[发明专利]一种原油沥青质热解反应样品的制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种原油沥青质热解反应样品的制备方法，包括以下步骤：1)将原油沥青质溶解于极性有机溶剂中，再加入不熔矿物，得到混合物；2)除去混合物中的有机溶剂，进行固化处理，得到原油沥青质热解反应样品。根据所述制备方法制得的原油沥青质可以为热解和催化加氢提供色谱‑质谱在线分析。本发明还提供了所述制备方法在石油加工领域的应用。

技术领域

本发明属于石油勘探开发及炼油化工研究的应用技术领域，具体涉及一种原油沥青质热解反应样品的制备方法。本发明还涉及所述制备方法在石油加工领域的应用。

背景技术

原油沥青质是原油中不溶于非极性小分子(C₅-C₇)正构烷烃而能溶于苯、甲苯等极性溶剂的高分子物质。通常认为其是干酪根的碎片分子，与干酪根在结构上有一定的相似性。在地质条件下沥青质有多种赋存形式，在古今油藏的原油液态体系、烃源岩中残存的分散液态烃、储层中固体沥青或沥青砂等有机质中，都可能含有大量的沥青质。现有的沥青质制备方法以中华人民共和国石油天然气行业标准《岩石中可溶有机物及原油族组分分析》(SY/T 5119-2008)、中华人民共和国石油化工行业标准《石油沥青质四组分测定方法》(NB/SH/T 0509-2010)和以中华人民共和国石油天然气行业标准《原油中蜡、胶质、沥青质含量测定法》(SY/T 7550-2012)为代表，其原理是利用原油的四个族组分在不同有机溶剂中的溶解性不同，将四组分逐步分离后得到沥青质。

原油或岩石抽提物中的沥青质需要借助高温热解对其进行特征分析。沥青质的热解方法在石油地球化学的很多领域中应用广泛，包括油/源和油/油对比、母源性质和形成环境、成熟度、原油形成温度、原油的排出和运移等(贾望鲁，2004)。随着能源危机的出现和全球范围内重油等非传统资源在原油产量中的比重越来越大，有关沥青质物理和化学性质的研究越来越重要。有关沥青质等地质大分子的精细的分子结构信息主要来自各种降解方法的研究结果。

热解方法主要包括封闭体系和开放体系两种，如马弗炉或黄金管体系(熊勇强等，1998；王铜山等，2010)，直接对原油沥青质样品进行热解，再对热解后的产物进行提纯分析。这种方法的不足之处有以下几点：一、加热过程中，沥青质受热不均匀，表面的沥青质受热时间长、产物不易及时排出等影响因素，热解产物会发生二次降解等次生过程，这种条件下得到的热解产物组成与沥青质等地质大分子结构中官能团的原始构成有一定的差异，且重复性差；二、热解后的产物处理复杂，在处理过程中轻烃成分容易丢失，同时也无法进行热解-色谱(Py-GC)、热解-色谱-质谱(Py-GC-MS)在线分析处理；三、目前热降解的方法主要应用于固体沥青质的分析中，很少用于原油沥青质中的分析，主要原因是固体沥青加热至300℃以上也不熔化，只分解为气体和焦炭，无任何馏分可得。但是，通过氯仿沥青A等有机溶剂从干酪根和原油中抽提处理的沥青质由于含有较高的H/C原子比(通常大于2)，在温度高于300℃条件下，容易发生熔解，导致原油沥青质在高温熔化后就会堵塞反应装置，尤其是分析测试管线。

针对以上问题，目前没有对从原油中提纯的沥青质在热解反应前进行处理的报道和专利技术。沥青质的沉淀存在于原油生产的各个环节，在重油等非传统资源中所占的比例更高。生产实践需要对沥青质的热动力学行为有更深入的了解。因此，本领域对建立一种原油沥青质热解反应样品的前处理技术有着迫切的需求，能够确保在高温条件下，沥青质不发生熔解，同时使原油沥青质表面受热均匀，热解-色谱分析重复性好。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种原油沥青质热解反应样品的制备方法。该方法将沥青质有效固化在不熔矿物的表面，增加了沥青质的受热比表面积，在提高沥青质热解反应效率的同时还保障了热解产物的重现性，为剖析沥青质结构及生源等信息提供科学依据，为油气勘探开发事业提供新的技术支撑。

本发明提供了一种原油沥青质热解反应样品的制备方法，其包括以下步骤：

1)将原油沥青质溶解于极性有机溶剂中，再加入不熔矿物，得到混合物；