热解气相色谱应用
气相色谱法在煤化工分析中的应用探讨
气相色谱法在煤化工分析中的应用探讨【摘要】煤是一种重要的能源资源，在煤化工生产中扮演着重要角色。
本文旨在探讨气相色谱法在煤化工分析中的应用。
首先介绍了煤化工分析的重要性和气相色谱法的基本原理，明确了本文的研究目的。
接着分析了气相色谱法在煤炭成分、煤焦油成分、煤制品挥发性物质以及煤炭热解反应分析中的应用，还探讨了在煤化工过程中的在线监测应用。
最后对气相色谱法在煤化工分析中的前景展望进行了讨论，总结了其应用优势，并强调了本文研究的意义和价值。
通过本文的研究，可以更好地利用气相色谱法提高煤化工分析的准确性和效率，促进煤化工产业的发展。
【关键词】煤化工分析、气相色谱法、成分分析、煤焦油、挥发性物质、热解反应、在线监测、前景展望、应用优势、研究意义、价值。
1. 引言1.1 煤化工分析的重要性煤化工是一门重要的化工学科，煤是世界上最重要的化石燃料之一，被广泛应用于能源领域。
煤化工分析是指对煤及其衍生物的成分、结构、性质等进行分析和研究的过程，是煤化工研究和生产的重要基础。
对煤化工产品进行准确、全面的分析可以帮助评价煤质和煤制品的质量、确定最佳生产工艺参数、提高产品的附加值，保障生产过程的安全性和稳定性，促进煤化工产业的健康发展。
煤化工分析具有极其重要的意义，对于提高煤化工产品的质量、促进煤化工产业的发展，具有不可替代的作用。
煤化工分析的重要性主要体现在以下几个方面：通过准确分析煤的成分和性质，可以合理制定煤炭的开采和利用方案，提高煤炭资源的综合利用率。
煤化工产品的质量直接影响到工业生产的效率和产品的市场竞争力，通过煤化工分析可以及时了解产品的质量状况，保证产品符合国家标准和行业要求。
煤化工分析可以为研发新型煤化工产品、改进生产工艺提供科学依据，促进煤化工技术的进步和创新。
煤化工分析还可以为环境保护和安全生产提供支撑，及时发现和解决生产过程中存在的问题，保障人员和设施的安全。
煤化工分析是煤化工产业链中不可或缺的一环，具有重要的意义和价值。
热裂解气相色谱质谱
分子化合物的有力工具； 在高分子、生物医学、环境科学、考古学、地球化学、
矿物燃料、炸药等领域有广泛应用。
1. 基本原理及方法
基本原理：
在一定条件下，高分子及非挥发性有机化合物遵循一定 的裂解规律，即特定的样品能够产生特征的裂解产物及产物 分布，采用气相色谱分析、鉴定裂解产物，据此可对原样品 进行表征。
方法：
样品置于裂解器中，在严格控制的条件下，快速加热， 使之迅速分解成为可挥发的小分子产物，然后直接将裂解产 物送入色谱柱中进行分离，获得定性定量数据。
特点:
(1) 分离效率高(色谱法自身的特点) (2) 灵敏度高(色谱法自身的特点) (3) 分析速度快
快速裂解、快速分析；不丢失信息； (4) 信息量大
将塑料食品包装袋剪成30mm10mm装入100mL玻璃注 射 器 ， 在 8 0 C 预 热 2 0 min， 用 空 气 稀 释 为 1 0 0 mL， 恒 温 10min后进样分析。
色谱柱： 500mm× 3mm ，填充柱，80-100目； 固定液： 20% 的 PEG 20M； 柱 温：80 C ； 最小检测浓度为0.031 mg/m2.
应用1：
在职业病和法庭分析中，经常要测定体液等中的苯、 甲苯、二甲苯等有毒成分，采用顶空分析是一种有效、方 便、快速的方法。司法部司法鉴定科学技术学院制订了分 析水、尿、血中苯类化合物的静态顶空分析方法。 方法：
5mL青霉素小瓶，取1mL试样（水、尿、血），加入 0.4内标物和约1g硫酸铵至饱和，加盖密封，置于80 C的恒 温器中30min，取0.6mL顶空的气样色谱分析。 色谱柱：2m× 2mm；80-100目；固定液 PEG 20M 柱温：110 C ，以10 C /min程序升温到110 C。
热解气相色谱技术在吐哈油田录井生产中的应用
（） ５ 气层 图谱 特征 。正 构烷烃 组分 不全 ， 呈尖梳
状 结构 ， 数分 布范 围窄 （ ～Ｃ ， 峰碳 为 ｎ 碳 Ｃ ） 主 Ｃ ～ｎ ， Ｃ 。 轻重 比（ Ｃ－ ∑ｎ ２） ∑ｎ ２ ￣ ／ Ｃ＋ 大于 ３ 具 有 明显 的 ２ ， 轻 烃综 合 峰 。形 成 的不 可 分 辨 物含 量 较 低 ， 色谱 区 基 线较 平直 ， 整个 储集 层上 下样 品分析 差异 不大 。
见 到 了 良好 的油 气显 示 ， 热解 气 相 色谱谱 图表 现 出
表 １ 雁 ６井 地 化 解 释 结 论 和 试 油 结 果 对 比
明显 的油 气特 征 ： 数 分布 为 ｎ ～ｎ ， 峰碳 为 碳 Ｃ Ｃ。 主
产 油 ４ ． ， １ ． ， ３ ３ 。 ０ ９ｍ。 水 ２ ７ｍ。 气 ６２ ５ｍ。
的不可 分辨 物含 量较 低 ， 色谱 区基 线平 直 ， 个储 集 整
层 上下 样 品分析 差异 不大 。
（） ２ 油水 同层 图谱 特征 。对于 油水 同层 ， 其样 品 热解 色 谱 图谱 特 征 与油 层 差 别 较 大 。主 要 表 现 在 ：
正构 烷 烃组 分齐 全 ， 数 分 布范 围窄 （ ～ （ ， 碳 Ｃ ） 主
有一定 的深 度 限制 外 ， 力分 异 、 化 、 物 降解 及 重 氧 生
响（ 如样 品 自然挥 发 或 散 发） 通 常 能够 检 测 到 的碳 ，
数范 围在 ｎ ７ Ｃ７ 间ｕ 。 Ｃ ～ｎ ３之 ｊ
水溶 这几种 因素 是共 同起作 用 的 。利用 原油 改造后 的气 相色谱 谱 图变化 特征 就可 以对储集 层流 体性 质
热解 气 相 色谱 技 术在 吐 哈油 田录 井 生产 中的应 用
热裂解-气相色谱
热裂解-气相色谱热裂解-气相色谱（ Pyrolysis-Gas（Chromatography，简称PY-GC）是一种将热裂解技术和气相色谱技术相结合的分析方法。
热裂解技术是将样品在高温下迅速加热，使其分解成小分子化合物，而气相色谱技术则是根据不同化合物在气相中的溶解度和迁移速度进行分离和检测。
通过将这两种技术结合起来，可以实现对复杂样品的高灵敏度和高分辨率分析。
热裂解-气相色谱技术在许多领域都有广泛的应用，例如：1.（食品和农产品分析：通过热裂解-气相色谱技术可以检测食品和农产品中的农药残留、添加剂、兽药残留等，以确保食品安全。
2.（环境和水质分析：热裂解-气相色谱技术可以检测水中的挥发性有机化合物、半挥发性有机化合物、重金属等污染物，以评估水质状况。
3.（生物医学分析：在生物医学领域，热裂解-气相色谱技术可以用于检测药物、代谢产物、生物标志物等，以研究药物代谢和疾病诊断。
4.（石油化工分析：热裂解-气相色谱技术可以用于石油化工产品的组成分析、质量控制、新产品开发等。
5.（材料科学分析：在材料科学领域，热裂解-气相色谱技术可以用于高分子材料、陶瓷材料、金属材料等的组成分析和结构研究。
热裂解-气相色谱技术的优点包括：1.（高灵敏度：热裂解技术可以将样品分解成小分子化合物，从而提高检测灵敏度。
2.（高分辨率：气相色谱技术可以根据不同化合物在气相中的溶解度和迁移速度进行分离和检测，实现高分辨率分析。
3.（宽泛的应用范围：热裂解-气相色谱技术可以应用于各种领域的样品分析，具有广泛的应用前景。
4.（快速分析：热裂解过程通常在几秒钟内完成，气相色谱分离速度也很快，因此整个分析过程相对较快。
5.（无需样品预处理：热裂解技术可以直接分析样品，无需进行复杂的预处理，简化了样品处理过程。
热裂解-气相色谱技术的应用案例：1.（卷烟裂解产物的分析：通过热裂解-气相色谱技术可以分析卷烟在燃烧过程中产生的各种有害物质，从而研究烟气成分对健康的影响。
气相色谱法在煤化工分析中的应用探讨
气相色谱法在煤化工分析中的应用探讨
气相色谱法是一种常用的分析方法，其基本原理是利用气相色谱仪将混合气体中的各
种组分分离并定量分析。
在煤化工领域中，气相色谱法具有广泛的应用。
本文将探讨气相
色谱法在煤化工分析中的应用。
气相色谱法可以用于煤中烃类化合物的分析。
煤中含有大量的烃类化合物，如烷烃、
芳烃、烯烃等。
通过气相色谱法可以将这些烃类化合物分离并进行定量分析，从而了解煤
中烃类组分的种类和含量。
这对于研究煤的化学性质、热解反应等具有重要的意义。
气相色谱法可以应用于煤中含氮化合物的分析。
煤中常常含有一定的氮元素，其中大
部分以蛋白质等有机氮的形式存在。
气相色谱法可以通过选择合适的检测器，如氮磷检测
器（NPD）或热导检测器（TCD），将煤中的含氮化合物分离并定量分析。
这对于研究煤燃
烧过程中的氮氧化物生成机理、煤的氮浸出等具有重要的意义。
气相色谱法还可以用于煤中其他特定组分的分析。
可以利用气相色谱法对煤中的酚类
化合物进行分离和定量分析，从而了解煤的热解反应和燃烧过程中酚类化合物的生成和转
化机理。
还可以利用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对煤中的多环芳烃等有害物质进行
分离和定量分析，为煤化工中的环境保护和安全生产提供重要数据支持。
气相色谱法在煤化工分析中具有广泛的应用，可以用于分析煤中的烃类化合物、含氮
化合物、含硫化合物等特定组分。
它为煤化工领域的研究和生产提供了强有力的分析手段，并对煤的加工利用和环境保护等方面具有重要意义。
热解气相色谱应用
体性质评价。
热解气相色谱资料
在烃源岩录井中的应用
研究表明： n 烷烃和类异戊间二烯烷烃，
在不同热演化阶段的生油岩中，其分布特
征不同。随着成熟度的增高，n烷烃高C数
成 熟 度 判 断
部分减少，低 C数部分增多。类异戊间二
烯烷烃的 Pr/Ph 比增加。 Pr/nc17 、 Ph/nc18 明显减少，轻重比明显增加。Σi/Σn（异正 构比）明显减小。因此，可用 n 烷烃和类 异戊间二烯烷烃组成和各项参数判断成熟
OEP=1.10。
c 要注意差异消失。就是说有的样品，低
C 数部分奇偶优势已经消失，但高 C 数部
几 个 值 得 注 意 的 问 题
分没有消失，这意味着尚未成熟，这正是
用>nc23的高c数计算OEP值的原因。
d
并不是所有盐湖相生油岩都有偶C优势。
主要取决于是否有碳酸盐岩。研究表明， 在方解石作催化剂条件下，形成比原来酸 少两个碳原子的偶数Cn烷烃；而在蒙脱石
分析过程
热 解 气 相 色 谱 仪
首先利用热解装置将岩样加热
到300℃，再通过分流处理后
利用毛细管色谱柱将各个单体
组分分开由FID检测器分别检
测；最后由微机资料处理系统
进行处理给出分析结果。
提供的地化参数
（1）组份分析曲线； （2）碳数范围；
热 解 气 相 色 谱 仪
类型有关，例如：偏腐泥型的 Pr/Ph 都<1，
而混合型的在成熟度不算高、埋深有限时，
c
Pr/nc17----Ph /nc18 座标图。这种方法
热解气相色谱-质谱法
热解气相色谱-质谱法
热解气相色谱-质谱法的原理是先将样品在高温条件下分解成气态产物，然后利用气相色谱将这些产物分离，最后通过质谱对分离后的化合物进行鉴定和定量分析。
这种方法能够有效地分析不容易挥发的高分子化合物，同时也能够提供关于样品中化合物结构和组成的信息。
在实际应用中，热解气相色谱-质谱法被广泛用于分析聚合物、橡胶、生物样品和环境样品中的化合物。
例如，可以用于分析聚合物的分子结构、热降解产物的鉴定、生物样品中的代谢产物等。
此外，由于热解气相色谱-质谱法具有高灵敏度和分辨率，因此在食品安全、环境监测和药物分析等领域也有着重要的应用。
总之，热解气相色谱-质谱法通过结合热解技术、气相色谱和质谱分析的优势，能够对复杂混合物中的化合物进行高效、准确的分析，因此在化学分析领域具有重要的地位和广泛的应用前景。
热解气相色谱分析技术在石油地质中的应用
·研究与探讨·
热解气相色谱分析技术 在石油地质中的应用
韩 方 3 李 荣 韩敏欣 孙国华 郎东升 郭树生 孙述文 宫荣臻
(大庆石油管理局勘探开发研究院) (大庆石油管理局地质录井公司)
3137 0176
E 凝析油层 C4～C26 nC19 6142
F
气层 C1～C21 nC7
6 nC17 6 nCn 0135
1125
0133 0115 0146 1175
6 nC22～25 6 nCn
8130
6 nC30 + 6 nCn
0113
0123 0129 0113
Hale Waihona Puke 0111Pr Ph 1103
图具有各自的特征性 ,称为指纹热解谱图 ,可作为定性的依
据 。此外并可利用热解图中能反映物质结构组成的特征碎
片 ,来定性和定量地分析混合物中的各组分 。油砂岩热解烃 图 5 生油岩 、干酪根 、砂岩热解烃
与生油岩和干酪根的热解烃图形是不相同的 (图 5) ,油砂岩
组分分析色谱流出曲线
谱图特点是 :前部为斜列式成对的峰型 ,而高碳部分为一尖刀状单峰形 ,主要以正构烷烃组成 ,
(2) 氧化或细菌降解层砂岩 ,孔 、渗 、饱物性值高 ,颜色似红糖而疏松 ,正构烷烃梳状结构
不发 育 。图 形 呈 锯 齿 状 , 主 峰 碳 是 nC17 , 碳 数 范 围 nC9 ～ nC24 。 6 nC21 - / 6 nC22 + 和 6 nC17 - / 6 nCn比值高 ,分别为 7106 和 1125 。显示较多的低质量分数异构烃类 。碳数分布和
YQ - Ⅲ型油气显示评价仪对储集岩进行热解分析 ;另一方面 ,利用 P YQ 88 - 2 热解装置与
热裂解气相色谱
热裂解气相色谱，也被称为热解气相色谱法，是一种通过大分子物质（如高聚物、生化试样）在高温下迅速裂解为小分子碎片，然后直接进入气相色谱仪进行分析的方法。
它是一种高效的分离和定量分析工具，可以应用于多个领域，包括化学、生物化学和医学研究等。
这种方法通过控制温度、时间和升温速度等参数，可以实现样品中不同组分的有效分离和定量分析。
此外，热裂解气相色谱还具有以下特点：
1. 高分离效率：通过高效的气相色谱柱，可以将复杂样品中的组分进行快速高效的分离，从而实现准确的分析和定量。
2. 高灵敏度：通过高效的检测器，可以对样品中的微量组分进行高灵敏度的检测，从而实现更精确的分析结果。
3. 广泛应用：热裂解气相色谱可以应用于多个领域，如石油、化工、环保、食品和药品等，为这些领域的研究和生产提供重要的分析手段。
总之，热裂解气相色谱是一种高效、灵敏和广泛应用的分离和定量分析工具，对于多个领域的研究和生产具有重要意义。
分步热解气相色谱在油页岩工艺性质评价中的应用——以准南大黄山芦草沟组油页岩为例
北 京 １０ ８ ；． 港 天地 能 源 服 务有 限 公 司 ， ０ ０３ ２ 香 北京 １０ ２ ） ００ ２
摘
要 ： 用热 解气相 色谱技 术 ， 采 通过 分步程序 热模 拟 了大黄 山油 页岩 的 千馏过 程 ， 索 了油 页 探
来 ， 解气相 色谱模 拟原油 蒸馏的方法 已经成熟 用热
， 但用 此方法 模拟 油页 岩干馏 的实 验方 案还 未形
成 ， 次研 究对这方 面做 了初步探 索 。分 步热解气相 色谱分 析有 助于 了解油 页岩干 馏过程 中各 温度 区 间 本 内的产烃 动态特征 。对评估 油页岩的 资源开发价值 、 设计 油页 岩干馏工 艺和测 试油 页岩 的工艺 性质 等方
生烃潜 力是控 制 油页岩工 艺特性 的主要 因素 ， 页岩原 始生烃 能力越 强 ， 油 干馏 高温阶段 的 重质 油
产鸯 越 多 匆
关键词 ： 页岩 ；热解 气相 色谱 ；工 艺性质 ； 油 轻质 油 ； 重质 油 中图分类号 ： Ｅ １２ １ Ｔ ２ ． 文献标志码 ： Ａ
中国油 页岩资源 主要集 中在 东北 和 中南 地 区， 明资源储量 ７９ ．７×１ ｔ其工 业原 料页 岩油 资源 查 １９ ３ ０ ， 为 ４６４ ７．４×１ ， ０ｔ页岩油可 回收资源 为 １９７ １。９×１ ｔ ３。油页岩作 为能源资 源的一部分 ， ０ ＩＪ 它的综合利 用 得到广泛 的重视 。油 页岩凭借 资源丰富 、 有利和 开发利用可行 ３项优 势而被列 为 ２ 世 纪重要 的战略 特性 １
加 ；５ ５ ０ Ｇ 区间烃类产物迅速 增 加 ， ４ ０～ １ ＝ 【 占全 部 热解 产物 的 ７ ％ ， ０ 并在 ４ ０℃ 左 右达 到 最 大值 ； ９ ５ ０℃ 以后 烃类 产物较 少， １ 以气态烃产 物为 主。 大黄 山油 页岩整 体具 有轻 质油 潜 力优 势特 征 ， 未
热裂解GC-MS(气相色谱-质谱连用)技术及色谱柱老化注意事项
热裂解GC/MS技术高聚物几乎没有什么蒸气压，因而难以想象它能通过GC进行质谱分析。
但是，可以通过高温裂解的办法使高聚物裂解为可挥发的小分子，然后导入到GC/MS系统进行分析。
依赖裂解产物的色谱图剖面和色谱图上由各峰的质谱图所确定的产物归属来达到对高聚物的结构测定。
实际上，由于热裂解(Py-GC)具有的可重复性，能较好地反映单体特征的裂解谱图，因而成为高分子材料剖析的两大主要工具之一。
与红外吸收光谱相比，它在分析各种形态的高分子样品，包括鉴定不熔的热固性树脂、鉴别组成相似的均聚物、区分共聚物和共混物等方面是有不可替代的作用。
Py-GC与Py-GC/MS相比，显然后者拥有的结构信息量大，因而具有更为广阔的应用前景。
图2-13是一张Py-GC/MS的总离子谱图，样品来自一种用于静电复印机碳粉体的高分子树脂，它是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物。
表2-4列出了各峰的归属，可以清楚地看到共聚物各组成部分的热解产物口。
裂解总是与GC/MS在线连接。
聚合物在高温下进行裂解，裂解产物被载气导出裂解室后进入GC的进样口，由此进入GC/MS系统。
裂解器目前常用的为三种装置(见图2-14)，即热丝裂解器、管炉裂解器以及居里点裂解器（居里点裂解仪是一种高频感应加热裂解器，用铁磁性材料作加热元件，将它置于高频电场中，利用电磁感应对其加热，随着温度的升高，其磁渗透性不断降低，达到居里点温度时，载样材料的磁渗透性突然消失，立即从铁磁质变成顺磁质，电磁感应消失，加热停止，温度将稳定在居里点温度。
当切断高频电源后温度下降，铁磁性随即恢复。
裂解温度通过选择不同的载样材料进行控制，不同的铁磁质的居里点温度不同，如纯铁的居里点温度是770℃，镍的居里点温度是358℃。
通过选择不同的合金材料，居里点温度可以从160～1040℃，通过调节铁磁质合金的组成就可获得所需温度的加热元件。
从室温到居里点温度一般只需0.1—0.2s，升温速度达5000℃/s），各种装置各有利弊。
岩石地化热解及气相色谱技术在判断油水层中的应用
P+21低.油层特征为主峰宽,峰形正态分布或三角形,基线平直,峰值
高,∑P-21/ P+21高,Pr/ P17< 0.24,Ph/ P18< 0.24,Pr/ Ph低。
(3)地化热解分析及气相色谱分析技术,能够较好地识别油水分布
复杂区流体性质,在一定程度上,指导未开发区块的开发和钻机运行。
2.3
计算储层含油饱和度
储层含油饱和度参数,一般是通过在密闭取心井采集储层样品送交 实验室进行馏分色谱分析而获得.该方法不仅分析周期长,而且钻井成本 高、钻井周期长,因此通过实验室蒸馏和色谱分析获得储层含油饱和度 的方法应用有其局限性.电测法虽然也能给出储层含油饱和度的参数值, 但间接参数换算,影响因素较多,很难准确计算储层含油饱和度.由热解 分析基本原理可知,热解总烃含量参数ST是单位质量储层岩样含油气量, 是含油丰度的一种表现形式.如果孔隙度一定,其值大小又能够反映含油 饱和度的变化,则其理论公式推导为 ST= So+ Swi+ Sor+ 10× RC/0.9, 式中:Swi为岩石束缚水饱和度;Sor为残余油饱和度;RC为不同岩性参数值. 经数学变换可得 So=(ST×ρ岩× 10)/(ρ油× e), 式中:ρ岩为岩石密度;ρ油为原油密度。Biblioteka 油水同层特征主碳峰明显,碳
数分布范围宽为C13～ C29,正构烷
烃分布呈较规则尖峰状结构,与纯 油层色谱流出曲线不同,这类储层 由于水的含量高,水动力强,水与 油的接触关系密切,而导致原油的 菌解和氧化作用强烈,形成的未分 辨化合物含量高,基线呈明显的穹 隆状。
2.2
定性解释油水层
表1表明,油层显示一般为含油饱满,分布均匀,校正后的热解总烃含量ST>15 mg/g,S1/S2>1.5,气相色谱形态为正态三角形,基线无穹隆状,Pr/Ph< 1.2,Pr/P17<0.24,Pr/P18<0.24,∑P-21/∑P+21>1.2.水层显示一般为含油干枯或不含 油,斑点团块状分布,ST<10 mg/g,S1/S2<1.2,气相色谱形态为低幅度后三角形,基 线明显穹隆状,Pr/Ph>1.0,Pr/P17>0.26,Pr/P18>0.24,∑P-21/∑P+21<1.2。油水同层 显示一般为含油不饱满,分布不匀,ST< 17 mg/g,S1/ S2<1.5,气相色谱形态为后三 角形或前三角形,基线穹隆状明显,Pr/Ph>1.0,Pr/P17>0.2,Pr/P18> 0.2∑P+ 21/∑P 21<1.2。
用热解气相色谱技术判别储层产液性质
用热解气相色谱技术判别储层产液性质摘要：在油田储层产液性质判别过程中，通过岩石的热解—热解气相色谱分析，发现了油层谱图曲线特点，总烃含量几何外形的总体特征，以峰形特征、正构烷烃相对含量为标准，确定出划分油、气、水层的方法及其参数标准。
关键词：油气运移；烃含量；判别；峰形特征；碳数范围；谱图热解气相色谱技术的实质是把储集岩中的烃类物质按正构烷烃碳数从小到大逐一分离出来，利用指纹化合物姥鲛烷和植烷与nC17和nC18伴生的现象，对正烷烃碳数定性，利用百分比法计算每个单体烃的相对百分含量，最后由工作站进行数据处理，实现从分子级的水平现场肉眼观测原油的组成，从而进一步相对定量判别储层产液性质，为试油决策提供重要依据。
一、判别储层产液性质的理论依据原油是由分子量数十到数千数目烃类和非烃类组成的复杂混合物。
不同的石油，其化学组成有很大差异，造成这种差异的因素有多种，总体上看，这些影响因素划分为两类，即储层中的各种因素和石油开采过程中的各种因素。
在储层因素中主要有三个方面：油源，即原始生油母质的类型和性质；成熟度，即有机质热演化程度；石油在储层中历经的次生变化对于某一储层来说前二者的因素与油源密不可分，而第三种则与油气的运移过程等所经历的改造有着密切的关系。
在寻找油气分布的热解气相色谱规律时，分区研究有重要的理论依据。
同时油气在运移过程中所经历的改造不同，沿油气运移方向有两种运移结果，一种是分异作用，即沿着油气运移的方向油气发生分异作用使得轻组分散失，残留下的原油成为相对高比重，高粘度的重质油藏，色谱特征参数表现为沿着油气运移的方向∑C21-/∑C22+值僧加，正烷烃主峰值OEP值逐渐降低；另一方面油气在运移过程中，氧化作用起主导因素时则出现相反的变化规律，正烷烃从部分消耗至消耗殆尽，严重生物降解等作用可以使异构烷烃和烷烃进一步消耗，油气运移后所形成的油气藏就成为相对的重质油藏。
氧化与微生物降解作用是在喜氧与厌氧菌氧化作用下使得原油降解，表现正烷烃相对含量下降，异构烷烃、芳烃数量相对增大，低分子量正烷烃完全消耗，降解易难顺序依次为：正构烷烃（C25-）→少量支链异构烷烃→低环环烷烃→芳香烃。
热解气相色谱分析技术在复杂油气藏中的应用
79PY-A井位于珠江口盆地珠一坳陷西江凹陷番禺某区块。
该区块油气层素有气测值低、荧光显示不明显等特征，对于现场地质监督准确识别油气显示及对油气层的解释造成很大的难点。
为了对番禺区块的油气层有一个更深入的认识，并且更好地指导现场地质监督识别番禺区块的油气显示，本文介绍了气相色谱分析技术在该区块油气识别中的应用。
1 气相色谱分析技术1.1 原理样品经过冷溶或热蒸发后进样分析，样品中的烃类在载气的携带下进入色谱柱，烃类组分在流动相和固定相之间进行反复多次的分配，由于固定相对各组分的吸咐或溶解能力不同，造成各组分在色谱柱中的运行速度不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，依次离开色谱柱进入检测器。
产生的离子流信号经放大后，由计算机记录各组分的色谱峰及其相对含量。
气相色谱分析技术能够将石油分离成单一组分，并能检测各组分的相对百分含量。
应用该项技术从分子级角度分析储层中烃类的分布特征，进而总结出储层产液性质的气相色谱识别方法。
目前应用气相色谱分析技术主要开展饱和烃分析，储油岩气相色谱分析技术可获得热解300℃以内的饱和烃组分含量。
1.2 分析过程将适量的样品直接置于仪器热解炉中进行分析。
色谱条件：进样口温度340℃，F I D 温度310℃，初始柱温100℃、以10℃/min程序升温至300℃、恒温25min，运行结束。
氮气做载气，流速41.5 mL/min、氢气做燃气，流速为40mL/min，空气做助燃气和动力气，流速为300mL/min，分流比为1∶60，尾吹用氮气，流速为25mL/min。
1.3 组分的定性方法应用该分析方法可得到C 8~C 37左右的正构烷烃、姥鲛烷及植烷色谱峰及各组分的相对百分含量，姥鲛烷（Pr）、植烷（Ph）分别与正碳十七烷、正碳十八烷比邻其后，以类异戊二烯烃中姥鲛烷（Pr）、植烷（Ph）为标志峰，定性判别各组分名称。
1.4 评价标准油、气、水层的标准见表1。
表1 油气层评价参考标准储层类型色谱分析特征油层色谱曲线接近梳状，正构组分较全差油层色谱图接近梳状，正构组分较全油水同层色谱基线隆起，有被改造迹象干层色谱及轻烃资料无明显含水迹象含油水层微量或难以检出2 复杂油气藏难点分析PY-A井从韩江组（1391.0m～1645.0m）发现本井第一层油气显示至完钻井深3199.00mMD/2894.02mTVD，总计发现油气显示34层，其中现场解释油层：27.0m/3层；差油层：61.0m/10层；油水同层：25.0m/5层，干层：34.0m/9层；含油水层：32.0m/6层；水层：2.0m/1层。
热解气相色谱
2
一、裂解色谱的特点
1. 快速、灵敏，样品的用量少 裂解色谱的分析周期较短，一般半小时内就可以 完成一次裂解色谱的分析。利用实验室自己制作的聚 合物裂解“指纹”（fingerprint）图谱，往往可以 达到对某些聚合物材料（特别是橡胶制品、涂料等） 快速定性的目的。 气相色谱的检测器灵敏度高，裂解色谱所需要的 样品量极少，样品的一次裂解量一般在微克至毫微克 级。 裂解色谱对那些结构类似的高分子化合物（如同 系物）或聚合物链结构上的微细差别（如立体规整性 上的差异、支化情况等），在经过选择的裂解色谱条 件下都能够很好地从所得的裂解谱图中的差异上反映 出来。 3
8
1. 管式炉裂解器 管式炉裂解器又称微反应器（ Microreactor），是一种使 用较早而迄今仍然使用的裂解器。它的裂解室是一石英管， 将石英管置入一小型管状电炉中间，预先恒定炉温至选定 的平衡温度，样品通过球阀，用进样杆送入裂解室裂解。 图7-4是一经改进的管式炉裂解器结构示意图。
图7-4 管式炉裂解器结构示意图 1-球阀 2-进样杆 3-管状电炉 4-热电偶 5-样品舟 6-石英管裂解室
优点
2. 操作方便，分析样品不需要特殊 处理 裂解色谱可用于对处于各种物理状态 和形状的样品进行分析，能给出比较明显的 特征谱图。 聚合物材料中含有的无机填料和少量有 机添加剂（如增塑剂、防老剂等），一般对 分析结果无甚影响，毋需进行繁复的分离纯 化和做其它预处理，即可直接进行进样分析。 对于已固化的热固性树脂、涂料及已硫 化交联的橡胶制品，用裂解色谱分析尤为方 便。
6
二、热裂解装置
样品的裂解是在裂解装置中进行的，裂解装置的结构和 性能将直接关系到裂解反应结果的准确度和重现性。 在整个裂解过程中，必须注意以下两个因素： 1. 应使待测的样品均匀受热，迅速达到预定的裂解 温度。 2. 抑制在裂解室中生成的一次裂解产物产生次级反 应。
干酪根热解—气相色谱参数的简化及其意义
干酪根热解—气相色谱参数的简化及其意义近年来，随着石油和天然气等化石燃料逐渐枯竭，非化石燃料的研究受到了科学界的高度关注，其中包括一种叫做“干酪根”的物质。
干酪根是一种从植物体内提取的一种芳香族有机物，它在植物品种上具有很高的广泛性、高产量、较高的抗逆性，有望替代传统燃料，作为新型的可再生能源。
但是，开发新型燃料必须先研究其成分，而进行成分研究的有效手段之一，就是气相色谱（GC）。
干酪根在气相色谱分析过程中，由于其复杂的结构，气相色谱参数（GC）的变化范围较大，其实际应用受到很大的制约。
为了更好地探索干酪根的热解行为，本文研究的主要内容是减少气相色谱参数的变化范围，从而改善GC参数的可预测性。
首先，通过改变GC减容器、柱面、温度和进样量这些参数，确定最佳分析参数。
其次，根据实验结果，采用模式旋转方法，建立干酪根热解过程所需的色谱参数建模；结果表明，模型可以准确模拟干酪根的热解过程。
最后，将热解结果与气相色谱参数的变化范围建立联系，简化气相色谱参数的变化范围，提高了GC参数的可预测性，提高了GC分析效率。
干酪根作为一种可再生能源，亟待被发掘和利用，气相色谱参数简化的研究，使我们更好的掌握它的热解特性，有助于开发干酪根可替代传统燃料的新型可再生燃料。
本研究显示，气相色谱参数简化可以大大提高干酪根热解分析的效率，建立良好的热解模型，为评估干酪根性能提供依据，有助于我们把干酪根作为一种可再生能源更好地应用于实际。
总之，本研究研究了干酪根热解过程气相色谱参数的变化，简化了气相色谱参数变化范围，提高了GC参数的可预测性和开发干酪根为燃料替代传统燃料的可能性。
将来，类似研究将为干酪根的开发和更完善的热解分析提供基础，为我们大力开发可再生能源奠定基础。
干酪根热解—气相色谱参数的简化及其意义
干酪根热解—气相色谱参数的简化及其意义干酪根热解（Thermaldegradationofcasein）是动物类乳清蛋白的一种加工方法，在食品化学及食品微生物学领域有重要的意义。
它不仅能够改善乳类食品的口感和风味，而且能够使乳清蛋白更容易消化，对膳食营养摄取有着重要的作用。
在干酪根热解的过程中，有一种催化剂能够快速而有效地将乳清蛋白分解为结构较简单的组分，而这种组分的构成及其比例也影响着蛋白质的性质。
然而，传统的乳酸杆菌催化剂在热解乳清蛋白的过程中通常需要反复、长时间的操作，因此，寻找一种更加高效且可控的催化剂就显得尤为重要。
为此，研究者们着手研究新型催化剂完成热解乳清蛋白的过程，并精确控制能够影响乳清蛋白热解的气相色谱参数。
其中，主要研究的参数包括总固体物质含量（total solid matter，TSM）、淀粉含量（starch content）、粘性（viscosity）和色度（color）等。
研究发现，在保持固体物质含量不变的情况下，随着淀粉含量的增加和粘性的减小，颜色变浅，乳清蛋白在热解过程中也会发生变化。
换句话说，提升淀粉含量和降低粘性可以有效地改善乳清蛋白的热解状态，并促进乳清蛋白的氧化反应。
此外，在乳清蛋白的热解过程中，研究者还研究了一种特殊的催化剂，乳酸阳离子（L-lactate ion），该催化剂能够控制乳清蛋白的热解速度，而且在热解过程中可以有效降低反应温度。
在鼓励乳清蛋白的氧化反应的同时，乳酸阳离子的存在还能够保护蛋白质的结构，并增强乳清蛋白的消化和吸收。
另外，新型热解乳清蛋白所使用的气相色谱参数还可以被简化为一个简单的模型，只需调节淀粉含量和粘性参数，就可以得到一种良好的乳清蛋白热解效果。
综上所述，精确控制气相色谱参数对于干酪根热解的过程具有重要意义。
快速而有效的操作可以减少乳清蛋白的热解时间，同时维持乳清蛋白的结构，从而有效提高乳清蛋白的营养价值。
新型气相色谱参数的简化也可以减少操作步骤，显著提高乳清蛋白热解的简便性和效率，从而有利于乳清蛋白的调制生产。
热解析气相色谱仪在分析领域中应用
热解析气相色谱仪在分析领域中应用北京华盛谱信仪器有限责任公司热解析仪是在气相色谱仪分析检测系统中的一项样品预处理装置，它主要是采用物理方式对样品进行加热和吸附，从而达到净化样品的目的。
那么，为什么要对样品进行预处理呢？样品预处理的好处有两点：第一，通过提纯、结晶处理，在进行配备，可使样品达到指定的浓度；第二，去除样品中的杂质，以防杂质影响样品检测结果的准确性，甚至堵塞气相色谱仪设备中的精密器件，如：色谱柱、六通阀、定量环等。
无论在气相色谱仪检测中，还是在液相色谱仪分析中，样品预处理都是必不可少环节。
在气相色谱仪样品处理中，热解析仪的工作原理是：将待测的样品注入填充有吸附剂的吸附管中（热解析仪吸附管中的填充剂须根据取样的样品性质来确定合适的吸附剂），其中挥发性成分被吸附消除，并将吸附管中剩余样品加热，解吸收集到的挥发性有机化合物，待测样品随惰性载气进入配备火焰离子化检测器的毛细柱气相色谱仪进行分析。
热解析仪具有采样方便，检验快捷，定量准确等优点，在气相色谱仪分析系统中应用较为广泛普遍。
全自动热解析气相色谱仪除满足室内空气中总挥发性有机化合物（TVOC）和苯的气相色谱仪检测分析（此方法符合GB/T 50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》和HJ 583-2010《环境空气苯系物的测定固体吸附/热脱附—气相色谱法》的国家标准）外，还可适用于以下众多分析检测的领域：1、职业安全、工业卫生和环境监测；2、不明大气快速鉴定；3、香料、香精分析；4、有毒物质事故评估（人员何时可以安全返回事故地点）；5、化学库房的周界环境安全监测；6、聚合物、包装工业中的质量控制测试；7、药物溶剂和产品纯度评估；8、药物和法庭样品的残留分析；9、医院中采集病人呼出的气体、检测血液中挥发性的药物代谢物等。
附：北京华盛谱信仪器有限责任公司ATDS-3600A型全自动二次热解吸仪一、仪器简介ATDS-3600A型全自动二次热解吸仪可适用于《HJ-644-2013 环境空气挥发性有机物的测定吸附管采样-热脱附气相色谱-质谱法》、《HJ/T 400-2007车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》、《GB/T18883-2002 室内空气质量标准》、《HJ583-2010固体吸附/热脱附-气相色谱》、《GB 50325-2010 民用建筑工程室内环境污染控制规范》等标准。
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作催化剂条件下，则少一个碳原子的奇 C
数 n 烷烃。没有碳酸盐岩的膏岩可以不存
在偶C优势。
e
主峰C也受母质类型影响。母质特别好
时，主峰C也很靠前，相反，母质不好时，
几 个 值 得 注 意 的 问 题
主峰C仍然较靠后。
f 在热演化过程中。Pr/Ph不是一直增高，
Pr/nc17 和 Ph/nc18 也不是直线下降。在油 气生成过程中，先以Pr增长占优势，后以 Ph 增长占优势。所以 Pr/Ph 先是增加，随 后又下降。 Pr/nc17 和 Ph/nc18 在成熟门槛
（3）主峰碳数；
（4）碳优势指数（CPI值）； （5）奇偶优势（OEP）值； （6）（7）（C21＋C22）／（C28＋ C29）；（8）Pr／nC17；
（9）Ph／nC18
（10）姥植比Pr／Ph。
参数的计算
热 解 气 相 色 谱 仪
CPI＝1/2{[ΣC23- 31/ΣC22- 30]
热 解 气 相 色 谱 仪
要求比较高，需要对样品进行预 处理及提纯等先期工作，制约了 分析速度，使之不能够适应节奏 日益加快的录井现实需要，同时 也程度不同地改变了分析物质的 本来面目。
热解气相色谱仪综合了热解仪和
热 解 气 相 色 谱 仪
气相色谱仪的优势，不需要对样 品进行预处理，直接将样品中的 烃类热蒸发出来，利用毛细管柱 程序升温方法将原油中各个组份 分开鉴定，可以在分子水平上系 统评价样品性质。
OEP=1.10。
c 要注意差异消失。就是说有的样品，低
C 数部分奇偶优势已经消失，但高 C 数部
几 个 值 得 注 意 的 问 题
分没有消失，这意味着尚未成熟，这正是
用>nc23的高c数计算OEP值的原因。
d
并不是所有盐湖相生油岩都有偶C优势。
主要取决于是否有碳酸盐岩。研究表明， 在方解石作催化剂条件下，形成比原来酸 少两个碳原子的偶数Cn烷烃；而在蒙脱石
储层热解气相色谱资 料应用研究
汇报人：马友生
气 相 色 谱 概 述
一）色谱简史 二）气相色谱法的工作原理 三）气相色谱法的优点 四）气相色谱仪的基本组成 五）基本术语 六）怎样看谱图及谱图质量判别
色谱又名色层析，是一种由分离 分离植物叶色素而发明的技术。 几十年来，经过许多色谱工作者 的努力，色谱技术在各方面都有 了很大的发展，除了液相色谱外， 还产生了气相色谱。虽然分离对 象早已不限于有色的物质，但色 谱这个名称却保留了下来。
别，因此可以用其判断母质类型。Ⅲ型干 酪根生的油， Pr/nc17≥Ph /nc18，点群 落在图的左方；而 Ⅰ--Ⅱ1 型干酪根生成 的油。 Pr/nc17<Ph /nc18 ，点群落在图
的右方。
常用方法如下：
（1） 正构烷烃分布曲线法：
正构烷烃是油气的主要烃类组成，可以作为
油 源 对 比
关系。
油 源 对 比
油 源 对 比
在运移过程中，由于地质色层效应，
导致低C数n烷烃相对富集，这早已
油 气 运 移 判 断
成为大家所熟知。研究表明类异戊
间二烯烷烃也受运移的影响，可以 利用其变化情况判断油气运移。
根据华北油田的研究成果，Pr/Ph、i轻/i重，
似乎也随运移而变化，这从廊固和饶阳两个
nC9 nC10 nC11
如 何 看 谱 图
nC12 nC13 nC14 nC15 nC16
nC17 Pr nC18 Ph nC19 nC20 nC21 nC22 nC23 nC24 nC25 nC26 nC27 nC28 nC29 nC30 nC31
nC32
nC33
nC34
衡量一张气相色谱谱图质量的好坏。 主要看以下几点：
不 同 类 型 原 油 的 识 别
2.
0 1 C n
1 C n
2 1 C n 3 1 C n 4 1 C n 5 1 C n 6 1 C n 7 1 C n r P 8 1 C n h P 9 1 C n 0 2 C n 1 2 C n 2 C n 3 2 C n 4 2 C n 5 2 C n 6 2 C n 7 2 C n 8 2 C n 9 2 C n 0 3 C n 1 3 C n 2 3 C n 3 C n
凹陷的对比，看得清楚，对于运移距离近，
油 气 运 移 判 断
没有发生分异作用的饶阳凹陷原油。Pr/Ph全 部<1，多数<0.7。i轻/i重全部<0.5，点群和 生油岩落在一起，而经历了一定距离运移的
廊固凹陷原油，相对富集了低C数类异戊间二
烯烷烃。该凹陷52个生油岩中只有6个Pr/Ph >1.2。而i轻/i重全部≤0.5，多数<0.4。原 i轻/i重全部>0.5，最高达3.08。点群和生油 岩截然分开。
油则不同，其Pr/Ph 全部>1.2，最高达5.94。
热解气相色谱资料
在储集岩录井中的应用
气 相 井色 中谱 的资 适料 用在 范储 围集 岩 录
一）识别不同类型的原油 二）
排除添加剂污染影响，
识别真假油气显示
三）储集层流体性质的判
别
不 同 类 型 原 油 的 识 别
1 C n 2 1 C n 3 1 C n 4 1 C n 5 1 C n 6 1 C n 7 1 C n r P 8 1 C n h P 9 1 C n 0 2 C n 1 2 C n 2 C n 3 2 C n 4 2 C n 5 2 C n 6 2 C n 7 2 C n 8 2 C n 9 2 C n 0 3 C n 1 3 C n 2 3 C n 3 C n
1.京津霸型：
1.
京津霸型：
不 同 类 型 原 油 的 识 别
这种原油成熟度高，低比重、低粘度、 低硫、低胶质沥青质、高含蜡，其色谱分 析特征是： A、在类异戊间二烯烷烃中，姥鲛烷多于 植烷， Pr/Ph 普遍大于 1 ；低碳数的法呢烷 （ iC15）、 异 1 6 烷 （ iC16） 和 降 姥 鲛 烷 （iC18）相对较高，iC15+16+18/iC19+20比值一 般为0.6—1.64；Pr/nC17和Ph/nC18普遍小于 1。 B、正构烷烃主峰碳数低，主要是C17，也 有C16、C15、C14等更低的碳数；色谱图呈 单峰形；轻重比∑C21－／∑ C22＋普遍大 于1，凝析油更可以达到7以上。
附近则逐渐降低，到湿气带附近，又略有
上升趋势。
正烷烃、类异戊间二烯烷烃一些
母 质 类 型 划 分
指标，都受母质的影响。因此，
可以用它们研究母质类型。
常用的指标有：
a C数分布曲线或轻/重比 n烷烃中低C数成分占优势轻/重比小。
母 质 类 型 划 分
研究表明，低等水生生物富含类脂化合物， b Pr/Ph：烃源岩研究表明， Pr/Ph与母质 即使埋深已达4000-5000m，正处在生油高 峰阶段的生油岩，其 Pr/Ph 比也仍然 <1 ； 其Pr/Ph比也多>1。
a 看基线是否飘移，基线越平直越好；
谱 图 质 量 判 别
b
看姥鲛烷和n—c17烷，植烷和n—c18烷两
பைடு நூலகம்
对峰的分离度。分离度越高越好，一般 Pr 和 n—c17峰高分离度应>50%，即分到半峰高以 下；
c 看峰形是否对称。高C数峰形是否变宽，
峰形应对称，高C数峰形变宽幅度不大。
单纯的气相色谱仪器对样品的
晋县型：
2 3 C n
3 C n
不 同 类 型 原 油 的 识 别
3. 晋县型：
晋县型原油的生成环境与前两类有很大的不 同，成熟度比前两类都要低，原油比重高，粘度 高，非烃沥青质含量占 50% 以上，含硫量大大高 于京津霸型和饶阳型原油，其色谱分析特征为： （1）明显的植烷优势，Pr/Ph小于1。
比值一般为 0.21 —0.64；Pr/nC17>0.6和Ph/nC18>1，
（2）色谱图呈不对称双峰形；正构烷烃主峰碳数 高，主要是C22或C23，还有一个次主峰一般为 C17或C18；轻重比∑C21－／∑ C22＋普遍小于1。
不 同 类 型 原 油 的 识 别
3.
1 C n 2 1 C n 3 1 C n 4 1 C n 5 1 C n 6 1 C n 7 1 C n r P 8 1 C n h P 9 1 C n 0 2 C n 1 2 C n 2 C n 3 2 C n 4 2 C n 5 2 C n 6 2 C n 7 2 C n 8 2 C n 9 2 C n 0 3 C n 1 3 C n
饶阳型：
2. 饶阳型：
这种原油母质类型较好，成熟度比京津霸型原 油略低，比重、粘度、含硫量、胶质、沥青质含 量比京津霸型原油略高，其色谱分析特征为： （1）姥鲛烷少于植烷，Pr/Ph一般小于0.6；低碳 数类异戊间二烯烷烃相对较少， iC15+16+18/iC19+20 比京津霸型高。
不 同 类 型 原 油 的 识 别
分析过程
热 解 气 相 色 谱 仪
首先利用热解装置将岩样加热
到300℃，再通过分流处理后
利用毛细管色谱柱将各个单体
组分分开由FID检测器分别检
测；最后由微机资料处理系统
进行处理给出分析结果。
提供的地化参数
（1）组份分析曲线； （2）碳数范围；
热 解 气 相 色 谱 仪