减压渣油氮化物的分离与分析鉴定

论文摘要

论文以辽河减压渣油、委内瑞拉减压渣油为原料,通过离子交换树脂评选、树脂吸附性能改进方法筛选、改进后树脂分离减压渣油条件研究等方面确定离子交换树脂分离减压渣油氮化物的最佳实验条件,并采用硅胶/氧化铝进一步分离,最终将渣油分离为酸性分、碱性分、中性分、饱和分、芳香分。通过非水电位滴定法、红外光谱法、傅里叶变换离子回旋共振质谱法来研究各组分中氮化物类型。研究表明,在所选树脂中,D001-cc型大孔阳离子交换树脂、D201型大孔阴离子交换树脂为分离减压渣油中的氮化物的最佳吸附剂;通过2.0mol/L的NaOH溶液浸泡处理的阴离子交换树脂、30% H2SO4浸泡处理的阳离子交换树脂,用丙酮抽提处理后,分离渣油中氮化物的效果最佳,而通过2.0mol/L的KOH溶液浸泡的阴离子交换树脂、30% HCLO4浸泡处理的阳离子交换树脂,分离效果次之;减压渣油各组分洗脱溶剂依次为环己烷、苯-乙醇、乙醇;阴离子交换树脂采用色谱柱方式分离酸性分、非酸性分,阳离子交换树脂采用色谱柱方式分离非碱性分、再采用抽提方式分离碱性分。通过离子交换树脂-硅胶组合分离减渣氮化物结果可知,碱性氮化物在碱性分中超过70%,中性分中10～12%,酸性分中5～8%;非碱性氮化物在酸性分中超过65%,中性分中10～15%,碱性分中10%以下;饱和分、芳香分中几乎不含氮化物。对分离出的减压渣油酸性分、碱性分、中性分采用红外光谱鉴定,结果表明,委内瑞拉减压渣油的酸性分中含有酰胺类氮化物,碱性分、中性氮组分中均含有吡啶类型、喹啉类型的氮化物;辽河减压渣油酸性分中含有酰胺类氮化物,碱性分含有吡啶类型、酰胺类氮化物。此外,通过傅里叶变换离子回旋共振质谱法来得到了各组分中氮化物分子式以及氮化物的类型。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 油品中氮化物的类型与分布的研究概况
• 1.3 油品中氮化物分离富集方法的研究进展
• 1.3.1 酸、碱萃取精制法
• 1.3.2 配合法
• 1.3.3 离子交换树脂法
• 1.3.4 柱层析色谱法
• 1.3.5 高效液相色谱法
• 1.3.6 组合分离方法
• 1.3.7 微生物脱氮
• 1.4 油品中氮化物定量分析方法的研究进展
• 1.4.1 油品中碱性氮化物定量分析方法的研究进展
• 1.4.2 油品中总氮化物定量分析方法的研究进展
• 1.5 油品中氮化物定性分析方法的研究进展
• 1.5.1 红外光谱法（IR）
• 1.5.2 高分辨质谱法
• 1.5.3 GC/MS 定性
• 1.5.4 特殊保留指数—PACI 定性
• 1.5.5 连用技术定性
• 1.6 本课题的研究内容
• 第二章 实验概述
• 2.1 引言
• 2.2 实验药品及仪器
• 2.3 实验原料油
• 2.4 实验原理
• 2.5 减压蒸馏步骤
• 2.5.1 原料油的常压蒸馏
• 2.5.2 原料油的减压蒸馏
• 2.6 树脂及其分离减渣氮化物条件筛选步骤
• 2.7 离子交换树脂吸附性能改进步骤
• 2.7.1 离子交换树脂的处理
• 2.7.2 离子交换树脂分离减渣氮化物
• 2.8 离子交换树脂-硅胶组合分离减渣氮化物步骤
• 2.9 碱氮及分离效果计算方法
• 2.9.1 减压渣油碱氮测定方法
• 2.9.2 碱氮分离效果计算方法
• 2.10 减渣组分氮化物结构表征
• 第三章 树脂处理及其分离减渣氮化物的条件筛选
• 3.1 引言
• 3.2 实验概述
• 3.3 树脂及其分离减渣氮化物条件筛选
• 3.3.1 离子交换树脂的筛选
• 3.3.2 离子交换树脂预处理方法的选择
• 3.3.3 离子交换树脂吸附油样后洗脱剂的选择
• 3.3.4 离子交换树脂吸附油样后洗脱方式的选择
• 3.4 阴离子交换树脂吸附性能改进
• 3.4.1 改进后阴离子交换树脂分离委内瑞拉减渣氮化物
• 3.4.2 改进后阴离子交换树脂分离辽河减渣氮化物
• 3.4.3 改进后阴离子交换树脂分离减渣氮化物结论
• 3.5 阳离子交换树脂吸附性能改进
• 3.5.1 改进后阳离子交换树脂分离委内瑞拉减渣氮化物
• 3.5.2 改进后阳离子交换树脂分离辽河减渣氮化物
• 3.5.3 改进后阳离子交换树脂分离减渣氮化物结论
• 3.6 本章小结
• 第四章 离子交换树脂-硅胶组合分离减渣中氮化物
• 4.1 引言
• 4.2 实验概述
• 4.3 离子交换树脂-硅胶组合分离减渣氮化物流程
• 4.4 阴、阳离子交换树脂-硅胶组合分离减渣氮化物
• 4.4.1 组合分离委内瑞拉减压渣油氮化物
• 4.4.2 委内瑞拉减压渣油分离组分红外谱图分析
• 4.4.3 组合分离辽河减压渣油氮化物
• 4.4.4 辽河减压渣油分离组分红外谱图分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 FT-ICR MS 用于减渣氮化物的分析鉴定
• 5.1 引言
• 5.2 实验概述
• 5.3 FT-ICR MS 操作条件
• 5.4 FT-ICR MS 数据处理方法
• 5.5 FT-ICR MS 应用于委内瑞拉减渣氮化物分析
• 5.5.1 委内瑞拉减渣各组分质谱总图分析
• 5.5.2 委内瑞拉减渣酸性分片段质谱图分析
• 5.5.3 委内瑞拉减渣碱性分片段质谱图分析
• 5.5.4 委内瑞拉减渣中性分片段质谱图分析
• 5.6 FT-ICR MS 应用于辽河减渣氮化物分析
• 5.6.1 辽河减渣各组分质谱总图分析
• 5.6.2 辽河减渣酸性分片段质谱图分析
• 5.6.3 辽河减渣碱性分片段质谱图分析
• 5.6.4 辽河减渣中性分片段质谱图分析
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢