【正文】 鋁：層析用，100目200目，試劑級(jí)，上海誼恒工貿(mào)有限公司精精細(xì)化工廠生產(chǎn)。三 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)樣品、試劑和實(shí)驗(yàn)儀器 實(shí)驗(yàn)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)。由于原料性質(zhì)與來(lái)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。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(guò)對(duì)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)。張昌鳴[30]等用柱液體色譜分析了瀝青類(lèi)產(chǎn)品的烴族組成。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。激光解聚質(zhì)譜(LDMS)法[26]可以克服渣油分子量測(cè)定中的困難,可以在分子層次上測(cè)定渣油組分的平均分子量，認(rèn)識(shí)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)。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(cè)定其分子量，需要有效解聚膠質(zhì)和瀝青質(zhì)為單個(gè)分子，而又不破壞分子內(nèi)化學(xué)鍵。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。李玉琢[24]等研究了渣油族組成分析方法的進(jìn)展。另外，由于相同類(lèi)型化合物的相同碎片離子峰強(qiáng)度具有加和性,可以作為質(zhì)譜定量的依據(jù)。質(zhì)譜法是測(cè)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(cè)這三部分組成。 渣油烴類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)組成 渣油中烴類(lèi)化合物主要是飽和烴和芳香烴。齊邦峰，曹祖賓[20]等通過(guò)測(cè)定各種芳香環(huán)系類(lèi)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(jìn)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。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(jiàn)區(qū)（190 nm 700 nm）有不同的吸收。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和化學(xué)計(jì)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(jì)量學(xué)結(jié)合產(chǎn)生了一些定性定量研究渣油的新方法。EC采用溶劑洗脫、蒸除溶劑后再稱重來(lái)測(cè)定各組分含量；HPLC測(cè)定渣油八組分，是將渣油用正庚烷分離出瀝青質(zhì)，脫瀝青質(zhì)部分用HPLC分離為飽和烴、輕芳烴、中芳烴、重芳烴、輕膠質(zhì)、中膠質(zhì)和重膠質(zhì)。石油及其產(chǎn)品八組成分析是將石油產(chǎn)品分為飽和烴、輕芳烴、中芳烴、重芳烴、輕膠質(zhì)、中膠質(zhì)、重膠質(zhì)和瀝青質(zhì)(SARA)。目前已開(kāi)展了HPLC與傅立葉變換紅外、質(zhì)譜、核磁共振、電感偶合等離子體光譜等聯(lián)用技術(shù)的研究[8],并已取得了很大的進(jìn)展,可以從根本上解決色譜流出物的定性問(wèn)題，而且有些技術(shù)已有商品儀器出售。俞鵬程[6]等在選擇典型分子并對(duì)其測(cè)定校正因子和切片分類(lèi)后，實(shí)現(xiàn)了用HPLC對(duì)摻有渣油的催化裂化原料油中的芳烴類(lèi)別的測(cè)定。液固色譜常采用硅膠和氧化鋁作固定相。（2）高效液相色譜法(HPLC)與EC相比較，HPLC具有較高的分辨率、分析速度快并節(jié)省有機(jī)溶劑。EC分析渣油的族組成存在下列缺點(diǎn)：①分離周期長(zhǎng)，操作步驟繁瑣；②所用吸附劑易對(duì)強(qiáng)極性物質(zhì)產(chǎn)生不可逆吸附。周曉龍[3]采用正庚烷和正丁醇依次沉降渣油，然后用氧化鋁色譜柱分離方法，將渣油分離成飽和烴、輕芳烴、中芳烴、重芳烴、輕膠質(zhì)、中膠質(zhì)和重膠質(zhì)和瀝青質(zhì)共八個(gè)組分。目前常用的渣油組分分離技術(shù)：（1）經(jīng)典液相色譜法(EC)在渣油的族組成研究工作中，EC仍然是一種常用的分離技術(shù)，用于族組成分離的吸附劑主要用硅膠、氧化鋁和白土，國(guó)內(nèi)常用硅膠、氧化鋁為吸附劑。迄今為止，在殘?jiān)徒M分分離中應(yīng)用最廣的還是液體色譜技術(shù)，它可以將渣油分離成若干個(gè)組分，每個(gè)組分可以看作是由那些組成、結(jié)構(gòu)、特性相近的成分組成的族組分。碳、氫元素的測(cè)定采用示差法或色譜法，氮含量的測(cè)定方法有杜馬法、克氏法、微庫(kù)侖法、化學(xué)發(fā)光法和導(dǎo)熱法等，硫含量的測(cè)定方法有管式爐法、氧彈法、化學(xué)熒光法和微庫(kù)侖法等，微量金屬元素的測(cè)定方法有分光光度法、原子吸收光譜法、等離子發(fā)射光譜法等[2]。 渣油及其生成油性質(zhì)表征國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展 渣油的物化性質(zhì)、元素組成及其測(cè)定方法不同地域的渣油，往往具有不同的物化性質(zhì)和元素組成。在渣油加氫過(guò)程中，各種含氮化合物在催化劑的作用下，C－N鍵斷開(kāi)，經(jīng)加氫生成氨和烴類(lèi)，氨從反應(yīng)中脫除，而烴類(lèi)留在產(chǎn)品中。在催化劑和氫氣的作用下，通過(guò)加氫脫硫反應(yīng)，各種含硫化合物的C－S鍵斷開(kāi)，轉(zhuǎn)化為不含硫的烴類(lèi)和硫化氫，烴類(lèi)留在產(chǎn)品中，而硫化氫在反應(yīng)中脫除。渣油加氫脫金屬反應(yīng)是渣油加氫處理過(guò)程中所發(fā)生的最重要的化學(xué)反應(yīng)之一，在催化劑的作用下，各種金屬化合物與硫化氫反應(yīng)生成金屬硫化物沉積在催化劑上，從而得到脫除。渣油加氫脫金屬反應(yīng)原油中的金屬絕大部分存在于渣油，渣油中的金屬（主要是鎳、釩等）含量極少，只有百萬(wàn)分?jǐn)?shù)量級(jí)，但很容易使加氫脫硫催化劑、加氫脫氮催化劑和催化裂化催化劑永久性中毒失活。 渣油加氫處理的主要化學(xué)反應(yīng)渣油加氫處理過(guò)程主要是除去進(jìn)料中大部分硫、氮、金屬和高碳化合物。同時(shí)，世界高酸原油（ KOH/g）產(chǎn)量和稠油產(chǎn)量也在不斷增加，到20世紀(jì)末，世界稠油產(chǎn)量占到了原油總產(chǎn)量的30%，因此，重質(zhì)原油的加工日益受到石油工業(yè)的重視。原油變重、變劣世界原油質(zhì)量總變化趨勢(shì)為，含硫和高硫原油比例逐年增加，含酸和高酸原油的產(chǎn)量也逐年增加。從物理性質(zhì)看，渣油粘度大、密度高。從化學(xué)組成看，渣油含有較大量的金屬、硫和氮等雜質(zhì)元素以及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等非理想組分。常壓渣油是原油在常壓蒸餾裝置中蒸餾后的塔底剩余物，而減壓渣油是常壓渣油在減壓蒸餾裝置中進(jìn)一步蒸餾后的塔底剩余物。為了更好地理解重質(zhì)石油組分—渣油的物理和化學(xué)行為，就要對(duì)渣油組分進(jìn)行分離與分析，進(jìn)行渣油組分含量的測(cè)定，同時(shí)借助各種有效的分析手段，深入系統(tǒng)地研究渣油原料及其加氫處理生成油的組成和性質(zhì)，研究各種組分結(jié)構(gòu)的物理和化學(xué)特性信息，進(jìn)而揭示渣油的化學(xué)組成與催化轉(zhuǎn)化、熱轉(zhuǎn)化性能及其