高纯气体乙烷及丙烷裂解的动力学研究.pdfVIP

3l2 断 块 油 气 田 2013年 5月 用天然气组分和碳同位素组成来确定其地球化学特征 在压力为 50MPa条件下，温度均为 25℃升至 250oC 和成因[7-91。其中，乙烷及丙烷碳同位素对生气母质的 (10．0h)，250℃升至600℃(17．5h)，升温速率 20C／h 。 基础性要高于甲烷，并且受次生改造作用较弱 ，具有良 2 结果和讨论 好的成因意义[1~14]。 2．1 乙烷和丙烷的生烃动力学 1 实验设计 乙烷、丙烷设定的取样温度范围分别为460～560 1．1 样 品 ℃，440～540℃(实际有少许偏差)，每隔 20cC取得一个 高纯气体 乙烷 (C2H)与丙烷 (C3H)实验样 品，来 样品驯[，分别获得 6个温度点的样 品，其产率值为测得 自肇庆市高能达化工有限公司，纯度为99％以上 。 各组分 的相对体积分数 (见表 1、表 2)。将 乙烷、丙烷不 1_2 装置 同取样点的各组分与总天然气组分体积分数求 比值 本实验在中国科学院广州地球化学研究所完成 (见表3、表4)，并绘图观察变化趋势 (见图 1)。 实验装置总体分为 2个系统 ：升温热解系统 (金管一 由表3、表 4可 以看出非常明显的差异：高纯 乙烷 高压釜限定体系实验装置 [)与产物分析测试系统 。 样品在温度 560℃时剩余的量 占总烃量的70．4％，而 1)升温热解系统。该系统可分为 3部分 ：用以容纳 在 540℃时，剩余的量 占总烃量的87．2％；高纯丙烷样 样品的金管．高压釜、加热升温及控制温度系统和加压 品在温度540oC时，剩余的量 占总烃量的 15．4％。同样 及压力保持系统 [墙]。该系统为美 国加州理工学院与中 的升温裂解速率下，相 同温度点上，乙烷样品的剩余 比 国科学院广州地球化学研究所联合研发。 例远高于丙烷样品。 2)分析测试系统。该系统可分为气体采集 ]、色谱 如图 1a所示 ，乙烷、丙烷样 品生成 的甲烷产量均 分析和同位素分析 3部分。 随温度升高而升高。在480℃左右，甲烷产率均开始明 1．3 条件与方法 显升高 ，之后快速升高 ，并且相 同温度下丙烷生成的甲 为便于对 比，将乙烷与丙烷设计相同的升温程序 。 烷要明显高于乙烷生成的甲烷 。 表 1 高纯 乙烷 (C2H6)样 品随温度变化的组分产率 第 20卷第 3期 王英超 ，等．高纯气体 乙烷及丙烷裂解 的动力学研 究 3l3 如图 1b所示 ，乙烷 、丙烷样品总体上均呈裂解成 表 4 高纯C。H8样品甲烷、乙烷和丙烷与总烃体积分数 比 甲烷的趋势。丙烷样品的C／C值要高于乙烷样品的 体积分数 比 C／C值 ，丙烷样品较乙烷样品随温度上升得更快 。 样品点 ℃