一种原油沥青质的制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种原油沥青质的制备方法，包括以下步骤：1)在原油中加入非极性有机溶剂，分离并收集沉淀，得到沥青质粗品；2)将步骤1)得到的沥青质粗品溶解于极性有机溶剂中，加入混合溶剂，分离得到固态混合物；3)除去步骤2)得到的混合物中的有机溶剂，得到原油沥青质产品。根据本发明专利技术提供的所述方法，能够获得纯净的原油沥青质，为油气地球化学研究和石油工程、石油化工等领域的研究提供纯净的样品。本发明专利技术还提供了所述方法在石油加工领域的应用。

Preparation method and application of crude oil asphaltene

The present invention provides a method for preparing crude asphaltene, which comprises the following steps: 1) adding non-polar organic solvents in crude oil, separating and collecting precipitation, obtained crude asphaltene; 2) step 1) obtained asphaltene crude dissolved in polar organic solvent, adding mixed the solvent separated solid mixture; 3) removal step 2) organic solvent mixtures, obtained crude asphaltene products. According to the method provided by the invention, pure asphaltene of crude oil can be obtained, and pure samples can be provided for oil and gas geochemical research and petroleum engineering, petrochemical and other fields. The invention also provides the application of the said method in the field of petroleum processing.

【技术实现步骤摘要】
一种原油沥青质的制备方法及其应用
本专利技术涉及石油勘探开发及油气地球化学研究的应用
，具体涉及一种原油沥青质的制备方法。本专利技术还涉及所述制备与纯化方法在石油加工领域的应用。
技术介绍
原油沥青质是以多个芳环缩聚形成的芳核为核心单元，芳核外围有多个支链的一种大分子的混合物，具有很强的极性。现有的沥青质制备方法以中华人民共和国石油天然气行业标准《岩石中可溶有机物及原油族组分分析》(SY/T5119-2008)和中华人民共和国石油化工行业标准《石油沥青四组分测定方法》(NB/SH/T0509-2010)为代表，此外也常见于一些学术论文中。制备沥青质的现有技术虽然有很多种，但其根本原理都是一致的，即利用原油的四个族组分(饱和烃、芳烃、非烃和沥青质)在不同的有机溶剂中的溶解性不同，用不同的溶剂对原油进行淋洗和沉淀，将四个组分进行逐步分离。其中沥青质组分与另三个组分最大的差别是沥青质组分不溶于正己烷或正庚烷等溶剂，所以用这类溶剂淋洗原油后，沥青质就会沉淀下来，过滤后就得到了沥青质组分。由于常规的油气地球化学研究往往只分析饱和烃和芳烃组分，对非烃和沥青质组分(尤其是沥青质组分)研究较少，因此现有技术对沥青质的纯净程度关注不够。随着油气地球化学研究的深入，针对沥青质的各种分析技术在逐步发展，但是沥青质中的杂质制约了各项实验结果的精准度。为了更好地研究沥青质的各种特征，为油气地球化学研究和石油工程、石油化工等领域的研究提供纯净的样品，非常有必要采用一种新方法来制备和纯化原油沥青质。
技术实现思路
针对现有技术制备得到的沥青质含有杂质的问题，本专利技术的目的是建立一种原油沥青质的制备方法，用来获取纯净的原油沥青质，为油气地球化学研究和石油工程、石油化工等领域的研究提供纯净的样品。本专利技术提供了一种原油沥青质的制备方法，包括以下步骤：1)在原油中加入非极性有机溶剂，分离并收集沉淀，得到沥青质粗品；2)将步骤1)得到的沥青质粗品溶解于极性有机溶剂中，加入混合溶剂，分离得到固态混合物；3)除去步骤2)得到的混合物中的有机溶剂，得到原油沥青质产品。根据本专利技术，在步骤1)中，所述非极性有机溶剂优选包括C5-C10正构烷烃中的至少一种，更优选C5-C8正构烷烃中的至少一种，最优选正己烷和/或正庚烷。所述原油和非极性有机溶剂的重量体积比优选为(0.4-25)mg原油/mL非极性有机溶剂，更优选(1-10)，最优选(3-6)。在步骤1)中，分离和收集采用本领域常用的原油分离、收集沥青质的方法即可。通过步骤1)对原油进行初步分离得到沥青质粗品。根据本专利技术，在步骤2)中，所述极性有机溶剂优选包括二氯甲烷、C3-C6酮类、氯仿、乙酸乙酯、苯和甲苯中的至少一种，更优选二氯甲烷和/或丙酮。所述沥青质粗品和极性有机溶剂的重量体积比优选为：(0.4-25)mg沥青质粗品/mL极性有机溶剂，更优选(1-10)，最优选(6-9)。加入的极性有机溶剂使沥青质粗品分散开，有利于进行下一步分离和纯化。在步骤2)中，所述混合溶剂包括重量比优选为(1-10):1的所述非极性有机溶剂和极性有机溶剂，更优选(1.5-8):1，最优选(3-5.5):1。所述混合溶剂包括的所述非极性有机溶剂和极性有机溶剂与上文所述非极性有机溶剂和极性有机溶剂的范围相同，分别可以和上文所述非极性有机溶剂和极性有机溶剂的具体试剂相同或不相同，优选不相同。所述混合溶剂优选包括正庚烷和丙酮。所述沥青质粗品和混合溶剂的重量体积比为(0.4-25)mg沥青质粗品/mL混合溶剂，更优选(0.4-10)，最优选(2-7)。专利技术人发现，由于沥青质大分子具有很大的极性，在沥青质大分子外围仍吸附着一定数量的极性小分子，而原油中的一些长链高分子量烃类在正己烷/正庚烷中溶解性也不好，在分离过程中也随沥青质一起沉淀下来，导致难以获得沥青质纯净物。在本专利技术中，通过使用混合溶剂(即特定重量比的非极性有机溶剂和极性有机溶剂)，可以将沥青质外围的长链高分子量烃类和吸附的极性小分子等杂质从沥青质中分离，从而制备得到纯净的沥青质产品。在步骤2)中，优选在15-30℃，更优选16-19℃加入混合溶剂，并恒温4-8小时，再冷却至室温静置5-8小时。优选在油浴中加热并进行冷凝回流。本专利技术在所述温度范围内，提高了混合溶剂的溶解能力，有利于获得更好的纯化效果。所述分离优选通过索氏提取法进行，优选采用非极性有机溶剂和极性有机溶剂依次进行洗涤和过滤，其分别可以和上文所述非极性有机溶剂和极性有机溶剂相同或不相同。根据本专利技术，在步骤3)中，优选通过旋转蒸发将步骤2)得到的混合物中的有机溶剂除去。所述有机溶剂包括步骤1)和2)加入的所述非极性有机溶剂、极性有机溶剂和混合溶剂。所述旋转蒸发的温度优选为30-90℃，更优选35-45℃。所述旋转蒸发的旋转速度优选为100-300r/min，更优选120-180r/min。本专利技术提供的所述沥青质制备方法步骤简单，操作时间短，且获得了很好的效果。本专利技术还提供了所述制备方法在石油加工领域的应用。本专利技术所述制备方法也可应用于与石油工程、石油化工等相关领域，主要用于从原油中分离、制备纯净的沥青质，为后续的研究奠定基础。附图说明图1为实施例1中沥青质产品在310℃瞬间热解产物的总离子流图谱。具体实施方式下面将通过具体实施例对本专利技术做进一步地说明，但应理解，本专利技术的范围并不限于此。实施例1在50mg原油(取自某油田TK683井，下同)中加入30mL正己烷，充分搅拌后取沉淀，经分离、收集得到沥青质粗品。将5mg沥青质粗品放置到圆底烧瓶中，加入1mL二氯甲烷，充分搅拌使沥青质分散开。再加入10mL重量比为1:1的正庚烷与丙酮的混合溶剂，接上冷凝管，在90℃油浴中加热6h，待冷却后静置6h，然后经放有定量滤纸的漏斗过滤，用三角瓶承接滤液。用正庚烷洗涤圆底烧瓶至滤液无色为止，再用正庚烷冲洗漏斗下口外侧，以洗脱漏斗出口处析出的高分子烃类。更换新的三角瓶承接滤液，用氯仿洗脱定量滤纸上的沥青质至滤液无色为止，得到混合物。将混合物置于50℃、旋转速度200r/min的旋转蒸发中，蒸发溶剂至恒重，得到沥青质产品。将沥青质产品用正己烷进行淋滤。洗涤后滤液几乎无色，为清液。沥青质产品在310℃下进行瞬间热解反应，将产物经色谱-质谱分析得到总离子流图。实施例2在50mg原油中加入30mL正庚烷，充分搅拌后取沉淀，经分离、收集得到沥青质粗品。将5mg沥青质粗品放置到圆底烧瓶中，加入1mL二氯甲烷，充分搅拌使沥青质分散开。再加入10mL重量比为10:1的正己烷与氯仿的混合溶剂，接上冷凝管，在70℃油浴中加热6h，待冷却后静置6h，然后经放有定量滤纸的漏斗过滤，用三角瓶承接滤液。用正辛烷洗涤圆底烧瓶至滤液无色为止，再用正辛烷冲洗漏斗下口外侧，以洗脱漏斗出口处析出的高分子烃类。更换新的三角瓶承接滤液，用苯氯仿洗脱定量滤纸上的沥青质至滤液无色为止，得到混合物。将混合物置于50℃、旋转速度200r/min的旋转蒸发中，蒸发溶剂至恒重，得到沥青质产品。沥青质产品在310℃下进行瞬间热解反应，将产物经色谱-质谱分析得到总离子流图。实施例3在60mg原油中加入30mL正己烷，充分搅拌后取沉淀，经分离、收集得到沥青质粗品。将6mg沥青本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原油沥青质的制备方法，包括以下步骤：1)在原油中加入非极性有机溶剂，分离并收集沉淀，得到沥青质粗品；2)将步骤1)得到的沥青质粗品溶解于极性有机溶剂中，加入混合溶剂，分离得到固态混合物；3)除去步骤2)得到的混合物中的有机溶剂，得到原油沥青质产品。

【技术特征摘要】
1.一种原油沥青质的制备方法，包括以下步骤：1)在原油中加入非极性有机溶剂，分离并收集沉淀，得到沥青质粗品；2)将步骤1)得到的沥青质粗品溶解于极性有机溶剂中，加入混合溶剂，分离得到固态混合物；3)除去步骤2)得到的混合物中的有机溶剂，得到原油沥青质产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1)中，所述非极性有机溶剂包括C5-C10正构烷烃中的至少一种，优选C5-C8正构烷烃中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，所述极性有机溶剂包括二氯甲烷、C3-C6酮类、氯仿、乙酸乙酯、苯和甲苯中的至少一种，优选二氯甲烷和/或丙酮。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，所述混合溶剂包括重量比为(1-10):1的所述非极性有机溶剂和极性有机溶剂，优选(1.5-8):1；和/或所述沥青质粗品的重量和混合溶剂体积的重量体积比为(0.4-25)mg沥青质粗品mg/mL混合溶剂，优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶国亮，刘鹏，曹婷婷，张志荣，蒋启贵，黎茂稳，刘文汇，秦建中，腾格尔，申宝剑，
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勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11