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技術(shù)文章

油田土壤和沉積物中苯系物的熱解析氣相色譜分析方法

閱讀:607發(fā)布時(shí)間:2019-10-31

   在我國(guó),20世紀(jì)90年代以前,近地表油氣藏地球化學(xué)勘察工作十分活躍,并在80年代后期至90年代初出現(xiàn)高潮,有大量的工作積累,為尋找和確立大慶、勝利、塔里木、土哈等大中型油氣田作出了重要貢獻(xiàn);90年代后期,由于油氣勘探條件的變化,勘探本身難度的增加和技術(shù)方面的困難,以及經(jīng)濟(jì)體制變革等多方面的原因,這方面的工作被嚴(yán)重削弱。

   在技術(shù)層面上,近地表油氣地球化學(xué)勘查的關(guān)鍵是所用指標(biāo)物對(duì)其下伏油氣藏指征意義的可靠性。早期的地表油氣化探研究主要局限于探測(cè)土壤中的甲烷氣和非甲烷烴,自從發(fā)現(xiàn)脂肪烴是微生物的食物來(lái)源后,甲烷的有效性被大打折扣,尋找一種不受細(xì)菌分解影響又能直接探測(cè)油氣藏的指標(biāo)就顯得尤其重要。單環(huán)芳烴苯系物BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)就具備此優(yōu)點(diǎn),它們幾乎在任何類型的油氣藏中都存在,由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,且分子體積小,易于運(yùn)移,可在油氣藏頂部形成異常。在我國(guó),清華大學(xué)劉海生博士對(duì)BTEX的油氣地球化學(xué)勘探效果在南海鶯瓊盆地展開(kāi)了研究,認(rèn)為BTEX對(duì)下伏油氣藏具有專一性。在我國(guó)南海的研究工作也表明,BTEX含量異常是海域油氣勘查的良好指標(biāo)。

   但是,在土壤和沉積物中BTEX的檢測(cè)技術(shù)方面,前人所采取的分析測(cè)試方法存在分析流程耗時(shí)長(zhǎng)、操作步驟繁瑣、靈敏度低、分析結(jié)果再現(xiàn)性差等方面的缺點(diǎn)。對(duì)土壤樣品用頂空氣相色譜法或頂空固相微萃取氣相色譜法測(cè)定,不僅因?yàn)闅?液-固間的相平衡難以控制而耗時(shí)長(zhǎng)、再現(xiàn)性差,更主要的是其靈敏度低,不能滿足化探樣品測(cè)試的需要;對(duì)土壤和沉積物進(jìn)行溶劑抽提后用GC-MS或毛細(xì)管電泳-UV等技術(shù)作為檢測(cè)手段分析,耗時(shí)長(zhǎng)、操作步驟繁瑣、分析結(jié)果再現(xiàn)性差。李海燕和姜玲對(duì)用熱解析氣相色譜法測(cè)定土壤中苯系物進(jìn)行了研究,認(rèn)為該方法分離度好、檢出限低、靈敏度高,但由于所采用的是外標(biāo)法,在實(shí)際應(yīng)用中不僅需要針對(duì)不同性質(zhì)樣品測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)工作曲線而操作步驟繁瑣,而且分析結(jié)果的重現(xiàn)性較差,難以滿足油氣化探工作的需要。有鑒于此,本文報(bào)道利用熱解析氣相色譜技術(shù),通過(guò)內(nèi)標(biāo)法測(cè)定土壤和沉積物中BTEX的分析測(cè)試方法,可有效地克服上述問(wèn)題和不足

儀器準(zhǔn)備

 

儀器簡(jiǎn)介

GC5890N氣相色譜儀是利用先J技術(shù),整合國(guó)產(chǎn)儀器優(yōu)點(diǎn),對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)革新,全面升級(jí)推出的全新一代實(shí)驗(yàn)室氣相色譜儀??蛇x配多種檢測(cè)器及填充柱、分流/不分流毛細(xì)管柱進(jìn)樣系統(tǒng);全兼容安捷倫6890N氣相色譜儀檢測(cè)器及相關(guān)檢測(cè)器控制板、色譜工作站和自動(dòng)進(jìn)樣器。性價(jià)比,性能優(yōu)良,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

 

應(yīng)用領(lǐng)域

    石油、化工、食品、制藥、環(huán)保、疾控、安監(jiān)、水務(wù)、電力、冶金、科研院所、質(zhì)檢部門(mén)。

 

土壤和沉積物樣品的準(zhǔn)確

將分別采集于大慶油田采油九廠(深度10-30cm)的土壤樣品和渤海盤(pán)錦新港外錨地(水深10.57m)的表層沉積物樣品于室溫下晾干后,碾細(xì),過(guò)40目分樣篩;于50℃烘1h。稱取過(guò)篩后的樣品100.0g,置于帶密封墊蓋的100mL螺口玻璃瓶中,加入10μL濃度為0.2mg/mL的4-溴氟苯二氯甲烷溶液;旋緊瓶蓋,充分震搖以混勻樣品;隔4,8,16,20h各震搖1次后,放置24h以上,備分析。

 

熱解析條件

 

熱解析腔

保持溫度35℃

預(yù)吹掃時(shí)間

0.5min

樣品池?zé)峤馕鰷囟?/span>

220℃

時(shí)間

10min

烘焙溫度

250℃

時(shí)間

5.0min

樣品池傳輸管線溫度

25℃

 

 

除濕阱

保持溫度35℃

烘焙溫度

100℃

捕集阱

保持溫度40℃

干燥溫度

50℃,時(shí)間2min

預(yù)加熱溫度

245℃

時(shí)間

0.5min

熱釋溫度

250℃

時(shí)間

2.0min

烘焙溫度

280℃

時(shí)間

4.0min

閥箱溫度

250℃

吹掃氣體

氮?dú)猓?9.9%

GC傳輸管線溫度

250℃

流速

30-50mL/min

 

 

 

 

 

譜條件:

色譜柱

 DM-WAX(Dikma)石英毛細(xì)柱 ,(60m×0.32mm×0.5μm)

柱箱溫度

起始溫度45℃,保持5min后,以4℃/min升至107℃,保持4.5min后,再以20℃/min升至220℃

檢測(cè)器

FID

載氣

氦氣,流速32cm/s

  氫氣流速

 40mL/min

  空氣流速

400mL/min

 

色譜圖譜:

測(cè)定結(jié)果:


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