分离重油中卟啉钒与非卟啉钒化合物的方法技术

一种分离重油中卟啉钒与非卟啉钒化合物的方法，包括：(1)将重油负载于吸附剂中，所述吸附剂为含水0.5～6.0质量％的硅胶或硅胶与氧化铝的混合物，(2)将负载重油的吸附剂装入吸附柱上层，用极性逐渐增加的洗脱剂依次冲洗吸附剂五次，所述五次冲洗所用洗脱剂分别为：惰性烃：芳烃体积比为1：0.3～1.2的混合物，惰性烃：芳烃体积比为1：1.5～5.0的混合物，惰性烃：芳烃：极性有机溶剂体积比为0.1～0.3：1：0.1～0.3的混合物，芳烃：极性有机溶剂体积比为1：0.8～3.0的混合物，芳烃：极性有机溶剂体积比为1：5.0～10.0的混合物，该法可有效分离重油中的卟啉钒和非卟啉钒化合物，操作简单，方便快捷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种萃取分离重油中不同类型化合物的方法，具体地说，是一种萃取分离重油中非卟啉钒化合物和卟啉钒化合物的方法。
技术介绍
随着石油资源的日益消耗，重油资源受到愈来愈多的关注，但重油中存在的金属钒化合物会对石油加工过程造成很大的危害，不仅毒害炼油过程中的催化剂，而且还会生成低熔点物质，腐蚀炼油设备和燃烧设备。因此有必要对重油中的钒化合物进行详细分析，以便于优化或开发合适的重油脱金属工艺。目前，重油中钒化合物的组成和分布的表征仍然是个难题。这主要是由于重油中的钒化合物主要存在于胶质和沥青质中，而这类体系沸点高，杂原子含量高，缔合作用强，组成非常复杂，但其中的钒含量又通常为μg/g级别，大量的石油基质往往掩盖钒化合物的信号，使其难以检测。Mckenna等(Mckenna A M,et al.Identification of Vanadyl Porphyrins in a Heavy Crude Oil and Raw Asphaltene by Atmospheric Pressure Photoionization Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance(FT-ICR)Mass Spectrometry.Energy& Fuels,2009,23(4):2122-2128；McKenna A M,et al.Unprecedented ultrahigh resolution FT-ICR mass spectrometry and parts-per-billion mass accuracy enable direct characterization of nickel and vanadyl porphyrins in petroleum from natural seeps.Energy & Fuels,2014，28(4):2454-2464.)虽然能够采用大气压光致电离傅里叶变换离子回旋共振质谱(APPI FT-ICR MS)对未经处理的重油及沥青质中的卟啉钒进行直接表征，但由于石油基质的掩蔽作用，只能获得少量的卟啉钒分布信息，且无法获知重油中卟啉钒与非卟啉钒化合物的相对含量分布信息。对重油中钒化合物进行表征的一种可行方法是对重油中的钒化合物进行分离和富集，再对其中的卟啉钒和非卟啉钒化合物进行质谱分析，获取非卟啉钒化合物和卟啉钒的相对含量分布，并获知卟啉钒的详细种类和碳数分布信息。徐海等(“塔里木塔河原油中钒卟啉的分离和鉴定”.应用化学,2004,(7):754-756.)采用溶剂萃取与吸附柱色谱分离的方法富集了塔河原油中的卟啉钒，获取了其中的卟啉钒信息。但这种方法存在如下缺点：①操作复杂，耗时较长；②只能萃取原油或渣油中的卟啉钒，不能分离沥青质中的卟啉钒；③不能分离获得非卟啉钒化合物组分。Mohammad等(Mohammad F.A,et al.Nickel and Vanadyl Porphyrins in Saudi Arabian Crude Oils[J].Energy&Fuels,1993,(7):179-184.)使用吸附柱色谱方法分离了原油中的卟啉钒，但该方法采用了两次吸附柱色谱法纯化其中的卟
啉钒，操作复杂，且实验中采用的吸附剂和洗脱溶剂在分离渣油或沥青质中的钒化合物时回收率很低，不适于重质油中卟啉钒和非卟啉钒化合物的分离。Qian等(Qian K,Mennito A S,Edwards K E,et al.Observation of vanadyl porphyrins and sulfur-containing vanadyl porphyrins in a petroleum asphaltene by atmospheric pressure photonionization Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry[J].Rapid Commun.Mass Spectrom.2008,22:2153-2160.)采用溶解度溶解的原理对沥青质进行了处理，从沥青质中表征出了卟啉钒，这种方法虽然易于操作，但无法分离沥青质中的卟啉钒和非卟啉钒化合物，不利于沥青质中非卟啉钒化合物的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种分离重油中卟啉钒与非卟啉钒化合物的方法，该法可有效分离重油中的卟啉钒和非卟啉钒化合物，操作简单，方便快捷。本专利技术提供的分离重油中卟啉钒与非卟啉钒化合物的方法，包括：(1)将重油负载于吸附剂中，所述吸附剂为含水0.5～6.0质量％的硅胶或硅胶与氧化铝的混合物，(2)将负载重油的吸附剂装入吸附柱上层，用极性逐渐增加的洗脱剂依次冲洗吸附剂五次，将每次得到的洗脱液中的溶剂除去，分别得到富含非卟啉钒化合物和卟啉钒化合物的洗脱物，所述五次冲洗所用洗脱剂分别为：一次洗脱剂为惰性烃：芳烃体积比为1：0.3～1.2的混合物，二次洗脱剂为惰性烃：芳烃体积比为1：1.5～5.0的混合物，三次洗脱剂为惰性烃：芳烃：极性有机溶剂体积比为0.1～0.3：1：0.1～0.3的混合物，四次洗脱剂为芳烃：极性有机溶剂体积比为1：0.8～3.0的混合物，五次洗脱剂为芳烃：极性有机溶剂体积比为1：5.0～10.0的混合物，所述的惰性烃为C5～C7的烷烃或环烷烃，芳烃为苯或甲苯，极性有机溶剂为C3～C4的酮、C3～C4的醚或C2～C4的酯。本专利技术使用含适量水的硅胶或硅胶与氧化铝的混合物作为吸附剂，以不同极性的混合溶剂作为洗脱溶剂，可有效分离重油中的卟啉钒和非卟啉钒化合物，满足后续分析的要求。具体实施方式本专利技术使用含适量水的硅胶或硅胶与氧化铝的混合物为吸附剂，该吸附剂在保留一部分分离能力的情况下，减弱了对重油中沥青质的吸附能力，可以确保在分离重油中钒化合物时，具有较高的分离回收率。另外，用弱极性溶剂洗脱吸附柱色谱，可以先洗脱重油中低极性的石油基质，然后每次洗脱逐渐增大洗脱溶剂的极性，依次洗脱非卟啉钒化合物组分和卟啉钒化合物。本专利技术所述吸附剂中的水含量优选为0.5～3.0质量％。若吸附剂为硅胶与氧化铝的混合物，则硅胶与氧化铝的质量比为1：0.1～0.5、优选1：0.1～0.3。本专利技术所述吸附剂的制备方法为：将硅胶于110～280℃、优选90～160℃焙烧，将氧化铝于400～700℃焙烧，所述焙烧时间优选3～6小时。在焙烧后的硅胶或硅胶和氧化铝的混合物中，加入所需的水，剧烈震荡5～30分钟，然后将其静置10～30小时。所述硅胶的比表面积优选300～700米2/克，孔体积优选0.3～0.8毫升/克，颗粒大小优选75～150微米。所述氧化铝优选γ-氧化铝，其比表面积优选300～700米2/克，孔体积优选0.3～0.8毫升/克，颗粒大小优选75～150微米。本专利技术(1)步为将重油负载于吸附剂中，负载方法包括将重油用氯代烷烃溶解，将吸附剂加入其中浸渍，除去溶剂，浸渍后固体于80～200℃干燥，干燥时间优选0.5～1.5小时。负载时所用重油与吸附剂的质量比优选为1：5～20，更优选1：10～20。所述的氯代烷烃优选二氯甲烷或三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离重油中卟啉钒与非卟啉钒化合物的方法，包括：(1)将重油负载于吸附剂中，所述吸附剂为含水0.5～6.0质量％的硅胶或硅胶与氧化铝的混合物，(2)将负载重油的吸附剂装入吸附柱上层，用极性逐渐增加的洗脱剂依次冲洗吸附剂五次，将每次得到的洗脱液中的溶剂除去，分别得到富含非卟啉钒化合物和卟啉钒化合物的洗脱物，所述五次冲洗所用洗脱剂分别为：一次洗脱剂为惰性烃：芳烃体积比为1：0.3～1.2的混合物，二次洗脱剂为惰性烃：芳烃体积比为1：1.5～5.0的混合物，三次洗脱剂为惰性烃：芳烃：极性有机溶剂体积比为0.1～0.3：1：0.1～0.3的混合物，四次洗脱剂为芳烃：极性有机溶剂体积比为1：0.8～3.0的混合物，五次洗脱剂为芳烃：极性有机溶剂体积比为1：5.0～10.0的混合物，所述的惰性烃为C5～C7的烷烃或环烷烃，芳烃为苯或甲苯，极性有机溶剂为C3～C4的酮、C3～C4的醚或C2～C4的酯。

【技术特征摘要】
1.一种分离重油中卟啉钒与非卟啉钒化合物的方法，包括：(1)将重油负载于吸附剂中，所述吸附剂为含水0.5～6.0质量％的硅胶或硅胶与氧化铝的混合物，(2)将负载重油的吸附剂装入吸附柱上层，用极性逐渐增加的洗脱剂依次冲洗吸附剂五次，将每次得到的洗脱液中的溶剂除去，分别得到富含非卟啉钒化合物和卟啉钒化合物的洗脱物，所述五次冲洗所用洗脱剂分别为：一次洗脱剂为惰性烃：芳烃体积比为1：0.3～1.2的混合物，二次洗脱剂为惰性烃：芳烃体积比为1：1.5～5.0的混合物，三次洗脱剂为惰性烃：芳烃：极性有机溶剂体积比为0.1～0.3：1：0.1～0.3的混合物，四次洗脱剂为芳烃：极性有机溶剂体积比为1：0.8～3.0的混合物，五次洗脱剂为芳烃：极性有机溶剂体积比为1：5.0～10.0的混合物，所述的惰性烃为C5～C7的烷烃或环烷烃，芳烃为苯或甲苯，极性有机溶剂为C3～C4的酮、C3～C4的醚或C2～C4的酯。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述五次洗脱剂分别为：一次洗脱剂为惰性烃：芳烃体积比为1：0.3～0.8的混合物，二次洗脱剂为惰性烃：芳烃体积比为1：1.8～3.5的混合物，三次洗脱剂为惰性烃：...

【专利技术属性】
技术研发人员：史延强，王威，刘泽龙，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11