使用分子筛技术分离原油中的金刚烃从而进行特定化合物同位素分析

由于缺少生物标志物,凝析油与其他凝析油或原油之间的油油对比一直是一个棘手的问题.而金刚烃是热稳定性极强、在高成熟油和凝析油中含量相对较高的一类化合物.因此,对金刚烃(diamondoid)的特定化合物同位素分析(CSIA)可以帮助解决油油对比的难题(He et al.,2012).但是,CSIA分析需要高度提纯的金刚烃类化合物,因为在碳酸盐岩和煤层的原油和凝析油中金刚烃类化合物相对于非金刚烃类化合物来说含量很低,而且在原油气相色谱(GC)研究中金刚烃类会和很多异构或环状烷烃类发生共洗提.这里我们使用分为上下两部分的二段柱来同时进行吸附和解吸作用,从而分离金刚烷及其同系物.上部柱子包含60(A)空隙的硅胶粉末以及已经经过吸附处理的包含金刚烃类化合物的烃类组分.下部柱子填料为微孔隙吸附剂,一种商业用途的沸石βCP814 E.该填料已提前在接触空气的550℃条件下加热13小时,使其达到统一的9.5(A)孔隙大小.相对于金刚烷7.4(A)的分子直径,9.5(A)的微孔隙分子筛可通过微观尺寸不同造成的化学熵垒来驱使金刚烃类化合物穿过微孔隙吸附剂部分.我们发现分离作用对实验温度敏感.讨论了微孔隙吸附剂的孔隙大小和形状对金刚烷分离质量的影响,并讨论了原始烃类组分中金刚烷的丰度.