13C甲基化与13C NMR技术揭示了残油及其加氢产物中的含硫结构

《Energy & Fuels》：13C-Methylation and 13C NMR Reveal Sulfur-Containing Structures in Residual Oil and Its Hydrogenated Product

　　

摘要

为优化和筛选用于残渣加氢脱硫（HDS）过程的催化剂，有必要对残渣中的含硫化合物进行深入表征。本研究结合¹³C甲基化衍生化和¹³C核磁共振（NMR）波谱技术，以多种模型化合物为依据，研究了残油中含硫化合物的结构特征。研究结果表明，内型噻吩芳香族化合物（如二苯并噻吩）中与硫原子相连的¹³C甲基的化学位移大于35 ppm，而噻吩、端型噻吩芳香族化合物（如萘并噻吩）以及带有烷基取代基的化合物中与硫原子相连的¹³C甲基的化学位移为29–35 ppm。当¹³C甲基取代在端型噻吩环的碳原子上时，其化学位移则在10–15 ppm范围内。此外，在内型和端型噻吩芳香族化合物中，与芳香环相连的¹³C甲基和烷基的化学位移范围为15–29 ppm。这些规律被进一步应用于残油及其加氢脱硫产物的表征。分析结果显示，深度加氢处理后的残渣中难处理的含硫化合物的分子结构主要由具有长烷基侧链的空间位阻较大的内型噻吩构成。所建立的方法可用于表征残渣及其他石油产品中含硫化合物的异构体，从而为后续的加氢脱硫和加氢反应研究提供参考信息。