專利名稱：一種分離原油或巖石抽提物中的甾烷和藿烷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用NaY分子篩一次性分離原油或巖石抽提物中的留烷和藿烷的 方法。留烷和藿烷是原油和巖石抽提物中很重要的一類生物標(biāo)記化合物，通過對(duì)留烷和 藿烷的研究，可以確定石油的母質(zhì)類型、沉積環(huán)境以及成熟度等方面的信息，是油源對(duì)比和 油氣二次運(yùn)移等研究的主要目標(biāo)化合物。隨著單體烴穩(wěn)定同位素測(cè)定技術(shù)的發(fā)展，油氣地 球化學(xué)工作者開始生物標(biāo)記化合物同位素的研究，以得到更多、更詳盡的信息，解決過去不 能解決的難題。要實(shí)現(xiàn)留烷和藿烷的穩(wěn)定同位素測(cè)定，必須把它從石油或者巖石抽提物中 分離出來，排除其共餾組分的干擾。在國(guó)外，KenigF.等利用超穩(wěn)Y分子篩填料在高效液相 色譜上分離出留烷和藿烷，實(shí)現(xiàn)了其同位素的測(cè)定。但Keniing F.等所用的超穩(wěn)Y分子篩 國(guó)內(nèi)無法購買，國(guó)產(chǎn)的超穩(wěn)Y分子篩無法重復(fù)其結(jié)果。另一家實(shí)現(xiàn)留烷和藿烷穩(wěn)定同位素 測(cè)定的是美國(guó)斯坦福大學(xué)的油氣地球?qū)嶒?yàn)室，Moldowan J.M.在北京召開的AAAPG地球化 學(xué)國(guó)際會(huì)議上展示了結(jié)果，但如何分離得到的留烷只字不提，屬于保密技術(shù)，只提供對(duì)外服 務(wù)。在國(guó)內(nèi)，熊永強(qiáng)等對(duì)克拉瑪依油田的特殊樣品進(jìn)行了藿烷的富集，但沒有得到留烷。我 們自己的實(shí)驗(yàn)室也做了這方面的研究，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了四種分子篩具有富集分離留烷和藿 烷的能力，但分離的效果各不相同，本發(fā)明利用NaY分子篩可以一次性實(shí)現(xiàn)對(duì)留烷和藿烷 的分離研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是利用國(guó)產(chǎn)分子篩實(shí)現(xiàn)留烷和藿烷的分離，為疊合盆地等復(fù)雜地 區(qū)的油氣母質(zhì)來源、成藏等過程的研究提供新的技術(shù)支持。留烷與藿烷的結(jié)構(gòu)非常相近，其結(jié)構(gòu)式如下圖所示，同碳數(shù)的留烷和藿烷在吸附 色譜上的保留行為非常相近，傳統(tǒng)的方法很難將結(jié)構(gòu)相近的留烷與藿烷分開。本發(fā)明利用 甾烷和藿烷分子直徑的差異，利用國(guó)產(chǎn)的NaY分子篩實(shí)現(xiàn)了甾烷和藿烷的分離。甾烷和藿烷分子結(jié)構(gòu)式NaY分子篩分離甾烷和藿烷的過程1、原油或者巖石抽提物80mg，用6. Og顆粒直徑100-200目的硅膠裝填柱子，15ml
背景技術(shù)：
甾燒正己烷淋洗制備出飽和烴；2、在氮吹儀上揮發(fā)溶劑，稱量飽和烴的質(zhì)量，取飽和烴質(zhì)量100倍的ZSM分子篩裝 填柱子，20ml異辛烷淋洗制備出異構(gòu)烴；3、在氮吹儀上揮發(fā)溶劑，稱量異構(gòu)烴的質(zhì)量；4、稱取約3. Og的NaY分子篩裝填柱子，異構(gòu)烴8. Omg吸附在80mg的粗粒硅膠上； 用冷的正戊烷轉(zhuǎn)入到NaY分子篩的柱子上，用冷正戊烷沖淋；5、先沖15ml得到甾烷，柱內(nèi)分子篩樣品用正戊烷抽提至少10小時(shí)后，抽提液濃縮
后得到部分三環(huán)萜烷和藿烷。前四步柱層析所用的柱子要求接氮?dú)饧訅?柱子示意圖見附圖1)，淋洗液流出速 度為2-3滴/秒，裝填柱子所用的填料在使用前需活化最少4小時(shí)，活化溫度分別是硅膠， 2000C ；ZSM 分子篩，450°C ；NaY 分子篩，450°C。發(fā)明的核心是第3、4、5步，即應(yīng)用國(guó)產(chǎn)的NaY分子篩做填料，分別分離制備出甾烷 和藿烷。發(fā)明效果對(duì)NaY分子篩富集分離出的留烷和藿烷進(jìn)行色譜-質(zhì)譜鑒定(選擇離子涵蓋飽和 烴組分檢測(cè)的所有離子)，甾烷的鑒定圖譜見附圖2，藿烷的鑒定圖譜見附圖3。同NaY分離 富集前的總離子流圖比較可以看到本發(fā)明能有效的分離和富集留烷和藿烷，使同位素的 測(cè)定成為可能。分離效果和Moldowan J.M.在AAPG地球化學(xué)國(guó)際會(huì)議上展示的譜圖效果 相比(參考文獻(xiàn)幻基本一致，說明利用國(guó)產(chǎn)的NaY分子篩分離留烷和藿烷是可行的，能夠 有效地分離富集留烷和藿烷。本方法所富集藿烷的方法和文獻(xiàn)3的方法相比，改用NaY分 子篩，操作更為簡(jiǎn)單、方便。


圖1.分離柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖2. NaY分子篩分離出甾烷的色譜-質(zhì)譜總離子流圖；圖3. NaY分子篩分離出藿烷的色譜-質(zhì)譜總離子流圖；圖4.去除正構(gòu)烴未經(jīng)分子篩處理的樣品色譜-質(zhì)譜總離子流具體實(shí)施例方式1、原油或者巖石抽提物80mg，用6. Og顆粒直徑100-200目的硅膠裝填柱子，15ml 正己烷淋洗制備出飽和烴；2、在氮吹儀上揮發(fā)溶劑，稱量飽和烴的質(zhì)量，取飽和烴質(zhì)量約100倍的ZSM分子篩 裝填柱子，20ml異辛烷淋洗制備出異構(gòu)烴；3、在氮吹儀上揮發(fā)溶劑，稱量異構(gòu)烴的質(zhì)量；4、稱取約3. Og的NaY分子篩裝填柱子，異構(gòu)烴8. Omg吸附在約80mg的粗粒硅膠 上；用冷的正戊烷轉(zhuǎn)入到NaY分子篩的柱子上，用冷正戊烷沖淋。5、先沖15ml得到留烷，柱內(nèi)分子篩樣品用正戊烷抽提至少10小時(shí)后，抽提液濃縮
后得到部分三環(huán)萜烷和藿烷。前四步柱層析所用的柱子要求接氮?dú)饧訅?柱子示意圖見附圖1)，柱子是由氮?dú)膺B接頭1和柱身4構(gòu)成，由氮?dú)膺B接頭下方的磨頭2和柱身上方的磨口 3將氮?dú)膺B接頭和 柱身連接。淋洗液流出速度不大于1-2滴/秒。裝填柱子所用的填料在使用前需活化最少 4小時(shí)，活化溫度分別是硅膠，2000C ；ZSM分子篩，450°C ；NaY分子篩，350°C。NaY分子篩分離出甾烷的色譜-質(zhì)譜總離子流見圖2。其中 藿烷22S 藿烷22S 藿烷22S 藿烷22S
(I)5α，14 α，17 0-膽甾烷205 (3)5α，14β，17β-膽甾烷 20S (5) 13 β，17 α-重排谷甾烷20R (7)5 α，14 α，17 0-麥角甾烷205 (9)5α，14β，17β-麥角甾烷 20S
(II)5α，14α，17α-谷甾烷20S ； (13)5α，14β，17β-谷甾烷 20S ；
(2)5α，14β，17β-膽甾烷 20R; (4)5 α，14 α，17 0-膽甾烷201 ; (6) 13 β，17 α-重排谷甾烷20S ； (8)5α，14β，17β-麥角甾烷 20R; (10) 5 α，14 α，17 α -麥角甾烷 20R (12)5α，14β，17β-谷甾烷 20R; (14) 5 α ,14 α，17 0-谷甾烷201 ;
(15)伽馬蠟烷
NaY分子篩分離出藿烷的色譜-質(zhì)譜總離子流見圖3。 其中
(1)17 α (H)，21 β (H) -30-降藿烷； (3) 17 β (H)，21 α (H)-藿烷；
(2) 17 α (H)，21 β (H)-藿烷；
(4) 17 α (H)，21 β (H) -29-升藿烷 22S ；
(5) 17 α (H)，21 β (H) -29-升藿烷 22R ；
(7) 17 β α (H) ,21 α (H) _29_ 升藿烷 22S+22R
(9) 17 α (H)，21 β (H) -29- 二升藿烷 22R ；
(11) 17 α (H)，21 β (H) _29_ 三升藿烷 22R ；
(13) 17 α (H)，21 β (H) -29-四升藿烷 22R ；
(6)伽瑪蠟烷 (8) 17 α (H) ,21 β (H) -29- 二升
(10) 17 α (H) ,21 β (H) -29-三升
(12) 17 α (H), 21 β (H) -29-四升
(14) 17 α (H)，21 β (H)-29-五升
(15) 17 α (H)，21 β (H)-29-五升藿烷 22R ; (16) β-胡羅卜烷 去除正構(gòu)烴未經(jīng)分子篩處理的樣品色譜-質(zhì)譜總離子流見圖4。
權(quán)利要求
1. 一種分離原油或巖石抽提物中的留烷和藿烷的方法，其特征在于(1)、原油或者巖石抽提物80mg，用6. Og顆粒直徑100-200目的硅膠裝填柱子，15ml正 己烷淋洗制備出飽和烴；O)、在氮吹儀上揮發(fā)溶劑，稱量飽和烴的質(zhì)量，取飽和烴質(zhì)量約100倍的ZSM分子篩裝 填柱子，20ml異辛烷淋洗制備出異構(gòu)烴；(3)、在氮吹儀上揮發(fā)溶劑，稱量異構(gòu)烴的質(zhì)量；(4)、稱取約3.Og的NaY分子篩裝填柱子，異構(gòu)烴8. Omg吸附在約80mg的粗粒硅膠上； 用冷的正戊烷轉(zhuǎn)入到NaY分子篩的柱子上，用冷正戊烷沖淋；(5)、先沖15ml得到留烷，柱內(nèi)分子篩樣品用正戊烷抽提至少10小時(shí)后，抽提液濃縮后 得到部分三環(huán)萜烷和藿烷；前四步柱層析所用的柱子接氮?dú)饧訅?，壓力?. 3MP ；淋洗液流出速度不大于2-3滴/ 秒，裝填柱子所用的填料在使用前需活化最少4小時(shí)，活化溫度分別是硅膠，200°C;ZSM分 子篩，450°C ；NaY 分子篩，450°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分離原油或巖石抽提物中的甾烷和藿烷的方法，取原油或巖石抽提物80mg，用6g顆粒直徑100-200目的硅膠裝填柱子，15ml正己烷淋洗制備出飽和烴；在氮吹儀上揮發(fā)溶劑，稱量飽和烴的質(zhì)量，取飽和烴質(zhì)量約100倍的ZSM分子篩裝填柱子，20ml異辛烷淋洗制備出異構(gòu)烴；在氮吹儀上揮發(fā)溶劑，稱量異構(gòu)烴的質(zhì)量；稱取約3.0g的NaY分子篩裝填柱子，異構(gòu)烴8.0mg吸附在約80mg的粗粒硅膠上；用冷的正戊烷轉(zhuǎn)入到NaY分子篩的柱子上，用冷正戊烷沖淋；根據(jù)不同的量分別收集所需的不同的樣品，最先收集的是甾烷，最后收集的是藿烷；經(jīng)色譜-質(zhì)譜檢測(cè)，其分離效果很好，與國(guó)外展示的分離譜圖效果相比基本一致。
文檔編號(hào)B01D15/10GK102101877SQ20091024274
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者于菡, 王匯彤, 趙麗娜, 魏彩云, 黃凌 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司