煤基和石油基C7-沥青质的结构特征及缔合行为

发布时间：2020-12-14 07:32

　　采用核磁（NMR）、小角散射分析（SAXS）、X射线光电子能谱（XPS）、改进的B-L法等手段,研究了煤基C7-沥青质（CT-asp）和石油基C7-沥青质（M-asp）两类沥青质的化学组成、官能团和分子结构等组成结构特征以及差异性,进而通过极性溶剂中沥青质稳定参数研究两类沥青质的缔合行为和聚集体尺寸以及两者之间的氢键和酸碱作用。结果表明,CT-asp分子芳香环数较少且有较多短烷基侧链,且芳香度较高,较高含量氧杂原子以芳香醚和酚羟基赋存形态为主;而M-asp的芳香核尺寸和平均相对分子质量明显高于CT-asp,芳香环数虽较多且有较多长烷基支链,且芳香度较小;两类沥青质缔合聚集程度关联物质的量比(n_CT-asp/n_M-asp)及其分子结构特征,源于杂原子官能团的氢键和酸碱作用是两类沥青质缔合的主要作用力。 

【文章来源】：燃料化学学报. 2020年06期 北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

煤基沥青质和石油基沥青质的FT-IR谱图

沥青质C-O键峰位的FT-IR分峰谱图见图3，可鉴别出C-O官能团的类型，分为烷基醚(-C-O-C-)、酚羟基(C-O)和芳香醚基三类官能团[20]，并分峰拟合计算不同类型的含量，见表3。图3 煤基沥青质C-O键FT-IR分峰谱图

图2 煤基沥青质XPS谱图中O、N和S分峰由图3和表3可知，沥青质的酚羟基和醚基是其含氧官能团的主要类型。CT-asp和M-asp均表现为酚羟基含量略低于醚基，酚羟基含量占总C-O官能团原子比率39.08%。结合XPS原子比率计算结果，沥青质的含氧官能团包含C=O、C-O-C、C-OH、COO-四种类型官能团，相比之下CT-asp含氧官能团类型以芳香醚和酚羟基为主，M-asp的含氧官能团以酚羟基、芳香醚和烷基醚等为主。而且，CT-asp由于氧含量较高(见表1，由减差法得到，CT-asp氧质量分数13.41%,M-asp氧质量分数3.26%)，所以其含氧官能团相对含量也明显高于M-asp。

【参考文献】：
期刊论文
[1]沥青质分子聚集行为研究进展[J]. 张文,龙军,任强,蔡新恒.  化工进展. 2019(05)
[2]石油沥青质的微观结构分析和轻质化[J]. 盛强,王刚,金楠,张淇源,高成地,高金森.  化工进展. 2019(03)
[3]低温煤焦油常渣C5沥青质的分离与表征[J]. 张倩玉,许志明,赵锁奇.  燃料化学学报. 2016(11)
[4]煤沥青可溶组分在甲苯中缔合行为的研究[J]. 胡建宏,程相林,李国宁,武建军,汲伟,王永刚,王柏川.  燃料化学学报. 2014(07)
[5]稠油沥青质的基本化学组成结构与缔合性研究[J]. 张庆,邓文安,李传,吴乐乐.  石油炼制与化工. 2014(06)
[6]减压渣油掺炼煤焦油相容性及加氢处理研究[J]. 孟兆会,杨圣斌,杨涛,郭蓉.  石油炼制与化工. 2014(05)
[7]塔河常压渣油沥青质含硫官能团形态与其性质的关系研究[J]. 张龙力,王春岚,赵元生,杨国华,杨朝合.  燃料化学学报. 2012(09)
[8]减压渣油掺炼煤焦油改善常压溶剂脱沥青过程的机理[J]. 隆建,沈本贤,赵基钢,凌昊,卢俊财.  石油学报(石油加工). 2012(01)



本文编号：2916071