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沥青质是石油中最重和极性最大的组分,分子间的相互缔合性强,沥青质分子的缔合作用是导致采油生产过程中沥青质分相沉积堵塞油层孔道、采出液油水乳化难于分离及粘度增高等现象的重要原因。考察沥青质在不同介质中的缔合与解缔、热转化特性对深入理解重质油胶体化学结构和胶体性质具有重要的作用;对提高采收率、重油输转效率和存储稳定性以及抑制深加工过程中沉积结焦等具有重要的指导意义。本文以塔河常压渣油(THAR)、辽河减压渣油(LHVR)、委内瑞拉减压渣油(VNVR)的沥青质为主要研究对象,通过测定分子量及缔合因子、核磁共振、X射线衍射等分析,对不同沥青质在介质中的缔合状况和不同热处理温度下的转化情况进行了表征,探讨了热处理温度、热处理介质(溶剂)和油源对沥青质热转化过程中的缔合与解缔的作用。研究表明,在试验温度条件下,不仅存在沥青质单元结构片层之间的缔合与解缔,在240℃至280℃的较低温度下沥青质结构中周边的含杂原子的基团以及一些不稳定的侧链已经开始分解,并有一定的缩聚反应,缔合的沥青质不断缩聚生成少量的甲苯不溶物。升高温度会促进沥青质的聚集分相。甲苯、二甲苯和1-甲基萘都对沥青质有一定的胶溶分散作用,特别是在1-甲基萘溶剂中,沥青质分散较好,缩聚程度较低。三种溶剂的分散作用主要是物理分散作用,其效果存在差异的原因可能是由于不同溶剂的极性不同和结构不同,与沥青质的稠合芳环结构相似的溶剂具有较好的分散效果。在缓和热处理过程中,溶剂的解聚作用使沥青质的结构较为松散,结构单元数明显减小;长时间的热处理则使沥青质发生了一些轻微的反应,造成其结构上的转化,而沥青质结构单元在转化前后的结构变化主要发生在脂肪侧链。实验发现,温度对沥青质转化的影响大于溶剂的作用。元素组成、结构参数及缔合因子的计算结果表明VNAs由于存在大量杂原子而较易发生侧链断裂反应;THAs和LHAs的裂解性能相对较弱,因而在较高温度下才明显反应缩聚。紫外吸收光谱分析可见热转化后的LHAs芳环结构主要以线性排列为主,而THAs和VNAs中大于4环的面性排列的芳香结构更多一些。