石油および環境バイオテクノロジージャーナル

概要

ギルソナイトビチューメンの化学的特性

ナデル・ンシリ、スイル・ソン、ナムホ・キム、ナムジュン・チョ*

この研究は、天然資源の精製と加工に役立つ特性を解明するために、ギルソナイトの化学組成に関する新たな知見を提供します。天然アスファルタイト ビチューメンであるギルソナイトは、有機化合物の複雑な混合物で構成されています。ユタ州ボナンザの町の近くのユインタ盆地で収集されました。この研究の目的は、燃料加工産業で非常に重要なギルソナイトの分子構造のより完全な図を取得し、さまざまな技術による結果を照合して解釈することです。ギルソナイトは、C、H、N、S、O の濃度を測定する元素分析 (EA)、化学構造の比較分析を行うフーリエ変換赤外分光法 (FTIR)、脂肪族および芳香族水素分画を確認する水素の核磁気共鳴分光法 (1H NMR)、飽和および芳香族炭化水素、樹脂/アスファルテン分画を定量化する薄層クロマトグラフィー-炎イオン化検出 (Iatroscan TLC-FID) によって特性評価されました。結果は、利用可能な地質データおよび一部のビチューメンと組み合わせて評価され、化学的にギルソナイトの形成の考えられるメカニズムが評価されました。低い水素対炭素原子比 (1.44)、低い硫黄 (0.27 wt.%)、および高い窒素 (3.25 wt.%) 含有量が、ユインタ盆地のギルソナイトの主な特性でした。 FTIR により、アルカン、芳香族環、フェニル環、アルコール、カルボニル基、有機スルホキシド、硫酸塩の存在が明らかになり、ギルソナイトが窒素、硫黄、酸素ヘテロ原子からなる高分子量の多環式成分で構成されていることが確認されました。同様に、FTIR により、ギルソナイトに粘土鉱物の指紋が含まれていることが証明されました。興味深いことに、イアトロスキャン データは、ギルソナイトにかなりの量のアスファルテン (79.7 wt.%) が含まれ、芳香族はゼロ (0 wt.%) であることを示しました。一方、飽和物と樹脂の収率は、それぞれ 1.6 wt.% と 18.7 wt.% にすぎません。さらに、SARA 法では、ギルソナイトが極めて不安定であると推定されました (コロイド不安定性指数、CII = 4.34)。プロトン NMR 測定では、脂肪族水素部分が約 95.38%、芳香族水素分率が約 4.62% であることが示されました。