石油与环境生物技术杂志

抽象的

吉尔森沥青的化学表征

Nader Nciri、Suil Song、Namho Kim 和 Namjun Cho*

这项研究为 Gilsonite 的化学成分提供了新的见解，以确定其特性，从而有助于自然资源的精炼和加工途径。Gilsonite 是天然存在的沥青质沥青，由复杂的有机化合物混合物组成。它是在犹他州博南扎镇附近的 Uinta 盆地收集的。这项工作的目的是获得 Gilsonite 分子结构的更完整图像，这在燃料加工行业中非常重要，并匹配和解释不同技术的结果。通过元素分析 (EA) 确定 Gilsonite 的 C、H、N、S 和 O 浓度，通过傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 进行比较分析化学结构，通过氢核磁共振光谱 (1H NMR) 确定脂肪族和芳香族氢馏分，并通过薄层色谱-火焰离子化检测 (Iatroscan TLC-FID) 量化饱和烃和芳香烃以及树脂/沥青质馏分。将结果与现有的地质数据和一些沥青结合起来进行评估，从化学角度评估吉尔森石形成的可能机制。低氢碳原子比（1.44）、低硫（0.27 wt.%）和高氮（3.25 wt.%）含量是来自 Uinta Basin 的吉尔森石的主要特征。FTIR 显示存在烷烃、芳环、苯环、醇、羰基、有机亚砜和硫酸盐，证实了吉尔森石由高分子量多环成分组成，这些成分包括氮、硫和氧杂原子。同样，FTIR 证明吉尔森石包含粘土矿物的指纹。Iatroscan 数据有趣地显示吉尔森石含有大量的沥青质（79.7 wt.%）和零量的芳烃（0 wt.%）。而饱和物和树脂的产率分别仅为1.6 wt.%和18.7 wt.%。此外，SARA方法估计Gilsonite极不稳定（胶体不稳定指数，CII = 4.34）。质子NMR测量表明脂肪族氢部分约为95.38%，芳香族氢部分约为4.62%。