原油有许多不同的应用，包括产生电力，运输和塑料的制造。然而，沥青烯，具有多芳环和脂族侧链的复杂混合物，与痕量的钒结合，降低了原油质量。
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这些化合物很容易聚集，增加油的粘度，在提取和加工过程中堵塞井筒和管线。此外，沥青质还可以在升级和精炼过程中使催化反应失活。因此，对原油中沥青质和钒的含量进行分析是十分必要的。
由于原油中碳氢化合物的复杂混合物，检测沥青质和钒基的浓度是困难的。因此，分析通常使用模型系统或样品已经稀释成简单的溶剂。然而，这种表征并不能真实反映沥青质在原地的存在。
电子自旋共振（ESR）或电子顺磁共振（EPR）光谱是一种无损技术，不需要样品制备，允许实时分析。该方法提供了高分辨率和定量数据，它在本地环境中提供了实际动态信息。
沥青质可以通过ESR在原油的复合烃混合物中容易地鉴定，因为它们的多芳氧核中的有机自由基在G = 2.0032处具有特征信号。钒基卟啉还具有特征谱，出现在与沥青质有机自由基信号相似的区域中的八个宽间隔的窄峰。
这些特征ESR光谱使不同类型的原油彼此区分，但近年来已经实现了对化学成分的变化进行了更详细的分析。
生物降解降低了饱和烃和芳香烃的浓度，增加了粘度、酸度和钒基化合物等金属含量。最近的研究工作通过ESR光谱测量了三种巴西油的生物降解水平，并比较了沥青质有机自由基和钒基的浓度。降解样品和非生物降解样品之间以及不同降解样品之间的区别是可能的。
温度也影响原油的质量，因为它改变了有机自由基的行为和结构性质。通过原位ESR分析不同温度范围内不同原油馏分中沥青质有机自由基的浓度，可以监测这些变化。随着温度的升高，所有组分的自由基种类都增加。然而，这一过程发生的机制因组分的不同而不同。
这些研究突出了利用ESR光谱可以从原油样品中获得的丰富信息。然而，大多数ESR光谱仪都是大型的、笨重的仪器，不容易集成到在线、实时监测中。
的microesr.Bruker公司采用了最新的光学技术和无线通信技术。它是市场上最小的ESR光谱仪，具有30.5 x 30.5 x 30.5厘米3.足迹和仅10公斤的质量。Bruker Xenon软件允许用户轻松地执行数据采集，处理和ESR谱分析。
通过将这些最新的ESR技术与微ESR技术相结合，可以实现对原油质量的在线监测。这种评估能够对原油进行实时分析，并可用于预测和潜在地解决勘探、生产和精炼过程中的任何问题。
参考
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- Dappe，V.，等等。（2020）.热处理对不同石油馏分的影响:原位EPR光谱表征。能源燃料。https://dx.doi.org/10.1021/acs.energyfuels.0c01504．
- www.bruker.com.．（2020）.EPR仪器。微蛋白。https://www.bruker.com/en/products-and-solutions/mr/epr-instruments/microesr.html