦油的精馏分离与气相色谱-质谱联用分析

为避免乙烯焦油作为燃料粗放燃烧造成的芳烃资源浪费与环境污染,我们以抚顺乙烯焦油为原料,常压蒸馏切割<280 ℃馏分,然后采用填充柱进行常压精馏,将<280 ℃馏分切割为12个馏分段(40~150 ℃、150~170 ℃、170~180 ℃、180~190 ℃、190~200 ℃、200~210 ℃、210~220 ℃、220~230 ℃、230~240 ℃、240~250 ℃、250~260 ℃和260~280 ℃),以达到对抚顺乙烯焦油的精馏分离。 以HP-5MS毛细管填充柱为色谱柱,对得到的12个馏分段进行气相色谱-质谱联用定性、定量分析,为乙烯焦油中芳烃的提取和乙烯焦油深加工利用提供具有指导价值的分析数据。 结果显示,抚顺乙烯焦油<280 ℃馏分占焦油总量的52.2%,主要由1~4芳香烃组成。 单环、三环和四环芳烃质量分数较少,单环芳烃主要为苯的衍生物,质量分数为5.8%,3环和4环芳烃占2.998%,主要为苊、芴、蒽、菲、芘等。 抚顺乙烯焦油中质量分数最多的双环芳烃为萘,其次为β-甲基萘、α-甲基萘和1,4-二氢萘,它们在各馏分段的最高分布分别为41.152%、16.729%、12.089%和9.046%。 由此乙烯焦油可作为提取高附加值芳环类精细化工产品的良好原料。     

强弱还原煤聚集态对其可溶性影响的分子力学和分子动力学分析

选取代表性原煤3种, 采用等密度梯度离心分离法将原煤分别提纯出2种主要煤岩有机显微组分: 镜质组和惰质组. 运用分子力学和分子动力学对煤岩有机显微组分的模拟分子结构进行了理论分析. 结果表明, 弱还原煤为片状结构, 具有较多的敞开式孔, 强还原煤为团状结构, 具有较多的闭合式孔. 实测13C-核磁共振波谱(NMR)分析和模拟结果充分显示显微组分的芳环结构片层和分子之间的非成键作用能是影响煤溶剂可萃取性的主要因素. 结合X射线衍射(XRD)对样品晶态结构的测量, 证明煤中芳环结构片层较少、非成键作用能较小的显微组分其溶剂萃取率高.     

~1H－NMR对气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物的结构分析

用￣１Ｈ－ＮＭＲ结合元素分析和分子量测定等方法，对抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤的热解加氢产物进行了表征。结果表明：各组分具有氢化芳环和杂环化合物的开链结构。求得了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数和平均取代度。这些结果对于推断原始煤的大分子结构具有参考价值。     

^H—NMR对气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物的结构分析

用＾１Ｈ－ＮＭＲ结合元素分析和分子量测定等方法，对抚顺考虑台气煤吡啶抽提残煤的热解加氢产物进行了表征。结果表明：各组分具有氢化芳环和杂环化合物的开链结构。求得了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数和平均取代度。这些结果对于推断原始煤的大分子结构具有参考价值。     

用^13C—NMR及DEPT技术分析气煤加氢产物中沥青烯段分的组成结构

用＾１３Ｃ－ＮＭＲ及ＤＥＰＴ技术，对抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物中沥青烯段分进行了表征。结果表明：各组分平均分子结构中的芳环并非完全缩聚，而且有亚甲基或联苯型键所连接的小芳香单元。计算得到了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数、芳核片数和平均取代度。这些结果对于推断原始煤的大分子结构具有参考价值。     

山西高阳焦煤碳结构研究与谱学表征

煤是由多种官能团、多种化学键组成的复杂有机结构大分子物质,有机质碳是煤结构的骨架,是构成煤中有机质及形成焦炭的主要元素。研究炼焦煤中的碳结构,对构建炼焦煤大分子结构模型,认知炼焦煤结构及反应性具有重要意义。分别利用Peakfit V4和XPS Peak4.1软件对~(13)C CP/MAS-NMR、FTIR和XPS谱图进行拟合解析,对比研究不同测试方法的解析结果,探索炼焦煤中碳结构的主要特征,获取芳碳率、芳氢率、芳核平均结构尺寸等煤结构单元基本参数。山西高阳焦煤芳碳率的~(13)C CP/MAS-NMR、FTIR和XPS分析结果基本一致,分别是0.81、0.83和0.81。FTIR分析结果表明,芳香结构主要包括苯环二取代、苯环四取代和苯环五取代,占比分别是39.63%、32.24%和28.13%。脂肪结构主要以亚甲基形式存在,含量达到77.43%,甲基、次甲基含量依次减少,脂肪烃碳链长度较短为0.11。因此,山西高阳焦煤中存在较多的烷基侧链。根据~(13)C CP/MAS-NMR拟合结果,获知甲基碳f_(al)~*_、亚甲基碳/次甲基碳f_(al)~H_、氧接脂碳f_(al)~O、羰基碳/羧基碳f_a~C、芳烃碳f_a′、烷基取代芳碳f_a~S、芳香桥碳f_a~B、氧接芳碳f_a~P分别为0.06、0.06、0.04、0.05、0.76、0.10、0.28、0.03,计算得到芳碳率f_a、脂碳率f_(al)、质子化芳碳f_a~H、非质子化芳碳f_a~N和芳核平均结构尺寸X_b分别为0.81、0.19、0.35、0.41和0.37。XPS和~(13)C CP/MAS-NMR分析结果表明,山西高阳焦煤中羰基、醚氧键和酚羟基等碳氧官能团含量约占碳结构的5%。     

用（13）~C－NMR及DEPT技术分析气煤加氢产物中沥青烯段分的组成结构

用１３￣Ｃ－ＮＭＲ及ＤＥＰＴ技术，对抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物中沥青烯段分进行了表征。结果表明：各组分平均分子结构中的芳环并非完全缩聚，而且有亚甲基或联苯型键所连接的小芳香单元。计算得到了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数、芳核片数和平均取代度。这些结果对于推断原始媒的大分子结构具有参考价值。     

基于FTIR和XRD法分析阜新长焰煤结构特征

为了研究阜新长焰煤的大分子结构,通过测定12个煤样品的工业分析和元素分析,选取最接近平均值的煤样CYM-9作为实验样品,采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和单轴压缩实验对煤样进行研究,通过与抚顺长焰煤结构特征进行对比,进一步分析煤的微晶结构参数及其力学特性。研究结果表明:CYM-9煤样的基本结构特征参数芳氢率(farH)为0.47,氢碳原子比(H/C)为0.858,芳碳率(farC)为0.747,脂肪烃支链长度(CH3/CH2)为0.617。与抚顺长焰煤结构相比,其芳碳率较大,芳香核缩合程度较大,芳香结构单元排列秩序较规则;煤样XRD图谱具有002峰和100峰两条明显的峰,层间距(d002)为0.3816nm,层片堆砌高度(Lc)为1.2462nm,层片直径(La)为1.0136nm,芳香堆砌层数(N)为4.26;煤样的平均峰值强度为9.24MPa,达到峰值强度时平均应变值为23.58×10-3,平均弹性模量为405MPa。     

富含树皮体和半丝质体煤的液化反应性和~(13)C-核磁共振分析的研究

通过对富含树皮体的煤和半丝质体的煤进行液化研究和结构分析,探讨其液化产品的产率与结构参数之间的关系。富含树皮体的煤的氢含量和挥发分含量均高,H/C原子比也很高。13C-核磁共振分析表明,所有用煤都以芳香族碳为主。WEST样品的芳碳率最高,LP、CG和DHB样品中CH2基团碳含量高于CH3基团碳含量,且CH2基团碳含量高于其他三个样品。而P858样品中CH3基团碳含量高于CH2基团碳含量。液化结果表明,LP、CG和DHB有高的液化转化率和油收率。煤液化的油收率和煤结构中的CH2基团碳含量以及转化率和煤的芳碳率之间都存在明显的相关关系。因此,13C-核磁共振技术可以用来预测煤液化产品的收率。     

低度氢化研究贾汪镜煤质的组成结构 Ⅱ.芳烃和煤氢化产品液体色谱各段分的薄层色谱

用薄层色谱法对12种已知芳烃和贾汪镜煤质低度氢化所得各沸点馏分、沥青质以及经硅胶液体色谱分离后得到的各芳烃段分进行了考察.指出芳烃在氧化铝和硅胶薄层色谱上的次序主要按芳环数,尤其按双键数(包括相互共轭和不共轭的)排列,同时指出了芳烃混合物在薄层色谱上进行族分离的可能性. 指出液体色谱分离得到的单苯核芳烃段分中不会含有象联苯、二苯甲烷系类的化合物,因此液体色谱分离所得环烷和单苯核芳烃段分应该就是以这样的形式作为基本结构单元存在于煤结构中,而不是煤中其他结构单元在氢化过程中的加氢产物.     

用~1H-NMR结合IR光谱解析法对我国若干重质油组成结构的研究

本文研究了五个国产重质油和沥青样品的族组份和其结构。采用溶剂萃取和液体色谱结合的分离流程,将样品分成饱和烃和各种芳香馏份F_2、F_3,F_4以及苯可溶沥青质等馏份。根据红外光谱1380、2920cm~(-1)特征峰之吸光度和有关公式算出C_(?),从而较准确地估算出X值。在此基础上结合~1H-NMR、VPO分子量和元素分析等有关数据,求得五个油样中的11个馏份的平均结构参数和相应的平均分子结构模型。     

油页岩的~(13)C-NMR特征及FLASHCHAIN热解模拟研究

采用固体13C-NMR核磁共振技术表征了甘肃窑街矿区油页岩的碳骨架结构,分析并计算了油母质团簇化学结构参数,包括团簇平均碳原子数、芳碳原子数、脂碳原子数及芳环数。在热重红外分析仪(TG-FTIR)上进行了油页岩的热解实验,得到了热解产物的生成规律。结合样品的团簇化学结构参数,采用基于油页岩结构的FLASHCHAIN模型模拟其热解产物的生成过程;模拟结果与TG-FITR实验数据符合较好,印证了模型预测的合理性。     

大流量PUF采样-气相色谱质谱联用测定广州市大气中多环芳烃

采用PS-1型大流量聚氨酯泡沫(PUF)大气采样器,采集了2004年夏季5、6、7三个月广州市区和郊区两个采样点20个大气样品,用气相色谱-质谱联用仪测定了其中16种多环芳烃的含量。结果表明,广州夏季市区和郊区大气中16种多环芳烃(气相和颗粒相)(∑16-PAHs)浓度范围分别为49.33~329.37ng/m3和30.11~97.97ng/m3,市区与郊区∑16-PAHs平均浓度分别为144.25ng/m3和58.79ng/m3,市区明显要高于郊区;市区和郊区苯并[a]芘(BaP)平均浓度分别为1.17ng/m3和0.76ng/m3,均未超过国家空气质量标准。     

凝胶色谱和紫外光谱法对煤四氢呋喃抽提物的分析

本实验选取大同、铁法大兴、义马和神府4种煤样,用乙腈、四氢呋喃、吡啶作溶剂连续抽提后,对其中的四氢呋喃抽提物进行了凝胶色谱及二极管阵列检测分析,以确定煤抽提物中中等极性化合物的分子量分布和结构特征。通过对样品的凝胶色谱及紫外光谱分析发现,煤四氢呋喃抽提物的分子量小于840 amu,分子量分布在840~340 amu(组分1)、340~175 amu(组分2)及175~110 amu(组分3)间的组分均为芳香族化合物。但由于芳环上有不同分子量的取代基存在,使分子量分布相差极大;分子量在110 amu以下(位于标定曲线以外)的(组分4)为小分子量的链烃或脂环烃类化合物;1、2、4组分是煤四氢呋喃抽提物主要组分;而组分3在抽提物样品中含量极少。分子量在110 amu以下的小分子化合物(组分4)除大同样品中含量(8.68%)较少外,在其余3个样品中占的比例很大(神府72.96%,义马54.05%,铁法大兴51.74%)。组分1随煤变质程度增加,相对含量增加,其它组分相对含量与煤变质程度没有直接关系。     

高效液相色谱-柱后反应化学发光法测定生油岩中的苝

以乙腈-甲醇-水(55:20:25 pH=6.5)作为流动相对七种多环芳烃进行了分离,并利用过氧草酰类柱后反应化学发光系统对分离的化合物进行了测定。七种多环芳烃中苝的检测限最低,为2.Spg。175pg苝的变异系数为2.97%。此方法检测苝的线性范围为2.8～700pg。使用仪器是实验室自制,结构简单。应用此法对生油岩提馏物的多环芳烃样品进行了测定。     

重油中含硫芳烃二维液相色谱分离平台开发及应用

基于氯化钯配位交换色谱柱和氨基键合正相色谱柱，利用自动阀切换系统，构建了在线二维液相色谱分离平台。通过优化液相色谱分离条件，实现减压蜡油样品中含硫芳烃的在线富集与多环芳烃的环数分离。利用傅里叶变换离子回旋共振质谱对分离后的含硫芳烃和芳烃组分进行分子水平表征，得到更为详细的化合物类型与碳数分布信息。根据计算得到的平均结构信息，可以提供分离后组分典型的分子结构式，并对芳环结构和侧链位置进行了推测。建立的分析表征方法可以加深对重馏分油中含硫芳烃化合物的分子水平认识，为重油加工过程的原料选择与工艺条件优化提供技术支持。     

用核磁共振和红外光谱构造煤抽提物的结构模型

用￣（１３）Ｃ－ＮＭＲ和￣１Ｈ－ＮＭＲ联合解析法和￣１Ｈ－ＮＭＲ／ＴＩＲ解析法分别求取了平朔煤镜质组吡啶抽提物中七个馏分的平均分子结构参数，并参考其它化学分析和测试结果，构造了以上七个馏分的平均分子结构模型。结果表明：平朔煤镜质组吡啶抽提物中存在着脂肪取代形式各异、芳碳率、芳环数不同，杂原子形式有别的各种芳烃混合物。