第七届青年地学论坛

当今世界能源格局正处在化石能源向新能源转型的变革期。然而化石能源依然是现今能源供应系统的主要组成部分。如果限制未来全球变暖需要将大气中的二氧化碳浓度控制在目标值以下，那么世界上大多数化石燃料必然需要被留在地下。解决这一问题的一个方法是开采地下化石能源的化学能，而将烃类化合物留在地下。
本研究旨在探讨H₂S作为一种可能的能源载体，将化石燃料的氢能输送到地表，并将二氧化碳封存在地下。在本研究中，我们调查了一系列硫氧阴离子氧化原油的效率。在高温高压实验中，根据这些化合物与原油反应产生H₂S的能力，我们将这些硫氧阴离子的活性按照从高到低排序，具体表现为：S⁰ > S₂O₃^2- ~ S₄O₆^2- > SO₃^2- > SO₄^2-。在遭受氧化的原油中可以检测到多硫化物结构。这一官能团被我们认为是关键的氧化还原中间产物。因此具有S-S键的硫代硫酸盐和连四硫酸盐可以作为高效氧化原油的氧化剂。
本研究对揭示硫酸盐热还原反应的机理提供启示。在氧化还原反应的早期阶段，有机质中不稳定的含硫化合物向更稳定的芳香结构转变，如二苯并噻吩，苯并萘并噻吩。而这一阶段并未发生明显的无机S元素进入有机质。饱和脂肪酸以及带有O₂、NO和NO₂杂原子的芳香族化合物的富集揭示了烃类被氧化的过程。芳烃被氧化可能导致芳环的开裂，最终发生脱羧反应产生CO₂。
 

零碳排放,硫氧阴离子,原油快速氧化