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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:656發(fā)布時(shí)間:2019-10-31

   在我國,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,清華大學(xué)劉海生博士對BTEX的油氣地球化學(xué)勘探效果在南海鶯瓊盆地展開了研究,認(rèn)為BTEX對下伏油氣藏具有專一性。在我國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的檢測技術(shù)方面,前人所采取的分析測試方法存在分析流程耗時(shí)長、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定,不僅因?yàn)闅?液-固間的相平衡難以控制而耗時(shí)長、再現(xiàn)性差,更主要的是其靈敏度低,不能滿足化探樣品測試的需要;對土壤和沉積物進(jìn)行溶劑抽提后用GC-MS或毛細(xì)管電泳-UV等技術(shù)作為檢測手段分析,耗時(shí)長、操作步驟繁瑣、分析結(jié)果再現(xiàn)性差。李海燕和姜玲對用熱解析氣相色譜法測定土壤中苯系物進(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)用中不僅需要針對不同性質(zhì)樣品測定標(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),通過內(nèi)標(biāo)法測定土壤和沉積物中BTEX的分析測試方法,可有效地克服上述問題和不足

儀器準(zhǔn)備

 

儀器簡介

GC5890N氣相色譜儀是利用先J技術(shù),整合國產(chǎn)儀器優(yōu)點(diǎn),對產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)革新,全面升級推出的全新一代實(shí)驗(yàn)室氣相色譜儀。可選配多種檢測器及填充柱、分流/不分流毛細(xì)管柱進(jìn)樣系統(tǒng);全兼容安捷倫6890N氣相色譜儀檢測器及相關(guān)檢測器控制板、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。

 

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40目分樣篩;于50℃烘1h。稱取過篩后的樣品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:

測定結(jié)果:


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