Результаты и обсуждения

Данные табл. 1 показывают, что содержание органического вещества — 24.62%. Как видно из элементного анализа кероген принадлежит к типу II, по диаграмме Ван Кревелен [18]. Общеизвестно, что тип II характерен для органического материала из автохтонного органического вещества, происходящие из смеси фитопланктона, зоопланктона и микроорганизмов (бактерий). Обычно такой кероген можно найти в нефтяной-содержащих породах [19].

Преобразование к горючих сланцев и керогена во время термической обработки было исследовано. Под действием УФ-и видимого света кероген оказался бесструктурной материей полупрозрачного цвета, начиная от светло-желтого до темно-коричневого. В открытой системе, кероген наблюдался при низких температурах. Такое поведение может быть расценено, как смягчающее части керогена, который вытекает из системы в силу выдавливая из наковальни или тяжести. Количество материала, которое вытекает из системы, относящиеся к конфигурации образца между алмазными наковальнями, давление прессования из наковальни, и ориентация наковальни. Дифференциальные потери керогена из клетки может существенно повлиять на состав остаточного керогена, и, следовательно, влиять на сроки и внешний вид преобразования керогена. Пластичное поведение керогена при стрессе может происходить как низко как 160 °C. Это говорит о том, что обогащение органического вещества в донных отложениях, могут изменять текстуры и механических свойств сланцев в процессе сжатия.

Выбранные изображения образцов при разных стадиях трансформации представлены на рисунках 2 и 3. Следует отметить, что эти фотографии представляют собой лишь небольшую часть общего объема информации. Подробный процесс трансформации может быть признан лучше, наблюдая видео от ИК и спектров флуоресценции. Трансформация органического вещества горючих сланцев в ходе процессов пиролиза для жидких и газообразных продуктов приведены в таблице 2, где в экспериментальных условиях в открытом безводный системе.

Трансформация органического вещества горючих сланцев в процессе пиролиза представлена на рисунке 3. Видно, что часть твердых керогена стала мягкой и текла по алмазной наковальне. После начала трансформации при более высоких температурах маслянистая жидкость отделена от черного остатка. Затем выделение газа (белые участки) началось и было очень интенсивным в конце преобразования керогена.

Аналогичные превращения наблюдаются в случае образца керогена (Рис. 4), но при чуть более низких температурах.

Результаты исследований показывают, что некоторое количество органического вещества исходного образца и образца керогена размягчается и вытекает из системы около 195−225 °C (см. фиг. 3 и 4 и Таблица 2), но самый значительный отток произошел при более высоких температурах (около 330 °C). Общий объем материала, вытекающей из системы варьируется от 20 до 72%, а по оценкам, в начале и в конце пиролиза (табл. 3).

Было отмечено, что с возрастанием температуры до 400 °C, нет существенной усадки твердого керогена. Однако керогена темнее с увеличением температуры до 400 °C. Далее кероген стал ярче при 440 °C, что указывает на начало преобразования керогена.

Затем кероген окрасился коричневато-желтым цветом, с видимыми жидкими углеводородами при 465−470 °C, указывает пик маслянистой жидкости. Генерация газа началась около 480 °C. температура максимального выделения (сумма) жидких продуктов для исходного образца и образца керогена были 472 °C и 465 °C, соответственно, и конечная температура трансформации жидкости была около 500 °C. Газ появился как бедве пузырьки, в основном, после пика жидкости (470 °C) и максимальное выделение газа было в 485−490 °C. кроме того, генерация газа стала прекращаться вместе с исчезновением жидких продуктов. Эксперименты показали, что маслянистая жидкость, белые пузырьки газа и темный осадок, образующийся при высокой температуре исчез при охлаждении после пиролиза. Это явление неоднократно наблюдалось, как температура колебалась в пределах от 390 °C и 450 °C. Это может быть интерпретировано как абсорбция или десорбция маслянистой жидкости твердым керогеном.

Благодаря высокому содержанию минеральных веществ, а также сильной связи между минеральными компонентами и органическим веществом горючих сланцев, генерация жидких и газообразных продуктов из исходного образца произошло позже, чем из образца керогена. Это явление было открыто ранее когда химические методы были применены для определения связи между органическими веществами и минеральными веществами [20].

Результаты были также подтверждены ИК-спектром (Рис. 5) образцов керогена после термообработки при различных температурах в аппарате DAC.

Спектры показывают интенсивность полос из-за несимметричных режимов, деформации алифатических H-C-H (1500 см-1) и ароматического кольца (C=C) растяжение режимов (1660 см-1), уменьшении при более высоких температурах (400−440 °C). Это показывает, что количество алифатических функциональных групп уменьшается с ростом зрелости керогена. В то же время, снижение интенсивности полосы, связанной с C=O валентных режимов (1715 см-1) является показателем разложения карбонильных/карбоксильных группами в керогена с увеличением срока погашения. Результаты также показывают, что интенсивность полос — из-за алифатических C-H валентных режимов (2856 см-1 и 2790 см-1), также падает с ростом температуры.

Следует отметить возобновление полученных результатов, что условия DAC пиролиза — конфигурация образца между алмазными наковальнями, давление прессования из наковальни, и ориентация наковальни — дает более быстрый пиролиз при низких температурах.

Такое поведение может быть расценено, как смягчающее части образца керогена, который, как правило, вытекает из системы из-за выдавливая из наковальни или гравитации, пластиковые поведение керогена происходит при 160 °C. это говорит о том, что обогащение органического вещества в донных отложениях может изменить текстуру и механические свойства сланцев в процессе прессования в литосфере.

Наиболее вероятно, образовавшиеся углеводороды из образца сланцев может выставить свою интенсивность света более эффективно, чем деминерализованной образец (керогена). Это может объясняться тем, что некоторые ароматические углеводороды были освобождены от твердых частиц керогена, и, кроме того, они были вовлечены в жидкие продукты. Интенсивность света экстракта из органического материала возрастает с увеличением созревания, который отражает растущее поколение ароматических углеводородов. Это также подтверждается результатами наших предыдущих исследований [21−23], в которых установлено, что кероген Krassava горючих сланцев содержит 7% (по весу, от жидких продуктов после окисления и пиролиза) ароматических соединений с 2−3 кольца.