沥青质分子聚集体的解离对策

针对沥青质分子大芳环体系和多杂原子结构特征引起的π-π相互作用及氢键作用,运用量子力学、分子动力学等方法,研究沥青质分子聚集体的解离对策。对于π-π相互作用,从降低沥青质分子间π电子云重叠和减少沥青质分子的π电子数目两个方向研究解离措施;对于氢键作用,从降低沥青质分子间S—H、N—H、O—H间轨道叠加电子转移效应和减少沥青质分子的S、N、O数目两个方向研究解离措施。结果表明：引入π电子云分散剂可有效降低沥青质分子间π电子云重叠程度,对沥青质分子的稠合芳环进行局部加氢饱和可以减少其π电子数目,两条途径的分子模拟结果均能实现沥青质分子聚集体的解离;削弱沥青质分子间π-π相互作用对减弱氢键作用具有明显的促进作用;针对π-π相互作用的解离思路和措施也适应于金属卟啉分子与沥青质分子形成的聚集体,镍卟啉分子与沥青质分子形成的聚集体的解离难度比钒卟啉的大;提高温度加剧分子热运动及脱除杂原子可削弱或消除氢键作用,但在沥青质分子的其他芳环体系未改变的前提下,消除氢键作用不能实现对沥青质分子聚集体的完全解离。     

沥青质分子聚集体中氢键作用力的研究

为研究沥青质分子聚集体中的氢键作用,用量子力学与分子动力学相结合的方法对形成沥青质分子聚集体中的氢键进行了研究。结果发现,沥青质分子中含有的N、S、O等杂原子是沥青质分子形成氢键的必要条件;沥青质分子聚集体形成单个氢键的键能较小,但聚集体中含有多个氢键时,其分子间的作用力会大幅增加。沥青质分子形成氢键的本质是由于H原子与杂原子的价层轨道电子进行叠加形成的,沥青质分子间有极少量的电子转移,导致形成弱的次级键; 在氢键作用中,起主要作用的是轨道相互作用能和色散作用能。     

沥青质分子聚集体的聚集内因

运用量子力学、分子动力学等方法,研究沥青质分子聚集体形成过程的分子构型变化、能量变化以及电子分布情况。结果表明：沥青质分子形成聚集体过程中形变能很小,沥青质分子发生形变不是沥青质聚集体形成的决定因素,但为沥青质分子聚集进而形成聚集体提供基础,沥青质分子具有很强的本征聚集活性;沥青质分子间相互作用能很大,是沥青质分子聚集体形成的决定因素,其中,属于分子间固有属性的范德华力及泡利排斥作用之和相对较小,与沥青质分子结构特征相关的π π相互作用及氢键作用之和很大,表明由沥青质分子的大芳环体系和多杂原子的结构特征引起的π π相互作用及氢键作用是导致形成沥青质分子聚集体的主要原因;在所研究体系中,金属卟啉分子与含吡啶氮的沥青质分子通过π π相互作用而非轴向配位作用形成聚集体。     

石油沥青质的化学和物理─Ⅰ石油沥青质的定义和分离

石油沥青质是最重要的石油组分之一，它在石油的勘探、开发、储运、加工及重质石油产品利用方面有着重要作用．本文论述了石油沥青质的含义及分布沥青质的各种方法，详细讨论了使用溶剂分离沥青质的理论基础和各种影响因素。     

沥青质分子聚集体中π-π相互作用的研究

采用量子力学与分子动力学相结合的方法对形成沥青质分子聚集体的分子间π-π相互作用进行了研究。结果表明：沥青质分子间的π-π相互作用能随着分子芳香环数的增加而增大;分子中含有的杂原子显著增加了沥青质分子间的π-π相互作用能;沥青质分子的支链长度及类型能够影响π-π相互作用能的大小;当沥青质分子聚集体中含有多个π-π相互作用时,其分子间的聚集作用力会大大增加;沥青质分子间形成π-π相互作用的过程中,分子间有少量的电子转移;色散作用是π-π相互作用中的主要作用。     

沥青质沉淀研究进展综述

沥青质是石油中其它重质组分的沉淀会对石油生产与加工造成诸多损害。从沥青质沉淀机理，沥青质沉淀的实验研究及理论模型等方面，对沥青质沉淀问题的研究进展加以综述，详细对比了确定沥青沉淀点，沉淀量及实验设计的各种方案，并对数学模型做了较详细的比较。     

沥青质沉积问题文献综述

沥青质沉积问题文献综述李美霞前言在石油的生产、加工和储运过程中，沥青质沉积问题越来越受到人们的重视，目前已成为石油工业中需重点研究和解决的技术问题之一。在石油炼制过程中，将重质原油转为轻质燃料是石油研究领域的一个重要课题。在该转化过程中，沥青质不仅因...     

沥青质热解色谱分析方法

作者将有机质(干酪根、沥青质)在惰性气流中迅速加热到较高温度(550—600℃),裂解反应的生成物(可气化),经毛细色谱柱分离成众多的单体化合物。然后根据谱图中各种化合物的分布情况和相对数量,推测和对比各种原始聚合物的结构特征,以进行有机地球化学研究。     

The Growth and Development of Asphaltene Aggregates in Toluene Solution

The effect of asphaltene concentrations from 10 to 140 mg/L on particle diameter of aggregates is studied by multiple angle dynamic and static light scattering. The particle diameter of aggregates is increasing with the asphaltene concentration rising. The observed concentration for massive self-aggregation of asphaltene is about 80 mg/L. And the process of growth and development of asphaltene aggregates is studied by measurements of particle video microscopy (PVM) and focused beam reflectance measurement (FBRM) on asphaltene in toluene solution simultaneously. PVM and FBRM provide dynamic images and real-time statistical data of asphaltene aggregates in toluene solution, which can show that asphaltene aggregation is stronger and stronger with the asphaltene concentration increasing. Statistical data demonstrate that small particles are first massively formed in the range of less than 5 μm and 5–10 μm. Then small particles can interact to result in large particles which are in the range of 10–50 μm and 50–80 μm with asphaltene concentration increasing. The number of particles in the range of less than 50 μm is dominant in solution despite asphaltene concentration increasing.     

塔河超稠油胶质、沥青质形貌分析

用环境扫描电子显微镜观察稠油非烃组分胶质和沥青质的形貌,分析结果表明,胶质分子之间、沥青质分子之间以及二者之间可以发生相互作用,形成结构较大的颗粒,胶质颗粒之间连接紧密,沥青质颗粒之间较分散。胶质和沥青质的含量和平面堆砌结构是影响稠油粘度的因素。     

沥青质在石英表面吸附行为的分子动力学模拟

为考察沥青质分子在不同溶剂环境中在岩石表面的吸附情况,选用代表性的沥青质分子结构,采用分子动力学模拟的方法研究了正庚烷、甲苯和吡啶3种溶剂中沥青质分子在羟基化石英表面的吸附机理。沥青质分子的平衡吸附构型显示,在正庚烷中,沥青质分子以较强的弯曲构型吸附在石英表面上;在甲苯和吡啶中,沥青质分子自身构型变化减弱,向石英表面吸附的趋势也明显下降。沥青质分子在石英表面吸附能及其与溶剂相互作用能的计算结果表明,正庚烷中沥青质在石英表面的吸附强度最大,而在甲苯和吡啶中其在石英表面的吸附则较弱;库仑相互作用能是沥青质在石英表面吸附过程中的决定因素,而范德华相互作用能则在沥青质与溶剂相互作用中占主导地位。因此,分子动力学方法可对沥青质分子吸附的动力学过程进行有效模拟。     

胶质沥青质相互作用浅析

为认识胶质沥青质之间的相互作用,以委内瑞拉、辽河减压渣油为研究对象,测定了向沥青质-甲苯溶液中加入不同量的胶质得到的溶液的黏度、电导率以及各自的分子量。结果表明,辽河和委内瑞拉减压渣油的沥青质浓度较低时各浓度的胶质对沥青质的作用主要以分散作用为主;而沥青质浓度较高时低浓度的胶质对沥青质主要以分散作用为主,但随着胶质浓度的增大,吸附作用大于分散作用。由此推断,胶质与沥青质间存在着吸附与解缔的平衡,当平衡打破后,两者的作用会发生变化。     

沥青质裂解反应选择性分析

在703 K 下,考察了1种正戊烷不溶的沥青质的热裂解、临氢热裂解和 NiMo/γ-Al₂O₃存在时的临氢催化裂解反应。结果表明,在相同的反应物转化率水平下,3种裂解反应按液体产物选择性从大到小的排列顺序为临氢催化裂解、临氢热裂解、热裂解反应,而按焦炭的选择性的排列顺序则相反。在热裂解反应中,沥青质中大量的硫被转化生成高硫焦炭;在临氢热裂解反应中,氢气分子对高硫焦炭的生成只起到有限的抑制作用;在临氢催化裂解反应中,催化剂充分激活氢气分子,使其有效地对沥青质及中间产物发生“加氢”（氢化）作用,显著地抑制了焦炭的生成,提高了液体产物的稳定性、选择性和品质（低相对分子质量和低硫含量）。