一種從石油地質(zhì)樣品中分離烷基酮類(lèi)組分的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種從石油地質(zhì)樣品中分離烷基酮類(lèi)組分的方法，包括以下步驟：步驟一：將溶劑溶解的原油或?yàn)r青“A”的去瀝青質(zhì)組分流過(guò)預(yù)柱得到預(yù)分離液；步驟二：將所述預(yù)分離液注入分離柱中；步驟三：使用第一洗脫液淋洗步驟二之后的分離柱，得到飽和烴組分和芳烴組分；步驟四：使用第二洗脫液淋洗步驟三之后的分離柱，得到烷基酮類(lèi)組分。通過(guò)本發(fā)明的方法能夠從石油地質(zhì)樣品中高效分離出烷基酮類(lèi)組分，并且這些操作為自動(dòng)進(jìn)行，避免了人為失誤。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種從石油地質(zhì)樣品中分離烷基酮類(lèi)組分的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油勘探領(lǐng)域，更具體地涉及從石油地質(zhì)樣品中分離烷基酮類(lèi)組分的 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在石油勘探領(lǐng)域中，對(duì)石油地質(zhì)樣品中可溶有機(jī)質(zhì)進(jìn)行組分分離、分析能夠?qū)τ?氣勘探提供重要的技術(shù)支撐。
[0003] 目前，石油地質(zhì)樣品中可溶有機(jī)質(zhì)的組分分離、分析是在開(kāi)放柱體系中由人工操 作進(jìn)行的。該操作方法包括：（1)使用正己烷處理原油或浙青"A"得到去浙青質(zhì)組分；（2) 將含有少量正己烷的去浙青質(zhì)組分導(dǎo)入硅膠/氧化鋁柱子中；（3)使用正己烷淋洗得到飽 和烴組分；(4)使用體積比為1:1的正己烷/二氯甲烷混合液淋洗得到芳烴餾分；（5)使用 無(wú)水乙醇或甲醇淋洗得到非烴餾分。
[0004] 這種傳統(tǒng)方法在分離各種組分時(shí)，各組分之間的切割點(diǎn)要依靠操作者的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判 斷，不能將各種組分精確分離。更重要地是，這種傳統(tǒng)的分離方法無(wú)法分離出非烴餾分中的 烷基酮類(lèi)組分。而在現(xiàn)代研究中發(fā)現(xiàn)，烷基酮類(lèi)組分在地質(zhì)解釋中具有重要作用，能更好地 為油氣勘探服務(wù)。為此，急需一種能從石油地質(zhì)樣品中分離烷基酮類(lèi)組分的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種從石油地質(zhì)樣品中分離烷基酮類(lèi)組分的方法。 本發(fā)明的方法能夠?qū)⑹偷刭|(zhì)樣品中的飽和烴、芳烴和烷基酮類(lèi)組分完全分離開(kāi)。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明，提出了一種從石油地質(zhì)樣品中分離烷基酮類(lèi)組分的方法，包括以下 步驟：
[0007] 步驟一：將溶劑溶解的原油或浙青"A"的去浙青質(zhì)組分流過(guò)預(yù)柱得到預(yù)分離液；
[0008] 步驟二：將預(yù)分離液注入分離柱中；
[0009] 步驟三：使用第一洗脫液淋洗步驟二之后的分離柱，得到飽和烴組分和芳烴組 分；
[0010] 步驟四：使用第二洗脫液淋洗步驟三之后的分離柱，得到烷基酮類(lèi)組分。
[0011] 通過(guò)本發(fā)明的方法，能夠?qū)⑹偷刭|(zhì)樣品中的飽和烴、芳烴和烷基酮類(lèi)組分完全 分離開(kāi)，有效地避免了不同可溶有機(jī)質(zhì)組分的混合，從而提高了地質(zhì)解釋精度。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)柱采用的分離介質(zhì)為硅膠和氧化鋁。這種分離介質(zhì)在第一洗 脫液的淋洗下對(duì)高極性組分具有很強(qiáng)的吸附能力，而能夠?qū)⑵漕A(yù)先分離以避免這類(lèi)高極性 組分對(duì)后續(xù)步驟產(chǎn)生影響。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)柱中硅膠和氧化鋁地重量比為87 :13。
[0013] 在一個(gè)實(shí)施例中，分離柱采用的分離介質(zhì)包括硅膠和氧化鋁。這種分離介質(zhì)能夠 有效吸附預(yù)分離液中的其他組分，以能夠順利進(jìn)行隨后的分離步驟。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例 中，分離柱中硅膠和氧化鋁的重量比范圍為1:9至9:1，優(yōu)選為87 :13。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟一中，溶劑為C5-C7的正構(gòu)烷烴中的一種。在另一個(gè)實(shí)施 例中，在步驟三中，第一洗脫液為C5-C7的正構(gòu)烷烴中的一種。在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟四 中，第二洗脫液為體積比1 : 1的C5-C7的正構(gòu)烷烴中的一種與二氯甲烷的混合液。為了 便于操作者的操作，在一個(gè)實(shí)施例中，溶劑、第一洗脫液、第二洗脫液中的正構(gòu)烷烴為相同。 此外，第二洗脫液能夠高效洗出烷基酮類(lèi)組分，而不會(huì)大量洗出非烴餾分，從而實(shí)現(xiàn)了將烷 基酮類(lèi)組分從非烴餾分中分離出來(lái)。
[0015] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中，第一洗脫液的流速為1-5毫升/分鐘，優(yōu)選為3毫升/分 鐘。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二洗脫液的流速為5-30毫升/分鐘，優(yōu)選為20毫升/分鐘。這 種流速設(shè)計(jì)能夠完全將飽和烴組分、芳烴組分和烷基酮類(lèi)組分三者完全分開(kāi)。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明的方法采用了液相色譜法分離石油 地質(zhì)樣品中的各種組分，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、可視化分離和收集石油地質(zhì)樣品中的各種組分。 更重要地是，根據(jù)本發(fā)明的第一洗脫液、第一洗脫液的流速、第二洗脫液、第二洗脫液的流 速能夠從石油地質(zhì)樣品中分離出烷基酮類(lèi)組分和飽和烴、芳烴等組分，有效地避免了不同 可溶有機(jī)質(zhì)組分的混合，進(jìn)而能夠提高地質(zhì)解釋精度。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中：
[0018] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟示意圖；
[0019] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的方法的分離狀態(tài)示意圖；
[0020] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的方法的反沖洗狀態(tài)示意圖；
[0021] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實(shí)施例的色譜圖；
[0022] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實(shí)施例的色譜圖。
[0023] 在圖中，相同的構(gòu)件由相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025] 圖1顯示了本發(fā)明的方法的步驟10,包括，
[0026] 步驟11 :將含有溶劑的去浙青質(zhì)組分流過(guò)預(yù)柱24得到預(yù)分離液；
[0027] 步驟12 :將預(yù)分離液注入分離柱25中；
[0028] 步驟13 :使用第一洗脫液淋洗步驟12之后的分離柱25,得到飽和烴組分和芳烴組 分；
[0029] 步驟14 :使用第二洗脫液淋洗步驟13之后的分離柱25,得到烷基酮類(lèi)組分。
[0030] 在進(jìn)行步驟11之前，還需要使用溶劑沉淀浙青"A"中的浙青質(zhì)以從浙青"A"中得 到去浙青質(zhì)組分。該步驟是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，這里不再贅述。在 本申請(qǐng)中，用語(yǔ)：浙青"A"是指石油地質(zhì)樣品(例如烴源巖）經(jīng)機(jī)械粉碎后，用氯仿抽提出來(lái) 的可溶有機(jī)質(zhì)，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。
[0031] 在制備出去浙青質(zhì)組分后，用正己烷作為溶劑來(lái)溶解去浙青質(zhì)組分，去浙青質(zhì)組 分的濃度優(yōu)選為20毫克/毫升。在一個(gè)實(shí)施例中，溶劑可以為C5-C7的正構(gòu)烷烴中的一種。
[0032] 圖2和圖3示意性的顯示了使用高效液相色譜從去浙青質(zhì)組分中分離出烷基酮類(lèi) 組分的過(guò)程。高效液相色譜包括溶劑泵21、反沖洗泵22、六通閥23、預(yù)柱24、分離柱25和檢 測(cè)器等組件，這些組件的連接方式與現(xiàn)有技術(shù)中的高效液相色譜完全相同，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)， 這里不再贅述。在圖1和2所示的實(shí)施例中，所采用的檢測(cè)器包括DAD檢測(cè)器26 (二極管 陣列檢測(cè)器)和ELSD檢測(cè)器27 (蒸發(fā)光散射檢測(cè)器)，其中ELSD檢測(cè)器27能夠檢測(cè)出飽和 烴、芳烴以及烷基酮類(lèi)組分，DAD檢測(cè)器26能夠檢測(cè)出芳烴組分以及烷基酮類(lèi)組分。ELSD 檢測(cè)器27和DAD檢測(cè)器26的同時(shí)使用，起到雙保險(xiǎn)作用，以防止其中一個(gè)檢測(cè)器的信號(hào)不 強(qiáng)時(shí)造成操作失誤。
[0033] 為了能夠高效分離去浙青質(zhì)組分中的各種成分，預(yù)柱24中使用的分離介質(zhì)包括 硅膠和氧化鋁，這種分離介質(zhì)能夠吸附去浙青質(zhì)組分中高極性的組分例如含油雜原子的高 分子量化合物。分離柱25中的分離介質(zhì)包括硅膠和氧化鋁。
[0034] 下面來(lái)描述使用高效液相色譜來(lái)分離的過(guò)程。
[0035] 當(dāng)高效液相色譜處于分離狀態(tài)時(shí)，如圖2所示，六通閥23的6號(hào)位與溶劑泵21相 連通，3號(hào)位與反沖洗泵22相連通。在這種分離狀態(tài)中，溶劑在高效液相色譜內(nèi)的流動(dòng)路 徑為：經(jīng)六通閥23的6號(hào)位進(jìn)入六通閥23再?gòu)?號(hào)位流出六通閥23,然后進(jìn)入預(yù)柱24,從 預(yù)柱24流出來(lái)之后由六通閥23的4號(hào)位進(jìn)入六通閥23,再?gòu)?號(hào)位流出六通閥23,然后 進(jìn)入分離柱25。從分離柱25流出來(lái)之后，5%的產(chǎn)物送去ELSD檢測(cè)器分析，95%的產(chǎn)物流 經(jīng)DAD檢測(cè)器檢測(cè)后收集得到最終產(chǎn)品。反沖洗溶劑在高效液相色譜內(nèi)的流動(dòng)路徑為：經(jīng) 六通閥23的3號(hào)位進(jìn)入六通閥23從2號(hào)位流出六通閥23,離開(kāi)高效液相色譜。
[0036] 當(dāng)高效液相色譜處于反沖洗狀態(tài)時(shí)，如圖3所示，六通閥23的6號(hào)位與溶劑泵21 相連通4號(hào)位與反沖洗泵22相連通。在這種反沖洗狀態(tài)中，溶劑在高效液相色譜內(nèi)的流動(dòng) 路徑為：經(jīng)六通閥23的6號(hào)位進(jìn)入六通閥23再?gòu)?號(hào)位流出六通閥23,然后進(jìn)入分離柱 25進(jìn)行沖洗。反沖洗溶劑在高效液相色譜內(nèi)的流動(dòng)路徑為：經(jīng)六通閥23的3號(hào)位進(jìn)入六 通閥23再?gòu)?號(hào)位流出六通閥23,然后進(jìn)入預(yù)柱24,從預(yù)柱24流出來(lái)之后由六通閥23的 1號(hào)位進(jìn)入六通閥23,再?gòu)?號(hào)位流出六通閥23,離開(kāi)高效液相色譜。
[0037] 實(shí)施例1 :
[0038] 將來(lái)自原油的去浙青質(zhì)組分使用正己烷進(jìn)行溶解，然后取10毫升通過(guò)溶劑泵21 注入高效液相色譜內(nèi)，使去浙青質(zhì)組分首先經(jīng)預(yù)柱24預(yù)先分離得到預(yù)分離液28。然后，預(yù) 分離液28會(huì)流入分離柱25中。
[0039] 向容積泵21中充入正己烷作為第一洗脫液淋洗分離柱25。第一洗脫液的流速設(shè) 置為3毫升/分鐘。根據(jù)ELSD檢測(cè)器27的信號(hào)指示收集飽和烴組分。在飽和烴組分收集 結(jié)束后，保持第一洗脫液的流速不變，根據(jù)DAD檢測(cè)器26和ELSD檢測(cè)器27的信號(hào)指示收集 芳烴組分。在芳烴組分收集結(jié)束后，將六通閥23調(diào)整到反沖洗狀態(tài)，如圖3所示。向容積 泵21中充入體積比為1 : 1的正己烷和二氯甲烷的混合液作為第二洗脫液來(lái)淋洗分離柱 25。第二洗脫液的流速設(shè)置為20毫升/分鐘。根據(jù)ELSD檢測(cè)器27和DAD檢測(cè)器26的信 號(hào)指示收集烷基酮類(lèi)組分。對(duì)分離產(chǎn)物進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜分析，如圖4所示。在圖4中， Cn表示烷基酮類(lèi)組分的碳原子數(shù)；iCn表示該碳原子數(shù)的異構(gòu)烷基酮類(lèi)組分的碳原子數(shù)。
[0040] 在分離烷基酮類(lèi)組分的同時(shí)，通過(guò)反沖洗泵22使用甲醇作為反沖溶劑反沖洗預(yù) 柱24,反沖溶劑的流速設(shè)置為20毫升/分鐘。
[0041] 實(shí)施例2:
[0042] 將來(lái)自浙青"A"的去浙青質(zhì)組分使用正戊烷進(jìn)行溶解，然后取10毫升通過(guò)溶劑泵 21注入高效液相色譜內(nèi)，使去浙青質(zhì)組分首先經(jīng)預(yù)柱24預(yù)先分離得到預(yù)分離液28。然后， 預(yù)分離液28會(huì)流入分離柱25中。
[0043] 向容積泵21中充入正戊烷作為第一洗脫液淋洗分離柱25。第一洗脫液的流速設(shè) 置為1毫升/分鐘。根據(jù)ELSD檢測(cè)器27的信號(hào)指示收集飽和烴組分。在飽和烴組分收集 結(jié)束后，保持第一洗脫液的流速不變，根據(jù)DAD檢測(cè)器26和ELSD檢測(cè)器27的信號(hào)指示收集 芳烴組分。在芳烴組分收集結(jié)束后，將六通閥23調(diào)整到反沖洗狀態(tài)，如圖3所示。向容積 泵21中充入體積比為1 : 1的正戊烷和二氯甲烷的混合液作為第二洗脫液來(lái)淋洗分離柱 25。第二洗脫液的流速設(shè)置為30毫升/分鐘。根據(jù)ELSD檢測(cè)器27和DAD檢測(cè)器26的信 號(hào)指示收集烷基酮類(lèi)組分。對(duì)分離產(chǎn)物進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜分析，如圖5所示。在圖5中， Cn表示烷基酮類(lèi)組分的碳原子數(shù)；iCn表示該碳原子數(shù)的異構(gòu)烷基酮類(lèi)組分的碳原子數(shù)。。
[0044] 在分離烷基酮類(lèi)組分的同時(shí)，通過(guò)反沖洗泵22使用甲醇作為反沖溶劑反沖洗預(yù) 柱24,反沖溶劑的流速設(shè)置為30毫升/分鐘。
[0045] 從實(shí)施例1和實(shí)施例2可看到，通過(guò)本發(fā)明的方法能夠從石油地質(zhì)樣品中分離出 飽和烴、芳烴和烷基酮類(lèi)組分，特別是通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜分析烷基酮類(lèi)組分的純度非常 高，分離效果較好。另外，這些分離操作是自動(dòng)進(jìn)行的，各組分之間的切割點(diǎn)可以根據(jù)DAD 檢測(cè)器26和ELSD檢測(cè)器27的信號(hào)進(jìn)行判斷，避免了操作失誤。
[0046] 雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況 下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖 突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來(lái)。本發(fā)明并不局限于文 中公開(kāi)的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1. 一種從石油地質(zhì)樣品中分離烷基酮類(lèi)組分的方法，包括以下步驟： 步驟一：將溶劑溶解的原油或浙青"A"的去浙青質(zhì)組分流過(guò)預(yù)柱得到預(yù)分離液； 步驟二：將所述預(yù)分離液注入分離柱中； 步驟三：使用第一洗脫液淋洗步驟二之后的分離柱，得到飽和烴組分和芳烴組分； 步驟四：使用第二洗脫液淋洗步驟三之后的分離柱，得到烷基酮類(lèi)組分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分離柱采用的分離介質(zhì)包括硅膠和 氧化鋁。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步驟四中，第二洗脫液為體積 比1 : 1的C5-C7的正構(gòu)烷烴中的一種與二氯甲烷的混合液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二洗脫液的流速為5-30毫升/分 鐘，優(yōu)選為20暈升/分鐘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步驟三中，第一洗脫液為C5-C7的 正構(gòu)烷烴中的一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一洗脫液的流速為1-5毫升/分 鐘，優(yōu)選為3暈升/分鐘。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步驟一中，所述溶劑為C5-C7的正 構(gòu)烷烴中的一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述溶劑、第一洗脫液、第二洗脫液中的 正構(gòu)烷烴為相同。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述硅膠和氧化鋁的重量比范圍為1:9至 9:1，優(yōu)選為 87 :13。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述預(yù)柱采用的分離介質(zhì)包 括硅膠和氧化鋁。
【文檔編號(hào)】G01N30/06GK104111298SQ201310133042
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月17日
【發(fā)明者】張志榮, 謝小敏, 張彩明, 宋曉瑩, 蔣啟貴 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院