苯并噻吩的简介( 二 ) _苯并噻吩的气相色谱保留时间是什么

一、富硫干酪根早期成烃机理
尽管在所研究的某些烃源岩的干酪根中，其S/C原子比大于0.04，属于富硫干酪根，但是这些样品的芳烃馏分中并没有检测到较高含量的有机硫化物如长链的四氢噻吩和长链噻吩等，这部分烃源岩与真正的富硫重质原油之间没有成因上的联系。因此，就本专题所研究的烃源岩样品及其性质而言，还难以阐述清楚江汉盆地重质富硫原油的形成机理。这里我们主要依据Nelson等(1995)曾以S/C原子比为0.052的Monterey页岩(除去碳酸盐矿物)进行热模拟实验的结果来讨论这一问题。
所研究的Monterey页岩样品是一个未成熟烃源岩，镜质体反射率Ro为0.25%，抽提物含量为10.7mg/g岩。在模拟实验以前，并先除去岩石中的碳酸盐矿物，然后以25℃的温度间隔从125℃升至360℃进行含水热解模拟实验。
实验结果表明，总抽提物的含量随温度升高而增加，至275℃达最大值，此后开始下降(表7-3) 。值得注意的是所生成的沥青中极性组分占绝对优势，反映出抽提物含量随温度增长的过程中实际上也是极性组分含量增加的过程，它的浓度由1.23mg/g岩增到62.0mg/g岩，所生成的沥青中饱和烃和芳烃含量也呈现出增加的趋势，但增加幅度相当小，表明在这一过程中发生的反应主要是形成富硫大分子而不是分子量小的有机硫化物。
表7-3 模拟实验过程中沥青含量和组成特征的变化(mg/g岩)
新生沥青的元素分析结果表明(表7-4)，从125～275℃，新生沥青中的硫含量逐渐增加，在250℃达到最大值，S/C原子比由0.034 增至0.059，表明这一阶段所生成的沥青主要是因干酪根中的多硫化物发生S—S链断裂形成富硫大分子极性化合物；在温度大于250℃以后，沥青的S/C原子比开始下降，至360℃时则降至0.037 。沥青中S/C原子比的下降可能意味着发生了硫—硫和硫—碳键的断裂，并生成了有机硫化物。而干酪根中的S/C原子比则随温度的升高而不断下降，在175～275℃下降幅度最大，由0.046 下降至0.020；在温度大于300℃以后，S/C原子比基本保持恒定，稳定在0.017(图7-6)，由此反映出，干酪根中具有较低活化能的含硫结构在300℃以前即基本被裂解下降，而残留在干酪根中的硫都是那些具有较高活化能的相对稳定的结构单元，它们只有在较高的温度(或成熟度)条件下才能脱落下来。
表7-4 模拟实验过程中沥青和干酪根有机元素组成特征的变化
图7-6 沥青和干酪根中S/C原子比温度的变化
实线为干酪根样品；虚线为沥青
而不同温度条件下所生沥青和残留干酪根有机硫结构单元的分析结果表明(采用XANES，X-衍射吸收近边缘结构光谱，X-ray absorption near structure spectroserpy)，温度小于250℃的干酪根中具有丰富的多硫化物结构和硫化物结构单元，此后则明显下降，反映出多硫化物结构单元是不稳定的，它在低温条件下易于脱落进入沥青中，而噻吩结构单元的含量在整个模拟实验范围内相对较为稳定，硫氧化物含量有所下降，但变化幅度不大。但就生成的沥青而言，在125～275℃范围内，多硫化物和硫化物的含量明显增加，并达最大值，此后其含量有所下降，这与干酪根中这类结构单元的含量变化恰恰相反。这就直接证实了干酪根中多硫化物结构的不稳定性及在低温条件下即可发生降解的事实。沥青中噻吩结构单元的含量除了在 250℃和 325℃两样品中较高外，在其他温度条件下与干酪根中相当(图7-7)，反映出地质样品中噻吩类化合物的形成，温度并不是决定性的因素。干酪根Py-GC(FID和FPD)分析结果表明，噻吩类化合物出现在温度小于360℃的样品中，而且在温度小于300℃时，C—C键不会发生明显的裂解，在这一阶段发生的主要变化是S—S和S—C键的断裂形成各类有机硫化物。
为了研究硫含量随模拟温度变化的原因，Nelson等(1995)计算了干酪根、沥青和无机态的硫在总沉积硫中的比例。在未加热的沉积物中，沉积硫主要与干酪根伴随，少量的硫以黄铁矿的形式存在(吸附H2S 量忽略不计) 。在温度小于150℃时，所有硫可能都与新生沥青无关，但是在温度大于150℃以后，干酪根中键合的硫含量明显下降(从3.0%下降至225℃的1.8%)，而在此期间可溶有机质中硫含量增加很少，干酪根中减少的这部分硫主要是以H2S的形式被释放出来。温度超过250℃后，干酪根中的硫进一步下降，而沥青中硫含量则随之增加，在275℃达到峰值，这一最大值与沥青产率最大值一致，尤其是极性组分。超过275℃，干酪根和沥青中的硫含量均下降，而无机硫则增加。从原始样品到360℃的残渣中，干酪根中硫减少了约4倍。