王源丰、朱悦等在Fuel 期刊上发表论文：基于高分辨质谱结合碰撞诱导解离技术的重油碱性氮化物的分子水平表征和加氢处理转化。

论文基于高分辨质谱（HR MS）结合窄窗口碰撞诱导解离（CID）技术，对减压渣油及其工业加氢处理产物中的碱性氮化物进行了系统的分子组成与结构分析，深入揭示了重油加氢脱氮（HDN）反应网络中化合物分子组成与结构的演化规律。

加氢处理是重油升级改质的关键技术路线，其中加氢脱氮因氮化物结构复杂、C—N键稳定而成为最具挑战性的环节。含氮化合物不仅会毒害下游催化裂化等工艺的酸性催化剂，还会显著降低其他杂原子的脱除效率。对含氮化合物的准确表征，是认识复杂脱氮过程的基础。传统的高分辨质谱分析方法，虽能提供分子式组成信息，但难以获取详细的结构信息，这一短板制约了对HDN反应路径的深入理解。本工作在此基础上应用了串联质谱（MS/MS）的方法，应用CID技术进一步扩展质谱的结构解析能力。

在本工作中，研究团队首先利用十种模型化合物系统建立了烷基、环烷基、芳基及各类胺基结构的CID裂解规律，为解读复杂石油体系中的CID数据奠定了关键基础。在此基础上，对减压渣油及其工业加氢产物中一系列特征离子进行了窄窗口隔离与CID分析。研究发现，原料中的碱性氮化物主要以吡啶类稳定多环芳烃结构存在，同时含有环烷环和烷基侧链。温和加氢处理主要引发芳环的饱和反应，CID结果证实该阶段已开始出现N-杂环的饱和，生成反应性的环状胺类中间体。深度加氢处理则促使N-杂环的进一步氢化，伴随开环和C−N键的氢解，产物中积累了环状胺、苯胺类及开链胺等多种胺类中间体。研究还发现，具有多个短烷基侧链的异构体因具有更高的芳香性而成为最难脱除的碱性氮化物。基于CID结果，提出了渣油及其加氢产物中碱性氮化物的代表性骨架结构演化示意图。

这些详细的表征结果系统地研究了复杂的HDN反应网络，为更全面地理解反应机理提供了证据。结合详细的工艺条件调查和动力学或催化剂表征的潜在应用，可以进一步扩展这些分子观察的工业相关性。

本工作由课题组毕业生朱悦在室期间完成主体工作，后由博士研究生王源丰整理、完善，并完成论文撰写和投稿工作。本工作在史权教授和张霖宙教授的共同指导下完成。

重油加氢反应前后分子组成分析（窄窗口离子隔离-碰撞诱导解离高分辨质谱分析）

论文信息如下：

Molecular-level characterization and hydrotreating evolution of basic nitrogen compounds in heavy petroleum using high-resolution mass spectrometry coupled with collision-induced dissociation technique

基于高分辨质谱结合碰撞诱导解离技术的重油碱性氮化物的分子水平表征和加氢处理转化

Yuanfeng Wang, Yue Zhu, Yindong Liu,* Shuang Han, Ying Zhang, Yaqi Wang, Yahe Zhang, Quan Shi, and Linzhou Zhang *

王源丰，朱悦，刘银东，韩爽，张莹，王亚琦，张亚和，史权，张霖宙

王源丰和朱悦为共同第一作者；刘银东（中石油石化院）、张霖宙 为共同通讯作者。

Fuel, 2027, 428: 140550. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2026.140550

撰稿：王源丰/刘晓丽