[發明專利]一種用于制備或收集巖石中吸附氣態烴的裝置

有效

• 申請號: 200610067176.4
• 申請日: 2006-04-06
• 公開（公告）號: CN101051007A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 張美珍;把立強;張渠;李廣友;王強;陳偉鈞
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22;G01N1/34
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所
• 代理人: 韋慶文

技術領域

本發明涉及一種用于制備或收集巖石中吸附的氣態烴的裝置，具體地涉及一種采用酸分解巖石、土壤等地質樣品中的碳酸鹽礦物，并對所釋放出的氣態烴加以收集的裝置或儀器。

背景技術

在天然氣的地球化學研究中，將天然氣與氣源巖進行對比，以及對氣源巖的評價等，都依懶于對氣源巖中氣態烴的分析結果。而影響分析結果準確性的關鍵在于分析過程中如何將巖石中的氣態烴較完全地提取和收集。采用酸解脫氣來提取巖石中的氣態烴是目前較為行之有效的脫氣收集方法，該方法通常是采用酸(例如H₃PO₄)分解巖石、土壤等地質樣品中的碳酸鹽礦物，使被礦物吸附以及包裹在其晶格中的氣態烴隨生成的CO₂一起釋放出來，釋放出來的混合氣體再經濃堿液(例如KOH)吸收CO₂氣后，凈化富集烴類氣體并加以收集。

具有代表性的酸解脫氣分析方法是原地礦部石油地質海洋地質局發布的石油地質分析測試方法標準“巖石，土壤中氣態烴的酸解提取及色譜定量分析方法”，其采用如圖1所示的裝置來收集巖石經酸解后釋放的氣態烴。方法大致如下：將需要酸解的巖石、土壤等地質樣品置于平底燒瓶7中，加熱進行酸解反應，反應完畢所產生的混合氣，通過洗氣瓶15中的低負壓作用，使混合氣經過三通閥5和管路14流入洗氣瓶15中進行堿洗提取，當平底燒瓶7中壓力與洗氣瓶15中的壓力相等時，平底燒瓶7中和管路14中的剩余混合氣就停止流入洗氣瓶15。經過堿液洗凈的氣態烴，集中富集于管路11中止血鉗12的下部，但管路11的材料為硅橡膠，透氣性很大，容易造成氣態烴擴散和滲漏，因此該收集方法得到的氣態烴很難保存，而且也不便于作其它項目的分析。

該裝置雖然結構簡單，操作方便，但仍然存在以下明顯不足：(1)當平底燒瓶7中壓力與洗氣瓶15中的壓力相等時，平底燒瓶7中和管路14中的剩余混合氣就停止流入洗氣瓶15，因此經酸解脫附完畢所產生的混合氣不可能完全被堿洗凈化，因而提取收集不完全，特別影響對巖石中氣態烴的定量分析。(2)經堿液凈化完畢的氣態烴無固定容器可收集保存，只能在乳膠管中暫作保留，因此得到的氣樣很不方便于其它項目的分析(如色譜、質譜、同位素等)，同時也影響樣品制備的連續性，制樣效率低。

發明內容

針對上述現有技術存在的缺陷，本發明提供了一種用于制備或收集巖石中吸附的氣態烴的裝置或儀器，更具體地說，是一種用于巖石酸解脫氣的裝置或儀器。其采用酸分解巖石、土壤等地質樣品中的碳酸鹽礦物，并且將酸解脫附后的氣態烴完全收集和保存，以使對地質樣品的分析更加準確，滿足當今油氣勘探開發中對天然氣地球化學研究的需要。

一種用于制備或收集巖石中吸附的氣態烴的裝置或儀器，其主要包括：

(1)酸解脫氣組合裝置201；

(2)堿液凈化器208；

(3)氣體收集器206；

其中酸解脫氣組合裝置201主要包括密閉容器、攪拌裝置、加溫系統和設置于密閉容器下部的調節系統；

在密閉容器中進行樣品與酸的接觸反應，并通過攪拌裝置對物料混合物進行攪拌；通過加溫系統對物料進行加熱；反應完畢后通過調節系統中滑塞的向上滑動，以減小密閉容器的內體積，將密閉容器的氣體完全排出；排出的氣體輸送到堿液凈化器208中，堿液將混合氣體中的CO₂吸收掉，凈化后的氣體被收集儲存到氣體收集器206中。

優選地，在所述的酸解脫氣組合裝置201中，密閉容器主要包括筒體325、活塞316、頂蓋327、限位卡環346、以及O形圈321和328等。攪拌裝置包括電機312、強磁鐵319和磁力攪拌子323，通過電機312帶動強磁鐵319一起旋轉過程中，由于強磁鐵319磁力線方向的不斷改變，帶動密閉容器內底部的磁力攪拌子323一起旋轉，起到了攪拌樣品和酸液混合物的作用。加溫系統包括電熱板322，F4螺栓320，活塞316等，其主要作用在于由溫控儀控制電熱板322，通過活塞316的上端面對密閉容器內的酸液加溫，從而加快酸和樣品的反應，并提高脫氣效率。調節系統包括滑動軸承301和307、推力軸承303和306、螺母手柄304、旋轉螺母305、升降絲桿309、活塞316以及可御頂桿311。