2024年03月16日 星期六

广州海洋局成功研发甲烷团簇同位素测试技术

作者:孙甜甜 发布时间:2023-05-06
  广州海洋地质调查局科研团队通过自主创新,历经2年技术攻关,成功研发出甲烷团簇同位素测试技术体系,有效助力我国天然气水合物产业化进程。 
  甲烷团簇同位素是目前国际最前沿的测试技术之一,可揭示地质样品的形成温度,为天然气气源成因和运移过程研究提供了一种全新指标。然而,国内相关技术自主研发方面仍处于较低水平。广州海洋局研发团队创新性利用超高真空双色谱柱分离技术,开发出天然气中甲烷的纯化富集方法,最终实现甲烷的纯化率达98.8%、回收率达98.7%,形成了一整套成熟的甲烷纯化技术,可满足甲烷团簇同位素高精度测试要求(图1)。
图1 天然气中甲烷纯化富集流程示意图 
  在优化了天然气中甲烷的气相色谱双色谱柱提纯方法的基础上,团队依托高分辨率同位素比值质谱仪(253Ultra)开展了甲烷气体团簇同位素的高精度测试及结果对比(图2),结果显示测试精度达国际顶尖实验室同一水平。相关测试方法及测试数据已公开发表在国际知名期刊,获得国内外专家学者一致认可。 

图2 甲烷纯化前后Δ13CH3D 对比 
  甲烷团簇同位素可用于精准计算甲烷形成时的地层温度,进而限制天然气的成因,其同位素分馏特征还可以指示气源混合、气体迁移、氧化等地质过程,为天然气的形成环境和化学机理提供全新的定量化约束条件。该技术可广泛应用于天然气水合物和传统油气等气源研究,可为天然气水合物成因机制提供更丰富的地球化学证据,对天然气水合物勘探开发具有重要理论意义和应用价值。   
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