[發明專利]一種氣體進樣裝置及其應用

在審

• 申請號: 201310560228.1
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN104634901A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 陶成;騰格爾;王杰;楊華敏;把立強
• 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: G01N30/16
• 分類號: G01N30/16
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本發明屬于碳氫同位素分析技術領域，涉及一種氣體進樣裝置及其在天然氣中碳氫同位素分析中的應用。

背景技術

天然氣樣品中各化合物的碳氫同位素是重要的地球化學示蹤指標。然而樣品中的氣體組份（二氧化碳，甲烷，乙烷，丙烷，異丁烷，正丁烷）的相對濃度具有較大差異，尤其目前勘探的天然氣田演化程度高，主要以甲烷為主。客觀上氫和碳同位素比值的測定要求各分離的組份在同位素質譜儀的信號響應必須滿足其動態變化范圍，并盡可能與工作標準信號強度相近。為達到此目的分析人員采用小體積進樣（5μL）分析甲烷，大體積進樣（500μL）分析乙烷及其他組份。這樣無疑增加了單個樣品的分析次數，并耗費雙倍的分析時間，工作效率較低。由于進樣體積差距幾乎達到兩個量級，無疑也不利于采用自動進樣器實現測試工作的自動化。

因此，目前存在的問題是需要研究開發一種結構簡單、操作方便、高效率,并能夠實現不同數量級樣品的自動進樣的氣體進樣裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種氣體進樣裝置，該裝置能夠進行先后兩次或兩次以上不同體積的進樣，且結構簡單、操作方便、效率高，可以滿足一張分析圖譜上同時檢測多種氣態烴組份的分析要求，并方便與檢測裝置連接用于氣體組分分析。尤其方便與色譜-同位素分析系統連接用于天然氣中碳氫同位素分析。

本發明還提供了一種氣體進樣裝置在天然氣中碳氫同位素分析中的應用。

為此，本發明提供了一種氣體進樣裝置，包括采樣組件和進樣組件，其中所述進樣組件設置有進樣管路、送樣管路和二個或二個以上的定量構件。

根據本發明，所述進樣管路包括二個或二個以上的進樣通道。所述進樣通道與定量構件并行設置。各進樣通道以彼此并聯的方式通過各自的進口與采樣組件相連接。各進樣通道的出口均與放空構件相連，用于在進樣過程中排除多余的樣品氣體。

根據本發明，所述送樣管路包括二個或二個以上的送樣通道。所述送樣通道與定量構件并行設置。各送樣通道依次串聯。并且，通過設置在送樣管路上游的送樣通道的進口與載氣接口相連接。通過設置在送樣管路下游的送樣通道的出口與檢測裝置相連接。

本發明中所述用語“進樣通道”是指設置于進樣管路上的由兩個通孔連接構成的可以連通或斷開的通道，其可以與并行的定量構件之間進行切換以實施進樣操作。

本發明中所述用語“送樣通道”是指設置于送樣管路上的由兩個通孔連接構成的可以連通或斷開的通道，其可以與并行的定量構件之間進行切換以實施送樣操作。

本發明中所述用語“并行設置”是指進樣通道或送樣通道與定量構件之間并列設置，并可以通過進樣通道或送樣通道的進口和出口分別與定量構件的第一端口和第二端口斷開或連通進行互相切換。例如，當進樣裝置處于進樣狀態時，進樣通道斷開，定量構件的第一端口通過進樣通道的進口與采樣構件相連通，定量構件的第二端口通過進樣通道的出口與放空構件相連通，由此實施進樣操作，此時送樣通道處于連通狀態；當進樣裝置處于送樣狀態時，進樣通道連通，并且其進口和出口與定量構件的兩個端口斷開，而同時，送樣通道斷開，定量構件的第一端口和第二端口或者第二端口和第一端口分別與送樣通道的進口與出口相連通，實施送樣操作。據此可以進行進樣通道與定量構件，以及送樣通道與定量構件之間的切換。

本發明中所述用語“送樣管路上游”是指送樣管路靠近載氣接口或采樣組件的部分。

本發明中所述用語“送樣管路下游”是指送樣管路靠近檢測裝置的部分。

在本發明的上述氣體進樣裝置處于連續流模式下進行自動進樣時，可以進行先后兩次或兩次以上不同體積的自動進樣，無死體積。

本發明中，進樣通道和送樣通道可以獨立存在，也可以存在于多通道進樣構件中。所述多通道進樣構件可以由定量構件與多通道進樣切換閥構成，例如四通、六通、八通或十通進樣切換閥等等，也可以是獨立存在的多通道進樣器，例如，例如四通、六通、八通或十通進樣器等等。

本發明中，所述定量構件的體積可以根據進樣需要進行調整，所述定量構件的體積為0.5-500μL。

在本發明的一個具體實施方式中，所述定量構件的體積選自0.5μL、1μL、2μL、5μL、10μL、25μL、50μL、100μL、250μL、500μL中至少一種。

上述定量構件可以與多通道進樣切換閥配合使用，針對不同類型樣品選擇最佳的進樣體積組合。

根據本發明，所述進樣裝置還包括設置在進樣組件下游的冷阱組件。