7月23日，胡浩坤等完成的研究论文“Compositional Characterization of Oil Sludge in a Crude Oil Storage Tank”在《Energy & Fuels》期刊上正式发表。该研究综合运用高分辨质谱（FT-ICR MS）、高温气相色谱（HT-GC）及X射线衍射（XRD）等多种分析技术，从分子水平系统揭示了原油储罐底部油泥的化学组成及其形成机制，为保障原油储运安全提供了重要的理论基础和数据支撑。

原油在开采、输送和储存过程中，温度、压力等条件的改变会导致蜡、沥青质等重组分析出并沉积，形成油泥。油泥的累积不仅影响原油流动性、增加清洗成本，甚至可能堵塞管道，危及原油供应链的安全。尽管石油沉积物问题长期以来受到持续关注，但关于原油长期静态储存过程中沉积物在分子层面的演变规律，认识仍十分有限。

针对上述问题，课题组以某工业储罐中的原油及底部油泥为研究对象，开展了系统的对比表征研究。研究发现，油泥是一个复杂的有机-无机复合体系，其中甲苯可溶有机物占77 wt%，无机固体占13 wt%，水占8 wt%。尤为引人注目的是，油泥中有机质的组成发生了显著的重分布：蜡含量从上部原油的3.0 wt%急剧增加至33.0 wt%，富集了约11倍；沥青质含量从1.2 wt%增至8.2 wt%，富集了约7倍。高温气相色谱分析表明，沉积蜡主要由碳数在C₃₀至C₅₀范围内的正构烷烃组成。

课题组利用负离子电喷雾傅里叶变换离子回旋共振质谱（ESI FT-ICR MS）从分子层面对油泥中的杂原子化合物进行了精细表征。结果显示，油泥中富含氧化态的含硫化合物（如亚砜类），而沥青质组分中则特异性富集了低DBE值（3~5）的O₂类化合物（环烷酸类）。这些发现为原油静态储存过程中发生的氧化转化和极性化合物的选择性沉积提供了直接的实验证据。

进一步的XRD分析表明，油泥中的无机固体主要来源于管道腐蚀产物（铁的氧化物）和地层出砂（SiO₂）。综合各项分析结果，研究提出油泥的形成是一个多机制协同作用的过程：蜡结晶、原油组分的氧化转化、富集沥青质的油水界面物质积累，以及无机固体的共沉积。其中，油水界面富集可能是储罐底部油泥形成的一条重要但此前未得到充分认识的途径。

该论文为课题组与石油工程学院和国家管网集团的合作研究成果，第一作者为硕士研究生胡浩坤，通讯作者为吴建勋老师和黄海燕老师。研究工作得到了中国石油大学（北京）科学基金（2462023QNXZ017）的资助。

这项研究提供了一个详实的案例数据，为静态储油沉积物形成机理的合理解释提供了关键的分子组成信息，也为未来系统研究其形成路径奠定了重要基础。

论文信息：

Hu, H.; Qiu, S.; Han, S.; Kong, F.; Zhang, Y.; He, C.; Wu, J.; Huang, H. Compositional Characterization of Oil Sludge in a Crude Oil Storage Tank. Energy Fuels. 2026, 40(29), 15689–15698. 

DOI: 10.1021/acs.energyfuels.6c01196