毕业时间：2024年6月（硕士）

毕业去向：斯伦贝谢（天津）

导师：史权 教授

学科专业：化学工程与技术

研究方向：石油与天然气化学

 

学位论文题目

渤海油田原油色谱指纹及分子数据库开发

Development of chromatographic fingerprint and molecular database of crude oil in Bohai Oilfield

 

论文摘要

随着世界人口的增加和工业化程度的提高，全球对能源的需求不断增长，石油在目前及未来很长一段时间内都要作为主要能源而被大量需要。但是，在石油勘探、开采、集输、加工等过程中不可避免地会向环境释放石油类污染，这已成为一个全球性问题，对污染的有效监督、管控也面临新的挑战，但现有油指纹分析方法特异性及数据库样品范围不能满足该需要。因此，本文建立了一套包含分离、分析在内的原油色谱指纹识别方法，通过原油全烃气相色谱（GC-FID）和生物标志化合物气相色谱质谱（GC-MS）分析获得2级原油指纹信息，形成并建立在线渤海原油指纹及分子数据库，借助多元统计学方法利用指纹信息实现数据库内渤海区域不同油田、平台原油的区分和归类，并成功实现了模拟污染样品在数据库内的溯源。主要内容如下：

通过原油GC-FID分析，借助地球化学参数作为指纹参数，形成基于GC-FID的指纹分析方法。由于GC-FID得到的指纹信息有限且对轻烃的依赖度高，对降解样品的指纹识别准确度影响较大，更适用于轻微降解样品的指纹识别。为获得更丰富、稳定的指纹信息，开发了适用于指纹识别的硅胶-滴管柱和氧化铝-固相萃取柱快速前处理分离方法，并将经柱色谱分离得到的组分进行生物标志化合物GC-MS分析。由于生物标志化合物稳定、耐降解、携带信息丰富的优点，即使降解样品也能从中获得可靠指纹信息。

在此基础上，通过覆盖渤海湾盆地12个区块中32个油田104个平台的510个原油样品建立基于GC-FID的渤海湾盆地原油指纹数据库。又按照覆盖每个区块和油田、在GC-FID指纹上对于本油田具有代表性的原则，从前述510个原油中挑选了46个原油样品，建立基于GC-MS的渤海湾盆地原油指纹和分子数据库。通过搭建的在线数据库，实现对数据库内样品指纹谱图和参数的检索以及油指纹识别与匹配。为保证实际污染样品与数据库间的指纹可对比性，设计模拟污染实验确定前处理提取方法的可行性，并在数据库内实现溯源。

关键词：油指纹；数据库；气相色谱；多元统计