供氢剂NaBH₄和Ni系金属对高演化干酪根的生烃影响及催化机理

作者：李亢; 卢鸿; 赵忠峰; 彭平安

来源：地球化学, 2022, 51(06): 651-658.

DOI：10.19700/j.0379-1726.2022.06.004

• 供氢剂
• 金属催化剂
• 生烃机理
• 高演化

在金管限定体系温度500℃、压力50 MPa、恒温72 h的条件下,对高演化寒武系玉尔吐斯组和奥陶系萨尔干组干酪根开展了干酪根、干酪根+Ni系金属（Ni、NiO、NiS2）、干酪根+供氢剂NaBH4、干酪根+Ni系金属+供氢剂NaBH4的高温热解产气实验。干酪根+Ni系金属热解生成的甲烷略低于单独干酪根,表明金属催化剂对甲烷生成有轻微抑制作用;玉尔吐斯组和萨尔干组干酪根+供氢剂NaBH4热解生成的气态烃(∑C1～5)总产率分别是单独干酪根的12.8和9.8倍,表明充足的H源供应能够使高演化干酪根中的残余有机质继续裂解生烃;与玉尔吐斯组和萨尔干组干酪根+供氢剂NaBH4相比,干酪根+Ni系金属+供氢剂NaBH4系列具有更高的湿气(∑C2～5)产率,分别是只加入供氢剂的6.4～16.1和4.2～8.0倍。依据Athabasca沥青渣油在富H条件下的转化机理,高演化干酪根加氢催化裂解生烃的可能机理为:高演化干酪根大分子在热力作用下裂解生成芳烃自由基,随后在H2作用下持续加氢生成环烷烃;环烷烃在H2、高温高压、金属催化剂的作用下发生开环裂解生成低碳数气态烃。

• 单位
  有机地球化学国家重点实验室; 中国科学院大学; 中国科学院广州地球化学研究所