油砂重油中石油酸的分布與組成結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、本課題將加拿大油砂重油蒸餾分割為200～40℃、240～280℃、280～320℃、320～360℃、360～400℃、400～440℃、440～480℃和480～500℃八個餾分段，研究其酸的分布。通過醇堿、皂化法分離精制出各餾分油中的石油酸，用重氮甲烷法制備石油酸甲酯，同時結(jié)合元素分析、紅外光譜、核磁共振、GC/MS和電噴霧電離質(zhì)譜法研究石油酸和石油酸甲酯的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)。 研究表明，醇堿法分離石油酸的效果顯著，脫酸率均在9

2、6％以上，回收的精石油酸分別是200～240℃、240～280℃、280～320℃、320～360℃、360～400℃、400～440℃、440～480℃和480～500℃餾分段羧酸含量的82.08％，77.65％，89.70％，85.77％，89.45％，64.48％，69.41％和72.12％。 油砂重油的酸值分布與酸分布結(jié)果表明，沸點升高，餾分油的酸值逐漸增大，并在480～500℃漸趨穩(wěn)定，而石油酸在油砂重油酸性組分中的相

3、對含量則是先變大，480℃以后又小幅度降低，石油酸主要集中在中間和重餾分段。 由元素分析、紅外光譜與核磁共振的結(jié)果可知油砂重油各餾分中的石油酸結(jié)構(gòu)組成大致相同，主要是一元環(huán)烷酸，同時還含有一定比例的多環(huán)、芳環(huán)環(huán)烷酸與極少量的雜環(huán)環(huán)烷酸。這些環(huán)烷酸主要是直接或者通過較短的直鏈(直鏈碳原子數(shù)少于4個)連在五元或六元環(huán)上的，直鏈狀結(jié)構(gòu)(CH2)n中n>4的結(jié)構(gòu)單元很少。隨著餾分變重，帶多環(huán)、芳環(huán)和雜環(huán)結(jié)構(gòu)的石油酸含量逐漸增加，羰基含量

4、逐漸減少。 GC/MS的定性分析結(jié)果可確定200～240℃餾分段的石油酸甲酯含有單環(huán)環(huán)烷酸甲酯、雙環(huán)環(huán)烷酸甲酯、脂肪酸甲酯和烷基苯酚，且脂肪酸甲酯和烷基苯酚的含量很少。 電噴霧質(zhì)譜定性定量分析的結(jié)果表明石油酸甲酯的碳數(shù)分布為6～59，石油酸甲酯以環(huán)烷酸甲酯為主，包括單、雙、三、四、五和六環(huán)環(huán)烷酸甲酯。其中200～240℃到280～320℃餾分段的石油酸甲酯以單、雙和三環(huán)環(huán)烷酸甲酯為主，最高能達(dá)85.51％，雙環(huán)環(huán)烷酸甲酯