毕业时间：2012年6月（硕士）

毕业去向：石家庄

导师：许志明 副研究员 赵锁奇 教授 史权 副教授

学科专业：化学工艺

研究方向：石油与天然气加工

 

学位论文题目

钌离子催化氧化法研究热改质前后油砂沥青渣油的分子组成

Molecular Characterization of the Oil Sand Bitumen Residue and Its Thermal Process Product by Ruthenium Ion Catalyzed Oxidation

 

论文摘要

为了深入分析油砂沥青渣油及其热改质后渣油分子层次上的结构信息，以便合理地加工利用油砂沥青渣油，本文利用超临界萃取分离技术将油砂沥青渣油及其改质渣油深度切割成若干窄馏分和1个萃余残渣，将得到的窄馏分和残渣分别进行四组分（SARA）分离，然后利用钌离子催化氧化方法（RICO）研究各窄馏分中芳香分、胶质和沥青质的化学组成和结构分布特征。

研究发现，改质前后各窄馏分的芳香分、胶质和沥青质中均含有丰富的正构烷基侧链，碳数范围在C1~C31之间；所有样品RICO产物的烷基侧链中，乙基含量是最高的；随着碳数的增加，烷基侧链含量呈递减趋势；不同窄馏分之间烷基侧链的总含量变化趋势不是很明显。改质前后聚亚甲基桥链的碳数范围在C2~C26之间，同一窄馏分中随着碳数的增加，聚亚甲基桥链含量逐渐减少，不同窄馏分之间随着窄馏分的变重，含量有所增加。改质前后RICO产物的芳羧酸中邻苯二甲酸的含量都是最高的，随着SARA组分的变重，苯四甲酸、苯五甲酸和苯六甲酸含量逐渐增加，尤其是沥青质中苯五甲酸和苯六甲酸的含量远远高于其它亚组分，说明沥青质的缩合程度最高。

改质后渣油中烷基侧链产物含量略高于改质前，说明热改质过程中环烷环结构发生断裂，这部分在RICO反应中被氧化为一元酸；聚亚甲基桥链含量改质后较高，应该是一部分环烷环在热改质过程中生成烯烃，继而在RICO反应中被氧化为二元酸；改质后芳羧酸的含量普遍高于改质前，表明了热改质过程发生断链缩合反应，使得分子中稠环芳香结构含量增加。

关键词：油砂沥青渣油；热改质；钌离子催化氧化；分子组成