重质油的化学组成-2.ppt

注意：重质油分子量大，有的分子可能同时含有酸性基 团及碱性基团——两性分子 随着分离方案的不同，有可能进入酸性分也可能 进入碱性分。 1、离子交换色谱法 2、改性吸附色谱法 3、络合分离法。 §2.5 按酸碱度分离重质油的方法 一．离子交换色谱法 凡是在溶剂中能够离解的物质通常都可以用离子交换色谱法来进行分离。 不同的物质在溶剂中离解后，对离子交换中心具有不同的亲和力，亲和力最弱的组分离子会最先从柱子上洗脱，而亲和力最强的组分离子则最后被洗脱。 1．固定相 一般是苯乙烯、二乙烯苯交联共聚物被离子型官能团取代的产物。具有较大表面积的、孔径为10—120nm的多孔物质，石油中的极性化合物可以离子链或氢键与之相结合。 1．固定相 (1)阳离子交换树脂－具有酸性官能团 按其离解常数的大小它又分为强酸性和弱酸性 强酸性官能团：磺基(一S03—H4—) 弱酸性官能团：羧基(一COO—H4—) 在分离重质油油样时，阳离子交换树脂需先用HCl的甲醇溶液进行处理，使之转化为氢型以提高其分离效能 (2)阴离子交换树脂－具有碱性官能团 分为强碱性的和弱碱性 强碱性官能团：季铵(一CH2NR才OH—) 弱碱性官能团：叔胺(一CH2NHR亨OH—)等 在分离重质油油样时，阴离子交换树脂需先用KOH的甲醇溶液进行处理，以提高其分离效能。 2．流动相 对于石油样品，以有机溶剂为流动相，常用的溶剂有环己烷、苯、甲醇等 。 3．USBM－API法 国外广泛应用于减压馏分及渣油组成分析的USBM—API法的核心部分即是离子交换色分离，其分离流程见下图： Green等把它分离为强酸性分、强碱性分、弱酸性分、弱碱性分及中性分等5个组分。 分离步骤： ①在阴离子交换树脂上用甲酸分出强酸性分； ②在阳离子交换树脂上用丙胺分出强碱性分； ②将脱去强酸性分及强碱性分的部分，再在阴离子 交换树脂上用甲酸分出弱酸性分； ④接着再在阳离子交换树脂上用丙胺分出弱碱性分 ，余下即为中性分。 4．应 用 按酸碱性强弱分离重质油 减压渣油名称 布拉斯河 拉哥米地 威明顿 玛 雅 梅 莱 强酸分%×102 5.2 8.1 11.2 17.8 17.2 弱酸分%×102 5.9 6.3 15.5 8.1 8.8 强碱分%×102 5.0 5.2 11.7 10.3 13.0 弱碱分%×102 4.6 6.5 9.4 8.4 11.2 中性分%×102 81.6 73.5 54.5 54.3 50.1 二．改性吸附色谱法 1、碱性氧化铝及酸性氧化铝色谱分离法 先用碱性氧化铝色谱柱，使酸性分及吡咯类化合物保留在吸附剂上。 再用酸性氧化铝色谱柱，使碱性分保留在其中，流出的便为中性组分。 吡咯类化合物用二氯乙烷冲出，酸性分及碱性分分别用二氯乙烷与甲醇的混合物反冲出来。酸性分、吡咯类化合物、碱性分及中性分四个组分 此法简便快捷，但分离效果好；由于不可逆吸附损失太大。 二．改性吸附色谱法 2、用无机酸碱改性吸附剂的色谱分离法 用磷酸、盐酸、高氯酸及乙酸预处理吸附剂，可将碱性分分出；用KOH预处理吸附剂，可分出酸性分 将大庆、孤岛和单家寺减压渣油分离为烃组分、中性分、碱性分及酸性分四个组分。 经测定，酸性分中富集了减渣中55~85 wt％酸性化合物，碱性分中富集了减渣中58~70 wt％的碱性化合物。 2、用无机酸碱改性吸附剂的色谱分离法 3、用碱性或酸性溶剂冲洗的吸附色谱法 三．配位法 按照物质非质子酸碱性（也称Lewis酸碱性）进行分离的方法。 含氮硫氧化合物有可配位孤对电子——Lewis碱性物质过渡金属的盐类有空轨道——Lewis酸性物质 （铁、铁、锡、锌、钴） 这两者可形成比较稳定的配合物。 因此，选择适当的过渡金属盐类，可从石油中分出某类含杂原子化合物。 此类方法目前主要用于石油中含氮化合物的分离。 三．配位法 USBM—APl分离方法中有：载在白土上的FeCl3，形成配合物，中性含氮化合物分离。 四氯化钴对含氮化合物的选择性最好，其总氮脱除率为80％左右，碱氮脱除率达100％ 四氯化钴对碱性氮化合物的选择性较好