[發明專利]一種烴源巖熱解產物輕烴單體烴碳同位素在線分析方法

有效

• 申請號: 201310108331.2
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103245735A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 王東良;馬成華;李劍;李志生;李謹;王義鳳;王曉波;代媛;莫午零;馬衛;郝愛勝;崔會英;孫慶伍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

1.一種烴源巖熱解產物輕烴單體烴碳同位素在線分析方法，其包括以下步驟：

(1)將烴源巖樣品顆粒裝入熱解爐中的樣品管中，用石英棉將所述樣品管的兩端填充滿；

(2)使所述樣品管與氣相色譜儀的進樣口相連接，并使連接處不漏氣；

(3)調節熱裂解器的載氣壓力，使載氣壓力為15-18psi；

(4)向熱解爐中通載氣5-10min后，將氣相色譜儀的液氮冷阱中加滿液氮；

(5)使熱解爐升溫至預置溫度后，恒溫保持30min，得到烴類化合物；

(6)將熱解爐降溫至80-85℃后，撤掉液氮冷阱，并啟動氣相色譜儀以及同位素比質譜儀；

(7)采用氣相色譜儀將所述烴類化合物分離為單分子烴類化合物，亦即單體烴；

(8)將所述單體烴燃燒生成CO₂；

(9)采用同位素比質譜儀測定所述CO₂的碳同位素比值；

(10)記錄碳同位素比值并生成質譜圖。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述熱裂解器的樣品管的容積為3mL。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(8)包括：

使氣相色譜儀分離出的單分子烴類化合物依次進入燃燒接口中的氧化裝置，并發生氧化反應生成CO₂；

使所述CO₂在載氣的帶動下，通過燃燒接口中的除水裝置進行除水后，被引入同位素比質譜儀。

4.根據權利要求1或3所述的方法，其中，所述氣相色譜儀的毛細管柱長度為50m，內徑為0.53mm，膜厚為15μm；

所述氣相色譜儀采用多階段升溫程序，其包括以下階段：在30℃保持15min，然后以1.5℃/min的速率升至70℃，再以3℃/min的速率升至160℃，之后以5℃/min的速率升至250℃，在250℃保持30min；

所述氣相色譜儀采用的載氣為純度≥99.999％的氦氣。

5.根據權利要求1或3所述的方法，其中，所述同位素比質譜儀的離子源為電子轟擊離子源，燈絲發射電流為1.3mA，電子能量為100eV，參比氣體為純度≥99.999％的CO₂，所述參比氣體的碳同位素比值δ¹³C_CO2為-13.1‰。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，于步驟(1)中，所述烴源巖樣品顆粒的直徑為0.8-2.0mm。

7.根據權利要求1或6所述的方法，其中，于步驟(1)中，所述烴源巖樣品顆粒的質量為3-4g。

8.根據權利要求3所述的方法，其中，于步驟(8)中，所述氧化裝置的燃燒管材質為致密Al₂O₃，所述燃燒管的長度為200-500mm，內徑為0.2-1mm；

所述燃燒管內填充有CuO、NiO和Pt的混合物作為氧化劑；

所述氧化反應在950℃下進行；

所述載氣為純度≥99.9999％的氦氣。

9.根據權利要求1-8任一項所述的方法，其還包括步驟(11)：改變熱裂解器的預置溫度，重復步驟(4)-(10)，獲得該預置溫度下的烴源巖樣品熱解產物輕烴單體烴碳同位素比值和質譜圖。

10.根據權利要求1或9所述的方法，其中，所述預置溫度為250-900℃。