TW201437634A - 烴液體及固體樣本之分析 - Google Patents

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Exxonmobil Res & Eng Co
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Abstract

提供用於分析及/或剖析石油樣本之系統及方法。該系統及方法容許使用可在實驗室環境之外(例如在煉油廠中或甚至在石油或烴來源處)執行之技術的樣本組成物分析。該技術藉由使用脫附電噴霧離子化作為產生離子的方法供質譜法偵測而可行。脫附電噴霧離子化可用以使來自液體或固體石油(或其他烴)樣本以在最少的樣本製備下產生供偵測的離子。對於固體樣本，該技術也可用以鑑別石油樣本相對於該固體樣本範圍之組成物中的改變。

Description

烴液體及固體樣本之分析
本發明提供用於將包括烴或石油餾份的液體及固體樣本之烴或石油樣本的組成物特徵化、及/或用於將來源岩石中的同生石油或岩石表面上經移動的石油特徵化之方法。
石油樣本為含有石蠟、環狀石蠟、多環芳族、及各種雜原子烴(最常見為O、S、及N)的複雜烴混合物。製造的石油含有自高揮發性C1-4烴氣體至非揮發性瀝青烯之廣泛沸點範圍的分子。各種沸點範圍的石油組成物之分析對於增進許多後續方法的操作很有價值。
石油樣本組成物的詳細分析通常係在實驗室環境中的控制條件下進行。因為烴或石油樣本的複雜性，組成物的分析通常包含多種的樣本製備，例如進行以沸點為基礎的初始樣本分離及/或層析分離。例如決定沸點剖面、API比重、或硫含量之完整原油樣本的分析通常會限制整體特性的特徵化。
在一些情況下，石油係衍生自富含有機物的沈積岩。當這些來源岩石加熱時，不溶的油母質轉化成以石油而排出或以可溶的地瀝青而滯留之烴及非烴產物。經排出的石油經由其他地層移動，在該處其可留下表面沾污或累積在多孔的含水層岩石中進入聚積區。
在一具體實施態樣中，提供一種用於分析烴樣本的方法。該方法包括獲得含有烴樣本的固體基質；以相對於該表面約30°至約60°的角度，將溶劑衝擊至該經製備之具有表面的烴樣本上，該溶劑包含溶劑小滴流，該溶劑包含非極性化合物與極性化合物；在質譜儀的入口管道處將自該表面脫附的小滴捕捉，經捕捉的小滴包括來自該烴樣本之一種或多種化合物；及以來自該烴樣本之一種或多種化合物為基礎產生至少一個質譜圖。
在一具體實施態樣中，提供一種用於分析烴樣本的方法。該方法包括製備具有表面的烴樣本；以相對於該表面約30°至約60°的角度，將溶劑衝擊至該經製備之具有表面的烴樣本上，該溶劑包含溶劑小滴流，該溶劑包含非極性化合物與極性化合物；在質譜儀的入口管道處將自該表面脫附的小滴捕捉，經捕捉的小滴包括來自該烴樣本之一種或多種化合物；及以來自該烴樣本之一種或多種化合物為基礎產生至少一個質譜圖。
100‧‧‧固體基質
102‧‧‧線條
110‧‧‧溶劑
115‧‧‧針筒
118‧‧‧霧化的溶劑
125‧‧‧電荷
130‧‧‧霧化用氣體
135‧‧‧入口
145‧‧‧質譜儀
圖1示意地顯示用於進行脫附電噴霧離子化以產生用於以質譜儀偵測之離子的系統實例。
圖2顯示在液體烴樣本的分析期間各種基材類型對訊號強度的衝擊。
圖3A及圖3B顯示在烴樣本的分析期間以溶劑中的變化為基礎對訊號強度的衝擊。
圖4顯示對於單一石油來源的各種沸騰範圍之以正離子脫附電噴霧離子化-質譜法的質譜圖。
圖5顯示對於單一石油來源的各種沸騰範圍之以負離子脫附電噴霧離子化-質譜法的質譜圖。
圖6顯示對於二種不同石油來源之以正離子脫附電噴霧離子化-質譜法的質譜圖。
圖7A及圖7B顯示固體基質中的烴來源之質譜圖及額外的分析。
圖8顯示固體基質中的烴之空間剖析質譜圖。
圖9顯示固體基質中另一樣本分析的質譜圖。
概要
在各種具體實施態樣中，提供用於分析及/或剖析石油樣本之系統及方法。該系統及方法容許使用可在 實驗室環境之外例如在煉油廠中或甚至在石油或烴來源處執行之技術的樣本組成物分析。該技術藉由使用脫附電噴霧離子化作為產生離子的方法供質譜法偵測而可行。脫附電噴霧離子化可用以使來自液體或固體石油(或其他烴)樣本以在最少的樣本製備下產生供偵測的離子。特別是，與要求將樣本置於減壓環境中之樣本製備相反，該離子化技術可在周圍條件下施用。對於固體樣本，該技術也可用以鑑別石油樣本相對於該固體樣本範圍之組成物中的改變。
對於許多類型的石油來源，石油或烴在萃取之前係位在固體基質中。習用地，固體基質中有機物質的量可藉由例如迦瑪射線分析之技術予以決定。然而，此類型的分析無法提供與樣本有關的組成物資訊。藉由使用溶劑萃取自基質萃取化合物，反而可獲得與固體基質中的化合物有關的組成物資訊。使用習用的方法可再將經萃取的化合物製備以供分析，例如進行層析分離，接著以至少一部份來自分離所衍生的物質進行質譜法。而習用的溶劑萃取、分離、及分析方法對於決定樣本的組成物資訊是有效的，其他資訊則在分析期間遺失。例如，化合物在固體基質中的分佈隨空間變化，例如隨著與該固體基質的原始深度而變。當將石油樣本萃取以形成用於分析的液體樣本時，組成物中的任何空間變異會遺失。
在此所述的系統及方法可容許石油或烴樣本的直接分析。不需要一個或多個起始製備步驟以將樣本溶 解於載體溶劑中，使用電噴霧離子化方法可使樣本直接離子化及揮發。此導致於單一方法中，以溶劑將樣本溶合、電荷轉移至經溶合樣本中的化合物、及經溶合的樣本揮發以質譜法特徵化。對於固體樣本，該方法也容許待捕捉的樣本組成物中沿著至少一維度的空間改變。
用於分析的石油或烴樣本
在本說明書中，參考烴流、烴樣本、及/或烴混合物。烴流、樣本、或混合物在此係定義為包括含有雜原子的流、樣本、或混合物。如熟悉本技藝者所瞭解，一般的礦物石油原料常包括含有雜原子的化合物，例如(但不限於)含有硫、氮、微量金屬、及/或氧的化合物。除非特別指示，否則烴流、樣本、或混合物係定義為包括含有包括該雜原子之化合物的流、樣本、或混合物。因此，即使一般的石油樣本含有除了碳及氫以外的原子，該石油樣本係包括在烴樣本的定義中。
在本討論中，將參考分析石油樣本及/或烴樣本。可以任何方便的方式獲得石油及/或烴樣本。樣本的起始來源可相當於粗的或原礦物進料、例如合成的原油或生物性衍生油之非習用進料、來自精煉方法的輸出、或前述任何者之組合。額外或可替代地，石油或烴樣本可相當於液體樣本或在固體基質中的樣本。取自可能或現有井位置或頁岩抽取位置的岩心樣本為在固體基質中的石油樣本之實例。在固體基質中的其他實例包括來源岩石及油頁 岩。
石油及/或烴樣本的沸騰範圍可為任何方便的沸騰範圍，只要該樣本在周圍條件下有足夠低的蒸汽壓以適合於使用脫附電噴霧離子化予以離子化。對於完整範圍的石油樣本，具有40℃或更低沸點的化合物可能更難以特徵化，因該化合物可因氣化但未離子化而實質上損失。否則，該樣本可相當於整個或部份的原油樣本、或相當於來自分離之一個或多個輸出部份之餾份。來自分離的餾份實例包括餾出物沸騰範圍的餾份、潤滑劑基底油沸騰範圍的餾份、及重油餾份。樣本的起始沸點可為至少約100℃、或至少約200℃、或至少約300℃、或至少約400℃。樣本的最終沸點可為約600℃或更低、或約500℃或更低、或約400℃或更低、或約300℃或更低。
對於液體石油樣本來源，可將樣本置於基材上以製備用於分析的樣本。此提供一表面以促進樣本的分析。適合的基材可實質上為使液體樣本沈積的區域內之平坦表面。可能的基材實例包括但不限於濾紙、例如聚四氟乙烯基材或聚二氟亞乙烯基材之聚合物基材、或例如用於進行高壓薄膜液體層析法(HP-TLC)的樣本基材之矽膠類型基材。對於基材的選擇，一種所欲的特性為會被烴樣本「沾濕」的基材。若烴樣本不會良好地沾濕基材，樣本會呈球狀往上在平面上形成小滴。這些小滴會有未經離子化及氣化而被吹離基材的趨勢。相反地，以烴樣本良好地沾濕且具有足夠孔隙率的表面會容易吸附該烴樣本。對於以 烴樣本良好地沾濕的表面，烴樣本較不可能未進行所欲的脫附及離子化方法而被吹離該表面。另外，至少一部份的樣本可進入基材表面的孔隙。相信進入基材表面的孔隙網路之該部分的烴樣本仍然可藉由使用於脫附及離子化的溶劑用於溶合。此進一步降低自該表面移除烴樣本之可能性達可防止使用該方法予以特徵化的程度。
任意地，可在樣本沈積於基材之前將石油或烴樣本與製備用溶劑混合。適合的製備用溶劑可為非極性溶劑。較佳地，非極性溶劑為與使用於樣本的脫附電噴霧離子化的溶劑中之非極性溶劑化合物相同。適合的非極性溶劑實例為甲苯，或經鑑別為適合於脫附電噴霧離子化的非極性溶劑之任何其他溶劑。
例如使用HP-TLC基材，所使用的基材為自Sorbent技術公司(亞特蘭大)購買的奈米矽膠XHL高成效(HP)-TLC板(玻璃背板，200μm固定相)。當使用HP-TLC板作為基材時，以甲苯將石油樣本稀釋至10,000ppm。再將1μL的樣本溶液置於HP-TLC板上。
對於在固體基質中的石油(烴)樣本，藉由獲得具有實質上平坦表面的樣本可製備該樣本。藉由使用已經具有實質上平坦表面的樣本而可獲該樣本，或可切割樣本或經其他機械處理使具有實質上平坦的表面。例如，直徑為約4英吋至6英吋的圓柱形固體基質可對半切割以製造平坦的表面。實質上平坦的表面對於將流量降低或最小化或是在分析期間因為樣本形狀的變化要將溶劑聚集在 表面上是有價值的。實質上平坦的表面若依所欲可另外拋光或砂磨，但此對於固體基質中的石油(烴)樣本的特徵化並不需要。實質上平坦的表面可相當於粗糙度為1mm或更低的基材或樣本基質的表面。以相對接近分析時間之時間將樣本切割、機械處理、或拋光，使靠近樣本表面孔隙網路部分中之來自石油樣本的石油(烴)可利用之可能性增加的額外利益。較佳地，樣本實質上平坦的表面在沿著相當於用以決定石油在固體基質中的空間變化的方向之方向為相對平坦。例如，若該固體基質相當於岩心樣本，實質上平坦的方向可與該岩心樣本的相對應深度對齊(亦即大致平行)，以決定相對於井的可能深度之石油樣本中的變化。當以在此所述實例分析頁岩岩心樣本時，若需要達到足夠平坦的基材，則將岩心(固體基質)預先切割且任意地拋光。
以脫附電噴霧離子化質譜法分析石油樣本
在各種具體實施態樣中，脫附電噴霧離子化質譜法可用以將液體石油樣本或固體基質中的石油樣本特徵化。使用脫附電噴霧離子化以形成供偵測的離子之優點為脫附及離子化可在周圍壓力下進行。此簡化樣本的製備。另外，該離子化方法為「軟」離子化方法，其導致樣本內的化合物減量或最低量的碎裂。
至於起始步驟，溶劑通過電場以製造帶電溶劑。例如，傳送該溶劑的管道或管線可為帶電管道。當溶 劑離開管道時，溶劑會取得電荷。針筒為適合管道的另一實例。再將溶劑衝擊至用於分析的樣本，例如藉由將溶劑噴霧在用於分析的樣本上。可藉由任何習用的方法將溶劑衝擊至包括烴樣本的表面上，例如藉由使用霧化氣體以形成帶電溶劑的小滴，當其離開傳送管道時以溶劑的動量為基礎噴霧至表面上。當溶劑撞擊石油樣本時，至少一部份的烴樣本溶解進帶電溶劑中。來自溶劑噴霧的動量可再促進造成含有該樣本作為待脫附溶質之溶劑小滴。含有至少一部份樣本之這些溶劑小滴可被質譜儀的入口管道捕捉。在質譜儀的入口捕捉管道可使用減壓，以輔助將經脫附的溶劑/溶合的樣本導入至質譜儀。
當具有溶解樣本的溶劑行進至及/或進入質譜儀時，電荷自溶劑分子轉移至來自樣本的分子。此導致以降低樣本中的化合物碎裂可能性的方式之樣本離子化。
圖1示意地顯示用於將樣本脫附及離子化的設備實例。圖1中，固體基質100中的石油樣本就定位以供分析。圖1所示的實例中，溶劑衝擊之固體基質的表面處具有33mm的長度及10mm的寬度。當然，在各種具體實施態樣中，可使用具有任何方便表面尺寸的樣本。基材上的液體樣本也可用以取代固體基質中的樣本。溶劑110通過指向固體基質100的針筒115。對針筒115施用電荷125，以使溶劑110在離開管線115時被離子化。霧化氣體130指向大致與溶劑110同軸的方向，以形成溶劑流的小滴。霧化的溶劑118衝擊至固體基質100上。此導 致樣本化合物溶合進入溶劑中。部分因為霧化的溶劑118的動量，在樣本化合物溶合之後，溶劑小滴自固體基質100的表面脫附。再藉由質譜儀145的入口135捕捉脫附的小滴。
在圖1所示的實例中，在固體基質100的表面上顯示線條102。線條102為在固體基質上顯示蹤跡之霧化溶劑的路徑示意代表。因為固體基質中的石油或烴樣本之消耗，該線條102也可為目視可見。藉由沿著線掃描，可決定樣本的組成物之空間剖面。
在各種具體實施態樣中，將脫附及離子化的條件增進或最佳化可增進樣本中的化合物偵測。已決定離子化大幅受到針筒針頭上施用的電壓或用以將溶劑分散的其他管道所影響。對管道施用更高的電壓可導致質譜儀中增加偵測的靈敏度。施用至管道的適合電壓實例為約5KV。
將溶劑衝擊至用於分析的表面上之角度可為適合容許衝擊用的溶劑之動量之動量能輔助已經在表面上的溶劑小滴脫附之角度。用於衝擊用溶劑的適合角度可為相對於該表面之自約30°至約60°。用於測量衝擊角度的平面可為實質上與該表面平行的平面。若對於如何定義實質上與該表面平行的平面有疑義，該平面可改成定義為與溶劑衝擊表面上的位置正切的平面。在衝擊用溶劑掃描越過該表面的情況時，平面可定義為以衝擊用溶劑沿著掃描方向掃描所定義的平面之平均。
如前述，對於液體樣本，液體置於其上用於分析的基材對訊號強度具有影響。圖2顯示置於各種類型基材上的真空氣油樣本之訊號強度。如圖2所示，高壓薄膜液體層析法(HP-TLC)矽膠基材提供最佳的訊號強度。次佳的訊號強度為使用濾紙基材所產生者。雖然濾紙以石油樣本良好地沾濕，使用於圖2中數據的真空氣油樣本比用於HP-TLC基材的分散量往外分散的程度更大。此已導致在任何目標區域中任何位置處之石油樣本的較低密度。信封紙具有與濾紙類似的樣本分散量，但導致進一步更低的訊號強度。PTFE基材也導致相對低的訊號強度。除非另外提及，在此所述之脫附電噴霧離子化實例係使用HP-TLC載片作為基材予以進行。
溶劑也可在脫附中扮演重要的角色。溶劑的溶解度及氣化皆可考慮。例如，若溶劑太易揮發，溶劑點會相對地小且其無法有效地將樣本脫附。另一方面，若揮發性過低，基材會太「濕」，且溶合及/或脫附會受限。另外，使用的溶劑量代表因子的平衡。若使用的溶劑太少，自溶劑至樣本化合物的電荷轉移會過低而無法達到所欲的訊號強度。對於較高的溶劑流量，可使用的溶劑量有實際的限制。非極性對極性溶劑的比例可為1：2或更低，例如1：4或更低。
對於各種類型的真空氣油樣本，已決定以1：5的體積比例之甲苯及乙腈的混合物，其中該混合物也包括0.1體積%的甲酸，導致良好的靈敏度。例如甲苯之非 極性溶劑可促進石油自岩石或其他固體基質脫附。然而，例如甲苯之非極性化合物作為石油分子的離子化之電荷載體較為無效。為增進整體溶劑混合物的電荷載體特徵，溶劑中可包括例如乙腈之極性溶劑及質子提供者甲酸。將非極性溶劑與適量的極性溶劑及/或質子提供者混合可增進樣本中化合物的偵測訊號強度。適合的非極性溶劑實例包括甲苯、四氯化碳、二甲苯、苯、氯仿、二氯甲烷、及不含有雜原子(亦即僅含有碳及氫)的芳族烴。如前述，除非另外指定，本說明書中的烴係定義以容許雜原子。極性溶劑的實例包括乙腈及例如甲醇或丁醇之含有6個碳或更少的醇類。質子提供者的實例包括甲酸及含有4個碳或更少之其他有機酸。
圖3A及3B為使用甲苯及乙腈的溶劑混合物(具有0.1體積%的甲酸)於非極性對極性溶劑的不同比例及不同的溶劑流量下，比較真空氣油樣本分析期間質譜圖中的訊號強度。圖3A中，探討甲苯對乙腈2：1、1：1、1：2、及1：5的體積比例。圖3中用於分析的溶劑流量為20μl/分鐘。如圖3A所示，1：5的體積比例提供最高的訊號強度。更一般而言，溶劑中非極性化合物對極性化合物的比例可自約2：1至約1：10，較佳為約1：2的比例或更低，例如約1：5或更低。
當分析HP-TLC或來源岩石上的樣本時，需要相對高流量。原因為油樣本被HP-TLC板或岩石基質所滯留。為在上表面處及其下採集油，需要更強的流量。流 量對訊號水準的效應如圖3B所示。
對於在此所述的質譜法實例，脫附電噴霧離子化-質譜法(DESI-MS)分析係使用建構於外罩內的DESI源進行，其與Waters Quattro II串聯四極質譜法系統連接。電源控制器接合至聯鎖系統。針筒置於聯鎖箱的內部。高電壓(例如約5kV)施用於針筒的針頭處。電源控制器也提供施用至該針筒針頭的電壓之讀值。對於含有固體岩心的空間剖析之實例，藉由手動移動樣本夾具上的樣本以進行實驗。可以約100至約500微米/秒的速率相對於該針頭移動樣本。使用52°的噴霧衝擊角度。使用5kV的來源電壓且所使用的霧化氮氣壓力為150psig。MS掃描速度為2s/掃描；MS解析度為單位質量解析度；角錐電壓隨掃描的質量自70至1000amu而自20升高至70V。如前述，測試不同的溶劑系統及基材，以達到最佳的MS感應。若未另外指定，使用具有0.1體積%的甲酸之甲苯及乙腈的混合物(1：5體積比例)作為在HP-TLC基材上以20μL/分鐘流量的溶劑。當使用甲苯及乙腈(1：5比例)作為以20μL/分鐘流量的溶劑時，溶劑點的尺寸為約400μm。
液體樣本特徵化
使用DESI-MS測試各種真空氣油餾份。正離子模式DESI用以偵測鹼性極性油分子且負離子模式DESI用以偵測酸性極性油分子。如DESI分析所指示，鹼性極 性分子的分子量分佈隨沸點增加而往較高分子量範圍移動。訊號強度足以容許真空氣油餾份中所含各種化合物的定性鑑別。可如此預期且結果與傳統的正電噴霧離子化(ESI)相符。此顯示DESI方法可達到與習用的ESI方法類似的結果，即使ESI所要求的樣本製備量遠大於用於DESI的樣本製備。另外，DESI可使用於直接的表面分析/剖析，例如固體基質中的石油或烴樣本的分析/剖析。
圖5顯示與圖4中使用於正離子DESI-MS之相同原油之一群真空氣油沸騰範圍餾份之負離子DESI-MS。以負離子模式偵測酸性極性分子，且再次該結果與相同樣本的負離子模式ESI相符。此再次指出DESI可提供真空氣油餾份的極性分子(鹼性及酸性二者)的分子組成物資訊之可信賴的資訊。
圖6顯示來自二個額外石油來源之樣本的DESI-MS圖譜。圖6(A)顯示來自第二石油來源之650℉至950℉餾份的DESI-MS圖譜。此大約相當於來自第二石油來源的真空氣油。如圖6(A)所示，DESI-MS方法對於具有極性化合物的不同組成物之第二類型石油中之極性物種的定性鑑別有效。圖6(B)顯示DESI-MS技術也對整個原油有效。圖6(B)為來自第三石油來源的整個原油之正離子模式DESI-MS圖譜。與圖6(A)中200至600g/莫耳的真空氣油中極性分子的分子量相比，圖6(B)中的整個原油顯示160至1150g/莫耳的極性分子之較寬分子量分佈。
固體樣本特徵化
除了液體樣本的特徵化以外，DESI-MS也可用以指紋識別固體基質中的烴。例如，使用DESI-MS以分子階層對來源岩石及頁岩岩心樣本上的烴指紋識別。使用與圖1中示意地顯示的設備類似之設備，獲得圖7A及7B中產生的數據。岩心樣本中的油經溶合、脫附、及以作為偵測器的質譜儀偵測，提供烴分子的鑑別。如圖1顯示的配置所描述，在以DESI溶劑噴霧掃描之後，方法在岩心樣本上留下「線條」。該「線條」的形成係因為藉由DESI溶劑噴霧使來自岩石表面的油消耗。如圖7A所示，質譜儀提供大致相當於真空氣油餾份的質量範圍之具有極性烴訊跡波峰之質譜圖。可再分析該質譜圖以鑑別質譜圖中的化合物。因為質譜圖提供足夠的定性解析度，而可決定各種類型的組成物資訊。圖7B顯示頁岩樣本中的烴之Z數目(不飽和)分佈及分子的岩心結構，其為組成物分析的實例。
除了一般的組成物分析以外，DESI-MS可用以掃描或空間剖析固體基質中的石油(或烴)樣本，例如來源岩石、頁岩岩心、及/或各種類型的沈積岩中的烴。使用DESI-MS技術掃描固體基質樣本可用以提供接近固體基質樣本表面或其上的個別分子之一維空間分佈。
圖8顯示於圖7A及7B所使用來自頁岩來源之另一岩心樣本的分析結果。用以產生圖8中的數據之樣 本為沿著樣本的深度方向掃描而獲得33mm的剖面長度。掃描岩心樣本33mm的長度耗費約2分鐘。以約275μm/分鐘的速度手動移動該樣本。圖8中的垂直虛線顯示層析圖與時間有關的對齊(且所以與沿著頁岩岩心樣本的深度有關)。圖8中上方的質譜圖顯示掃描頁岩岩心樣本2分鐘的總離子層析圖(TIC)。圖8中的中間及下方質譜圖顯示沿著岩心樣本在m/z=202及m/z=216選定的質量對電荷比例處之離子的離子層析圖。如圖8所示，在選定的質量對電荷比例處之離子分佈於剖面距離上相對均勻。藉由比較岩心樣本中相對應深度的離子層析圖，可決定沿著岩心樣本的離子強度變化，及可提供特定離子的空間分佈。
在來自第二頁岩來源的頁岩岩心樣本上也進行DESI-MS分析。來自第二頁岩來源的7×7mm樣本使用於分析。樣本的尺寸顯示於圖9的右上角。當分析來自第二頁岩來源的岩心樣本時，發現將樣本的表面拋光可增進MS偵測器的靈敏度。圖9顯示在以3M拋光紙將來自第二頁岩來源的岩心樣本拋光達約30秒後，以DESI-MS所獲得的質譜圖。
DESI-MS可應用於經油沾染的岩石表面之特徵化。在此具體實施態樣中，岩石基質通常為含有少量或無原生有機質之砂岩或碳酸鹽且待測物為已移動至岩石表面上的油。
額外的具體實施態樣
具體實施態樣1.一種用於分析烴樣本的方法，其包含：製備具有表面的烴樣本；以相對於該表面約30°至約60°的角度，將溶劑衝擊至該經製備之具有表面的烴樣本上，該溶劑包含溶劑小滴流，該溶劑包含非極性化合物與極性化合物；在質譜儀的入口管道處將自該表面脫附的小滴捕捉，經捕捉的小滴包括來自該烴樣本之一種或多種化合物；及以來自該烴樣本之一種或多種化合物為基礎產生至少一個質譜圖。
具體實施態樣2.具體實施態樣1的方法，其中製備具有表面的烴樣本包含獲得含有烴樣本的固體基質。
具體實施態樣3.前述具體實施態樣中任一個方法，其中該烴樣本包含石油樣本。
具體實施態樣4.前述具體實施態樣中任一個方法，其中該極性化合物為乙腈、甲醇、丁醇、含有6個碳或更少之醇、或其組合。
具體實施態樣5.前述具體實施態樣中任一個方法，其中該非極性化合物為甲苯、苯、二甲苯、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、不含雜原子的芳族烴、或其組合。
具體實施態樣6.前述具體實施態樣中任一個方法，其中該溶劑進一步包含甲酸、含有4個碳或更少之有機酸、或其組合。
具體實施態樣7.前述具體實施態樣中任一個方法，其中在溶劑中該非極性化合物對極性化合物的比例 為1：2或更低，較佳為1：4或更低。
具體實施態樣8.具體實施態樣第2至7之中任一個方法，其中製備該烴樣本進一步包含將該固體基質切割以形成該固體基質的表面、在將溶劑衝擊至該表面上之前將該固體基質的表面拋光、或其組合。
具體實施態樣9.具體實施態樣8的方法，其中該表面係經拋光以製造具有粗糙度約1mm或更低之經拋光表面的固體基質。
具體實施態樣10.前述具體實施態樣中任一個方法，其中將溶劑衝擊至該固體基質表面上包含沿著相對於該固體基質的表面方向掃描該溶劑，沿著相對於該固體基質的表面方向之掃描速率較佳為每秒自約100微米至約500微米，相對於該固體基質的表面之掃描方向任意地但較佳包含對該固體基質的深度。
具體實施態樣11.具體實施態樣10的方法，其中產生至少一個質譜圖包含相對應沿著掃描方向之剖面針對該烴樣本之至少一個化合物產生一個或多個質譜圖。
具體實施態樣12.前述具體實施態樣中任一個方法，其中製備烴樣本包含將液體烴樣本沈積在基材上，以形成該具有表面的烴樣本。
具體實施態樣13.具體實施態樣12的方法，其中該基材包含矽膠。
具體實施態樣14.具體實施態樣13的方法，其中該烴樣本進一步包含製備用溶劑，該製備用溶劑較佳 包含甲苯。
100‧‧‧固體基質
102‧‧‧線條
110‧‧‧溶劑
115‧‧‧針筒
118‧‧‧霧化的溶劑
125‧‧‧電荷
130‧‧‧霧化用氣體
135‧‧‧入口
145‧‧‧質譜儀

Claims (14)

  1. 一種用於分析烴樣本的方法，其包含：製備具有表面的烴樣本；以相對於該表面約30°至約60°的角度，將溶劑衝擊至該經製備之具有表面的烴樣本上，該溶劑包含溶劑小滴流，該溶劑包含非極性化合物與極性化合物；在質譜儀的入口管道處將自該表面脫附的小滴捕捉，經捕捉的小滴包括來自該烴樣本之一種或多種化合物；及以來自該烴樣本之一種或多種化合物為基礎產生至少一個質譜圖。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中製備具有表面的烴樣本包含獲得含有烴樣本的固體基質。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該烴樣本包含石油樣本。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該極性化合物為乙腈、甲醇、丁醇、含有6個碳或更少之醇、或其組合。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該非極性化合物為甲苯、苯、二甲苯、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、不含雜原子的芳族烴、或其組合。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該溶劑進一步包含甲酸、含有4個碳或更少之有機酸、或其組合。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中在溶劑中該非極性化合物對極性化合物的比例為1：2或更低，較 佳為1：4或更低。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中製備該烴樣本進一步包含將該固體基質切割以形成該固體基質的表面、在將溶劑衝擊至該表面上之前將該固體基質的表面拋光、或其組合。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該表面係經拋光以製造具有粗糙度約1mm或更低之經拋光表面的固體基質。
  10. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中將溶劑衝擊至該固體基質表面上包含沿著相對於該固體基質的表面方向掃描該溶劑，沿著相對於該固體基質的表面方向之掃描速率較佳為每秒自約100微米至約500微米，相對於該固體基質的表面之掃描方向任意地但較佳包含對該固體基質的深度。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中產生至少一個質譜圖包含相對應沿著掃描方向之剖面針對該烴樣本之至少一個化合物產生一個或多個質譜圖。
  12. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中製備烴樣本包含將液體烴樣本沈積在基材上，以形成該具有表面的烴樣本。
  13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該基材包含矽膠。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該烴樣本進一步包含製備用溶劑，該製備用溶劑較佳包含甲苯。
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