基于可分离-选择性破坏分析方法的煤沥青有机结构研究
王玉高1
王志磊1
申峻1
牛泽世1
牛艳霞1
魏贤勇2
1.太原理工大学化学化工学院,山西太原 0300242.中国矿业大学化工学院,江苏徐州 221116
摘要：我国煤焦油沥青(CTP)产量丰富,但利用水平低下.从分子水平上研究CTP的有机结构特征是实现其高效利用的前提.然而CTP结构复杂,通过单一的直接表征手段得到的仅是CTP中各种混合组分重叠交叉的平均结果.以山西某焦油加工厂生产的CTP为样品,采取可分离-选择性破坏的研究思路,从分子水平探究CTP的有机结构特征.基于溶剂溶解度参数的差异及其对CTP萃取效果,使用甲醇、环己烷和甲苯对CTP进行逐级萃取将CTP分为3个萃取物和萃余渣,并采用现代仪器分析结合钌离子催化氧化手段,对各组分进行系统表征.研究发现,逐级萃取可有效地将CTP分为可溶组分和难溶组分,并能将可溶组分进一步分离为3个族组分.从甲醇萃取物到萃余渣,芳香度逐渐增大,热稳定性依次增强.其中甲醇萃取物中含有较多的含氮化合物,环己烷和甲苯萃取物中芳香族组分含量逐渐提高,在环己烷萃取物中5环化合物的相对含量最高,而甲苯萃取物中6环化合物的相对含量最高,萃余渣则以致密的迫位缩合芳环结构为骨架,结构单元中芳环平均尺寸接近7个.各组分通过分子间作用力构成CTP整体,可溶组分以游离或嵌入形式存在于难溶组分的大分子芳环骨架中.通过萃取作用,溶剂逐级破坏这些作用力,将可溶组分带走,而留下表面有较多凹陷和孔的萃余渣.
关键词：煤焦油沥青(CTP)可分离-选择性破坏直接表征钌离子催化氧化芳环结构
分类号：TQ536(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家自然科学基金(21706172)山西省重点研发计划资助项目(201903D321061)国家重点实验室开放基金(2021-K79)
论文发表日期：2021-04-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 1121-1129 )
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