一种快速检测油页岩含油率的方法

摘要

本发明涉及一种快速检测油页岩含油率的方法。将油页岩样品粉末装入多模式进样系统进中，模拟铝甄及工业干馏炉干馏条件，进行加热热解吸与干馏；以页岩油作为标准，通过色谱峰面积外标定量法，计算得出油页岩的含油率。本发明完全不同于现有的定量法对油页岩干馏总馏份进行定量测得油页岩含油率；将样品上样、干馏、含量分析集成为一体，无样品损失，无二次污染；分析时间短，操作简便快捷，能够成批次的样品分析；样品用量少，样品无须前处理，节省制备成本；还可以分析出页岩油品的不同沸点组分的信息；控温控压实现程序化控制，并可实现自动化操作，减少了手动操作误差风险，提高了工作效率和结果的重现性。

主权项

一种快速检测油页岩含油率的方法，其特征在于，用一种多模式进样系统与气相色谱仪相藕联，将油页岩样品粉末装入进样系统中，模拟铝甄及工业干馏炉干馏条件，在氮气绝氧环境下，进行加热热解吸与干馏，并通过氮气将解吸下来的组分载入气相色谱石英毛细管柱中进行分离分析；在相同的条件下以成品页岩油作为标准物质，定量注入进样系统中进行色谱分析，当气相色谱柱温低于300℃时，色谱柱流出的页岩油主要组分和油页岩热解吸与干馏组分均为碳数n<35的直链烷类及同碳数的直链首碳单烯烃，即在相同条件下，两种样品色谱流出组分是相同的，因此，由已知页岩油的含油量，通过色谱峰面积外标定量法，对色谱流出的烃类分峰进行定量，通过公式：q(%)=((∑Ai‑b)/a/w)×100%计算得出油页岩的含油率；包括以下步骤：a、制备标准溶液，称取页岩油10.00mg，用1.0mL二氯甲烷溶解，旋涡振荡30s，充分混匀，制备成浓度10mg/mL页岩油标准溶液；b、将标准溶液按：0.2、0.5、1.0、1.5和2.0μL分成五份，分别注入5支μ‑vial内衬管中，常温下待溶剂挥发至尽干后，将衬管放置于样品盘的固定位置；c、设立与气相色谱相藕联的多模式进样系统的测试条件：——设立进样系统控制条件：初始温度30‑100℃,0‑16℃/min升至终温≤500℃；解吸温度200‑500℃，解吸压力0‑10psi，解吸时间100‑400s，初始压力5‑15psi，最终压力18‑26psi，转移压力15‑40psi，转移时间30‑200s；‑‑‑设立气相色谱分离条件：石英毛细柱(5%苯基95%聚甲基硅氧烷)，30.0m×0.32mm×0.25μm，初始温度50℃，保持4min，7℃/min升至250℃，保持2min，10℃/min升至280℃，保持40min；氢火焰离子化检测器FID，空气450mL/min，氢气40mL/min，辅助氮气40mL/min；d、启动与气相色谱相藕联的多模式进样系统，系统执行所设条件，衬管被自动放入多模式进样系统中，气压杆自动压封进样系统使之绝氧，经反复充氮泄压，驱除余氧后泄压至0‑5psi；依次得到不同页岩油进样量的页岩油组分色谱图，以总峰面积对页岩油标准溶液加入量作定量校准曲线；e、取油页岩研磨至＜200目，分成两份，设为1号和2号，每份100g；f、取研磨好油页岩样品两份，每份0.20mg，分别装入2支b型μ‑vial管中，并将2支b型μ‑vial管分别插入衬管的玻璃筛板孔中后放在样品盘的不同位置；g、启动与气相色谱相藕联的多模式进样系统，系统执行标准溶液测试所设条件，衬管被自动放入多模式进样系统中，气压杆自动压封进样系统使之绝氧，经反复充氮泄压，驱除余氧后泄压至0‑5psi；系统执行热解吸程序，油页岩热解吸组份即为干馏产物，经色谱柱分离后，由氢火焰离子化检测器(FID)检测，得到油页岩热解吸组分色谱图；h、从油页岩热解吸组分色谱图中提取油页岩热解吸组分峰面积总和数据，通过公试：q(%)=((∑Ai‑b)/a/w)×100%计算得出油页岩的含油率q，式中：q页岩含油率，a校准曲线斜率，b校准曲线y轴截矩，Ai油页岩热解吸组分峰面积，w油页岩上样质量(mg)；i、用含油率的数据在页岩油定量校准曲线上找出其所在的位置就是油页岩的含油量。