第21卷第6期新疆石油地質(zhì)Vo.21,No.62000年12月XINJIANG PETROLEUM GEOLOGYDee,2000文章編號:1001-3873(200006-0474-02巖石熱解分析中離子化干擾對熱解參數(shù)的影響方孝林黃曉芳2朱翠山1.江漢石油學(xué)院湖北荊州434102;2.江蘇油田江蘇真武225265)摘要在巖石熱解分析中,當(dāng)巖樣堿金屬和堿土金屬離子含量較高時經(jīng)常發(fā)生離子化干擾的影響。在實驗分析的基礎(chǔ)上洋詳細(xì)探討了發(fā)生離子化干擾的原因洴并從中找到了一個簡便易行的消除離子化干擾方法;指出了消除離子化干擾后如何確定巖石熱解參數(shù)的方法。主題詞巖石熱解電離汗擾滲數(shù)影響中圖法分類號TE1252文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A巖石樣品中含有大量的無機金屬離子這些離子的能量增加被電離的離子數(shù)目增大這些離子被氫特別是堿金屬離子和堿土金屬離子在巖石樣品熱解焰檢測器檢測的結(jié)果;當(dāng)熱解爐到達(dá)終溫停止加熱分析中常造成離子化干擾。時離子化停止離子化干擾峰迅速降為零。離子化干擾存在時的熱解峰形態(tài)在有離子化干擾存在時熱解參數(shù)和熱解峰溫度T會明顯受到影響這是因為離子化干擾峰的存在圖υb是塔里木輪南12井巖石樣品熱解分析時増增大了儀器計算熱解烴S峰的峰面積,而使熱解烴離子化干擾的熱解峰形。它的特征是在熱解烴峰(S3S2值增大洞時由于離子化干擾峰的峰高超過了熱解峰垢面又岀現(xiàn)一個異常峰。此峰的特點是起峰在烴S的峰髙使熱解峰的峰頂溫度T值不反應(yīng)熱解500℃左右隨熱解爐溫度升高而升高,當(dāng)熱解爐溫度烴峰的峰頂溫度巖石樣品的總有杋碳含量是根據(jù)巖升至接近終溫或終溫600℃時此峰迅速降為零。這是石樣品的熱解烴值計算而得到的因此表1中所列的因為隨著熱解爐溫度的升高,樣品中的微量金屬元總有機碳含量Cmc值也是不正確的。素特別是堿金屬元素、堿土金屬元素由于其電離電位低在得到外界的能量后開始電離且隨外界提供表1離子化干擾時的熱解參數(shù)值實驗樣品重量編號(mg)(mg/g)(mg/g)(mg/g)(℃)(%)16005121.45910.581601912140.014.283.222870.96電離干擾電離干抗2消除離子化干擾的方法及熱解參數(shù)值的認(rèn)定由于易電離的元素主要是堿金屬元素和堿土金屬元素因此在巖石樣品熱解分析時產(chǎn)生電離干擾16005的鹽類多為由堿金屬和堿土金屬所組成的無機鹽類。a離子化干擾消除后的b離子化干擾存在時的它們都熱解峰形態(tài)熱解峰形態(tài)拉枯采用將若石樣品水洗消除單有效。具體方法如圖1離子化干擾消除后和離子化干擾存在時的熱解峰形CNMHG下收稿日期2000-04-04作者鸕數(shù)據(jù)林(1941.4-)男副教授1966年畢業(yè)于北京大學(xué)物理系現(xiàn)從事原子吸收光諧分析工作。第21卷第6期方孝林等巖石熱解分析中離子化干擾對熱解參數(shù)的影響(1)將巖石樣品粉碎至100目/吋過篩。(3)離子化對殘余碳S4不產(chǎn)生影響殘余碳S42)將05g左右的樣品置于500mL干凈燒杯中,是巖石樣品經(jīng)過熱解后移到氧化爐中,在600℃溫度加入400mL蒸餾水。下恒溫5分種,把樣品中的殘余碳燃燒生成二氧化(3)充分?jǐn)嚢韬箪o置2小時碳由熱導(dǎo)檢測的無機二氧化碳?xì)怏w換算而來。由于4)用定性濾紙過濾在陰涼通風(fēng)處放置4小時堿金屬和堿土金屬所組成的無機鹽類的氣化溫度大至樣品干燥。大高于600℃因此離子化干擾對S值不產(chǎn)生影響樣品用上述方法進(jìn)行處理后進(jìn)行熱解分析完全4)熱解峰溫度T、在離子化干擾存在時可能消除了離子化干擾(圖1ab出現(xiàn)兩種情況①當(dāng)熱解峰的峰高大于離子化干擾峰表2所示是樣品消除離子化干擾后的熱解參數(shù)的峰高時,離子化干擾對熱解峰溫度T。不產(chǎn)生影值。與消除離子化干擾前的熱解參數(shù)值(表1對比,響;②當(dāng)熱解峰的峰高小于離子化干擾峰的峰高時可以看岀SSSCπκ和T。等熱解參數(shù)的數(shù)值都發(fā)離子化干擾對熱解峰溫度T。產(chǎn)生影響使熱解峰溫生了變化。因此要做到正確運用這些參數(shù)必須對樣度Tm變大。品消除電離干擾前、后的熱解參數(shù)值進(jìn)行認(rèn)定綜合上述分析要得到巖石樣品的準(zhǔn)確的熱解參數(shù)值對具有離子化干擾的樣品需要在熱解儀相同表2消除離子化干擾前后的熱解參數(shù)值的分析條件下進(jìn)行消除離子化干擾前和消除離子化實驗編號樣品重量干擾后兩次熱解分析,分別得到S前、S1(前入Sx前Tn后兩組熱1600512130.00343780.500.002691433800.87解參數(shù)。再根據(jù)上面的討論來認(rèn)定樣品熱解參數(shù)值。16019應(yīng)該是Sx前)S前入Sx后因為Cc是通過公式(1計算出來的,所以準(zhǔn)確的Cmx要在找出S4后計算而得(1)離子化對吸附烴S和溶解烴S1值不產(chǎn)生影到響S和S1所包含的烴類化合物的碳數(shù)范圍分別為Cmc的計算公式為C-C和C-C,是樣品中吸附的烴類和可溶解的S=10×Cmx前0.83XS前S前+Sx前)](1)烴類分別在熱解爐中恒溫90℃和300℃時蒸發(fā)出來Cm=0.83×(S前+SK前Sx后)+S4H10(2)的由于熱解爐的溫度低還達(dá)不到堿金屬、堿土金屬將上述二式合并,Cmc的計算公式簡化為鹽類電離的能量。但由于它們的易揮發(fā)性其值隨樣Cm={10×C1x前0.83×S2x前Sx后)〕k10(3)品放置時間的延長而減小在用水洗的方法消除離子T灬:當(dāng)熱解峰的峰高大于離子化干擾峰的峰高化干擾時祥樣品需在陰涼通風(fēng)處干燥隨著水分的蒸時取Tm的發(fā),一部分氣態(tài)烴、可溶解烴將損失因此樣品在消當(dāng)熱解峰的峰高小于離子化干擾峰的峰高時陬除離子化干擾后熱解參數(shù)SS將減小。Tmr后)(2)離子化對熱解烴S2產(chǎn)生影響熱解烴是巖表3為經(jīng)過認(rèn)定和計算后樣品的SS、S2Cx和石樣品中不可溶旳干酪根經(jīng)熱裂解所產(chǎn)生的烴類的T的熱解參數(shù)值。數(shù)量,它是熱解爐的溫度從300℃升至600℃過程中干酪根裂解烴類經(jīng)氫火焰檢測器檢測到的烴類化合表3離子化干擾時的熱解參數(shù)值物的數(shù)量。由于溫度高使樣品中堿金屬原子和堿土金屬原子發(fā)生電離(電離溫度500℃左右)從而產(chǎn)生實驗編號(mg/g)(mg/g)(mg/g)(℃)(%)離子化干擾峰。由于儀器的計算機所計算是30016005600℃之間樣品中所含干酪根熱裂解所產(chǎn)生的烴類的380060S2的峰面積因此在離子化干擾存在的情況下S2的中國煤化工數(shù)值增大水洗樣品消除了離子化干擾時由于這部化干擾的情況下必CNMH分烴類是不溶于水的沸點又高不會產(chǎn)生氣化損失,須消除小憂以力法去是一個十分簡便而因此只有當(dāng)樣品消除離子化干擾后,才真正反應(yīng)了又有效的方法。S2值的大小。2000年Fang Xiaolin, Huang Xiaofang, Zhu Cuishan. Influence of lonization Interference on Pyrolysis Parametersin Rock Pyrolysis. XJPG, 2000, 21(6): 474-475Abstracts In rock pyrolysis, when the content of base metals and base earth metals is relatively high, ionizationinterference will frequently occur. On the basis of experimental analysis, the author discusses in detail the cause of ion-zation interference, finds a simple method to eliminate it and presents a method of how to determine the parameters ofrock pyrolysis after eliminating the ionization interference.Subject terms Rock, Pyrolysis, Ionization, Interference, Parameter, InfluenceFang Xiaolin, Associate Professor, Applied Physics, Jianghan Petroleum Institute, Jinzhou, Hubei 434102 P. R. PRChina中國煤化工CNMHG