低温干馏过程中油砂沥青化学结构变化的研究

摘要

利用傅里叶红外光谱(FTIR)对不同低温干馏终温的油砂沥青进行实验,研究了干馏过程中油砂沥青官能团结构的变化.光谱定性分析结果表明,不同终温的油砂沥青中脂肪烃结构为主要结构,其中亚甲基含量最为突出.芳香结构以表示渺位构型和盘状(迫位)构型的两种芳核形式存在.含氧官能团以羧基和羰基形式为主,同时存在少量芳香醚和脂肪醚.通过光谱定量分析发现,300℃ 以前,油砂沥青主要发生了轻质气体脱附及脱羧基反应,没有脂肪烃的断链和芳香结构的变化.350℃ 开始,沥青中脂肪侧链断裂,芳核缩聚程度变大,开始发生芳香缩合反应,形成了更多大分子稠芳环,高缩聚迫位构型的盘状芳香层片状分子开始出现.400℃ 开始,发生芳环脱烷基,环烷芳构化,芳核自由基聚合反应,产生气态烃和H2气体;同时,羰基开始裂解产生CO2.450℃ 是热解油气析出最快的温度,脂肪族官能团急速下降,脂肪结构发生裂解,长链断裂,生成大量气态烃和焦油,芳核缩聚程度也达到最大,芳香缩合反应也最为剧烈.