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动力学分析
使用 HAWK 进行动力学分析
Wildcat Technologies 开发了用于热解、TOC 和动力学分析的 HAWK 仪器。使用 HAWK，动力学分析首先使用至少 3 个加热速率对烃源岩样品进行热解。
然后根据 Arrhenius 方程 (k = A x exp(Ea/RT) 处理数据文件，该方程表示反应速率 (k) 和温度 (T) 之间的定量关系
化石燃料的全球化学动力学：
如何模拟成熟和热解
这本书涵盖了沉积有机物的起源和化学结构，该结构如何与适当的化学反应模型相关联，如何获得不受传热和传质污染的反应数据，以及如何将这些数据转换为在宽温度范围内推断的全球动力学模型范围。它还展示了油页岩、煤和其他重质化石燃料的就地和地上加工的应用。 拿书
这提供了它们的活化能分布和相关的 Arrhenius 因子，然后用于计算干酪根分解率。在阿累尼乌斯方程中，A是一个常数，称为阿累尼乌斯因子（或概率因子或频率因子），Ea是活化能，R是通用气体常数（8.314 × 10-3KJ mol-1 K-1)。动力学分析的一个例子是对来自 Lions Head 的 Monterey 组样品进行的分析（图 3），它显示了与经典 II 型干酪根相似的非常窄范围的活化能分布，其中整个分解反应由 2 到 4 个主要活化能描述（贾维和伦德尔，2000 年）。一组蒙特利组样品显示出在比其他干酪根低得多的热暴露下转化为碳氢化合物（图 4）。
方法
热解后（S1（mg 碳氢化合物/g 岩石）、S2（mg 碳氢化合物/g 岩石）、S3（mg CO2/g 岩石）、S4（mg 碳/g 岩石）和 Tmax (°C)）和 TOC（重量. %) 测量完成，选定的岩石样品通过开放系统热解评估，使用 HAWK 确定动力学参数；其中包括活化能分布 (Ea) 和单个 Arrhenius 因子 (A)，它们用于使用速率方程和假设的一级反应计算油母岩分解速率 (Jarvie and Lundell, 2001)。
选定的样品首先在索格利特萃取器中萃取 24 小时，利用氯仿和甲醇的二元共沸混合物 (89:11, vol:vol) 尽可能多地去除可萃取有机物 (EOM)。然后将每个提取的样品干燥并重新分析 TOC 和热解数据，以评估由于树脂和沥青质等重 EOM 损失而导致的剩余潜力（S2 值）的任何变化。
提取的岩石样品用于确定动力学参数。 HAWK (Wildcat Technologies) 在 250 °C 至 900 °C 的六种加热速率（一式两份分析）下的数据用于 HAWK 的自动采集模式，以构建由时间、真实热解温度和干酪根分解速率组成的动力学数据文件.这些文件使用Kinetics2015 软件（由劳伦斯利弗莫尔国家实验室开发）等软件进行处理。 Kinetics2015 软件 可从 野猫科技 要么 地球化学。
可供购买的报告
Wildcat Technologies 可购买 Green River Formation Kinetics Report。该报告包括：
Green River Formation 的整体动力学数据文件以 1 °C 每分钟、5 °C 每分钟和 30 °C 每分钟三种加热速率进行。
绿河组处理后的动力学数据以图表形式显示反应速率 (k) 和温度 (T) 之间的定量关系。
绿河地层的解释动力学报告讨论了该地层的活化能范围、相关的干酪根分解速率、热暴露、碳氢化合物产品以及与选定页岩地层干酪根的比较。
参考
Burnham, AK, 2011， 凝聚相热分解的动力学分析原理。
Jarvie, DM 和 LL Lundell, 2000， 中新世蒙特利地层中有机物质的干酪根类型和热转化。