渣油及渣油中的胶质、沥青质
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
胶质：石油中分子量及极性仅次于沥青质的大分子非烃化合物，它具 有很大 的多分散性，与沥青质没有严格的界限。有人认为胶质是沥青 质的一个结构单元。
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
胶质、沥青质的单元结构
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）
沥青质似晶结构微粒
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
✓ 平均相对分子质量相差很多，但它们的结构单元都接近1000左右。
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
➢ 减压渣油及其组分化学结构的分析方法
n-d-M法已不适用于获得减压渣油的结构参数。 利用核磁共振波谱(1H和13C谱)、红外光谱，与相对分子质量和元素组成分
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
二、胶质（Resin)和沥青质(Asphaltene)
➢ 特点 石油中结构最复杂、分子量最大的一类物质，绝大多数存 在于减压渣油中。石油中绝大部分S, N,O和微量金属元素 集中于胶状、沥青状物质中。
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
➢ 胶质、沥青质的定义
沥青质：把石油中不溶于非极性的小分子正构烷烃(C5~C7)而溶于热苯 的物质称为沥青质。它是石油中分子量最大、极性最强的非烃组分。 注：当涉及到沥青质的含量时，必须冠以所用溶剂的名称。
沥青质 深褐色至黑色 无定型、脆性的固体 3000~10000 1.1~1.3
渣油
不溶于低分子正构烷烃 加热分解（>3000C)
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
➢ 胶质和沥青质的危害
是天然的油包水型的乳化剂，在石油中与水形成乳化液，难破乳； 使石油和渣油的粘度增加； 油品在使用过程中易生成炭渣，造成机器零件的磨损和堵塞。
芳碳率 fA 环烷碳率fN 烷基碳率fP 总环数 RT 芳香环数RA 环烷环数RN RARN 平均链长 L
我国原油减压渣油的结构参数(核磁共振氢谱法)
大庆 胜利
孤岛
临盘 欢喜岭 任丘
中原
0.16
0.22
0.29
0.23
0.30
0.23
0.23
0.11
0.17
0.23
0.18
0.22
0.18
0.16
0.73
➢ 胶质和沥青质的用途
胶质可增加沥青的延伸度 胶质可以通过加氢裂解，可以变成较轻的石油产品。
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）
0.61
0.48
0.59
0.48
0.59
0.61
5.2
6.3
9.2
6.7
9.2
7.8
7.1
3.0
3.2
4.9
3.5
5.1
4.2
4.0
2.3
3.1
4.3
3.2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4.1
3.6
3.1
1.3
1.0
1.1
1.1
1.2
1.2
1.3
6.6
4.7
3.7
4.3
3.7
5.1
－
新疆九 区 0.23 0.14 0.63 9.0 5.6 3.4 1.7 3.9
普通原油 1.50~1.90 重质油 ~1.50 减压渣油 1.40~1.70 沥青 1.10~1.20 石油焦 0.30~0.40
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
➢ 渣油的化学组成分析方法
分析方法
正庚烷
渣油
沥青质
（不溶于正庚烷）
饱和分 芳香分 胶质
可溶质
含水量为1%的中性氧化铝吸附 色谱柱用不同溶剂进行冲洗
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
➢ 渣油是原油中沸点最高、相对分子质量最大、杂原子含量最 多和结构最为复杂的部分；
➢ 不同原油的减压渣油的组成和性质不同； ➢ 我国原油中几乎有近一半是500℃的减压渣油。
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
一、渣油的组成及其分析方法
➢渣油的元素组成 我国原油减渣
结论：胶质溶于正庚烷，而沥青质不溶。
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
饱和分、芳香分、胶质、庚烷沥青质结构异同 ✓ 平均相对分子质量(M)、芳碳率 (fA)、总环数(RT)、芳香环 数(RA)以 及RARN逐渐增大; ✓ HC原子比、烷基碳率(fP)、平均链长(L) 逐渐减小;
✓ 芳香环系的缩合程度逐渐增大;
沥 青 质 的 宏 观 结 构 示 意 图
A-晶粒 B-侧链 C-微粒 D-胶束
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
➢ 胶质和沥青质的区别
胶质
外形
褐色至暗褐色
粘稠而流动性很差的液体
分子量
1000~3000
H/C
1.4~1.5
分布
石油的各个馏分，
但馏分重含量大
溶解性
溶于低分子正构烷烃
稳定性
受热缩合或氧化成沥青质
析等方法相结合，获得减压渣油及其组分的平均分子的一系列结构参数； Brown-Ladner（B-L）法：利用碳含量、氢含量、数均分子量以及氢分率数
据，计算得到芳碳率fA 、烷基碳率fP 、环烷碳率fN 、总环数RT、芳香环数 RA和环烷环数RN等结构参数。
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
渣油名称
C：85～87% (wt)
H：11～12% (wt)
H/C (原子比)≈1.6 我国减压渣油中硫含量一般都不高，而氮含量相对较高。
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
常见油品的H/C比
天然气 3.90 液化气 2.20 汽油 1.90~2.20 柴油 1.60~1.80 轻质油 1.80~2.0
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
➢ 渣油结构参数与渣油加工方案
芳碳率较低、烷基碳率较高、芳香环数较少及平均链长较长的减压渣 油易于轻质化；而芳碳率较高、烷基碳率较低、芳香环数较多及平均 链长较短的减压渣油则较适于制取沥青。
➢ 我国渣油的特点
硫含量不高，氮含量相对较高； 芳香分含量不太高，一般在30%左右； 胶质含量高，大多在40~50%左右； 沥青质含量低，大多数小于3% 。
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
胶质、沥青质的单元结构
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）
沥青质似晶结构微粒
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
✓ 平均相对分子质量相差很多，但它们的结构单元都接近1000左右。
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
➢ 减压渣油及其组分化学结构的分析方法
n-d-M法已不适用于获得减压渣油的结构参数。 利用核磁共振波谱(1H和13C谱)、红外光谱，与相对分子质量和元素组成分
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
二、胶质（Resin)和沥青质(Asphaltene)
➢ 特点 石油中结构最复杂、分子量最大的一类物质，绝大多数存 在于减压渣油中。石油中绝大部分S, N,O和微量金属元素 集中于胶状、沥青状物质中。
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
➢ 胶质、沥青质的定义
沥青质：把石油中不溶于非极性的小分子正构烷烃(C5~C7)而溶于热苯 的物质称为沥青质。它是石油中分子量最大、极性最强的非烃组分。 注：当涉及到沥青质的含量时，必须冠以所用溶剂的名称。
沥青质 深褐色至黑色 无定型、脆性的固体 3000~10000 1.1~1.3
渣油
不溶于低分子正构烷烃 加热分解（>3000C)
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
➢ 胶质和沥青质的危害
是天然的油包水型的乳化剂，在石油中与水形成乳化液，难破乳； 使石油和渣油的粘度增加； 油品在使用过程中易生成炭渣，造成机器零件的磨损和堵塞。
芳碳率 fA 环烷碳率fN 烷基碳率fP 总环数 RT 芳香环数RA 环烷环数RN RARN 平均链长 L
我国原油减压渣油的结构参数(核磁共振氢谱法)
大庆 胜利
孤岛
临盘 欢喜岭 任丘
中原
0.16
0.22
0.29
0.23
0.30
0.23
0.23
0.11
0.17
0.23
0.18
0.22
0.18
0.16
0.73
➢ 胶质和沥青质的用途
胶质可增加沥青的延伸度 胶质可以通过加氢裂解，可以变成较轻的石油产品。
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）
0.61
0.48
0.59
0.48
0.59
0.61
5.2
6.3
9.2
6.7
9.2
7.8
7.1
3.0
3.2
4.9
3.5
5.1
4.2
4.0
2.3
3.1
4.3
3.2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4.1
3.6
3.1
1.3
1.0
1.1
1.1
1.2
1.2
1.3
6.6
4.7
3.7
4.3
3.7
5.1
－
新疆九 区 0.23 0.14 0.63 9.0 5.6 3.4 1.7 3.9
普通原油 1.50~1.90 重质油 ~1.50 减压渣油 1.40~1.70 沥青 1.10~1.20 石油焦 0.30~0.40
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
➢ 渣油的化学组成分析方法
分析方法
正庚烷
渣油
沥青质
（不溶于正庚烷）
饱和分 芳香分 胶质
可溶质
含水量为1%的中性氧化铝吸附 色谱柱用不同溶剂进行冲洗
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
➢ 渣油是原油中沸点最高、相对分子质量最大、杂原子含量最 多和结构最为复杂的部分；
➢ 不同原油的减压渣油的组成和性质不同； ➢ 我国原油中几乎有近一半是500℃的减压渣油。
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
一、渣油的组成及其分析方法
➢渣油的元素组成 我国原油减渣
结论：胶质溶于正庚烷，而沥青质不溶。
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
饱和分、芳香分、胶质、庚烷沥青质结构异同 ✓ 平均相对分子质量(M)、芳碳率 (fA)、总环数(RT)、芳香环 数(RA)以 及RARN逐渐增大; ✓ HC原子比、烷基碳率(fP)、平均链长(L) 逐渐减小;
✓ 芳香环系的缩合程度逐渐增大;
沥 青 质 的 宏 观 结 构 示 意 图
A-晶粒 B-侧链 C-微粒 D-胶束
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
➢ 胶质和沥青质的区别
胶质
外形
褐色至暗褐色
粘稠而流动性很差的液体
分子量
1000~3000
H/C
1.4~1.5
分布
石油的各个馏分，
但馏分重含量大
溶解性
溶于低分子正构烷烃
稳定性
受热缩合或氧化成沥青质
析等方法相结合，获得减压渣油及其组分的平均分子的一系列结构参数； Brown-Ladner（B-L）法：利用碳含量、氢含量、数均分子量以及氢分率数
据，计算得到芳碳率fA 、烷基碳率fP 、环烷碳率fN 、总环数RT、芳香环数 RA和环烷环数RN等结构参数。
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
渣油名称
C：85～87% (wt)
H：11～12% (wt)
H/C (原子比)≈1.6 我国减压渣油中硫含量一般都不高，而氮含量相对较高。
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
常见油品的H/C比
天然气 3.90 液化气 2.20 汽油 1.90~2.20 柴油 1.60~1.80 轻质油 1.80~2.0
第四节 渣油以及渣油中的胶质、沥青质
➢ 渣油结构参数与渣油加工方案
芳碳率较低、烷基碳率较高、芳香环数较少及平均链长较长的减压渣 油易于轻质化；而芳碳率较高、烷基碳率较低、芳香环数较多及平均 链长较短的减压渣油则较适于制取沥青。
➢ 我国渣油的特点
硫含量不高，氮含量相对较高； 芳香分含量不太高，一般在30%左右； 胶质含量高，大多在40~50%左右； 沥青质含量低，大多数小于3% 。