低温煤焦油沥青质和胶质的分离与表征.pdfVIP

r 中国科技核心期刊 全国中文核心期刊 矿业类核心期刊J 低温煤焦油沥青质和胶质的分离与表征 裴 贤丰 (煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院，北京 100013) 摘要：对沥青质和胶质的分离与表征是低温煤焦油科学开发和综合利用的重要突破 I：7之 一 。 笔者借鉴原油三组分分离法将样品分离为沥青质、胶质和轻质组分3个组分，前两者的质 量分数为53％～63％。由H—NMR谱图信息计算获得的结构参数可知，沥青质芳香度较高，芳 香环缩合度较低 ，环烷烃含量较高，链烃含量较少；胶质芳香度较低 ，芳香环缩合度较高，环烷 烃含量较少，链烃含量较高，碳链较长。 关键词：低温煤焦油；沥青质；胶质；核磁共振 中图分类号：TQ52；TD849 文献标识码 ：A 文章编号：1006—6772(2011)04-0403—40 石油行业中，一般将不溶于非极性小分子正构 和性质。 烷烃而溶于热苯的物质称为沥青质 (asphahene)，它 1955年 Nweman等 首次将 H—NMR用于煤 是石油中相对分子质量最大，极性最强的非烃组分， 的研究之后 ，这种方法得到广泛应用，H—NMR能详 沥青质外观为深褐色至黑色的无定形固体，受热不 细给出煤及其衍生物中氢分布的信息，不仅能比较有 熔化，性脆、易碎裂成片，密度稍大于 1．0g／em 。 效区分脂肪氢和芳香氢，而且能较好地分开芳香环侧 胶质 (resin)是石油中相对分子质量和极性较 链仅位碳原子相连的氢原子 H 和 p位的氢原子 沥青质小些的大分子非烃化合物，外观呈深棕色至 H。，以及侧链上更远的氢原子，H—NMR得到普遍 深褐色，是极为粘稠不易流动的液体或无定形 固 认可。应用NMR对沥青进行研究，是由Ramsey等 体 ，受热时熔融，密度略小于 1．0g／era 川。胶质、 开始的，他们将 Brown等对煤焦油沥青的。H—NMR 沥青质和芳香族化合物之间没有明显界限，含量随 研究方法应用于沥青 。随后，通过 Speight等一系列 分析方法的不同有很大差别。胶质是高极性并 以 引人注 目的工作 ，NMR逐渐得到完善 J。 真溶液形式存在于石油中的化合物。原油中的沥 1 实验部分 青质、胶质与高相对分子质量的芳烃之间具有密切 关系。重芳烃逐渐氧化形成胶质，胶质进一步氧化 1．1 样品采集 形成了沥青质 。 选取分别采集于陕西神木和山西大同的2种具 沥青质和胶质是低温煤焦油乳状液中起关键 有代表性的低温煤焦油为研究对象，分别命名为SM 作用的天然表面活性剂，研究其组成和结构，对于 和 DT。 解决中低温煤焦油脱水机理具有指导意义，可以很 1．2 组分分离 好地为低温煤焦油的后续利用提供保障。同时，沥 借鉴原油三组分分离法分离沥青质和胶质组 青质和胶质构成了低温煤焦油沥青的大部分物质， 分 J。取一定量的低温煤焦油，加入正戊烷，焦油 研究其组成和结构可以更好地研究沥青质的组成 与正戊烷的体积 比为1：30，用玻璃棒搅拌20rain，在 收稿 日期 ：2Ol1—05～lO 基金项 目：国家高技术研究发展计划(863)基金资助项 目(2007AA05Z328) 作者简介：裴贤丰(1970一)，男，山西运城人，主要从事煤炭热解、炼焦工艺和煤焦油深加工等方面的研究。 裴贤丰：低温煤焦油沥青质和胶质的分离与表征