苏丹高酸值原油环烷酸分离及结构分析

苏 丹 高酸 值 原 油 环 烷 酸分 离及 结构 分 析
胡 科 ， 彭 勃 ， 林 梅 钦 ， 李 明远 ， 董 朝 霞
（ 国石 油 大 学 提 高采 收 率 研 究 中心 ， 京 １ ２４ ） 中 北 ０ ２ ９
摘
要 ： 利 用 复 合脱 酸 剂 分 离 出 苏丹 高酸 值 原 油 中 的 环 烷 酸 ， 用 电喷 雾傅 立 叶 变 换 离子 回 旋 共 振 高 分 辨 质 并
用浓 硫 酸 中和 至 ｐ 为 ２ ３ Ｈ ～ 。用 二 氯 乙烷 反 复 萃 取 环烷 酸 ， 至水 相颜 色 为 无 色 。在 常 温 下 用蒸 馏 水 洗二 氯 乙烷层 ， 至水 相 呈 中性 。真 空 状 态 下用 旋 转 蒸 发器 旋蒸 出萃 取剂 ， ６ 在 Ｏ℃的真空 烘箱 中烘 干至
第 ２ 卷 第 ４ ４ 期
２１ ０ １年 ８月
石
油
化
工
高
等
学
校
学
报
Ｖｏ１ ．２４
Ｎ ｏ．４
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＰＥＴＲＯＣＨ Ｅ Ｉ Ｍ ＣＡＬ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＩ Ｉ ＥＳ
Ａｕ ｇ． ２０１ １
文 章 编 号 ：０ ６ ３ ６ ２ １ ） ４ ０ １ ５ １ ０ — ９ Ｘ（ ０ １ ０ —０ ０ —０
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难 题 。高酸 值原 油 的不 断发 现 和开 采 ， 致 原 油储 导 运、 加工 中出现一 系列 问题 ， 根本 原 因是油 品 中的 其
产 量 每年 约 占全 球 原 油 总 产量 的 ５ 左 右 ， 且 每 并
年 还 以 ０ ３ 的速度 增 长¨ 。随 着 石 油 资源 的 日益 ． 】 ］ 枯 竭 和采 油技 术不 断提 高 ， 油 的开 采 范 围不 断 扩 原
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换离 子 回旋 共 振 高 分 辨 质 谱 利 用 电 喷 雾 Ｅ Ｉ离 子 Ｓ
进样 ， 样 品中酚 类 、 使 酸性 等含 杂 原子有 机物 直接 电 离带 电形 成 ［ Ｒ＋ＨＩ 和 ［ 。 Ｒ—ＨＩ 不 会 出现碎 片离 。 一， 子 峰 ， 需将 离子 分离 ， 时检测不 同离子 的质荷 比 无 同 及 丰度 ， 具有 较扫 描 型质 谱 更 高 的分 辨 能力 和质 量 精 确度 ， 除了早 期质谱 研究 存在 的 问题 ， 在很 大 消 存 的研 究 空间 。本 文 以 苏丹 高 酸 值原 油为 分 析 对 象 ，
大 ， 量 高酸值 原 油 被 开 采 出 来 。 同时 国 内三 大 老 大
油 田（ 胜利 、 辽河 、 克拉玛 依 ） 开采 的原 油 酸值 也呈 不
收 稿 日期 ：０ １ ７ ２ ２ １ —０ —０
环 烷酸 会腐 蚀金 属 设 备 ， 且 会 对后 续 加 工 过 程 造 而
成严 重 危害 ， 响炼 油装置 的长周期 安全 运转 ］ 影 。
要 。红外 、 紫外 等 传 统 的光 谱 技 术 只 能证 实基 本 官
石 油化 工 高 等 学 校 学 报
第 ２ ４卷
能 团的存在 ， 无法 推断 具体结 构 。近年 来 ， 但 随着 质
中 ， 同体积石 油 醚反 复进行 萃取 （ ４次 ） 直 至石 用 约 ，
油 醚滴 在滤纸 上对 光观 察不 再 留有油 迹为 止 。然后
Ｈ Ｕ Ｋｅ，ＰＥＮＧ ，ＬＩ Ｍ ｅ — ｑｉ Ｂｏ Ｎ ｉ ｎ，ＬＩＭ ｉ ｇ～ ｙｕ ｎ，ＤＯＮＧ ｎ ａ Ｚｈａ ｏ— ｘｉ ａ （ ｈ ｎ ｅ ｌＲｅｏ ｅ ｙＲｅｅ ｒｈ Ｃｅ ｔｒ ｈ ｎ ｉｅ ｓｔ ｆ Ｐｅｒ ｌｕ ，Ｂｅｊｎ ０ ２ ９，Ｐ． Ｃｈ ｎ ） Ｅｎ ａ ｃ ｄＯｉ ｃ ｖ ｒ ｓａ ｃ ｎ ｅ ，Ｃ ｉａ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ ｏ ｔｏｅ ｍ ｉｉ ｇ １ ２ ４ Ｒ． ｉａ
质 量恒 定 ， 固态 残 余 物 即 为 本 法 所 得 的 原 油 环 烷
酸 一 川。 １ ４ 红 外 光 谱 测 定 ．
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环烷 酸是 油 品 中 主要 的酸 性 组 分 ， 成 分 复 杂 是
关 键 词 ： 环 烷 酸 ； 脱 酸 ； 高分 辨 质 谱 ； 环 数 ； 碳 数 分 布
中图 分 类 号 ： ＴＥ８ ２ ３ ２ ３ ． ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ ｄ ｉ１ ． ６ ６ ｊｉｓ ． ０ ６ ９ Ｘ． ０ １ ０ ． ０ ｏ ： ０ ３ ９ ／．ｓｎ １ ０ —３ ６ ２ １ ． ４ ０ １
谱技术 的不断发 展 ， 用 质 谱 来 研究 环 烷 酸 的组 成 应
结构 被认 为是较 理想 的方 法 。在早 期 的质谱 法研究 中 ， 用 电子轰 击质 谱分 析 ， 采 由于 电子轰 击产 生太 多 的环 烷酸 碎片 正离 子 ， 部 分 羧 酸不 出现 分 子 离 子 大 峰 ， 以进行 准确 的分 析 和鉴 定 。电 喷雾 傅 立 叶变 难
来自百度文库
谱 （ ｓ— Ｆ Ｅ Ｉ Ｔ— Ｉ Ｒ ＭＳ 及 红 外 光谱 （Ｒ） 析 了所 分 离 出的 环 烷 酸 的 分 子 结 构 。结 果 表 明 ， Ｃ ） Ｉ 分 苏丹 高 酸 值 原 油 中环 烷 酸 红 外 光 谱 在 ３５ ０ ０ ， ０ ， ５０ ８ ０ｃ 处 具 有 明 显 的 特 征 吸 收 峰 ， ０ ￣２５ ０ １７ ７ １ ０ ￣ ０ ｍ 为典 型 的 一 元 羧 酸 （ 肪 酸 和 环 烷 脂 酸） 类化 合 物 ， 二 元 及 多元 酸 。 质谱 分 析 点 状 图表 明 ， 油 中环 烷 酸 以 一 、 、 环 环 烷 酸 为 主 ， 中二 环 环 烷 酸 含 无 原 二 三 其 量 最 多 ， 且 主 要 是 碳 数 为 ２ ～３ 而 ６ ４的 二 环 环 烷 酸 。环 烷 酸 质 谱 分 析 点状 图 点数 多 且 密 集 ， 烷 酸含 量较 为丰 富 。 环
（０８ ２ ０ ＡＡ０ ２ ０ ） ６２ ７ 。
的腐蚀 。随着 近年 来 高 酸 原油 的产 量 的增 加 ， 烷 环
酸 的结 构 组成 的研 究 也 成 为 石 油化 学 的热 点 之 一 ， 这就使 得 建立 一套 切实 可行 的检 测方 法显得 尤 为重
＊通 讯 联 系 人 。
的石 油酸 的统 称 。 目前 世 界原 油市 场上 高酸 原油 的
断上升 的趋 势 。加 之 国内进 口原 油量不 断 加大 而 ］
国外如 加利 福尼 亚 、 内瑞 拉 、 海 、 非 等 地 的原 委 北 西 油 酸值 较高 ， 品 的质 量 问 题 一 度成 为 亟 待 解 决 的 油
原 油来 源不 同 ， 中环 烷 酸 的组 成 也 不 完 全 相 其
同， 环烷 酸 的化学 结 构 、 量都 会直 接影 响蒸 馏装 置 含
作者 简介 ： 胡科 （ ９６ ） 男 ， 北 钟 祥 市 ， 读 硕 士 。 １８一 ， 湖 在
基 金 项 目 ： 国 家 高 科 技 发 展 计 划 “８ ３” 项 目 ６
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