黄铁矿对低熟煤生烃作用的催化意义

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• 作者：马向贤郑建京郑国东钱宇王作栋王晓锋
• 会议时间：2013-11-01
• 关键词：低熟煤 ; 生烃作用 ; 黄铁矿 ; 催化机理
• 作者单位：马向贤,钱宇(中国科学院地质与地球物理研究所,油气资源研究重点实验室,甘肃兰州 730000;中国科学院大学,北京 100049)郑建京,郑国东,王作栋,王晓锋(中国科学院地质与地球物理研究所,油气资源研究重点实验室,甘肃兰州 730000)
• 母体文献：第十四届全国有机地球化学学术会议论文集
• 会议名称：第十四届全国有机地球化学学术会议
• 会议地点：珠海
• 主办单位：中国地质学会
• 语种：chi
• 分类号：TE1;P62

摘要

含铁矿物对低熟煤的成烃过程和气体产物特征具有显著而复杂的催进作用.添加样品重量15%的黄铁矿可以使低熟煤的气态烃产率提高1.5-2倍,特别是早期对脂肪酸脱羧和氨基酸脱氮具有明显的催化作用。另外,添加黄铁矿的混合煤样,在各温度点CO的产量明显减少,而N2的产量增加。除250℃外,添加黄铁矿的样品所产烃类气体干燥系数有所降低。热模拟所产气态烃的甲烷碳同位素变化复杂,在350℃之前,无添加的煤原样随着加热温度的增高碳同位素逐渐变轻,但在400℃时,甲烷碳同位素反而变重。添加黄铁矿的煤样碳同位素在250℃和400℃明显变轻(约1.5~2‰),其余温度点与无添加原煤样品的甲烷碳同位素比值变化不大。可能是由于在250℃条件下,黄铁矿加速了有机质各类官能团的脱落,而在400℃时,黄铁矿加速了液态烃中12C-12C键的断裂所致。黄铁矿催化作用导致低熟煤的生烃提前,本次实验结果显示提前50℃,而且生烃高峰的产率也比原煤样品有显著的提高。GC-MS分析结果进一步显示,添加黄铁矿产生的饱和烃中nC17及其以前的C含量增加,之后的明显减少。