周亚斌(大庆油田化工集团轻烃分馏分公司化验中心, 黑龙江 大庆 163411)
轻烃分析技术在化工领域上的应用
周亚斌(大庆油田化工集团轻烃分馏分公司化验中心, 黑龙江 大庆 163411)
摘要:随着我国化工领域的发展,用于对轻烃的分析技术也有了显著的突破。轻烃分析技术不但可以实现宏观上能够清晰的确定轻烃组分的分布,以及体积分数,还能以分子的微观角度对储集层的性质加以较好的判别,可以说轻烃分析技术具有一定的技术优势。文章对轻烃分析技术进行了简要的分析,同时还对轻烃分析参数评价分析进行了详细的论述,对轻烃参数选择和应用进行了相应的阐述,文章的最后还对轻烃分析技术的未来发展前景进行了简要的论述。
关键词:轻烃分析;化工;参数
最近几年来,伴随着科学技术的飞速发展,我国科学技术取得了非常不错的成绩。轻烃分析技术在化工领域上的应用可以说非常广泛。在对罐顶气样品通入气相色谱仪器后,会跟着载气进入到一个毛细管色谱柱中,当烃组分的分子与毛细管色谱柱中的固定相相遇后,就必然会产生一定的物理和化学变化,例如产生吸附现象,或是溶解现象。具有类似结构且性能相似的组合分子,就会反复的游走在两相之间,不断的的进行分配和融合,这样可以在一定程度上促使并加快了轻烃各组分分子的运动,使其在不断的运行和反应中,不断加大分离的程度,最终实现有效的分离,在完成了彻底分离后,各组分就会在严格程序的引导下,按顺序接受FID检测器的检测,最终得出的检测信号会由专门工作人员负责接收工作和后期的处理工序,最终就可以得到各油气组分分析的相关详细数据。轻烃分析一般来说都是采用的GC- 17A 气相色谱分析仪器,这种仪器甚至可以在一次的实验过程中就能检测出100多个涉及到的直接参数。这样看来轻烃气相色谱分析原理在化工领域上的应用发挥着不可估量的作用。
影响原油轻烃化合物中含量及其分布状况的因素众多,并不仅是受到原油成因类型这一要素的影响,另外在一定程度上还受到热演化以及生演化强度这两个因素的制约。简单来说,同样区域的同个层位,样品所接收到的热演化程度也是同样的,但由于是不同的样品,因此轻烃的参数也会产生一定的差异,这和储集层性质存在着不可分割的关系。原油中的轻烃成分具体来说是由正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳烃四部分等多种成分组合而成,这些成分的汇集可以说构成了原油的主要成分。尤其是在C6~C9范围内的单体烃类,该系列的分子相对百分含量在一定程度上来说甚至可以在原油中达到所谓的最高值。在化工领域中开展应用时,一般会借助轻烃组分本身具备的属性(例如沸点、溶解度、化学稳定性等)来做下一步的研究,如研究在不同的环境下的轻烃参数变化,以及不同储集层性质下的轻烃参数变化和规律。由于这个数据的变化规律在一定程度上可以说是判别储集层性质的理论依据。轻烃的绝对含量,就是轻烃各组分的体积分数,它在一定程度上会直接受到来自四个方面的影响,主要是:第一,油砂的含油丰度;第二,原油的性质;第三,温度变化;第四,轻质烃类散失程度。轻烃的含量比对只会受原油组分这一个因素的影响和制约。相对含量是不同于绝对含量的一个概念,具有很大区别的物理意义,在后期的化工生产的过程中,需要综合考虑两者的客观原因,然后再做出比较全面的措施来加以利用。
轻烃分析技术从宏观上加以分析的话,不但都可以对轻烃组分的分布进行确定,还可以对其的浓度加以确认。从微观上分析,可以以分子级直至官能团的身份,采取间接的判别方式,不但实现对储集层的性质的确定,也可以实现对已开发油层的水洗水淹程度的确定。这样,就可以实现一个参数的多层面对比,以及一个层面的多参数对比,来验证一个问题,这也是该项分析法中最具独特的一个方法。但如何选择这个具有代表性的储集层评价参数,毋庸置疑这项工作是非常艰难的,众所周知,参数是个关键性要素,因此其选择的正确性,就在很大程度上影响着轻烃分析技术应用到实际化工中领域中的情况。一般来说,在进行储集层和水淹层的评价时,往往选择的轻烃参数都是比值参数,就是通过采用轻烃不同化合物进行比值对比,然后得出数据进行分析,并从中分析出不同的储集层会产生什么样的变化,总结出规律。因此,在对比值参数进行确定时,化工实验中的人员,一定要注意要将碳数范围里面最接近的烃组分加以对比,只有这样,才能对温度有很好的把控,在最大程度上降低烃受到这些客观因素的影响。同时还需要用物理化学性质差异存在较大的参数进行相应的对比,这样在一定程度上可以更加充分的体现出参数的变化情况。
轻烃分析技术在化工领域上的应用最近几年来得到了广泛的运用,究其原因是因为轻烃分析技术不但用样量少,而且操作比较简单,该项技术的速度也比较快,同时在一定程度上应用挑选的参数也比较多,而且同等技术必选的过程中可以知道轻烃分析技术的成本是最低的。可以说轻烃分析技术汇集众多的优点,这项技术值得在化工领域广泛的推广和应用。
参考文献:
[1]傅献彩,沈文霞,姚天扬.物理化学[M].北京:高等教育出版社,1991:934-968。
[2]李广之.轻烃地球化学场的形成和特征[J].石油与天然气地质,1999,(1):66-69.
个人简历:周亚斌(1973- ),女,毕业于东北石油大学,化学工程,在化验中心从事轻烃分析工作,研究也是轻烃分析。