稠油催化裂解前后咔唑类化合物的变化及其催化降黏机理的研究.pdf

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1、第39卷第4期燃料化学学报VO】．39NO．42011年4月Apr．2011文章编号：0253—2409(2011)04—0271—07稠油催化裂解前后咔唑类化合物的变化及其催化降黏机理的研究陈艳玲，李佩，王元庆，贺静(中国地质大学(武汉)材料科学与化学工程学院，湖北武汉430074)摘要：在稠油族组成分离中，采用低毒试剂正己烷、二氯甲烷、无水乙醇及其混合溶剂，将反应前后已除去沥青质的稠油分离为饱和烃、芳烃和含氮化合物。优化并确立了各步分离条件，用GC—MS对各组分进行检测，了解水热催化裂解降黏前后各组分的变化，剖析了胶质中咔唑类化合物的变化。并结合

2、HNMR、元素分析等分析手段，证明稠油经水热催化裂解反应后，重质组分中的含氮组分发生了变化，生成了部分咔唑类化合物，同时，重质组分的组成和结构也发生了一定程度的改变，其超分子结构在一定程度上遭到破坏，生成二环、三环低环数芳烃和小分子量直链烃。这些变化使得稠油黏度降低。关键词：族组成分离；咔唑类化合物；GC—MS中图分类号：TE345文献标识码：AChangeofcarbazolecompoundsinheavyoilbycatalyticaquathermolysisandthecatalyticmechanismofviscosityreducti

3、onCHENYan—ling，LIPei．WANGYuan—qing．HEJing(FacultyofMaterialsScienceandChemicalEngineering，ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)，Wuhan430074，China)Abstract：LOWtoxicityreagentsincludingn—hexane，dichloromethane，ethanolandmixedsolventwereusedintheseparationofheavyoil．Theheavyoilinwhi

4、chtheasphaltenewasremovedwasseparatedintosaturatedhydrocarbons。aromaticsandnitrogencompoundsbeforeandafterreactions．Theoptimizedconditionsofeachstep，andthedataabouteachcomponentbeforeandaftercatalyticaquathermolysisofheavyoi1byusingGC—MSassistedwiththeHNMRandelementa1analysiswe

5、reobtained．andthechangesofcarbazolecompoundsintheresinwereinvestigated．Theresultsshowthatthenitrogen—containinggroupsareturnedintosomecarbazolefragments．Meanwhile．thecompositionandstructureofresinandasphaltenearechanged．ThesupramolecularstructureiSdamagedtosomeextent．generating

6、twoorthreebenzeneringsandanumberofsmallstraight—chainhydrocarbons．Thesechangescausetheviscosityreductionofheavyoil．Keywords：separationofgroupcomposition；carbazole；GC—MS稠油水热催化裂解降黏机理的研究，能为水热化。作者已进行了催化降黏剂对含氧组分的变化研裂解降黏催化剂的研制开发提供理论依据和指导，究卜J，本实验着重考察某类含氮物质在反应前后一直以来都是各国科技工作者致力探讨的热点问发生的

7、变化，进而分析催化降黏剂对含氮组分的题。1983年Clark等以噻吩和四氢噻吩作模型化合影响。物，研究了水热裂解催化反应的机理¨，他们从键由于稠油组成极其复杂，要对其各个组分进行能的角度出发，认为稠油重质组分中的有机硫成分有效的分析，前处理非常重要。本实验对传统的稠在水热催化裂解反应中是关键物质，指出C—S键断油分离方法进行了改进，在稠油族组成分离中，使用裂是水热裂解反应的决定步骤，加入的金属离子催低毒试剂正己烷、二氯甲烷、无水乙醇，改变了原来化剂起到了催化C—S键断裂和其他反应的作用。用高毒试剂苯和甲苯进行族组成分离的方法。在优范洪富、刘永建等也对

8、水热裂解催化降黏的机化分离的条件下，用GC—MS能较为准确地获取反理进行了研究。这些研究进一步证明了Clar