利用不同质谱技术分析鉴定金刚烷类化合物
2020-12-02魏彩云张文龙胡国艺
石油实验地质 2020年6期
黄 凌,翁 娜,魏彩云,苏 劲,张 斌,张文龙,胡国艺
(1.中国石油学会 学术交流部,北京 100724;2.中国石油天然气集团公司 油气地球化学重点实验室,北京 100083)
1 研究现状
金刚烷类化合物是一种碳笼结构与金刚石晶格结构类似的烃类化合物的总称,主要存在于原油和烃源岩饱和烃组分中[1]。根据其含有的刚性三维环状结构的个数不同,分别称为单金刚烷、双金刚烷、三金刚烷、四金刚烷、五金刚烷等[2]。金刚烷类化合物一般是指金刚烷及其烷基取代物,化学式通常满足C4n+6H4n+12。目前被广泛认可的形成机理是在石油生成期间,环状烃类前体化合物在烃源岩黏土矿物等催化下,经碳离子重排反应形成金刚烷类化合物[3]。含水热解实验表明,金刚烷类化合物的产率取决于沉积物的化学组成以及存在的催化剂类型[4-5]。据推测较低的金刚烷类化合物最初是由三环烷烃经催化重排形成。而碳数较高的金刚烷类化合物则是在更高温度和压力下通过较低金刚烷类化合物的同系化反应形成。此外,经硫酸盐热还原作用后的石油一般较未经该作用改造的石油富含硫代金刚烷和金刚烷硫醇类化合物。模拟实验结果显示经硫酸盐热还原改造后的原油,其中所富含的硫代金刚烷和金刚烷硫醇类化合物不仅来源于金刚烷类化合物,还可来源于硫代环烷烃或者某些环烷烃硫醇[6]。
随着仪器分析技术的发展,对于金刚烷类化合物的分析能力不断提高。早在20世纪70年代,气相色谱(GC)技术即被用来检测原油中的金刚烷类化合物等组分[7-8]。……
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