有关减渣化学结构的研究内容
为了了解减渣的化学结构信息,2012年开始由相关主持指导,相关部门申报了包括塔河减渣在内的多个研究课题,目前课题早已全部结题,取得了一些有意义的研究结果。但在总结实验数据时发现,采用不同的分析手段所得结果之间有时可以统一,有时会出现严重冲突。
为了解决这些矛盾,对这些数据进行了深入分析,认为通过不同分析结果之间的互证,可以获得比较一致的结构指向。比如FT-MS分析结果中的最高稠合环分布数据就与固体液体核磁取得的平均分析结果相吻合。如果将RICO实验结果与FT-MS结果相比较,可以对芳香分、胶质、沥青质中的一些芳环结构进行确定,并排除一些不合理的结构。
主要工作内容包括以下几个方面:
以塔河减渣芳香分、胶质、沥青质RICO反应产物的分布情况定性确定了塔河减渣中芳核的核心结构;
以Dias苯型稠环芳烃分子式周期表和FT-MS分析结果中的缺氢数为指导,确定了各组分中芳核的分子式并写出了大多数与分子式对应的结构式及其同分异构体;
以RICO分析结果为指导,排除了所有不合理的异构体;以缺氢数具有加和性为前提,以脂肪链和苯环为桥,构建了芳核可能的结构式。
结果认为:
1. 塔河减渣中存在以苯环为基本结构单元的芳核体系,芳核上带有不同长度的脂肪族取代基和五元、六元饱和闭合环。
2. 最小的芳核仅含有一个苯环,最大芳核应该由小于10个苯环的稠合体构成(因为达到19个苯环的稠合体系时已属于纳米石墨烯,这个结果与墨西哥石油研究院y. ruiz morales的研究结果基本吻合)。
3. 假定各芳簇的缺氢数具有加和性,由4~5个苯环构成的芳香簇以饱和桥或者苯环桥连接起来,可以达到大于50的缺氢数。
4. 芳核体系中缺氢数小于-24时以渺位缩合为主,缺氢数较大时以迫位缩合为主。
5. 结构中可能存在对称性极高的芳核,物理性质与盘状液晶相似,加工性能变差。
6. 较大的芳核具有上百个同分异构体,目前手段无法确定其精确结构。