石油沥青质的化学结构研究进展
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沥青质分散剂的研究进展沥青质分散剂是一种能够改善沥青混凝土性能的化学材料,近年来,随着交通道路建设的持续发展和对道路质量要求的不断提高,沥青质分散剂的研究和应用也成为了热点领域。
本文将对沥青质分散剂的研究进展进行详细的介绍,包括沥青质分散剂的定义、作用机理、种类和应用研究等方面,旨在为相关领域的研究人员和工程师提供一些参考和借鉴。
一、沥青质分散剂的定义沥青质分散剂是指一种加入到沥青混合料中,能够改善沥青质和骨料之间粘结性能的化学材料。
通过与沥青混合料中的沥青质发生化学反应或物理作用,使得沥青质与骨料颗粒能够更好地结合,从而提高沥青混凝土的力学性能、稳定性和耐久性。
沥青质分散剂可以是一种单一的化学成分,也可以是由多种功能性成分组成的复合材料。
在沥青混合料中的掺量通常在0.3%~2.0%之间。
沥青质分散剂改善沥青混凝土性能的作用机理主要包括以下几点:1. 改善沥青质与骨料颗粒的粘结性能,使得沥青质能够更好地附着在骨料表面;2. 提高沥青混凝土的抗水性能,减少水分对沥青混凝土的侵蚀;3. 减少沥青混凝土的老化程度,延长道路使用寿命;4. 提高沥青混凝土的力学性能,如抗压强度、抗拉强度等。
根据沥青质分散剂的化学成分和作用机理,可以将沥青质分散剂分为以下几类:1. 聚合物型沥青质分散剂:主要包括聚丙烯酸酯、聚酯树脂、聚氨酯树脂等。
这类沥青质分散剂通过与沥青质发生化学反应,改善沥青与骨料的粘结性能;2. 防水型沥青质分散剂:主要包括石蜡、沥青乳化液等。
这类沥青质分散剂主要通过填充骨料空隙和减少孔隙度,提高沥青混凝土的抗水性能;3. 抗老化型沥青质分散剂:主要包括抗氧化剂、紫外线吸收剂等。
这类沥青质分散剂主要通过抑制沥青的氧化和老化,延长道路使用寿命;4. 复合型沥青质分散剂:即包括多种功能性成分,能够综合提高沥青混凝土的各项性能。
1. 沥青质分散剂的合成研究:目前,国内外对不同类型的沥青质分散剂的合成方法和工艺进行了大量的研究,例如聚合物型沥青质分散剂的合成工艺优化、防水型沥青质分散剂的改性研究等;2. 沥青质分散剂的性能测试:对已经合成的沥青质分散剂进行了各项性能测试,包括粘结性能测试、抗老化性能测试、力学性能测试等;3. 沥青质分散剂在工程中的应用研究:国内外一些交通道路建设工程中,已经开始采用沥青质分散剂作为混凝土添加剂,取得了良好的效果。
沥青质分散剂的研究进展沥青质分散剂是一种用于分散沥青质的化学物质,可以改变沥青质的流动性和分散性。
近年来,沥青质分散剂的研究得到了广泛关注,并取得了一些进展。
本文将对沥青质分散剂的研究进展进行介绍。
研究人员通过改变沥青质分散剂的化学成分和结构来改善其分散效果。
一种常见的方法是引入极性基团,如羧酸、羟基等,使分散剂与沥青质形成较好的相容性。
还可以通过调整分散剂的分子量和溶解度来控制其在沥青质中的溶解度,从而实现更好的分散效果。
研究人员还通过改变沥青质分散剂的添加方式和用量,来实现对沥青质的更好分散效果。
一些研究表明,将分散剂预溶解在溶剂中,再与沥青质进行共混,可以提高分散剂的分散性和溶解度,从而提高对沥青质的分散效果。
适当的分散剂用量也是保证分散效果的关键,过量或不足的添加量都会影响分散效果。
一些研究致力于开发新型的沥青质分散剂。
研究人员正在尝试使用天然植物提取物、聚合物改性剂和表面活性剂等作为沥青质分散剂,这些新型分散剂具有更好的环境友好性和分散效果。
一些研究还探索了纳米材料和功能性粒子作为沥青质分散剂的应用,这些材料具有较高的表面活性和吸附能力,可以提高对沥青质的分散效果。
还有一些研究致力于深入研究沥青质分散剂的作用机理。
通过表征分散剂与沥青质之间的相互作用,并运用各种表征手段,如红外光谱、核磁共振等,可以揭示分散剂与沥青质之间的相互作用机制,进一步优化分散剂的设计和使用。
沥青质分散剂的研究进展取得了一些成果,通过改变分散剂的化学成分和结构,改变添加方式和用量,开发新型分散剂,以及深入研究分散剂的作用机理,可以实现对沥青质的更好分散效果。
目前对于沥青质分散剂的研究还存在一些挑战,尚需进一步努力和探索。
《基于分子动力学模拟的沥青老化动态变化机理研究》篇一一、引言随着科技的发展和交通建设的日益繁盛,沥青及其在路面建设中的广泛应用已经成为交通运输的重要材料。
然而,沥青在使用过程中常会出现老化现象,这不仅影响到路面的使用性能和寿命,还关系到交通的舒适度和安全。
因此,深入研究沥青老化的动态变化机理具有重要的实际意义。
本文将基于分子动力学模拟的方法,对沥青老化的动态变化机理进行深入研究。
二、分子动力学模拟方法分子动力学模拟是一种基于经典力学原理的计算机模拟方法,它能够模拟原子和分子的运动,并以此来描述材料的微观结构和性能。
在沥青老化的研究中,分子动力学模拟可以提供微观层面的理解,帮助我们理解沥青老化的动态变化过程。
三、沥青老化过程及影响因素沥青老化是一个复杂的过程,主要受到温度、光照、氧气、水分等因素的影响。
在老化过程中,沥青的化学组成和结构会发生变化,导致其物理性能和路用性能的降低。
具体表现为硬度增加、韧性降低、颜色变深等。
四、基于分子动力学模拟的沥青老化动态变化机理研究1. 模型构建:根据沥青的化学组成和结构,构建合适的分子模型。
考虑到沥青的复杂组成,我们选择了典型的沥青分子进行模拟。
2. 模拟过程:在设定的温度、压力等条件下,模拟沥青分子的运动和反应过程。
通过改变环境条件(如温度、氧气浓度等),模拟不同条件下的沥青老化过程。
3. 结果分析:分析模拟结果,了解沥青在老化过程中的动态变化。
通过对比不同条件下的模拟结果,分析温度、氧气、水分等因素对沥青老化的影响。
五、研究结果与讨论1. 化学结构变化:在老化过程中,沥青分子的化学结构发生了明显的变化。
一些轻质组分逐渐消失,重质组分增加,导致沥青的硬度增加、韧性降低。
2. 分子运动变化:通过分子动力学模拟,我们发现沥青分子的运动在老化过程中发生了明显的变化。
分子的运动变得更加有序,这可能与分子的交联和聚合有关。
3. 环境因素的影响:温度、氧气和水分等因素对沥青的老化过程有显著影响。
沥青质分散剂的研究进展赵红丽;姚丽珠;丛玉凤;黄玮;段月英;白双福;唐东【摘要】The reasons of fouling in petroleum processing were analyzed,and characteristics of various scale removal methods were compared. The composition, structure and deposition mechanism of asphaltene were summarized. The types and mechanism of asphaltene dispersant were described as well as the development of dispersant at home and abroad. Finally, the development trend of asphaltene dispersant was prospected.%分析了石油加工过程中的结构原因并比较了各种除垢方法的特点,综述了沥青质的组成、结构和沉积机理,阐述了沥青质分散剂的类别、作用机理以及沥青质分散剂在国内外的发展状况.最后对沥青质分散剂的发展方向进行了展望.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)006【总页数】4页(P1204-1206,1210)【关键词】石油加工;沥青质;沉积;分散剂【作者】赵红丽;姚丽珠;丛玉凤;黄玮;段月英;白双福;唐东【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TE621石油是现代工业社会的生命线[1]。
【谈建筑石油沥青的成分与技术性能】石油沥青技术性能实验报告石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼出各种轻质油(如汽油、柴油等)及润滑油以后的残留物,或再经加工而得的产品。
它是一种有机胶凝材料,在常温下呈固体、半固体或粘性液体,颜色为褐色或黑褐色。
建筑上主要使用建筑石油沥青制成各种防水材料制品或现场直接使用。
1 石油沥青的组成与结构1.1 石油沥青的组分石油沥青是由众多高分子碳氢化合物及其非金属(主要为氧、硫、氮等)衍生物组成的复杂混合物。
因为沥青的化学组成复杂以及同分异构特点,对组成进行分析很困难,因此一般不作沥青的化学分析,只从使用角度,将沥青中化学成分及14质极为接近,并且与物理力学性质有一定关系的成分,划分为若干个组,这些组即称为组分。
在沥青中各组分含量多寡,与沥青的技术性质有着直接关系。
沥青中各组分的主要特性简述如下。
1.1.1 油分油分为淡黄色至红褐色的油状液体,是沥青中分子量最小和密度最小的组分。
在170℃较长时伺加热,油分可以挥发。
油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳和丙酮等有机溶剂中,但不溶于酒精。
油分赋予沥青以流动性。
1.1.2 树脂沥青脂胶为黄色至黑褐色粘稠状物质(半固体),分子量比油分大。
沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。
中性树脂能溶于三氯甲垸、汽油和苯等有机溶剂,但在酒精和丙酮中难溶解或溶解度很低,它赋予沥青以良好的粘结性、塑性和可流动性。
中性树脂含量增加,石油沥青的延度和粘结力等品质愈好。
1.1.3 地沥青质地沥青质为深褐色至黑色固态无定形物质,正戊烷,但溶于三氯甲垸和二硫化碳,染色力强,对光的敏感性强,感光后就不能溶解。
地沥青质是决定石油沥青温度敏感性、粘性的重要组成部分,其含量愈多,则软化点愈高,粘性愈大,即愈硬脆。
1.2 石油沥青的胶体结构在石油沥青中,油分、树脂和地沥青质是石油沥青中的三大主要组分。
油分和树脂可以互相溶解,树脂能浸润地沥青质,而在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。
沥青质分散剂的研究进展沥青质分散剂是一种在沥青混合料中起到分散作用的化学添加剂,能够改善沥青的分散性能,提高混合料的稳定性和耐久性。
随着交通运输行业的不断发展,沥青质分散剂的研究和应用也得到了广泛关注。
本文将就沥青质分散剂的研究进展做一综述。
一、沥青的分散性沥青是一种高分子化合物,属于非晶态固体物质。
由于其分子间的吸引力较强,沥青在常温下呈现出较高的粘度和黏度,分散性较差。
而且在受到温度变化和外界力的作用下,沥青容易发生凝聚和结块,降低了沥青混合料的性能和使用寿命。
1. 分散作用:沥青质分散剂可以减小沥青分子间的吸引力,增加沥青分子之间的距离,从而提高沥青的流动性和分散性。
2. 稳定作用:沥青质分散剂可以降低沥青混合料的粘结能力,增加其稳定性,防止沥青在高温下流失和在低温下脆化。
3. 抗老化作用:沥青质分散剂能够减缓沥青的老化速度,延长沥青的使用寿命,提高混合料的耐久性。
根据其化学性质和作用机制的不同,沥青质分散剂可分为有机质分散剂和无机质分散剂两大类。
1. 有机质分散剂:有机质分散剂多为聚合物或表面活性剂类化合物,能够通过与沥青分子发生化学反应或物理吸附的方式,改善沥青的分散性能。
常见的有机质分散剂有聚丙烯酸酯、聚氨酯等。
近年来,沥青质分散剂的研究方向主要集中在以下几个方面:1. 新型分散剂的研发:为了提高沥青混合料的性能和使用寿命,研究人员不断探索新型的沥青质分散剂,如聚合物改性的有机分散剂和针对特定场合设计的无机分散剂。
2. 分散机理的深入研究:人们逐渐意识到,沥青质分散剂的作用并不是单纯通过改变沥青的流动性和稳定性来实现的,而是通过调控沥青分子的结构和化学性质,从而影响沥青混合料的性能。
进行分散机理的深入研究,对于掌握沥青质分散剂的作用规律和提高分散效果至关重要。
3. 沥青质分散剂的应用技术研究:随着沥青混合料工艺的不断改进和新型沥青质分散剂的问世,为了更好地发挥沥青质分散剂的作用,人们需要不断改进沥青混合料的搅拌、施工和养护技术,并深入研究其对混合料性能的影响规律。
石油沥青质分离纯化及其分子结构研究方
法
石油沥青质分离纯化及其分子结构研究方法主要包括以下几种方法:
一、溶剂萃取法:利用溶剂萃取技术,将石油沥青质从原料中分离出来,再经过精馏或蒸馏分离出不同组分的沥青质,从而获得纯度较高的沥青质样品。
二、沥青质溶剂沉淀法:利用沥青质溶剂沉淀法,将沥青质从原料中分离出来,再经过沉淀,沥青质溶剂萃取的沥青质溶解液可以被沉淀出来,从而获得纯度较高的沥青质样品。
三、沥青质离子交换法:利用离子交换树脂,将沥青质从原料中分离出来,再经过离子交换,沥青质可以被离子交换树脂吸附,从而获得纯度较高的沥青质样品。
四、沥青质气相色谱法:利用气相色谱技术,将沥青质从原料中分离出来,再经过气相色谱分析,可以获得沥青质不同组分的分子结构信息,从而研究其分子结构。
沥青质分散剂的研究进展沥青质分散剂是一种常见的化学品,广泛应用于公路建设、地铁建设、桥梁建设等领域,可用于互易黏度、粘附剂和表面活性剂等方面。
虽然沥青质分散剂是一种重要的化学品,但在使用和生产过程中仍存在着一些问题,因此需要对其进行深入的研究以提高其性能和应用效果。
近年来,国内外学者对沥青质分散剂的研究进行了大量的探索和实验,主要涉及以下几个方面:一、沥青质分散剂在公路建设中的应用公路建设是沥青质分散剂的主要应用领域之一。
研究表明,沥青质分散剂可以显著提高沥青混合料的黏度和强度,并改善混合料的品质。
在公路修建工程中,若使用沥青质分散剂,可以显著降低石子的脱落和松动程度,提高路面的稳定性和耐久性。
此外,沥青质分散剂还可以降低路面的噪音和污染,改善行车舒适度和安全性。
沥青质分散剂的制备方法是其性能和应用效果的重要因素之一。
目前,国内外学者对沥青质分散剂的制备方法进行了多方面的研究,如加热法、超声波法、机械剪切法等。
研究结果表明,加热法可以提高沥青质分散剂的质量和稳定性;超声波法可以提高沥青质分散剂的分散性和稳定性,同时可以降低制备成本和减少环境污染;机械剪切法可以有效提高沥青质分散剂的黏度和强度,同时也有利于降低制备成本和减少环境污染。
三、沥青质分散剂的性能分析沥青质分散剂的性能分析是其应用效果的关键。
研究表明,沥青质分散剂的性能与分子结构、组分比例、分散方式等因素密切相关。
在组分比例方面,优化沥青质分散剂的组分比例是提高其性能的有效途径。
在分散方式方面,采用适当的分散方式可以提高沥青质分散剂的分散性和稳定性。
对于沥青质分散剂的分子结构,应加强其化学结构设计和分子结构研究,从而提高其性能和应用效果。
总之,沥青质分散剂的研究尚有待于进一步深入,相关的研究工作将有助于提高其性能和应用效果,在公路建设、地铁建设、桥梁建设等领域得到更广泛的应用。
沥青质分散剂的研究进展沥青质分散剂是一种用于改善沥青混合物性能的化学物质,其迅速发展和广泛应用已成为公路建设的重要技术之一。
本文旨在对沥青质分散剂的研究进展做出概述。
首先,沥青质分散剂的种类可分为石油系和水系两种。
石油系分散剂通常包括石蜡、A型沥青衍生物及其衍生物。
水系分散剂可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和复合型四类。
在这些分散剂中,A型沥青衍生物被认为是最常用的一种,其具有改善弯曲疲劳和耐水性的作用。
其次,沥青质分散剂的应用范围非常广泛,其主要作用包括:提高沥青的黏度、改善沥青的稳定性、增强沥青与填料的粘结、减少氧化损失等。
这些性能的提高对于公路建设来说具有至关重要的意义,特别是在寒冷地区,分散剂可以显著提高沥青的低温性能,增强路面的抗裂性能。
此外,沥青质分散剂的使用方法也有很多类型。
一种常见的应用方式是在生产沥青混合料过程中加入分散剂。
例如,在混合热拌沥青生产过程中,将分散剂与沥青一起添加到搅拌釜中进行混合。
另一种应用方式是在翻新和维修现有路面时通过表面喷涂的方式加入分散剂。
这种应用方式可以在现有路面上增加抗裂性能,同时有助于防止水分渗入路面。
最后,关于沥青质分散剂未来的发展方向,需要着重研究其基本特性,尤其是对沥青的影响。
同时,需要开发更加环保和经济高效的新型分散剂,其中包括生物质衍生物、固体界面活性剂等。
此外,需要对分散剂的性能进行更深入的研究,以获得更高质量的沥青混合物,从而为公路交通安全和高效发展作出重要贡献。
综上所述,沥青质分散剂的研究和应用已经取得了很大的进展,但仍需要继续深入研究其机理和性能,并开发新的分散剂,以满足公路建设的持续需求。
石油沥青质的化学结构研究进展X刘越君1,郭福君2,姜 贵2,李少庆2,郑国华2(1.内蒙古大唐国际锡盟煤化工项目筹备处,内蒙古锡盟 027300;2.中石油玉门油田炼油化工总厂,甘肃玉门 735200) 摘 要:本文概述了石油沥青质的化学结构的理论研究成果,描述了原油胶体体系模型及化学结构模型。
通过1H和13C核磁共振(NMR)的测定,计算沥青质的平均分子式和结构参数,并推测出分子模型。
沥青质的基本结构单元均可以用稠环芳烃连接环烷烃和烷基侧链,并含杂原子的单元来表示。
这有助于从分子水平认识沥青质,对于解决在原油开采与加工中吸附、沉淀等问题具有重要的理论意义。
关键词:沥青质;化学结构;模型 油田开采和原油加工的许多新技术都需要加强对沥青质的认识,世界范围内的油田在目前的采油工艺开采后期,仍有60%以上的原油未被采出,地层中剩余油总量远远超过能够发现的新储量[1]。
这些剩余油主要以稠油、特稠油以及油砂等形式存在,沥青质等重质组分是难以直接开发利用这些资源的关键因素。
目前,随着能源紧张局面的加剧,非常有必要充分利用这些重质油资源。
因此加大对油藏中沥青质组分的研究力度已成为迫切的任务。
沥青质一词由法国学者J. B.Boussing ault于1837年提出。
他在研究和描述当时在法国东部和秘鲁发现的一些天然沥青的组成时,把蒸馏残渣中的松节油可溶而乙醇不溶固体称为沥青质(Asphaltene)。
在其后将近一百年间,关于沥青质的进一步研究和认识几乎等于空白。
因此至今的研究仍然沿用了Bo ussingault提出的Asphaltene这个词及其按溶解度分离的方法[2]。
沥青质被定义为原油中正戊烷的不溶部分,通常在甲苯和苯中溶解,但在低分子量正烷烃中不溶解。
针对沥青质在原油开采与加工中的重要作用和影响,通过对沥青质的结构表征的研究进展的综述,对于解决石油沥青质的吸附、沉淀等引起的问题具有十分重要的理论和现实指导意义。
1 原油胶体体系模型原油体系的物理模型认为,原油里的沥青质、胶质、芳香烃和饱和烃构成一个连续分布的动态稳定胶体体系〔3~5〕,沥青质以胶粒形式悬浮于油相中,胶质组分相当于分散剂,对沥青质起非常好的稳定化作用。
在原油开采、运输和后处理过程中,沥青质容易发生沉淀,程度轻的使油井、管道部分堵塞,严重的则导致油层孔喉堵塞、油井封死,造成采收率降低甚至无法继续采出原油[3]。
Per am anu[6]等提出了以石油胶体分散系统的模型,该模型描述了以沥青质(Asphaltene)为核心,以附于它的胶质(Resin)为溶剂化层而构成的胶束组成分散相,烃类油分和部分胶质组[1]成分散介质。
该模型如图1所示。
图1 石油胶体分散系统Strausz等研究表明,沥青质分子中含有4~10个稠合芳环体系〔7~9〕,芳环上连接有丰富的脂肪性结构单元,支链结构可以从较短的(C1-C4)到长链单元(-C40)。
组成沥青质的支链结构可能发生卷曲、盘绕,构成沥青质分子在油藏体系中的三维空间结构〔10~13〕。
沥青质的组成和结构十分复杂,国内外不少学者进行了许多研究工作,但存在着不少问题和争议。
近年来,高分辨率的核磁共振(NM R)、色谱/质谱联用(GC/M S)、傅里叶红外(FT IR)等分析仪器的应用,为混合物、石油产品、煤产品和生物质等组成复11 2008年第4期 内蒙古石油化工X收稿日期:2007-08-12作者简介:刘越君(1974-),男,1996年毕业于大庆石油学院石油加工专业,现为内蒙古大唐国际锡盟煤化工项目筹备处从事安全环保工作。
杂体系的结构特征分析提供了条件。
有利于更全面地认识石油,特别是对沥青质的研究,这一直是石油工作者的研究热点。
而NM R 不破坏样品,可以采用多种方式获得其结构信息,是一种有吸引力的方法。
2 沥青质化学结构模型目前一般认为,石油中的沥青质的基本结构是以多个芳香环组成的稠合芳香环系为核心,周围连接有若干的环烷环,芳香环和环烷环上都还带有若干个长度不一的正构烷基侧链,其中还含有各种含硫、氮、氧的基团,同时还含络合钒、铁等金属[14]。
这种以一个稠合的芳香环系为核心的结构是组成胶质或沥青质的基本单元。
大量研究表明,沥青质由若干个这类单元结构组成,以缔合状态存在,渣油及其沥青质的分子量都随测定所用溶剂的极性的不同而变化,在弱极性有机溶剂中所测得的分子量较大。
其基本结构单元模型图如图2所示。
图2 沥青质的基本结构单元模型文献[15]以相对密度、分子量、元素组成及1H -NM R 数据为基础,得出沥青质的平均分子结构模型,如图3所示。
图3 沥青质的平均分子模型20世纪60年代以来,以Yen 为代表的学者提出的沥青质结构模型主要是根据X 射线衍射,红外光谱、核磁共振、热解等单项的分析结果,进一步加深人们对沥青质结构的认识。
由于所取样品的复杂多样性和分析方法不一致,因此得出的模型也有所不同。
关于沥青质中以芳环和脂环构成的核,可能是由于样品的性质不同,以及XRD 、1H -NMR 和13C -NM R 分析得到的谱图所能提供的芳碳定量分析数据的精度有限引起争议,而引起较多争议的主要是芳核的缩合程度与缩合方式。
近十几年来不同研究者提出的一系列分子模型,反映了人们对沥青质化学结构的不同见解。
Yen和Speight 〔16,17〕采用平均分子结构模型来表示沥青质,如图4所示。
从沥青质在受热时易于结焦的角度来看,这类结构模型似乎是合理的,但是从有机地球化学关于沥青质成因的观点进行考察,就有值得商榷之处。
图4 以缩合芳环作为基本核心结构的沥青质模型12内蒙古石油化工 2008年第4期 M urgich [13]等绘出了石油沥青质化学结构模型,如图5是“开放”型石油沥青质化学结构模型。
该模型是根据Athabasca 油砂沥青用丙酮抽提得到的沥青质的多种分析数据,按照分子力学最低能量原理得出的。
该方法与煤的分子力学结构模型制作方法相似,1995年秦匡宗介绍,沥青质的分子式为C 412H 509S 19O 9N 7,H/C 比为1.23,分子量为6239g/m o1。
图5为其二维示意图,由于环系之间有较长的亚甲基桥等连接,这些结合点可以旋转或折迭,成为三维结构模型。
而传统的以芳核为中心的模型,其中芳核结构是二维的,只有核周围的侧链是三维的。
图5 A thabasca 沥青质的分子化学结构模型不同油田不同区块沥青质和胶质的化学组成有很大差异,但是其基本的结构单元的化学结构大同小异。
董喜贵[18]等参照文献〔19~22〕,利用1H -NM R 和13C -NM R 测定沥青质结果见表1。
原油沥青质1H -NMR 谱中质子吸收峰和13C -NM R 谱中碳原子吸收峰主要集中在如表1所列的化学位移范围内。
由于石油产品组成极其复杂,不同基团的化学位移有一定交叉重叠,不可能象纯物质一样明确区别,而常以“切段式”归属。
归属NM R 谱图中的各类H 和C,结果见表1。
表1基于1H 和13C NMR 测定的氢、碳原子的质量分数H /C 类型*化学位移D /ppm质量分数123456H aro H ali H A H B H C C a ro C a li10.0~6.04.0~0.44.0~2.02.0~1.01.0~0.4160.0~100.060.0~5.00.11860.88140.17800.50330.20010.42410.57590.12890.87110.17340.48690.21090.44830.55170.08020.91980.14440.57570.19960.35360.64640.10780.89220.14810.52750.21650.36490.63510.12850.87150.23280.46750.17120.47750.52250.08010.91990.15310.60270.16410.39700.6030 表2沥青质的平均分子结构参数的计算结果符号归属平均分子结构参数123456n f C x C A %C S1%C u 1%C 1%CA C 1R A AS %R S RN C ah C ah烷基侧链上的碳原子数烷基总数的碳-氢原子比烷基的氢-碳原子比芳香碳原子数所占百分数被取代的芳香碳原子数所占百分数未被取代的芳香碳原子数所占百分数非桥芳香碳原子数所占百分数平均分子结构中的芳香碳原子数平均分子结构中的非桥芳香碳原子数平均分子结构中的芳香环数取代芳香环的百分数平均分子结构中的烷基取代数平均分子结构中的环烷环数平均分子结构中的脂肪碳原子数平均分子结构中的脂肪氢原子数5.07.11.735.19.610.920.527.416.06.747.07.59.437.263.15.07.21.738.49.411.621.030.216.57.844.77.49.937.161.86.46.81.829.78.58.416.928.416.27.150.58.210.152.091.86.07.51.630.88.910.319.227.517.26.246.38.013.747.976.3 3.76.71.840.711.911.823.725.514.86.350.27.56.627.950.16.06.61.833.88.58.116.733.016.39.451.28.48.750.291.3 董喜贵等根据表2中给出的1H-NMR 和13C-NM R 测定结果,参照文献〔20~22〕的方法计算出沥青质的平均结构参数,包括一个平均分子中芳碳和烷碳原子数、芳环和环烷环数、烷基取代数和平均侧链长等。
由表2中的数据结果和对沥青质结构的认识,推测出6种沥青质基本结构单元的模型分子,其结构及重要结构参数如下所示。
伊朗原油沥青质化学结构模型13 2008年第4期 刘越君等 石油沥青质的化学结构研究进展3 结语通过对石油沥青质的化学结构的理论研究成果的概述,及对原油胶体体系模型及化学结构模型描述。
有助于从分子水平对沥青质的认识,为发展采油、炼油的新技术提供理论支持和现实指导意义。
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