固相萃取-气相色谱-飞行时间质谱测定柴油中烯烃的碳数分布

 采用Ag-SiO2固相萃取技术将含烯烃柴油分离为饱和烃组分和芳烃、烯烃混合组分,采用气-质联用和核磁共振等手段考察其分离效果,采用气相色谱-场电离-飞行时间质谱（GC/FI-TOF MS）测定芳烃、烯烃混合组分的烯烃含量和碳数分布。GC/FI-TOF MS的场电离技术可将化合物电离为分子离子,高分辨的飞行时间质谱可测定化合物的精确质量,因此根据烯烃化合物分子离子峰的精确质量对其进行定性分析,根据分子离子峰强度对其进行定量分析,可快速准确地得到烯烃的类型分布和碳数分布。     

废塑料热解油烃类组成分析方法研究

建立了废塑料热解油的固相萃取前处理方法,使用硅胶、负载银-氧化铝的双固相萃取柱分离得到饱和烃、烯烃和芳烃组分,并分别进行气相色谱分析和质谱分析;根据沸点与保留时间的关系,将得到的气相色谱图与总离子流色谱图划分为柴油馏分和蜡油馏分(VGO),结合气相色谱和质谱数据可得到柴油和VGO馏分的烃类组成,实现了宽沸点废塑料热解油中柴油及VGO馏分的烃类组成分析。     

费-托合成蜡中轻烃组成的气相色谱分析

建立了费-托(F-T)合成蜡中烃类组成的气相色谱分析方法。通过附带的反吹附件吹扫出高碳数物质,实现F-T合成蜡直接色谱进样,详细分析蜡中低于400 ℃馏分中的正构烷烃、烯烃及正构醇含量。实验优化了色谱柱类型、柱箱温度、反吹压力、反吹时间等色谱参数,所建分析方法已应用于高、低温F-T合成蜡的不同类型烃类的组成分析。分析结果表明：相对于低温F-T合成蜡,高温F-T合成蜡中含有更多的α-烯烃、正构烷烃和正构醇;此外,随着反应温度的升高,高温F-T合成蜡中异构烃含量增加,α-烯烃、正构烷烃和正构醇含量有所降低。     

用气相色谱-红外和气相色谱-质谱技术分析热裂解汽油C5馏分组分结构

采用气相色谱-红外(GC-IR)和气相色谱-质谱(GC-MS)技术分析热裂解汽油C5馏分中组分的结构。比较了用GC-IR与GC-MS确定热裂解汽油C5馏分中组分化学结构的优劣势。对于富含烯烃的热裂解汽油C5馏分,用GC-IR技术确定烯烃结构的准确性优于GC-MS。将GC-MS的电离能由70 eV降到10 eV,C5馏分中各组分分子离子峰的相对丰度和总离子流图中烯烃峰的相对丰度明显增加,有助于确定各组分的相对分子质量和属性。2种技术联用可起到互补作用,有利于确定化合物的结构。     

聚α-烯烃精细分子结构的表征及其与黏度指数的构效关系

结合气相色谱(GC)、场电离-飞行时间质谱(FI-TOF MS)和核磁共振(NMR)等技术，实现了聚α-烯烃(PAO)合成油的烯烃含量、双键类型、碳链长度、支链结构以及异构程度等精细分子结构表征。基于平均碳数、支链长度以及支链个数等精细结构参数，建立起分子组成与黏度指数之间的构效关系。结果表明：加氢前PAO粗产品主要以单烯烃为主，还有少量的链烷烃和双烯烃，不含有芳烃；加氢后的PAO产品中仍含有质量分数10%左右的单烯烃，残留的双键主要以四取代乙烯基为主；对于以1-癸烯为原料合成的PAO,其碳数分布测定优先选择GC方法，对于以C₈～C₁₂混合烯烃为原料合成的PAO,其碳数分布测定优先选择FI-TOF MS方法；与黏度指数的构效关系表明，PAO黏度指数随着平均碳数的增大而增加，随着异构程度的增加而降低。基于建立的黏度指数与分子结构之间的关联关系，可对聚合度为3～5的PAO产品黏度指数进行预测。     

宽沸点范围微反液体产品烃类组成分析方法研究

建立了宽沸点范围微反液体产品的固相萃取预处理方法,通过分离得到饱和烃和芳烃,分别进行气相色谱和〖JP3〗质谱分析;根据沸点和保留时间的关系将得到的气相色谱图和总离子流色谱图切割为柴油组分和减压瓦斯油（VGO）,〖JP〗结合气相色谱图和质谱数据可以分别得到柴油和VGO馏分的烃族组成,实现了宽沸点范围微反液体产品中柴油和VGO馏分的烃类组成分析。     

利用钴基低温费-托合成油生产喷气燃料

介绍了钴基低温费-托合成油的特点及用其生产喷气燃料的工艺流程和加工技术。为生产符合标准的喷气燃料,需要采用叠合、芳烃烷基化、芳构化、加氢裂化、加氢异构等技术。叠合将小分子的低碳烃转化为汽油和煤油馏分;芳构化或重整技术将直链烃转变为芳烃;加氢裂化将大分子的烃断链成为汽油和煤油馏分。利用这些技术,设计了以生产喷气燃料为目标的低温费-托合成油加工方案。模拟计算结果表明,喷气燃料收率可达65.7%,汽油收率达18.3%。     

全二维气相色谱-飞行时间质谱鉴定柴油馏分中烯烃化合物

采用Ag-SiO2固相萃取法分离出二次加工柴油馏分中的烯烃,再采用全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOF MS)对烯烃组分进行详细表征。通过谱库检索、标准化合物保留时间、沸点与结构关系及全二维谱图特点对各类烯烃化合物进行鉴别,采用归一化法计算各种烯烃化合物的相对含量,并对比了焦化柴油馏分和催化裂化柴油馏分中烯烃类型及碳数分布。在焦化柴油馏分中共鉴定出1168个烯烃化合物,催化裂化柴油馏分中共鉴定出515个烯烃化合物。采用固相萃取法与全二维气相色谱-飞行时间质谱法相结合的技术分析柴油馏分中烯烃的组成,能有效降低柴油馏分中其他组分对烯烃定性定量的干扰,而且全二维谱图可以简单、清晰展现烯烃样品中各种烯烃化合物的分布,能直接分析目标单体化合物,快速准确得到类型和碳数分布信息。     

全二维色谱飞行时间质谱在石油地质样品分析中的应用

利用全二维气相色谱—飞行时间质谱技术对石油地质样品进行了分析研究。原油直接进样分析显示原油组分中链烷烃、环烷烃、单环芳烃、双环芳烃和三环芳烃非常有规律地分布在特征区域。化合物鉴别定性准确可靠,能获取原油烃组成的详细特征。和传统色谱分析相比,轻烃分析可实现C₆-C₁₀轻烃组分中的单体烃的分离和识别,能提供更为丰富的轻烃指纹信息。生物标志物多环萜烷的分析可实现高碳数低含量三环萜烷与五环萜烷的分离和识别,伽马蜡烷也得到很好的分离。研究表明全二维气相色谱—飞行时间质谱技术在石油地质勘探研究中有广阔的应用前景。      

云南先锋褐煤液化轻质油的分析

采用双球计量管法将云南先锋褐煤液化轻质油(简称褐煤液化轻质油)萃取分离为酸性组分、碱性组分和中性组分;用经典柱色谱法对中性组分进行族组成分离,分离为饱和烃、芳烃和极性化合物3种组分;通过气相色谱-质谱联用仪分析了酸性组分、碱性组分和芳烃的组成。实验结果表明,褐煤液化轻质油中酸性组分、碱性组分和中性组分的质量分数分别为23.46%,0.68%,75.86%;酸性组分主要为苯酚及其烷基衍生物,其中苯酚、甲酚和二甲酚的质量分数分别为16 11%,33.55%,14.44%;碱性组分以烷基吡啶为主,三甲基吡啶的质量分数为23.41%;中性组分以芳烃为主,芳烃中单环芳烃最多,双环芳烃其次,质量分数分别为37.91%,28.69%。     

FCC油浆精制前后焦化蜡油产物的组成和结构分析

运用GC-FID/MS和NMR从分子水平表征FCC油浆加氢精制前后焦化蜡油产物的详细组成和结构。对其中121种芳烃单体化合物进行分子识别,基本实现该焦化蜡油中多环芳烃、氢化多环芳烃、噻吩和咔唑以及这些化合物的烷基取代物的定量,并考察了油浆精制前后焦化蜡油的结构及其变化。结果表明,尽管FCC油浆加氢精制前后焦化蜡油产物的烃族组成相近,但化合物组成和结构有较大变化。FCC油浆精制后再焦化,蜡油产物中无取代母核多环芳烃加氢转化及缩合减少,烷基桥链的多芳核结构裂化减少,硫、氮杂原子芳香化合物被较多地脱除,C₁和C₂取代芳烃、单环芳烃以及环烷芳烃含量增加,说明加氢精制对FCC油浆延迟焦化过程有利,其焦化蜡油产物的组成和结构得到改善。     

费-托合成油品的加工利用

介绍了费-托合成(F-T合成)油品的性质及其各馏分的加工利用途径.高温法F-T合成的主要产物是汽油,同时有较多的低碳烯烃;低温法F-T合成的主要产物是柴油和蜡,同时副产少量烯烃和化学品.F-T合成油品的石脑油馏分其烷烃含量高,杂质含量少,虽不适于作汽油馏分,但可作优质的乙烯厂原料;柴油馏分的十六烷值高,基本不含硫、氮和芳烃,可作为优质柴油的调合组分或生产清洁柴油,其不足之处是凝点较高;收率超过50%的重质馏分和蜡可作为炼油厂原料进一步加工,如采用加氢裂化工艺生产喷气燃料和柴油,采用加氢异构化技术生产高质量的润滑油基础油和特种蜡.     

AQUEOUS SOLUBILITY OF CRUDE OIL TO 400°C AND 2,000 BARS PRESSURE IN THE PRESENCE OF GAS*

This study reports aqueous solubilities of crude oil distillation fractions over the carbon number range C₁- C ₃₄ as a function of: temperature (100° to 400° C), pressure (100 to 2,000 bars), NaCl concentration, and gas in solution (N ₂, CO ₂, CH ₄). Experimental parameters were designed so that conditions within a petroleum basin would be duplicated. Increases in temperature increased crude oil solubility, and the higher molecular weight species were affected more positively than lower molecular weight species. Increases in pressure or salinity decreased solubility. The presence of gas in solution increased the solubility of high molecular weight hydrocarbons (> C ₂₄) over all temperatures, and increased the solubility of lower molecular weight hydrocarbons at high temperatures (> 180–260°C). Gas decreased the solubility of low molecular weight hydrocarbons at low temperatures.
Hydrocarbon solute compositional changes were also examined as a function of the above parameters. At high temperatures, both increasing gas concentration and increasing temperature caused hydrocarbon solutes to become compositionally more similar and eventually identical to the original distillation fraction. The high molecular weight hydrocarbons and saturated hydrocarbons, especially the n-paraffins, were taken into solution in progressively greater concentrations over the aromatic and low molecular weight hydrocarbons. Thus, the strong preferential uptake of low molecular weight and aromatic hydrocarbons into solution at lower temperatures was reversed.     

催化裂化柴油加氢生产高密度喷气燃料过程研究

利用催化裂化柴油（LCO）密度较高且富含芳烃的性质特点,开展了以LCO为原料生产高密度喷气燃料的工艺研究。结果表明,以LCO为原料,采用高芳烃饱和活性的NiMoW/Al₂O₃加氢精制催化剂,在适当的工艺条件下进行超深度加氢饱和,可使LCO中芳烃质量分数降低至5%以下。进一步通过气相色谱-质谱（GC-MS）方法进行详细的烃类分析,可明确各烃类的分布规律并考察富集单环、二环及三环环烷烃的馏分,确定全馏分LCO加氢生产高密度喷气燃料时理想的终馏点为270～280 ℃,在此分馏温度下可得到冰点低于－47 ℃、密度（20 ℃）大于0.835 g/cm³ 的高密度喷气燃料组分。     

稠油火驱产出流体色谱指纹特征燃烧状态判识方法

为认清稠油火驱过程中原油与尾气物理化学性质的变化规律,采用室内三维物理模型开展了稠油火驱实验,并对火驱高温氧化后的原油与尾气开展了饱和烃、芳香烃、烯烃、尾气组分等方面的色谱指纹特征研究。研究表明:稠油火驱后原油物性变好,族组分中饱和烃、芳香烃含量升高;饱和烃色谱指纹图中正构烷烃含量明显增加,轻重比增大;原油中新生成了烯烃化合物,与同碳数饱和烃成对出现且同碳数烯烃与饱和烃比值始终小于0.5;芳香烃色谱指纹图中菲系列化合物发生了明显的甲基转移与脱甲基作用;尾气多维气相色谱图中可见烯烃、氢气、一氧化碳等火驱高温氧化的特征组分。该研究可作为火驱过程中指示燃烧状态的有效技术手段,为稠油火驱燃烧状态的判识提供了支持。     

准噶尔盆地乌夏地区生物降解原油中饱和烃组成解析

运用全二维气相色谱/飞行时间质谱(GC×GC/TOFMS)结合全二维气相色谱/氢火焰离子检测(GC×GC/FID)实现了对准噶尔盆地乌夏地区不同生物降解程度原油饱和烃复杂混合物成分的分析研究,提升了对生物降解原油组成及成因机理认识。结果显示:①乌夏地区生物降解原油中不可识别混合物主要由烷基取代环状化合物及其同系物组成,这些环状化合物主要以六元环为基本单元,包括单环烷烃(类胡萝卜烷)、双环烷烃(十氢化萘,脱-A,B环-甾烷)、三环烷烃(菲满类、三环萜烷、断甾烷)和金刚烷类、四环烷烃(甾烷、断藿烷、四环萜烷)和五环烷烃(藿烷、25-降藿烷)等六大类化合物;②不同生物降解原油中饱和烃总量变化不大,饱和烃中不同族系化合物随着生物降解作用增强呈现此消彼长的变化规律,在重度生物降解阶段,双环烷烃存在大量同系物及同分异构体,可能是微生物作用新生成的化合物,并且由于自身较强的抗生物降解能力,使双环烷烃成为饱和烃的优势成分,占饱和烃总量的50%左右,而多环烃类化合物含量随着生物降解程度逐渐增加,主要是由抗降解能力相对较强的高环数化合物的逐渐富集形成。     

塔中西北部中1井区志留系油砂的地球化学特征

下志留统柯坪塔格组下砂岩是塔里木盆地主要勘探层系之一。对塔中西北部中1井区的志留系油砂抽取物中的族组成、生标化合物、碳同位素等综合研究表明:中1井柯坪塔格组下砂岩中油砂抽提物中的饱和烃含量为51.31%~60.15%,饱芳比为1.68~1.94;中13井柯坪塔格组下砂岩中油砂抽提物中的饱和烃平均为30%,饱芳比平均值为1,正构烷烃分布为nC₁₂—nC₃₉,主峰碳为nC₁₇—nC₁₉,OEP介于0.91~1.08,具有一定的三、四环萜烷含量,甾烷主要显示出C₂₇>C₂₈<29,族组成碳同位素组成以呈直线上升为主。中1井区柯坪塔格组油砂的油源主要来自于中下寒武统,有部分上奥陶统烃源岩的贡献。      

幔源CO2对渤海海域秦皇岛29构造带油气成藏的影响

秦皇岛29构造带是渤海海域为数不多的典型高含CO₂气体的油气带,研究油气充注与高丰度CO₂气体运移、聚集之间的相互关系,对于油气勘探和CO₂气藏的发现都具有重要意义。基于原油饱和烃和芳烃等地球化学实验分析结果以及流体包裹体岩石学特征等,系统开展了CO₂气体充注与秦皇岛29构造带油气成藏的相互关系及影响,研究并深入探讨了秦皇岛29构造带高含CO₂气体的油气藏形成机理。研究认为：(1)构造带油气主要赋存于沙河街组一段(沙一段)和东营组,油气来源于秦南凹陷沙一段和沙三段烃源岩,以沙一段为主;(2)构造带油气藏经历了两期油气充注事件,早期以原油充注为主,运移方向以横向为主,石油自北向南沿着砂体运移,由秦南凹陷运移至凸起带,晚期发生了岩浆热流体引起的气体瞬时充注事件,以垂向运移为主,富含烃类的超临界CO₂流体先沿着深大断裂向上运移,进入主力油层后,自南向北横向运移;(3)构造带油气藏气洗作用比较明显,形成了主力油气藏底部富集稠油和沥青、中部为轻质油、上部为凝析油,以...     

Influence of ZnO and P2O5 Content on Modified HZSM-5 on Aromatization of FCC Gasoline

Catalytic properties of different content of ZnO and P₂O₅ supported on HZSM-5 zeolites were studied in the conversion of FCC gasoline (75°C-120°C) into aromatic hydrocarbons with a temperature of 430°C, a liquid hourly space velocity of 1.0 hr^-1, and a pressure of 0.1 MPa. In the reaction, when the contents of ZnO and P₂O₅ are 2% and 4%, respectively, Zn-P/HZSM-5 showed the highest selectivity and activity to aromatic hydrocarbons and conversion of olefins. The content of aromatics in the liquid product and the yield of aromatics reached as high as 94.53%, 68.87%, and 51.74%, respectively.