.png){kind=logo}
Кинетический анализ
Кинетический анализ с использованием HAWK
Компания Wildcat Technologies разработала прибор HAWK для пиролиза, ТОС и кинетического анализа. При использовании HAWK кинетический анализ начинается с пиролиза образцов материнской породы с использованием как минимум 3 скоростей нагрева.
Затем файлы данных обрабатываются в соответствии с уравнением Аррениуса (k = A x exp(Ea/RT), которое выражает количественную связь между скоростью реакции (k) и температурой (T)
Глобальная химическая кинетика ископаемого топлива:
Как моделировать созревание и пиролиз
В этой книге рассказывается о происхождении и химической структуре осадочного органического вещества, о том, как эта структура связана с соответствующими моделями химических реакций, как получить данные о реакциях, не загрязненные тепло- и массопереносом, и как преобразовать эти данные в глобальные кинетические модели, которые экстраполируются на широкий диапазон температур. диапазоны. Он также показывает приложения для переработки горючих сланцев, угля и других тяжелых ископаемых видов топлива на месте и над землей. ПОЛУЧИТЬ КНИГУ
Это обеспечивает как их распределение энергий активации, так и связанный с ним фактор Аррениуса, которые затем используются для расчета скорости разложения керогена. В уравнении Аррениуса A — это константа, называемая фактором Аррениуса (или фактором вероятности, или фактором частоты), Ea — энергия активации, а R — универсальная газовая постоянная (8,314 × 10-3 кДж·моль-1). К-1). Примером кинетического анализа являются анализы, проведенные на образцах формации Монтерей из Лайонс-Хед (рис. 3), которые показывают очень узкое распределение энергий активации, аналогичное классическому керогену типа II, при этом вся реакция разложения описывается от 2 до 4 основных энергий активации. (Джарви и Ланделл, 2000). Показано, что одна группа образцов формации Монтерей превращается в углеводороды при гораздо более низком тепловом воздействии, чем другие керогены (рис. 4).
Методология
После пиролиза (S1 (мг углеводородов/г породы), S2 (мг углеводородов/г породы), S3 (мг CO2/г породы), S4 (мг углерода/г породы) и Tmax (°C)) и TOC (масс. . %) измерения завершены, отобранные образцы породы оцениваются методом пиролиза открытой системы с использованием HAWK для определения кинетических параметров; они включают распределение энергий активации (Ea) и один фактор Аррениуса (A), которые используются для расчета скоростей разложения керогена с использованием уравнений скоростей и предполагаемой реакции первого порядка (Jarvie and Lundell, 2001).
Отобранные образцы сначала экстрагируют в течение 24 часов в экстракторе Сокслета с использованием бинарной азеотропной смеси хлороформа и метанола (89:11, объем: объем) для удаления как можно большего количества экстрагируемых органических веществ (EOM). Каждый извлеченный образец затем сушат и повторно анализируют на ТОС и данные пиролиза, чтобы оценить любые изменения остаточного потенциала (значение S2) из-за потери тяжелых ЭОВ, таких как смолы и асфальтены.
Извлеченные образцы породы используются для определения кинетических параметров. Данные HAWK (Wildcat Technologies) при шести скоростях нагрева (проанализированы в двух экземплярах) от 250 °C до 900 °C используются в режиме автоматического сбора данных HAWK для создания файлов кинетических данных, содержащих время, истинные температуры пиролиза и скорость разложения керогена. . Эти файлы обрабатываются с помощью программного обеспечения, такого как Kinetics2015 (разработанного Ливерморской национальной лабораторией Лоуренса). Программное обеспечение Kinetics2015 доступен для покупки в Дикие технологии или ГеоИзоХим .
Отчет доступен для покупки
Компания Wildcat Technologies предлагает отчет о кинетике пласта Грин-Ривер, который можно приобрести. Этот отчет состоит из:
Файл данных объемной кинетики формации Грин-Ривер при трех скоростях нагрева: 1 °C в минуту, 5 °C в минуту и 30 °C в минуту.
Обработанные данные кинетики формации Грин-Ривер в виде графика, показывающего количественную зависимость между скоростью реакции (k) и температурой (T).
В отчете об интерпретированной кинетике формации Грин-Ривер обсуждается диапазон энергий активации этой формации, связанные с ними скорости разложения керогена, термическое воздействие, углеводородные продукты и сравнение с керогенами выбранных сланцевых формаций.
использованная литература
Бернхэм, А.К., 2011 г., Принципы кинетического анализа термического разложения в конденсированной фазе .
Джарви, Д.М., и Л.Л. Ланделл, 2000, Тип керогена и термическая трансформация органического вещества в миоценовой формации Монтерей .