原油和烃源岩中三、四金刚烷类化合物的绝对定量与热演化研究

金刚烷类化合物独特的稳定性使其在评价高–过成熟油气的成熟度和来源等方面具有较大的应用前景。单、双金刚烷类化合物的易挥发性会影响其定量结果,而三、四金刚烷类化合物具有更强的稳定性,可以弥补单、双金刚烷类化合物的不足。三、四金刚烷类化合物在原油和烃源岩中的浓度普遍较低且缺乏绝对定量检测方法,极大地阻碍了三、四金刚烷类化合物的定量分析与应用研究。本研究通过人工高温熟化原油、柱层析除去芳烃类杂质干扰和气相制备色谱提纯等过程,得到了3种三金刚烷类化合物(三金刚烷、9-甲基三金刚烷和9,15-二甲基三金刚烷),建立了一套能够高效识别三、四金刚烷类化合物的气相色谱质谱–质谱(GC-MS-MS)绝对定量检测方法。原油和干酪根的黄金管封闭体系热模拟实验结果表明,三、四金刚烷类化合物产率分别在Easy Ro为3.1%、3.7%(原油)和3.1%、4.0%(干酪根)达到最大,而后开始裂解。根据金刚烷类化合物的裂解演化规律构建了2类三金刚烷类指标,有效拓宽了金刚烷类指标在指示成熟度方面的应用范围。

三取代三氮杂伍兹烷及三取代三氮杂金刚烷的合成综述

介绍了三取代三氮杂伍兹烷及三取代三氮杂金刚烷的合成方法。所涉及的取代基包括硝基、亚硝基、苄基、乙酰基、苯磺酰基及三烷基锡等。

2,4,9-三氮杂金刚烷类化合物废气处理用过滤装置的研究

研究针对现有的化工处理用废气过滤装置在使用时不方便拆除,往往过滤板长时间使用内部会有杂质,以至于影响废气过滤效果的问题。针对现有技术的不足,本研究提供了一种新型的2,4,9-三氮杂金刚烷类化合物化工处理用废气过滤装置,它具备方便拆除和过滤时不产生杂质的优点,具有广阔的发展和应用前景。

煤中金刚烷的分布与演化

金刚烷的浓度和指数是研究深层油藏裂解程度和成熟度的重要参数,由于金刚烷的形成机理不明,制约了金刚烷化合物在深层油气地球化学中的应用。通过对华北地区镜质体反射率(R_o)在0.55%~5.32%的二叠系煤样开展金刚烷色谱-质谱定量分析,发现低成熟煤样中存在单金刚烷系列化合物,而煤样中双金刚烷、三金刚烷和四金刚烷系列化合物的检出所对应的R_o分别为0.81%、1.82%和2.59%。这表明不同笼数金刚烷的生成具有阶段性,笼数越高,其所对应的烃源岩成熟度越高。定量分析结果表明,煤样在R_o为0.55%~3.01%时为金刚烷生成阶段,煤样在R_o>3.01%时对应金刚烷裂解阶段,其中,当R_o>2.71%,单金刚烷系列和双金刚烷系列的组成发生变化。金刚烷参数,如二甲基单金刚烷指数1(DMAI1)、二甲基单金刚烷指数2(DMAI2)、三甲基单金刚烷指数1(TMAI1)、三甲基单金刚烷指数2(TMAI2)以及乙基单金刚烷(EA)参数[1-EA/(1-EA+2-EA)],与R_o在0.55%~3.01%阶段具有较好的正相关。金刚烷产率的比值,如二甲基单金刚烷系列与二甲基双金刚烷系列比值、甲基单金刚烷系列与甲基双金刚烷系列比值、单金刚烷系列与双金刚烷系列比值以及单金刚烷与双金刚烷比值,与R_o在0.81%~4.28%阶段具有明显的负相关关系,表明这些参数可以用作评价成熟度的良好指标。

塔中地区中深1C井寒武系原油低聚硫代金刚烷含量分析

中深1井、中深1C井在塔里木盆地寒武系盐下获得油气突破,中寒武统阿瓦塔格组(∈_2a)和下寒武统肖尔布拉克组(∈_1x)原油在地球化学特征上存在较大差异。对中深1井∈_2a原油和中深1C井∈_1x原油进行银盐离子柱色层分离,获得含硫非烃,使用气相色谱—质谱方法在中深1C井原油含硫非烃检测出完整的低聚硫代金刚烷系列,包括硫代单金刚烷、硫代双金刚烷和硫代三金刚烷系列,分析了26个化合物的质谱特征,并与文献质谱特征进行对比。除了含有[M-SH]和[M-CH_3^+]特征离子外,硫代金刚烷具有较强的分子离子,分子离子为硫代双金刚烷和硫代三金刚烷的基峰。使用D16-单金刚烷作为定量内标,中深1井、中深1C井寒武系原油中低聚硫代金刚烷含量分别为7.36μg/g、8 758.02μg/g,表明中深1C井肖尔布拉克组原油为强烈硫酸盐热化学还原作用(TSR)的残余油,而中深1井阿瓦塔格组原油基本未受TSR作用。中深1C井原油极高的金刚烷和二苯并噻吩系列化合物含量分别为83 872.20μg/g和57 212.5μg/g,而中深1井原油中金刚烷和二苯并噻吩系列化合物含量仅为2 180.27μg/g和421.3μg/g,进一步支持中深1C井寒武系原油经历了强烈的TSR作用。中深1C井肖尔布拉克组油气藏温度大于160℃,地层水中丰富的SO_4^(2-)、Mg^(2+)为油气藏中的原油发生强烈TSR提供了条件。

原油金刚烷类化合物2种常用检测方法的对比

目前石油和烃源岩中金刚烷类化合物的检测主要采用气相色谱-质谱(GC-MS)仪和气相色谱-质谱-质谱(GC-MS-MS)仪。在GC-MS分析中,金刚烷类化合物普遍存在明显的共溢出现象,而GC-MS-MS分析通过多反应监测(MRM)方式有效解决了GC-MS分析中共溢出问题。通过对塔里木盆地4种不同类型原油样品中金刚烷类化合物的GC-MS、GC-MS-MS定量结果对比,发现MRM GC-MS-MS具有更低的检出下限和定量下限、更高的灵敏度和准确度,能够检测出更多的金刚烷类化合物,是一种较好的检测原油和烃源岩中金刚烷类化合物的分析方法。对三金刚烷、四金刚烷系列化合物含量低的原油样品,GC-MS-MS方法可以获得清晰谱图,但GC-MS-MS对金刚烷系列的准确定量仍需建立原油样品中金刚烷系列全部化合物的响应因子。

混合模板法低成本合成SSZ-13分子筛的研究

以硅溶胶、硫酸铝、氢氧化钠和去离子水为原料,以N,N,N-三甲基金刚烷氢氧化铵和三乙胺为模板剂,采用传统的水热法快速合成了SSZ-13分子筛。采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征产物。综合考察了碱度、水量、模板剂和晶种等因素对合成SSZ-13分子筛的影响,确定了最佳合成条件。在有晶种或无晶种条件下,通过引入辅助模板剂三乙胺,晶化2 d即可得到SSZ-13分子筛。该方法缩短了生产周期,降低了生产成本,具有广泛的工业应用前景。