【文章內(nèi)容簡介】 輕芳烴、中芳烴、重芳烴、輕膠質(zhì)、中膠質(zhì)和重膠質(zhì)。最先沖洗出來飽和烴用示差折光儀檢測，芳烴和膠質(zhì)用紫外檢測器檢測，最后根據(jù)峰面積(或峰高)定量。近年來，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和化學(xué)計量學(xué)如逐步多元線性回歸(SMLR)、主成分分析(PCA)、主成分回歸(PCR)、偏最小二乘法(PLS)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)等的誕生，光譜學(xué)和化學(xué)計量學(xué)結(jié)合產(chǎn)生了一些定性定量研究渣油的新方法。飽和烴在紫外區(qū)雖然沒有吸收，但由于其含量與其他組分是歸一的，對渣油的紫外吸收有負(fù)貢獻。芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)由于其分子結(jié)構(gòu)不同，致使在紫外可見區(qū)（190 nm 700 nm）有不同的吸收。紫外可見光譜偏最小二乘法(UVPLS)是將重質(zhì)油的紫外光譜數(shù)據(jù)經(jīng)過PLS數(shù)據(jù)處理后，與重質(zhì)油的族組成數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，得出相應(yīng)的關(guān)聯(lián)式，從而可由重質(zhì)油的紫外光譜數(shù)據(jù)計算出重質(zhì)油的族組成含量。齊邦峰，曹祖賓[20]等通過測定各種芳香環(huán)系類型的模型化合物紫外光譜圖，與膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的紫外光譜及其二階導(dǎo)數(shù)光譜圖進行分析比較,研究了減壓渣油膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)得出了膠質(zhì)和瀝青質(zhì)可能的近似結(jié)構(gòu)模型。紅外光譜(IR)的一個突出特點是每一功能基和化合物都具有其特異的光譜，其譜帶的數(shù)目、頻率、帶形和強度均隨化合物及其聚集態(tài)的不同而異，渣油的多環(huán)芳烴含量、膠質(zhì)含量和瀝青質(zhì)含量都較高，即雜原子(氧，硫，氮等)含量較高，與輕質(zhì)油品只含烴類物質(zhì)不同，故渣油的光譜將有明顯的光譜特征，它們將對紅外光譜測定SARA組成產(chǎn)生明顯影響。 渣油烴類化合物的結(jié)構(gòu)組成 渣油中烴類化合物主要是飽和烴和芳香烴。在重質(zhì)油加工過程中,芳香碳含量高是引起結(jié)焦和催化劑失活的重要原因，因此研究重質(zhì)油的化學(xué)結(jié)構(gòu)主要是力圖搞清重質(zhì)油組分中芳香環(huán)系的結(jié)構(gòu)。質(zhì)譜法是測定重質(zhì)油烴族組成的一種標(biāo)準(zhǔn)方法，其工作是由樣品的離子化、離子的分離和檢測這三部分組成。其在結(jié)構(gòu)族組成分析方面是其它儀器無法與之相比的。另外，由于相同類型化合物的相同碎片離子峰強度具有加和性,可以作為質(zhì)譜定量的依據(jù)。該方法測定的結(jié)果是所有油品結(jié)構(gòu)和組成分析中最為詳實的，但由于受到檢測器的限制，渣油難于離子化，不能用質(zhì)譜測定其組成。李玉琢[24]等研究了渣油族組成分析方法的進展。 含雜原子組分分析膠質(zhì)和瀝青質(zhì)在原油中構(gòu)成天然的油包水型的乳化劑，對石油分散系統(tǒng)穩(wěn)定性影響很大。用于表征瀝青質(zhì)性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)的方法有核磁共振（NMR）、元素分析法（EA）、蒸汽壓滲透法（VPO）、凝膠色譜法（GPC）、體積排除色譜法法（SEC）以及色譜質(zhì)譜聯(lián)用(GCMS)、傅里葉紅外(FTIR)等分析儀器的應(yīng)用，這些都為混合物、石油產(chǎn)品、煤產(chǎn)品和生物質(zhì)等組成復(fù)雜體系的結(jié)構(gòu)特征分析提供了條件。董喜貴[25]等通過測定瀝青質(zhì)的1HNMR和13CNMR譜，推測了模型分子的結(jié)構(gòu)。膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中存在許多雜原子由于締合等原因形成不同層次的超分子，要準(zhǔn)確測定其分子量，需要有效解聚膠質(zhì)和瀝青質(zhì)為單個分子，而又不破壞分子內(nèi)化學(xué)鍵。目前的VPO測定的分子量往往偏大，一般的質(zhì)譜測得的平均分子量偏小。激光解聚質(zhì)譜(LDMS)法[26]可以克服渣油分子量測定中的困難,可以在分子層次上測定渣油組分的平均分子量，認(rèn)識渣油化學(xué)結(jié)構(gòu)和芳核大小及平均分子結(jié)構(gòu)參數(shù)。利用RICO法可定量測定與芳香核相連的正構(gòu)烷基側(cè)鏈和連接兩個芳香核的正構(gòu)烷基橋的分布。王子軍，梁文杰[2728]利用釕離子催化氧化法研究得出勝利減壓渣油的芳香分、膠質(zhì)和庚烷瀝青質(zhì)中都存在C1～C33的正構(gòu)烷基側(cè)鏈和C2～C22的正構(gòu)烷基橋。另外，通過參數(shù)的計算可以對瀝青質(zhì)芳香環(huán)系的縮合程度進行估計[29]。張昌鳴[30]等用柱液體色譜分析了瀝青類產(chǎn)品的烴族組成。 本課題的研究方向及應(yīng)用價值作為原油中最重的餾分，渣油是加氫裂化工藝的重要原料之一。由于不同油田生產(chǎn)的原油其性質(zhì)和組成相差甚遠(yuǎn)，因此，通過對渣油的性質(zhì)和組成的分析與比較，一方面，為選擇適宜的加工途徑，生產(chǎn)合適的石油產(chǎn)品提供必要的依據(jù)。另一方面，為加氫裂化、加氫精制等生產(chǎn)過程中所使用催化劑的開發(fā)及其工藝的優(yōu)化提供技術(shù)支持。由于原料性質(zhì)與來源的差異，所選用催化劑金屬組分、最佳原子比、金屬含量、催化劑孔結(jié)構(gòu)與酸度以及助劑及其含量將有所不同。此外，對產(chǎn)品的質(zhì)量控制、新油品的開發(fā)以及環(huán)境保護等也具有指導(dǎo)作用。三 實驗部分 實驗樣品、試劑和實驗儀器 實驗樣品減壓渣油原料油(YL)及其在兩種工藝下的加氫處理生成油:工藝A脫金屬段生成油(UFRA)，脫硫、氮段生成油(VRDSA)；工藝B脫金屬段生成油(UFRB)，脫硫、氮段生成油(VRDSB)。此外，還有兩種工藝加氫處理生成油的混合油（WY）。 實驗樣品Fig Experimental samples 實驗試劑正 庚 烷：分析純，天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心生產(chǎn)；無水乙醇：分析純，沈陽新興試劑廠生產(chǎn)；甲苯：分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠生產(chǎn)；水：一次蒸餾水；中性氧化鋁：層析用，100目200目，試劑級，上海誼恒工貿(mào)有限公司精精細(xì)化工廠生產(chǎn)。（前期處理：在馬弗爐中，500℃下活化6 h；冷卻至室溫后裝入已稱重的細(xì)口瓶中，稱量氧化鋁的重量，按其重量加入1%蒸餾水，蓋緊瓶塞，劇烈搖動5min，放置24h備用） 實驗儀器色譜吸附柱：1700mm20 mm .；帶套管，50℃恒溫循環(huán)熱水保溫；BS 124S電子天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)；YXSFⅡ型精密超級恒溫水浴鍋，山東省鄄城永興儀器廠生產(chǎn)；DZF6050型真空干燥箱，上海精宏實驗設(shè)備有限公司生產(chǎn)； LC213烘箱，上海愛斯佩克環(huán)境儀器有限公司生產(chǎn)；K7000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，德國KNAVER公司生產(chǎn)；K7000蒸汽壓力滲透儀，德國KNAVER公司生產(chǎn)；SK3300H超聲波震蕩儀，澤華唐標(biāo)準(zhǔn)儀器廠生產(chǎn)。 渣油的分離 渣油中瀝青質(zhì)的分離與測定稱取試樣大約15g ()于燒杯中，按每克試樣以40mL溶劑之比加入正庚烷。用超聲波震蕩儀震蕩使樣品與正庚烷混合均勻，用離心機離心，將上層清液倒出，再加入正庚烷用超聲波震蕩儀溶解，再用離心機離心，如此反復(fù)三次后用無水乙醇清洗不溶物至小燒杯中。最后放入真空烘箱在105℃～110℃,～，取出冷卻至室溫，稱重，正庚烷不溶物作為瀝青質(zhì)組分。正庚烷可溶物部分，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上趕去大部分溶劑，用于色譜柱分離。 八組分分離方案 溶劑加入的次序、用量和流出組分Table The order, volume of so