《石油与天然气地质学》 实验教案
指导教师(签名) 20 年 月 日
课程性质
课内实验
实验名称
实验一 石油的组分分析和物理性质测定
实验性质
验证性实验
开课专业
资源勘查工程
开课班级
资工1041~1044
人数
177
实验
目的
石油的化学组成与物理性质有着密切的联系。两者的特征对研究石油形成、运移、聚集、保存、次生改造和分布,评价石油的工业品质有着十分重要的意义。实验目的:①通过实验演示了解石油的族组分组成分析过程; ②通过观察和测定了解石油的基本物理性质。
原理
石油的组分包括饱和烃、芳烃、胶质(非烃)和沥青质。根据石油中不同组分的化合物在流经分离柱内的吸附剂时,同吸附剂间的吸附性能不同,以及各种有机冲洗剂的极性不同,其脱附快慢也不同的原理,选择适当的吸附剂配比及冲洗剂的用量,可以把原油中各族组分分离。目前常采用柱色层法。
实验操作重点及难点
重点:组分分离,各油田原油观察。
难点:原油组分分析流程。
实验要求
1.了解组分分析的原理和分析流程。
2.掌握原油物性与化学组成的关系。
实验内容及步骤
一、石油组分分析
1.实验准备
样品的预处理,试剂重蒸,Cu片纯化,棉花、滤纸净化,无水硫酸钠、层析硅胶(80-200目,分析纯),层析氧化铝(80-200目)纯化,玻璃器皿的净化。
2.实验步骤
(1)在万分之一分析天平上准确称取20~50mg原油样品,置于50ml具塞三角瓶中,用少量二氯甲烷将样品溶解,待二氯甲烷基本挥发后,再加入1:40(体积比)的二氯甲烷/正已烷混合液,充分搅拌后放入冰箱中过夜,取出过滤,沉淀为沥青质,滤液将用于族组分分离。
(2)用塞有棉花和铺有滤纸的短颈漏斗过滤沥青质(棉花不可塞的过紧),滤液用已恒重的称量瓶承接;正已烷淋洗三角瓶、棉花和滤纸,至无荧光显示;后用二氯甲烷淋洗三角瓶、漏斗滤纸和棉花上的沥青质,至不发荧光;将过滤液旋转至近干,转移至己恒重的有刻度的小瓶中,用氮气吹干,恒重,称量后将其用正已烷溶解定容,分取0.5-2ml(分取量视有机质总含量而定),浓缩至0.2ml用做柱层析分离。
(3)在层析柱底部塞少量棉花,用80-200目活化过的硅胶及中性氧化铝按硅胶/氧化铝体积比为1:1干法充填层析柱,轻敲柱壁,使吸附剂填充均匀,并在柱上方加入适当的颗粒状无水硫酸钠;层析柱的内径为0.9cm,长度30cm。
(4)分别淋滤饱和烃、芳烃、非烃。
(5)族组分定量:将承接的各组分溶液旋至近干,转移至恒重细胞瓶中,用氮气吹干,称重,定出各组分的重量。
二、石油的物理性质
1. 石油颜色的观察;2. 石油密度的测定;3.石油粘度的测定;4. 石油荧光性的观察。
思考题与作业
1. 观察我国若干油田原油的颜色。
2. 根据实验观察和讲课内容,小结原油的物理性质和化学性质的关系及其应用。