[發明專利]從原油中分離錸和/或鋨元素的方法

在審

• 申請號: 201610647420.8
• 申請日: 2016-08-09
• 公開（公告）號: CN107702953A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 馬亮幫;王杰;騰格爾;陶成;劉文匯;李廣友;葛穎
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司11372
• 代理人: 吳大建

技術領域

本發明涉及一種從原油中分離錸和/或鋨元素的方法。

背景技術

不同類型的富有機質地質樣品能夠富集錸(Re)、鋨(Os)等元素，已有研究發現金屬元素Re、Os等可以有機絡合物的形式穩定(溫度＜350℃)保存在原油、瀝青與干酪根中，可使Re、Os等金屬元素長期穩定地保存在原油、瀝青和干酪根中，同位素體系不易被后期改造作用破壞而保持良好的封閉性，這為利用原油、瀝青和干酪根中微量金屬Re-Os等定年方法來獲得油氣生成、運移的年齡提供了重要的理論前提。近些年Re-Os同位素體系作為定年和示蹤的一種有力工具被廣泛應用于黑色巖系、油頁巖、瀝青、原油等富有機質地質樣品研究，使得Re-Os同位素定年方法在油氣生成、運移和成藏定年研究領域取得了較大的突破，是確定油氣成藏時間和破壞時間有效的但極富挑戰性的新途徑，引起了國內地球化學學界的高度關注，目前還僅處于探索階段。

對于地質樣品一般采用高壓密閉酸溶解法消解樣品，其中高溫密閉卡洛斯管溶樣法應用較多。高溫密閉卡洛斯管溶樣法，用過量的HNO₃和CrO₃+H₂SO₄消解樣品，在220～260℃加熱24h。冷凍開管，Re的分離方法主要有陰離子交換法和溶劑萃取法，離子交換樹脂法分離過程相對復雜。Os主要是原位蒸餾法或溶劑萃取法，直接原位蒸餾分離鋨，實驗流程簡單，縮短了鋨的分離時間，同時節省了大量清洗蒸餾器皿的時間及清洗試劑，分離效率比較高。卡洛斯管溶樣法成功地解決了超低含量(10^-12～10^-9)樣品的Re-Os同位素測定，大大拓展了Re-Os同位素體系的應用范圍。該方法解決了樣品與稀釋劑的同位素平衡問題和OsO₄的揮發損失問題，并且顯著地降低了全流程的空白。另外，一次性使用的卡洛斯管也不會引起交叉污染。其存在的主要問題是加熱和開管操作有一定的危險性。但原油樣品依然采用此種方法。

由于原油、瀝青中Re、Os等的來源多樣，油氣運移途徑巖石或儲層巖石中的干擾無法排除，再者上述金屬元素的含量極低，分析測試本身的準確度、檢出限以及試劑、器皿污染等，都會影響測試結果，嚴重影響了這項技術在油氣生成和運移年齡等研究中的應用。所以這項技術的關鍵是樣品中Re、Os同位素的純化富集與分離。原油中Re、Os元素含量一般在pg/g-ng/g。原油中Re、Os含量與其瀝青質含量成正比，在原油中有大于90％的Re、83％Os是賦存在瀝青質中的，主要賦存于瀝青質中存在的雜原子配合物中，一般通過有機試劑沉淀分離瀝青質而富集Re、Os。但目前關于原油中Re、Os元素富集分離的方法中并沒有涉及到如何除去原油吸附水、吸附沉積物顆粒中所含有的Re、Os元素，在一定程度上影響了最終結果的準確度，影響了Re-Os同位素定年方法Re、Os測定地質年齡的精確度。

總之，現有處理方法目前的方法中未分離原油中水溶性的無機組分和礦物，對后期分析結果產生影響，在一定程度上影響了最終結果的準確度，影響了Re-Os同位素定年方法Re、Os測定地質年齡的精確度。原油Re-Os同位素年代學作為一種創新和挑戰性的油氣成藏定年新方法，可以用來直接確定油氣生成的絕對年齡，在油氣成藏年代學領域具有很廣闊的應用前景，非常需要建立一種從原油中分離純化Re、Os元素的比較完善的前處理方法。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種從原油中分離錸(Re)和/或鋨(Os)元素的方法，包括：

步驟S1，在原油樣品中加入水進行萃取分離，以除去原油吸附水和/或吸附沉積物顆粒中所含有的錸和鋨元素；

步驟S2，向步驟S1處理后得到的原油樣品中加入C4-C8烷烴，以使原油樣品中的瀝青質沉淀；

步驟S3，將沉淀后的瀝青質進行消解，優選通過加酸加熱來進行消解；

步驟S4，通過原位蒸餾法從消解后的樣品中分離鋨；

步驟S5，通過丙酮萃取法從步驟S4處理后的樣品中分離錸。

根據優選實施例，步驟S1中，所述水為超純水。

根據優選實施例，步驟S1中，所述原油樣品與所述水的體積比為1:2-1:10，優選為1:3-1:6。

在本發明，經過萃取，能夠分離出在原油表面吸附的溶于地層水中的Re、Os元素，使得原油樣品中不含有無機礦物類的Re、Os元素。

優選地，可以在萃取分離處理后，通過離心、過濾進一步除去原油樣品中殘留的無機礦物成分。