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沥青质的定义及测定方法

 

沥青质是指石油中不溶于低分子质量的烷烃n-C5或n-C7的物质,也是石油中结构最复杂分子质量最大的物质,因为其是不同结构的高分子化合物的复杂混合物,组成不固定,如下图所示。因此给其含量的检测带来了一定的难度。

沥青质的定义及测定方法

测定沥青质含量的一般方法是重量法,如美国材料学会的ASTMD-3279标准方法,英国石油研究院制定的IP-143标准方法以及德国的UOP-614法等;国内普遍采用的是北京石油化工科学研究院的RIPP方法其原理与IP-143基本相同,只在试验材料和试验条件上略有差别。然而,重量法操作复杂耗时长,且用苯作萃取剂,危害分析人员的健康。

为了建立一种简单、快速、低毒的分析方法,国内外学者做了大量的工作。较为成功的是分光光度法等。精密称取0.1~1.0g油样,加入1.00mL甲苯将样品溶解。准确量取100mL正庚烷,加热至85℃,加进上述甲苯溶液中,激烈振摇,得样品的均匀悬浮液。冷却至室温后,以正庚烷为参比液,用可见分光光度计在750nm、800nm下测定悬浮液的吸光值,计算出油样中沥青质的含量。

之所以能够用光度法来进行沥青质含量的测量,原因在于从样品的配制中控制沥青质的含量在0.05~0.20g/L,胶质的含量亦不大于0.5%w。样品悬浊液和一般稀溶液相比,除前者中分散颗粒远大于真溶液中的分子或离子,并无本质上的差异,所以,在上述含量范围内,样品体系遵从Lamber-Beer定律,可以用光度法进行检测。此外,沥青质中所含有的甲苯或汽油在750nm、800nm下吸光度为零,光的吸收主要来自于大分子胶质。

从测试结果我们可以看到,用分光光度法测量2个样品伊朗原油和南阳原油,平行测定6次,相对标准偏差分别为2.8%,2.9%。因此认为分光光度法在油样中庚烷沥青质含量的测定上具有良好的重复性。

此外,油样中沥青质含量的检测还需要解决的问题有:

  • 光度法要求物质均一稳定,因此必须使样品溶液中的沥青质颗粒大小分布在较小的范围内。
  • 沥青质颗粒大小分布很宽一般在1~100μm,很容易聚集在一起,因此制样时一定要在适宜的温度下摇匀。
  • 检测时间一般最好在冷却至室温后5~20min内完成,否则溶液中形成浓度梯度,直接影响测量的准确性。

总得说来,油样中沥青质含量的检测用分光 光度法虽然是一种对检测条件相对苛刻,但是就重复性和便捷性而言,不失为一种好方法,可应用于各种油品如原油、重质馏分油、渣油和沥青等的分析。

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