石油中部分_非卟啉_钒化合物的形态认识

石油中存在多种金属元素，其中镍、钒元素含量最多、影响最大。一方面， 含镍、钒元素的化合物作为重要的生物标志物， 可以描述地下有机质与天然物之间广泛的联系， 为石油勘探与油田价值评估提供重要的理论指导； 另一方面，镍、钒元素易造成石油加工工艺催化剂的失活， 具有极大的负面影响。因此， 了解原油中镍化合物和钒化合物的存在形态， 可以为石油资源的勘探以及高效利用提供重要的指导。

镍卟啉和钒卟啉是石油中最早被发现的有机镍、钒化合物。利用紫外‐可见吸收光谱（UV‐vis）和质谱（MS）技术， 在石油中共发现了初卟啉（ETIO） 、脱氧叶红初卟啉（DPEP）、玫红初卟啉（Rhodo‐ETIO） 、玫红脱氧叶红初卟啉（Rhodo‐DPEP）、

双环脱氧叶红初卟啉（Di‐DPEP）和玫红双环脱氧叶红初卟啉（Rhodo‐Di‐DPEP）等6 种N4 VO 类常规卟啉。其中， ETIO 型和DPEP 型卟啉是2 类最常见的卟啉，其等效双键数（DBE）分别为17 和18。钒卟啉在UV‐vis 中具有明显的特征吸收峰，因此UV‐vis 是目前钒卟啉定量分析最有效的手段。但是， UV‐vis 对钒卟啉的定量分析易受到溶剂效应、环外取代基效应和配位及缔合效应等因素的影响而产生偏差。UV‐vis 的定量分析结果表明， 以卟啉形式存在的钒元素的质量只占石油中钒元素总质量的20％ ～ 50％。这表明石油中大部分的钒化合物在UV‐vis 下没有响应。这部分在UV‐vis 下没有响应的钒化合物被定义为“非卟啉” 。

由由于缺乏合适的表征手段， 对“非卟啉”的研究主要依赖于X 射线吸收光谱， 但其描述的仅仅是“非卟啉”的平均结构信息， 无法从分子层次认知“非卟啉” 。Loos 等、Poncet 等和Berthe 等利用X 射线吸收光谱来分析“非卟啉”化合物， 结果表明石油中的“非卟啉”依然具有常规卟啉的结构单元，但其具体的结构信息未知。