质谱技术与石油分子组成课件

质谱技术与石油分子组成2011-12-4北京

昌平2011实验室学术年会中国石油大学(北京)史权质谱技术与石油分子组成2011-12-4北京昌平21Everythingyoualwayswantedtoknowaboutmassspectrometrybutwereafraidtoask...一台称量分子和分子碎片质量的天平质谱仪Everythingyoualwayswantedt2质谱图216.0216.5217.0217.5218.0218.5219.0219.5220.0220.5m/z221.0217.088601217.091845219.095082+++高分辨回旋共振质谱仪质谱图216.0216.5217.0217.5218.0213苯并咔唑217218219质谱图单位质量分辨四极杆质谱仪苯并咔唑217218219质谱图单位质量分辨4质谱图与色谱图的区别m/zRTMS信号随质量变化分子组成

GC信号随时间变化混合物组成

质谱图与色谱图的区别m/zRTMSGC5质谱图50100150200250300350400m/z217216108218107941891909418816382苯并咔唑ProfileCent.质谱图50100150200250300350400m/z26质谱图辽河原油质谱图辽河原油7石油的找、采、用勘探开发储运加工石油的找、采、用勘探开发储运加工8石油勘探----地球化学分析0102030405060708090100Time(min)s10072001nC20nC30石油勘探----地球化学分析01020304050607089石油勘探----地球化学分析0102030405060708090100Time(min)0102030405060708090100Time(min)0102030405060708090100Time(min)石油勘探----地球化学分析010203040506070810203040506070801060mHP-5MSLD6-2-1m/z191m/z217m/z123m/z85203040506070801060mHP-5MSLD11C30H52Hopane1234567891011121314232425261516171819202122302728C30H52Hopane123456789101112112C2924-乙基胆甾烷1814671211141517192021222324252627282923C2924-乙基胆甾烷18146712111415171913质谱技术与石油分子组成ppt课件1460RT/min46504858525456m/z217甾烷类化合物组成复杂，无法实现单体化合物完全分离m/z21760RT/min46504858525456m/z2115质谱技术与石油分子组成ppt课件16455055601-LD6-2-1372.3>217.2386.3>217.2400.3>217.260mHP-5MS

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20R455055601-LD6-2-1372.3>217.2381760RT/min60mHP-5MSoverlaid372.3>217.2386.3>217.2400.3>217.246504858525456叠加在一起的图形效果这些峰在色谱上共逸出LD6-2-1Sat.60RT/min60mHP-5MSoverlaid31860RT/min46504858525456372.3>217.2386.3>217.2400.3>217.2217.21-LD21-1-13675-368260mHP-5MS60RT/min46504858525456372.3>19色谱柱：HP-5MS(60m)仪器：BrukerVarain450GC320MSSCIONTQ™GC-MS色谱柱：HP-5MS(60m)仪器：BrukerV20石化应用iC4iC52M4C4=2MC5MCYC571.9C3MC52MC690.1C3MC691.9CBZ80.1C1MCYC5nC669CnC5nC798CnC4C6烯烃催化裂化汽油单体烃分析石化应用iC4iC52M4C4=2MC5MCYC53MC5221石化应用柴油气相色谱图石化应用柴油气相色谱图22石化应用润滑油气相色谱图石化应用润滑油气相色谱图23烷烃理论异构体数量石油单体组成分析是一个永远无法实现的目标类型(族)组成数据更有应用价值!烷烃理论异构体数量石油单体组成分析是一个永远无法实现的目标24石油烃族组成裂片法(矩阵法)基线法母体峰法406080100120140160180200220240260280300320340m/z-->5743718599113127141155183211268239296334烃类含量，％链烷烃一环环烷二环环烷三环环烷烷基苯66.719.210.82.60.7石油烃族组成裂片法(矩阵法)基线法母体峰法4060801025气相色谱按沸点或极性分离样品飞行时间高分辨质谱区分相同整数质量分子GC-FITOFMS场电离源软电离产生分子离子气相色谱按沸点或极性分离样品飞行时间高分辨质谱区分相同整数质26饱和烃芳烃非碱性氮烯烃碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数-4S-6S-8S-10S-12S-14S-16S碳数碳数碳数碳数碳数碳数噻吩硫柴油的类型及碳数分布饱和烃芳烃非碱性氮烯烃碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳数碳27加氢前后芳烃类型及碳数分布变化低碳数多环芳烃含量高碳数碳数ZZ催化重油加氢催化重油低碳数单环芳烃增加烷基苯类环烷苯类二环烷苯类萘类苊类芴类菲类环烷菲类芘类屈类苝类二苯并蒽类－6－8－10－12－14－16－18－20－22－24－26－38Z类型加氢前加氢后催化重油加氢前后芳烃类型及碳数分布变化低碳数多环芳烃含量高碳数碳数Z28加氢前后芳烃类型及碳数分布变化加氢前加氢后催化重油加氢前后芳烃类型及碳数分布变化加氢前加氢后催化重油29石油分析的主要难题石油极性大分子的组成分析核心问题：GC&LCMSNMRC3vsSH43.4mDa>500,000@m/z500石油分析的主要难题石油极性大分子的组成分析核心问题：GC&30FT-ICRMS199419961999FT-ICRMS19941996199931FT-ICRMSFT-ICRMS3214.5TFT-ICRMSCOVERSTORYSeptember21,2009|Volume87|Number38|pp.12-17

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AlanMarshallFT-ICRMS14.5TFT-ICRMSCOVERSTORYSept33阿美石油公司埃克森美孚壳牌雪佛龙中国石化中国石油大学(北京)加拿大Calgary大学FT-ICRMS2007-20099.4TFT-ICRMS阿美石油公司埃克森美孚壳牌雪佛龙中国石化中国石油大学(北京34渣油裂化液体产物222.1288272.1444320.2383463.0195150200250300350400450500550m/z渣油裂化液体产物222.1288272.1444320.2335337.05337.10337.15337.20337.25337.30337.35m/z337.05337.10337.15337.20337.25337.30337.35m/z*CC24H22N1C22H41O2*CC23H34N1C24H17O2C19H29O5*CC21H26N1S1C23H33N2C24H33O1C20H33O4C22H29N2O1C20H33O2S1C23H29O2C16H33O5S1C22H25O1S1C25H21O1*CC23H18N1O1C23H17N2O1C21H21O2S1*CC22H14N1S1121:C21H21O42:C18H25O4S1337.05337.10337.15337.20337.2536FT-ICRMSFT-ICRMS37石油分析相关质谱技术离子源质量分析器电子轰击（EI）场致电离（FI）电喷雾（ESI）四极杆三重四级杆飞行时间离子回旋亟待解决的问题重油及杂原子化合物的定量分析可以解决的问题可蒸馏组分（汽油、柴油、VGO）烃类组成