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)煉化過程。質(zhì)譜技術(shù)是實現(xiàn)重油分子組成表征最強有力的工具,近年來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,綜述了重油分子組成的表征方法,并對重油分子組成表征的發(fā)展前景進行展望。 

【文章來源】：石油化工. 2020,49(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

加拿大瀝青脫瀝青油523～593℃窄餾分負離子電噴霧電離（ESI），四甲基氫氧化銨電離促進劑條件下9.4 T（左）和21 T（右）FT-ICR MS分析結(jié)果對比：局部質(zhì)量放大圖（上）及O3類化合物等效雙鍵數(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)處理的過程中需要精確的相對分子質(zhì)量去計算可能對應(yīng)的分子式，因此FI常配備具有高質(zhì)量分辨率的飛行時間質(zhì)譜儀（TOF MS）。同時由于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)分析了石油中沸點餾分油，得到芳烴類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，并分別進行GC/FI TOF MS分析，通過ASTM D2786及D3239的族組成數(shù)據(jù)對不同類型的化合物的響應(yīng)進行校正，得到減壓餾分油中不同類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，不僅得到了不同類型飽和烴、芳烴的碳數(shù)分布信息，還進一步區(qū)分了S1和S2類化合物，如圖2所示。2.3.2 場解析電離技術(shù)

場解析電離（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)將不同來源的減壓渣油分離得到的飽和分進行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，對于減壓餾分油中部分芳烴和噻吩類化合物已無法進行區(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)進樣的液體注入FD，但FD源需要高真空環(huán)境，更換試樣時則需要破壞真空環(huán)境，因而該技術(shù)并沒有得到進一步的推進[43]。Schaub等[44]設(shè)計了外接FD電離源，使用毛細管進行連續(xù)進樣，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】：
期刊論文
[1]石油組分高分辨質(zhì)譜分析進展與展望[J]. 史權(quán),張亞和,徐春明,趙鎖奇,CHUNG Keng H.  中國科學(xué):化學(xué). 2014(05)
[2]重餾分油烴類碳數(shù)分布的氣相色譜-場電離飛行時間質(zhì)譜測定[J]. 祝馨怡,劉澤龍,田松柏,劉穎榮.  石油學(xué)報(石油加工). 2012(03)



本文編號：3234179