基于質(zhì)譜技術(shù)的重油分子組成表征研究進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2021-06-17 01:28
原油供應(yīng)劣質(zhì)化和產(chǎn)品要求清潔化的矛盾日益突出,為了優(yōu)化煉化生產(chǎn)過(guò)程而提出了"分子煉油"的概念,即從分子組成與轉(zhuǎn)化層面深入地了解并干預(yù)煉化過(guò)程。質(zhì)譜技術(shù)是實(shí)現(xiàn)重油分子組成表征最強(qiáng)有力的工具,近年來(lái)傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀的發(fā)展和應(yīng)用為研究復(fù)雜重油體系的分子組成提供了技術(shù)基礎(chǔ)。以質(zhì)譜技術(shù)為切入點(diǎn),綜述了重油分子組成的表征方法,并對(duì)重油分子組成表征的發(fā)展前景進(jìn)行展望。
【文章來(lái)源】:石油化工. 2020,49(05)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
加拿大瀝青脫瀝青油523~593℃窄餾分負(fù)離子電噴霧電離(ESI),四甲基氫氧化銨電離促進(jìn)劑條件下9.4 T(左)和21 T(右)FT-ICR MS分析結(jié)果對(duì)比:局部質(zhì)量放大圖(上)及O3類(lèi)化合物等效雙鍵數(shù)(DBE)-碳數(shù)分布圖(下)[4]
由于FI產(chǎn)生的是分子離子峰,在數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中需要精確的相對(duì)分子質(zhì)量去計(jì)算可能對(duì)應(yīng)的分子式,因此FI常配備具有高質(zhì)量分辨率的飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(TOF MS)。同時(shí)由于FI需要將試樣氣化,因此常用GC/FI TOF MS聯(lián)用技術(shù)。Hsu等[39]使用該技術(shù)分析了石油中沸點(diǎn)餾分油,得到芳烴類(lèi)化合物及含硫化合物的組成及分布信息。祝馨怡等[40]使用固相萃取技術(shù)將減壓餾分油分離為飽和分和芳香分,并分別進(jìn)行GC/FI TOF MS分析,通過(guò)ASTM D2786及D3239的族組成數(shù)據(jù)對(duì)不同類(lèi)型的化合物的響應(yīng)進(jìn)行校正,得到減壓餾分油中不同類(lèi)型化合物的含量及碳數(shù)分布信息。Qian等[41]使用GC/FI TOF MS分析減壓餾分油,不僅得到了不同類(lèi)型飽和烴、芳烴的碳數(shù)分布信息,還進(jìn)一步區(qū)分了S1和S2類(lèi)化合物,如圖2所示。2.3.2 場(chǎng)解析電離技術(shù)
場(chǎng)解析電離(FD)技術(shù)需要先將試樣溶解在合適的溶劑中,再涂抹在FD燈絲表面進(jìn)行電離。FD適用于分析難揮發(fā)及熱不穩(wěn)定化合物[36]。Zhu等[42]使用固相萃取技術(shù)將不同來(lái)源的減壓渣油分離得到的飽和分進(jìn)行FD TOF MS分析,得到1~6環(huán)環(huán)烷烴的碳數(shù)分布信息。由于TOF MS的分辨率有限,一般低于7 000,對(duì)于減壓餾分油中部分芳烴和噻吩類(lèi)化合物已無(wú)法進(jìn)行區(qū)分,如圖3所示。有研究者試圖將FD和FT-ICR MS聯(lián)用,把傳統(tǒng)FD源改造為可以連續(xù)進(jìn)樣的液體注入FD,但FD源需要高真空環(huán)境,更換試樣時(shí)則需要破壞真空環(huán)境,因而該技術(shù)并沒(méi)有得到進(jìn)一步的推進(jìn)[43]。Schaub等[44]設(shè)計(jì)了外接FD電離源,使用毛細(xì)管進(jìn)行連續(xù)進(jìn)樣,分析石油窄餾分中的飽和烴、芳烴及含硫化合物。相關(guān)研究機(jī)構(gòu)嘗試將FD應(yīng)用于FT-ICR MS,但由于正構(gòu)烷烴電離效率低、FT-ICR MS儀器復(fù)雜、調(diào)試難度較大等原因,聯(lián)用效果均不理想[43,45-46]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石油組分高分辨質(zhì)譜分析進(jìn)展與展望[J]. 史權(quán),張亞和,徐春明,趙鎖奇,CHUNG Keng H. 中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2014(05)
[2]重餾分油烴類(lèi)碳數(shù)分布的氣相色譜-場(chǎng)電離飛行時(shí)間質(zhì)譜測(cè)定[J]. 祝馨怡,劉澤龍,田松柏,劉穎榮. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2012(03)
本文編號(hào):3234179
【文章來(lái)源】:石油化工. 2020,49(05)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
加拿大瀝青脫瀝青油523~593℃窄餾分負(fù)離子電噴霧電離(ESI),四甲基氫氧化銨電離促進(jìn)劑條件下9.4 T(左)和21 T(右)FT-ICR MS分析結(jié)果對(duì)比:局部質(zhì)量放大圖(上)及O3類(lèi)化合物等效雙鍵數(shù)(DBE)-碳數(shù)分布圖(下)[4]
由于FI產(chǎn)生的是分子離子峰,在數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中需要精確的相對(duì)分子質(zhì)量去計(jì)算可能對(duì)應(yīng)的分子式,因此FI常配備具有高質(zhì)量分辨率的飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(TOF MS)。同時(shí)由于FI需要將試樣氣化,因此常用GC/FI TOF MS聯(lián)用技術(shù)。Hsu等[39]使用該技術(shù)分析了石油中沸點(diǎn)餾分油,得到芳烴類(lèi)化合物及含硫化合物的組成及分布信息。祝馨怡等[40]使用固相萃取技術(shù)將減壓餾分油分離為飽和分和芳香分,并分別進(jìn)行GC/FI TOF MS分析,通過(guò)ASTM D2786及D3239的族組成數(shù)據(jù)對(duì)不同類(lèi)型的化合物的響應(yīng)進(jìn)行校正,得到減壓餾分油中不同類(lèi)型化合物的含量及碳數(shù)分布信息。Qian等[41]使用GC/FI TOF MS分析減壓餾分油,不僅得到了不同類(lèi)型飽和烴、芳烴的碳數(shù)分布信息,還進(jìn)一步區(qū)分了S1和S2類(lèi)化合物,如圖2所示。2.3.2 場(chǎng)解析電離技術(shù)
場(chǎng)解析電離(FD)技術(shù)需要先將試樣溶解在合適的溶劑中,再涂抹在FD燈絲表面進(jìn)行電離。FD適用于分析難揮發(fā)及熱不穩(wěn)定化合物[36]。Zhu等[42]使用固相萃取技術(shù)將不同來(lái)源的減壓渣油分離得到的飽和分進(jìn)行FD TOF MS分析,得到1~6環(huán)環(huán)烷烴的碳數(shù)分布信息。由于TOF MS的分辨率有限,一般低于7 000,對(duì)于減壓餾分油中部分芳烴和噻吩類(lèi)化合物已無(wú)法進(jìn)行區(qū)分,如圖3所示。有研究者試圖將FD和FT-ICR MS聯(lián)用,把傳統(tǒng)FD源改造為可以連續(xù)進(jìn)樣的液體注入FD,但FD源需要高真空環(huán)境,更換試樣時(shí)則需要破壞真空環(huán)境,因而該技術(shù)并沒(méi)有得到進(jìn)一步的推進(jìn)[43]。Schaub等[44]設(shè)計(jì)了外接FD電離源,使用毛細(xì)管進(jìn)行連續(xù)進(jìn)樣,分析石油窄餾分中的飽和烴、芳烴及含硫化合物。相關(guān)研究機(jī)構(gòu)嘗試將FD應(yīng)用于FT-ICR MS,但由于正構(gòu)烷烴電離效率低、FT-ICR MS儀器復(fù)雜、調(diào)試難度較大等原因,聯(lián)用效果均不理想[43,45-46]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石油組分高分辨質(zhì)譜分析進(jìn)展與展望[J]. 史權(quán),張亞和,徐春明,趙鎖奇,CHUNG Keng H. 中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2014(05)
[2]重餾分油烴類(lèi)碳數(shù)分布的氣相色譜-場(chǎng)電離飛行時(shí)間質(zhì)譜測(cè)定[J]. 祝馨怡,劉澤龍,田松柏,劉穎榮. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2012(03)
本文編號(hào):3234179
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