Состав углеводородных газов сухого пиролиза керогена доманикового сланца после гидротермального эксперимента

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом пиролитической газовой хроматографии исследован состав углеводородных газов, образующихся в результате 800°С-ного пиролиза остаточного керогена доманикового сланца, предварительно подвергшегося гидротермальному воздействию при температурах 250-375°С. Гидротермальное воздействие на сланец затрагивает структуры керогена, ответственные за образование при 800°С-ном пиролизе газов состава С2+, начиная с температуры в автоклаве 300-325°С. Рост температуры гидротермального воздействия на сланец ведет к монотонному нарастанию отношения С1/С2+ в продуктах 800°С-ного пиролиза остаточного керогена. Выход метана при пиролизе не коррелирует с содержанием алкильных структур, определенном в керогене по данным ИК-спектроскопии, а выход газов С2+ линейно зависит от содержания алкильных структур.

Об авторах

Д. А. Бушнев

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН

Email: boushnev@geo.komisc.ru
Komi Republic, 167982, Syktyvkar, Russia

Н. С. Бурдельная

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН

Email: petrochem@ips.ac.ru
Komi Republic, 167982, Syktyvkar, Russia

А. А. Ильченко

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН

Email: petrochem@ips.ac.ru
Komi Republic, 167982, Syktyvkar, Russia

Я. Д. Сенникова

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН;Сыктывкарский государственный университет имени Питирима Сорокина

Автор, ответственный за переписку.
Email: petrochem@ips.ac.ru
Komi Republic, 167982, Syktyvkar, Russia; Komi Republic, 167001, Syktyvkar, Russia

Список литературы

  1. Galimov E.M. Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks // Chem. Geol. 1988. V. 71. № 1-3. P. 77-95. https://doi.org/10.1016/0009-2541(88)90107-6
  2. Галимов Э.М. Источники и механизмы образования углеводородных газов в осадочных породах // Геохимия. 1989. № 2. C. 163-180.
  3. Behar F., Vandenbroucke M., Teerman S.C., Hatcher P.G., Leblond C., Lerat O. Experimental simulation of gas generation from coals and a marine kerogen // Chem. Geol. 1995. V. 126. № 3-4. P. 247-260. https://doi.org/10.1016/0009-2541(95)00121-2
  4. İnan S. Gaseous hydrocarbons generated during pyrolysis of petroleum source rocks using unconventional grain-size: implications for natural gas composition // Org. Geochem. 2000. V. 31. № 12. P. 1409-1418. https://doi.org/10.1016/S0146-6380(00)00070-X
  5. Lewan M.D. Laboratory simulation of petroleum formation - hydrous pyrolysis // In: Orgаnic Geochemistry. Engler M.H., Macko S.A. Еds. New York: Plenum 1993. P. 419-442.
  6. Stalker L., Larter S.R., Farrimond P. Biomarker binding into kerogen: evidence from hydrous pyrolysis using heavy water (D2O) // Org. Geochem. 1998. V. 28. № 3-4. P. 239-253. https://doi.org/10.1016/S0146-6380(97)00103-4
  7. Koopmans M.P., Carson F.C., Sinninghe Damsté J.S., Lewan M.D. Biomarker generation from type II-S kerogens in claystone and limestone during hydrous and anhydrous pyrolysis // Org. Geochem. 1998. V. 29. № 5-7. P. 1395-1402. https://doi.org/10.1016/S0146-6380(98)00187-9
  8. Behar F., Roy S., Jarvie D. Artificial maturation of a type I kerogen in closed system: mass balance and kinetic modeling // Org. Geochem. 2010. V. 41. P. 1235-1247.
  9. Бушнев Д.А., Бурдельная Н.С., Шанина С.Н., Макарова Е.С. Генерация углеводородных и гетероатомных соединений высокосернистым горючим сланцем в процессе водного пиролиза // Нефтехимия. 2004. Т. 44. № 6. С. 1-13
  10. Bushnev D.A., Burdel'naya N.S., Shanina S.N., Makarova E.S. Generation of hydrocarbons and hetero compounds by sulfur-rich oil shale in hydrous pyrolysis // Petrol. Chemisrty. 2004. V. 44. № 6. P. 416-425.
  11. Меленевский В.Н., Конторович А.Э., Хуанг В.-Л., Ларичев А.И., Бульбак Т.А. Аквапиролиз органического вещества рифейского аргиллита // Геохимия. 2009. № 5. С. 504-512
  12. Melenevsky V.N., Kontorovich A.E., Huang W.-L., Larichev A.I., Bul'bak T.A. Hydrothermal pyrolysis of organic matter in Riphean mudstone // Geochemistry Int. 2009. V. 47. № 5. P. 476-484.
  13. Бушнев Д.А., Бурдельная Н.С. Моделирование процесса нефтеобразования углеродистым сланцем доманика // Нефтехимия. 2013. Т. 53. № 3. C. 163-170. https://doi.org/10.7868/S0028242113030027
  14. Bushnev D.A., Burdel'naya N.S. Modeling of oil generation by Domanik carbonaceous shale // Petrol. Chemisrty. 2013. V. 53. № 3. P. 145-151. https://doi.org/10.1134/S096554411303002X.
  15. Бушнев Д.А., Бурдельная Н.С. Нефти и органическое вещество позднедевонских отложений Тимано-Печорского бассейна, сопоставление по молекулярным и изотопным данным // Нефтехимия. 2015. Т. 55. № 5. С. 375-382. https://doi.org/10.7868/S0028242115050032
  16. Bushnev D.A., Burdel'naya N.S. Crude oils and organic matter of Late Devonian deposits of the Timan-Pechora Basin: comparison by molecular and isotopic data // Petrol. Chemisrty 2015. V. 55. № 7. P. 522-529. https://doi.org/10.1134/S0965544115070038.
  17. Kotarba M.J., Lewan M.D. Sources of natural gases in Middle Cambrian reservoirs in Polish and Lithuanian Baltic Basin as determined by stable isotopes and hydrous pyrolysis of lower palaeozoic source rocks // Chem. Geol. 2013. V. 345. P. 62-76. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2013.02.023
  18. Бычков А.Ю., Калмыков Г.А., Бугаев И.А., Калмыков А.Г., Козлова Е.В. Экспериментальные исследования получения углеводородных флюидов из пород баженовской свиты при гидротермальном воздействии // Вестник Московского университета. 2015. Серия 4: Геология. № 4. C. 34-39
  19. Bychkov A.Yu., Kalmykov G.A., Bugaev I.A., Kalmykov A.G., Kozlova E.V. Experimental investigations of hydrocarbon fluid recovery from hydrothermally treated rocks of the bazhenov formation // Mosk. Univ. Geol. Bull. 2015. V. 70. № 4. P. 299-304.
  20. Бушнев Д.А., Бурдельная Н.С., Мокеев М.В. Результаты 13C ЯМР- и ИК-спектроскопии керогена верхнедевонских доманикитов Тимано-Печорского бассейна // Геохимия. 2019. Т. 64. № 11. С. 1146-1157. https://doi.org/10.31857/S0016-752564111146-1157
  21. Bushnev D.A., Burdel'naya N.S., Mokeev M.V. Results of 13C NMR- and FTIR-spectroscopy of kerogen from the upper devonian domanik of the Timan-Pechora Basin // Geochemistry Int. 2019. V. 57. № 11. P. 1173-1184. https://doi.org/10.1134/S0016702919110028.
  22. Burdel,naya N., Bushnev D., Mokeev M., Dobrodumov A. Experimental study of kerogen maturation by solid state 13C NMR-spectroscopy // Fuel. 2014. V. 118. P. 308-314. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2013.11.003
  23. Мухина Т.Н., Барабанов Н.Л., Бабаш С.Е. Пиролиз углеводородного сырья. М.: Химия, 1987. 240 с.
  24. Savage P.E. Mechanisms and kinetics models for hydrocarbon pyrolysis // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2000. V. 54. P. 109-126. https://doi.org/10.1016/S0165-2370(99)00084-4
  25. Liu J., Jiang X., Shen J., Zhang H. Pyrolysis of superfine pulverized coal. Part 1. Mechanisms of methane formation // Energy Convers. Manag. 2014. V. 87. P. 1027-1038. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.07.053
  26. Zhang L., Qi S., Takeda N., Kudo S., Hayashi J., Norinaga K. Characteristics of gas evolution profiles during coal pyrolysis and its relation with the variation of functional groups // Int. J. Coal Sci. Technol. 2018. V. 5. P. 452-463. https://doi.org/10.1007/s40789-017-0175-0
  27. Hodek W., Kirschstein J., van Heek K.H. Reactions of oxygen containing structures in coal pyrolysis // Fuel. 1991. V. 70. P. 424-428. https://doi.org/10.1016/0016-2361(91)90133-U
  28. Holstein A., Bassilakis R., Wójtowicz M.A., Serio M.A. Kinetics of methane and tar evolution during coal pyrolysis // Proc. Combust. Inst. 2005. V. 30. P. 2177-2185. https://doi.org/10.1016/j.proci.2004.08.231

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах