Исследования превращений тяжелых нефтей в сверхкритических средах

Алифатические спирты (метанол, этанол и 1- и 2-пропанолы) впервые использованы в качестве реакционной среды для облагораживания асфальтенов сырой нефти...

Алифатические спирты (метанол, этанол и 1- и 2-пропанолы) впервые использованы в качестве реакционной среды для облагораживания асфальтенов сырой нефти. Процесс реализован в периодическом реакторе в сверхкритических условиях (при 350 °C). Структурные изменения исходных асфальтенов (IA) были изучены с помощью ИКС-НПВО и ¹H и ¹³C ЯМР. Анализировались три основные фракции продуктов – гексан-растворимая (HSF), бензол-растворимая (BSF), и нерастворимый осадок (IR). Согласно данным ЯМР, алифатические углеводороды являются основной частью HSF и BSF.

Было показано, что спирты влияют на содержание как алифатических веществ, так и ароматических соединений в продуктах. Содержание алифатических соединений в HSF увеличивается, а в BSF уменьшается при переходе от "легких" к "тяжелым" спиртам. Содержание же ароматических соединений в HSF увеличивается, а в BSF уменьшается, наоборот, при переходе от "тяжелых" к "легким" спиртам.

Согласно данным ИКС-НПВО, отношение ароматика/алифатика в нерастворимых остатках (IR) в 2-3 раза выше, чем в исходных асфальтенах, но в 2 раза ниже, чем в HSF. BSF состоят из менее сконденсированных ароматических соединений, чем исходные асфальтены. Показано, что спирты, используемые в качестве реакционной среды, присоединяются в молекулы продуктов в качестве алкоксизаместителей в ароматических эфирах Ar-O-Alk. Согласно полученным данным ЯМР и ИКС-НПВО, реакции алкилирования-деалкилирования и алкоксилирования вносят решающий вклад в химические превращения асфальтенов.

 

Chibiryaev, A. M.; Kozhevnikov, I. V.; Shalygin, A. S.; Martyanov, O. N. Transformation of Petroleum Asphaltenes in Supercritical Alcohols Studied via FTIR and NMR Techniques. Energy Fuels 2018, 32 (2), 2117–2127 DOI: 10.1021/acs.energyfuels.7b01630.