石油沥青质超分子聚集及解聚研究进展

徐 芳， 卞 贺， 韦胜超， 朱丽君， 夏道宏

(中国石油大学(华东) 化学化工学院 重质油国家重点实验室，山东 青岛 266580)

随着石油资源需求量不断增加，石油开采朝着石油资源中密度大、黏度高、金属含量高的重质油方向发展。2019年底，全球石油探明储量为17339×108bbl(1 bbl=0.137 t)，其中重质油占比超过一半以上[1-2]。中国加工的原油中沸点大于350 ℃馏分的重质油占原油全馏分的55%以上[3]。因此重质油加工与利用面临着前所未有的紧迫性。由于胶质、沥青质在重质油中占比大，导致重质油具有较强的热缩合倾向，在加工过程中极易造成结焦，降低轻油收率，增加生产成本[4]。石油沥青质结焦最根本的原因在于沥青质分子的结构复杂，导致分子间存在多种弱相互作用力，这些弱相互作用力协同作用使沥青质分子缔合成为超分子聚集体。在高温下，超分子聚集体中的弱相互作用力转化为强共价键作用力，导致重质油结焦率升高，其示意图如图1 所示。

图1 石油沥青质结焦内因示意图Fig.1 Mechanism of petroleum asphaltene coking

由于重质油加工处理时沥青质结焦带来许多生产问题，因此对沥青质结构、组成及其聚集性质的研究引起了广泛关注。经过多年的研究探索，石油化学家们对于沥青质超分子聚集行为已获得了初步共识，基于沥青质聚集行为的解聚研究也取得了显著进展。笔者从重质油沥青质超分子聚集作用力入手，结合近年来理论计算和实验研究结果，对沥青质聚集与解聚方面的研究进展进行系统阐述，重点介绍近年来在石油沥青质超分子聚集体解聚方面的研究进展。

1 沥青质超分子聚集行为研究

1.1 沥青质分子结构模型

由于沥青质结构复杂，难以完全确定其分子特性，人们基于溶解度概念将沥青质定义为：石油中不溶于低级正构烷烃(C5～C7)而溶于苯(甲苯)的物质[5-6]。目前认为，沥青质分子中的稠合芳环是构成沥青质的基本结构单元，它是以多个芳香环稠合组成，并且周围连有几个环烷环，环上带有一些正构或异构的烷基链，分子中还夹杂有S、O、N等[7]。当前对沥青质分子结构提出了3种主要模型：孤岛型(Island)、群岛型(Archipelago)以及孤岛和群岛型共存模型，沥青质分子基本结构单元模型见图2。孤岛型与群岛型模型的不同主要在于构成沥青质基本结构单元的稠合芳环的个数究竟是一个(Island)还是多个(Archipelago)[8]。目前关于沥青质分子结构模型的划分仍存在不同观点。Schuler研究团队[9]、Tang研究团队等[10-11]国内外学者经过理论及实验研究更倾向于支持孤岛模型。Karimi等[12]、Dong等[13]分别通过薄膜热裂解实验、热分析质谱联用技术证明沥青质中含有2个及以上稠合芳环，更倾向认为沥青质分子结构符合群岛模型。

图2 沥青质分子的基本结构单元模型Fig.2 Basic structural unit model of asphaltene molecule(a) Island molecule; (b) Archipelago molecule

实际上沥青质孤岛型和群岛型结构并不是绝对孤立存在的，二者可以通过桥键连接或断裂达到相互转化。2017年，Chacón-Patio团队[14]采用傅里叶变换离子回旋共振质谱分析沥青质样品，同时进行红外多光子离解，证明了沥青质结构是一个孤岛型结构和群岛型结构的连续体，并且2种结构的比例取决于石油产地、石油种属等因素。随着沥青质分子结构模型研究的深入，未来可能不再把沥青质分子简单地分为孤岛型结构或群岛型结构，而是更具针对性的测量出不同来源沥青质中2种结构的相对比例[15]。

1.2 沥青质超分子聚集研究

Yen等[16]最早提出了沥青质超分子结构层次的Yen模型，他认为沥青质存在沥青质单元片、似晶缔合体、胶束和超胶束结构等。2010年，Mullins[17]基于当时已有的研究结果将沥青质超分子结构层次又划分为沥青质单体分子、纳米聚集体和团簇，这就是改进的Yen模型。随着研究的深入，Gray等[18]于2011年又提出沥青质超分子组装的新模型，他们认为超分子聚集体是在π-π作用、范德华力作用、氢键作用、配位作用以及酸碱作用等几种非共价键弱相互作用的协同下形成的热力学稳定结构。这些弱相互作用协同作用时可以在超分子聚集体中形成强作用力[19]。2016年，Song等[20]采用耗散粒子动力学模拟方法，即在更大尺寸和时间范围内模拟粗粒系统的方法，也证实了沥青质超分子缔合体的形成有多种相互作用的参与，聚集体的大小约为2～3 nm，并且群岛型结构比孤岛型结构聚集而成的缔合体更密集。2018年，Yaseen等[21]采用径向分布函数(RDF)方法研究了模型沥青质的聚集，RDF峰高度(RDFMax)数据显示单元片堆积层最小间距为0.35～0.38 nm，单元片面对面堆积是沥青质聚集体的最优构型，这与沥青质聚集的Yen模型能够很好地吻合[22]。

石油沥青质超分子聚集体的存在是毋庸置疑的，其聚集主导作用力的不同与其结构密切相关，包括稠合芳环的缩合类型、杂原子类别及多少以及脂肪族侧链长短及异构化程度。Rogel[23]通过分子动力学模拟研究发现芳香度较高的沥青质分子更易聚集，而且聚集体也更稳定，且二聚体中最主要的结合力是范德华力。这一发现与Mahdavi等[24]通过界面张力法测得的沥青质超分子聚集结果相一致。Takanohashi等[25]通过分子力学计算能量最低构象结合动力学模拟表明，对于三聚体来说杂原子官能团和脂肪族侧链对聚集体的稳定性起到了一定作用。任强等[26-27]采用理论计算的方法对多聚体的相互作用力进行了系列探索，他们指出，随着氢键/π-π相互作用力分别增加，分子间作用力显著增强，同时认为π-π相互作用力的强弱与侧链长度、两分子间排列角度有关，即短侧链的引入，增强了π-π相互作用力，利于沥青质聚集；长侧链的引入，反而不利于其聚集，这与孙杰等[28]的研究结果具有一致性。但对于多聚体聚集过程中的主导作用力还存在争议，一些学者认为π-π相互作用是主导作用力，例如蔡新恒等[29-30]采用动力学模拟方法证明π-π相互作用是形成超分子作用的主要推动力，并且给出的模拟数据(见表1)表明沥青质分子数目越多，π-π相互作用越强，沥青质超分子体系就越稳定。

表1 沥青质分子间和稠环芳烃分子间π-π相互作用能[29-30]Table 1 Intermolecular π-π interaction energy of asphaltenes and polycyclic aromatic hydrocarbons[29-30]

而另一些学者则更倾向于认为氢键作用为主导作用：刘必心等[31]发现，在几种弱相互作用的影响下，沥青质在稠油中会形成超分子空间网状聚集体，并且与活泼氢相关的分子间作用力更有利于沥青质空间网状结构的形成。韦胜超等[32]采用特定实验方法在沥青质中引入不同基团，从加强与钝化氢键两个角度研究了氢键对于沥青质聚集的影响，结果表明引入羧基、磺酸基极性基团后，加强了氢键，促进沥青质聚集作用更明显；而将沥青质中活泼氢(例如羟基氢、氨基氢)以甲基取代后，氢键作用被削弱，沥青质得以解聚。Yaseen等[33]为研究水在沥青质缔合中所起的作用，对油/水(油为质量分数为10%的沥青质的邻二甲苯溶液)体系进行了模拟，结果发现当油、水部分混溶时，沥青质在油中的溶解度下降，这表明水与沥青质之间的作用在一定程度上促进了沥青质聚集。在此基础上模拟了沥青质中的极性官能团(羧基、羟基、仲胺基)与水分子结合形成的氢键(HBs)，并使用径向分布函数(RDF)分析了羧基和水之间的HBs结构，羰基氧和水分子中的氢形成的氢键键长为0.18 nm，羟基氢和水分子中的氧形成的氢键键长为0.165 nm，这一模拟结果与Jian等[34]发现的HBs供体、受体的平均距离约为0.18 nm吻合。这表明极性官能团的存在导致沥青质与水之间形成氢键。

除上述2种观点外，最新研究结果又提出了沥青质聚集作用力的新可能机理。Zhang等[35]基于沥青质已有研究成果，再辅以电子顺磁共振(ESR)、超高分辨率傅里叶变换质谱(FT-ICR MS)和原子力显微镜成像(AFM)技术，观测到石油中存在稳定的有机自由基和多环芳烃的多种结构，考虑到多环芳烃是具有高度电子离域的共轭体系，有望与自由基相互作用，作者提出聚集体可能是由自由基和不同结构的多环芳烃构成的。基于此，作者将薄饼键(Pancake bonding)作用首先应用于解释沥青质强烈的聚集倾向和自由基的稳定性，薄饼键在空间上以圆柱状择优取向，具有长度为0.31～0.32 nm的更紧密的键合距离，因此在沥青质聚集中起主导作用的很可能是作用更强的薄饼键。实际上薄饼键的概念早在1969年已由Mulliken首次提出，Zhang等[35]只是将这一概念应用到沥青质聚集的过程中。

1.3 沥青质模型化合物聚集研究

除了对于沥青质自聚集研究外，由于沥青质模型化合物具有与沥青质相似的结构和性质，沥青质模型化合物的聚集及其对沥青质聚集的影响研究也引起了广泛关注。Rytting等[36]运用小角中子散射法研究了高纯度氧钒石油卟啉(VOPPs)对沥青质聚集的影响，结果表明，官能化程度更高的卟啉由于其相互作用位点多，在低温下极易促进沥青质的聚集，官能化程度低的卟啉则没有利于沥青质聚集的效果。近几年来，笔者所在课题组就沥青质模型化合物的聚集及其对沥青质聚集的影响进行了深入探索。基于与石油卟啉相似的结构，边颖慧[37]设计合成了新型结构酞菁衍生物(作者分别标记为模型化合物9和模型化合物16)，证明该类化合物有2种聚集方式：J-聚集方式为分子单体首尾相接，聚集体为球形纳米粒子，主要是由分子间的氢键、静电引力和疏水作用导致；H-聚集方式由分子单体面对面排列，聚集体为纳米树枝状结构，主要是由酞菁分子大芳环结构的π-π堆积作用导致的。取代基中不含活泼氢原子的酞菁在溶液中聚集时呈现H-聚集体，而取代基中含有极性基团的酞菁，在聚集时呈现J-聚集体。在此基础上还研究了模型化合物对沥青质聚集的影响，从荧光光谱图(见图3)可以看出，酞菁模型化合物对沥青质的荧光淬灭现象起着重要作用，这表明酞菁模型化合物促进了沥青质的聚集。

图3 酞菁模型化合物结构及其对沥青质聚集的荧光发射光谱的影响[37]Fig.3 Structure of model phthalocyanine compound and its effect on the fluorescence emission spectra of asphaltene aggregation[37](a) Fluorescence emission spectrum of asphaltene and the mixture of asphaltene with model compound 9; (b) Fluorescence emission spectrum of asphaltene and the mixture of asphaltene with model compound 16

丁雪春[38]设计合成了苯基取代卟啉、金属卟啉，研究了不同卟啉自身聚集情况以及对沥青质聚集的影响。发现苯基取代卟啉与酞菁的聚集方式相似，聚集后卟啉分子间的作用增强，而且存在临界聚集浓度，卟啉类化合物比沥青质更易聚集。使用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱测得苯基取代卟啉的临界聚集质量分数为5.67 μg/g，金属卟啉临界聚集质量分数降低为3.09 μg/g，这表明金属原子的存在增强了聚集体分子间的作用，但其主要作用力仍为π-π相互作用。另一方面，从计算XRD分析参数角度探究了卟啉类模型化合物对沥青质聚集的影响，结果见表2。

由表2可以看出，卟啉类化合物与沥青质形成共聚集体后，沥青质芳香盘的层间距dm与链间距dr减小、堆积高度Lc和堆积层数Mc增加，这证明卟啉类模型化合物的加入促进了沥青质的聚集且聚集体颗粒呈现团簇状。由此分析了金属卟啉促进沥青质聚集的可能机理，见图4。由图4可以看出，金属卟啉的π共轭结构与沥青质的稠合芳环形成π-π堆积作用，从而加剧了沥青质的聚集程度。

表2 沥青质及卟啉与沥青质聚集体的微晶参数[38]Table 2 Microcrystalline parameters of asphaltenes and aggregates of porphyrin with asphaltenes[38]

图4 金属卟啉促进沥青质聚集的可能机理[38]Fig.4 Possible mechanism of asphaltenes aggregation due to metalloporphyrins[38]

另外，还可以从四苯基卟啉溶液及其与沥青质混合溶液的显微镜照片(见图5)上直观看出四苯基卟啉对沥青质聚集的影响。单独的沥青质甲苯溶液中沥青质聚集体呈团簇状且在溶液中分布均匀，聚集体的平均直径约为5 μm(见图5(a))。单独的四苯基卟啉在甲苯中的聚集体呈圆球型，与沥青质相比小且均匀，平均直径约为1 μm(见图5(b))。加入四苯基卟啉后的沥青质溶液中形成的聚集体长度增大为10 μm，且形状呈现长条状和散枝状(见图5(c))，这表明四苯基卟啉的加入促进了沥青质的聚集。

图5 沥青质、四苯基卟啉以及四苯基卟啉与沥青质共聚物在甲苯溶液中的显微镜照片[38]Fig.5 Micrographs of asphaltenes, tetraphenylporphyrin and aggregates of tetraphenylporphyrin with asphaltenes in toluene solution[38](a) 300 μg/g asphaltene in toluene solution; (b) 150 μg/g tetraphenylporphyrin in toluene solution; (c) A mixture of 150 μg/g tetraphenylporphyrin and 300 μg/g asphaltene in toluene solution

2 沥青质超分子聚集体的解聚

2.1 沥青质形成超分子聚集的危害

由于沥青质分子间存在多种相互作用力，沥青质在重质油的开采、储运以及加工过程中容易发生聚集现象，进而导致沥青质沉积，由此给重质油的生产、加工带来困难：在油藏演化过程中，沥青质沉积会形成焦油层，从而降低原油采出率；在采油过程中沥青质沉积析出降低采油装置效率，增加生产成本；在原油储运过程中沥青质沉积使原油黏度增大，对输油管道产生阻力，增加运输成本；在重质油加工中，高温加热加速了沥青质沉积，导致结焦，降低了轻质油收率[39-40]。基于沥青质超分子聚集造成的危害，国内外学者们致力于研究沥青质的解聚方法，试图采用多种方法及技术解决沥青质的聚集问题。

2.2 石油组分超分子聚集体的化学解聚方法

张淇源[41]研究了环烷基原油沥青质液相氢化分解反应规律，采用傅里叶变换离子回旋共振质谱和GC-MS对沥青质和模型化合物喹啉、吲哚等的液相氢化产物进行了分析，推测出了沥青质的加氢途径：热作用下，沥青质的侧链先断裂，沥青质的部分芳环或杂环与来自富氢溶剂的氢自由基进行加氢发生环的饱和继而裂化；同时部分沥青质直接脱氢缩合直至生焦，或者生成次生沥青质组分。另外对沥青质微观结构的分析表明，随着反应的进行，似晶缔合体堆叠高度由2.86 nm降至2.39 nm，单元片层数由9层降至7层，这说明沥青质的液相氢化反应削弱了沥青质芳香盘层间的堆叠程度，促进了沥青质的解聚。

近年来，笔者所在课题组在沥青质解聚研究方面做出了系列探索，阚爱婷[42]对减压渣油沥青质进行甲基化、烷基化处理，并对化学处理后的沥青质产物进行解聚情况及再聚集性能分析，发现官能团甲基化后的沥青质氢键作用减弱，其临界聚集浓度增大，这意味着沥青质发生了解聚且解聚后的沥青质不易发生再聚集。同时发现沥青质经烷基化后，其堆积层数和相对分子质量显著减少，其中经过正丁基烷基化的沥青质相对分子质量下降约一半，呈现较松散的薄片状形貌，表明烷基化有利于沥青质解聚。基于以上发现提出了沥青质解聚及再聚集机理，如图6所示。

图6 沥青质解聚及再聚集机理[42]Fig.6 Mechanism of asphaltenes deaggregation and reaggregation[42]

Bian等[43]采用分子动力学模拟与官能团甲基化实验研究相结合的方法，探究了沥青质甲基化后分子间相互作用力的变化规律，揭示了基于化学改造方法的沥青质解聚机理。对甲基化后的沥青质进行X射线衍射(XRD)分析及微晶参数计算，显示甲基化后沥青质链间距和层间距都增大，微晶的单元片堆积层数也由7.13层下降到6.79层，这表明沥青质聚集体出现解聚倾向，并且甲基化可以减缓沥青质再聚集，这与分子动力学模拟得出的沥青质聚集相互作用能的数值变化(见表3)具有一致性。

表3 模拟20 ns得到的平均静电能(Eele)、 范德华能(Evdw)和总相互作用能(Etotal)[43]Table 3 Average electrostatic energy (Eele), van der Waals energy (Evdw) and total interaction energy (Etotal) obtained by simulating 20 ns[43]

对甲基化前后的沥青质进行独立梯度(IGM)分析，结果见图7。由图7可以看出，甲基化反应后氢键消失，π-π堆积距离增加，范德华力始终是沥青质聚集的主导作用力，沥青质分子通过甲基化反应表现出更好的解聚效果。

图7 沥青质二聚体/三聚体甲基化前后IGM分析[43]Fig.7 IGM analysis of dimer/trimer of asphaltenes before and after methylation[43]Equivalent 0.005, blue equivalent represents hydrogen bond interaction, green equivalent represents van der Waals interaction； VA stands for original asphaltenes, subscript stands for aggregation number, M-VA stands for methylated asphaltenes, A stands for one side of the polyaromatic core and B stands for the opposite side. For example, VA2-AB represents the dimer formed by stacking the A side and B side of one polyaromatic core.The numbered structure (1)—(5) represents five hydrogen bonds of different strength.

姚志林[44]通过酰基化反应在沥青质中引入不同链长的酰氧烷基侧链，进而研究了酰基化对沥青质分子聚集的影响。实验表明，沥青质经酰基化后其聚集体堆积层数由7层降低为3层，聚集体变得松散且再聚集能力显著降低。并且酰基侧链越长，侧链形成的空间阻碍作用越强，同时考虑到烷基侧链的亲油性，酰基化的沥青质与疏水溶剂的作用加强，进而削弱了沥青质分子间的作用使沥青质再聚集难度增大。在此基础上，还研究了温度和时间对沥青质超分子聚集体的影响，数据显示,温度越高、放置时间越长，沥青质的聚集程度越大。韦胜超[45]对沥青质进行缓和加氢处理(反应温度60～240 ℃、氢气压力1～3 MPa)，并利用多种表征手段对加氢前后沥青质的聚集行为和微观结构进行分析。结果表明：沥青质缓和加氢后，聚集体颗粒的尺寸有所降低，分子中的芳香结构含量明显减少，聚集体堆积层数由7层降低为3～4层，芳香盘层间距变大且分散程度增大，这意味着缓和加氢处理在一定程度上减弱了沥青质的聚集能力。同时还考察了反应条件对沥青质加氢解聚的影响，实验表明，催化剂用量的增加及反应温度的升高可以在一定程度上促进沥青质聚集体的解聚。基于以上实验及结果分析提出了缓和加氢解聚沥青质的可能机理：沥青质加氢处理后，聚集体中的部分芳香共轭结构被加氢饱和，稠合芳环的尺寸减小，π-π堆积作用被削弱，从而降低了聚集体的堆积程度。另一方面，缓和加氢处理可部分脱除沥青质分子中的硫，减弱了沥青质分子中极性官能团的含量，进而削弱氢键作用。缓和加氢处理同时削弱了π-π堆积作用和氢键作用，实现了沥青质的部分解聚并阻止了其再聚集过程。初步的研究表明，渣油中的沥青质经解聚后，渣油热反应的焦炭产率降低，轻油收率提高。

蔡新恒等[46]基于沥青质分子聚集内因，采用量子力学和分子动力学模拟提出了针对沥青质分子聚集体中的π-π相互作用和氢键作用的解离对策。从减弱π电子的角度来削弱π-π相互作用，提出了加氢饱和以减少π电子数目的方法，并通过分子动力学模拟证明了该方法对沥青质解聚的有效性。从分子构型上来看(见图8)，加氢后π电子数目减少，沥青质分子间间距变大，从0.3589 nm增长到0.9164 nm；氢键键长增大甚至氢键作用消失。基于氢键在沥青质聚集中起到的作用，Quan等[47]提出了添加化学抑制剂的解聚方法，化学抑制剂可以通过与沥青质形成更强的氢键来破坏其原有的氢键，从而渗透到沥青质结构内部，而氢键强度会随温度升高而下降，所以在高温下添加化学抑制剂可以达到加快氢键断裂的目的，从而使沥青质解聚。

图8 沥青质分子加氢后聚集体构型的变化[46]Fig.8 Changes of aggregate configuration after hydrogenation of asphaltene molecules[46]Black balls—C; White balls—H; Red balls—O; Yellow balls—S; Blue balls—N(a) Molecular configuration before hydrogenation； (b) Molecular configuration after hydrogenation

尽管目前关于沥青质解聚的研究不断增加，提出了多种沥青质解聚方法，但由于不同来源、不同种属的沥青质结构和性质存在差异，这些解聚方法一般不具有普适性，同时解聚效果也并不显著。随着沥青质结构模型研究的更加深入，今后沥青质解聚方法研究也会更具针对性。

2.3 石油组分超分子聚集体的物理解聚方法

除化学方法外，一些物理方法也可用于沥青质的解聚，主要包括微波辐射法、超声波法等。微波辐射法可以使沥青质聚集体发生破碎、分裂，并且辐射时间越长沥青质聚集体破裂程度就越大[48]。超声波也可以显著抑制沥青质聚集，并且存在一个最佳超声波辐射时间[49]。阚爱婷[42]通过实验证明超声波是基于物理分散作用抑制沥青质聚集，并不能引起沥青质分子化学结构的改变。Jiang等[50]采用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)证明了磁场可以诱导悬浮胶体粒子解聚，为沥青质聚集体的解聚提供了新方法。Cai等[51]介绍了通过电喷雾电离(ESI)这种软电离技术可以实现沥青质二聚体或多聚体的解聚。蔡新恒等[46]提出了引入π电子云分散剂甲苯来降低π电子云密度的方法，温度298 K时甲苯对沥青质分子聚集体的解离效果如图9所示。引入π电子云分散剂甲苯后，沥青质分子间距及氢键键长都变长，且分子间距及氢键键长随着甲苯分子数的增多而变大，降低了分子间π-π相互作用同时也有利于减弱氢键作用，达到了沥青质解聚的目的。赵理达等[52]指出了溶剂化法解聚沥青质的内因，通过理论计算发现，含有强吸电子基团的溶剂易使溶剂分子内或分子间发生电子云变化，从而增大溶剂分子的偶极矩并与沥青质分子产生远程静电作用，这有利于沥青质的解聚和溶解。

d—Intermolecular distance; L—Hydrogen bond length图9 温度为298 K时甲苯对沥青质分子聚集体的解离效果[46]Fig.9 Dissociation effect of toluene on asphaltene molecular aggregates at temperature of 298 K[46]M1, M2 and M3 are three asphaltene model molecules.(a) Intermolecular distance in 100 toluene molecules; (b) Intermolecular distance in 200 toluene molecules (c) Hydrogen bond length in 100 toluene molecules; (d) Hydrogen bond length in 200 toluene molecules

3 结论与展望

随着沥青质研究的不断深入及分析手段的快速发展，人们对于沥青质超分子聚集及解聚的认识不断深入。在沥青质超分子聚集研究方面，通过分子动力学模拟以及实验研究业已证明，π-π相互作用、氢键作用和薄饼键作用(Pancake bonding)都可作为主导作用力促进沥青质超分子聚集体的形成；在沥青质聚集体解聚研究方面，提出了通过改变沥青质分子结构的化学解聚方法，例如甲基化、烷基化、缓和加氢等可对沥青质聚集体进行处理，化学解聚方法主要是通过调变沥青质化学结构，削弱沥青质分子间相互作用力，进而促进沥青质解聚；同时提出了不破坏沥青质分子结构的物理解聚方法，如超声波法、微波辐射法等，物理解聚方法通过改变沥青质物理状态，从而实现沥青质聚集体的解聚。但由于沥青质结构和性质的复杂性，目前这些解聚方法并不高效，也不完全适用于不同来源、不同种属的沥青质结构。

随着现代分析技术的快速发展，沥青质分子结构必将被研究得越来越清晰。沥青质分子间的相互作用不仅在定性方面被研究得更加深入，而且结合计算机模拟技术的发展将会进行定量方面的研究，这将会给沥青质的聚集结构研究提供新的助力。随着沥青质超分子聚集结构研究的进一步深入，对沥青质聚集体的解聚方法研究会更有效、更具针对性。