采用TG-FTIR和13CNMR研究印尼油砂热解产油过程

采用热重分析(TGA)和傅里叶红外光谱(FTIR)联用实验技术以及13 C核磁共振(13 C NMR)技术,详细研究了印尼油砂热解产气过程和油砂沥青质的化学结构变化。油砂热解产气的TG-FTIR分析显示,油砂热解过程可以分为水分蒸发段(0～150℃)、低温段(150～550℃)和高温段(550～800℃)3个阶段,油气的析出主要集中在低温段,样品失重量为21%;在低温段所得油气的主要红外吸收峰归属于亚甲基和次甲基的C—H伸缩振动以及甲基的C—H面内弯曲振动。采用13C NMR技术获得了不同终温下沥青质碳结构骨架参数,由此揭示出油砂热解过程中化学结构的变化规律。随着油砂热解温度升高,沥青质中芳香族碳数量略有增加,脂肪族碳数量减少,其中亚甲基碳数量大幅度减小,是产油的主要贡献者,但甲基碳数量变化不明显;脂链平均长度不断减小,从9.2下降到4.0;油潜力碳的比例由0.56下降到0.27;在热解末期即产油能力最低时,惰性碳的比例占到0.6。2种实验结果相互印证且吻合良好。