[發明專利]烴源巖石英管熱模擬自動取樣實驗裝置和實驗方法

在審

• 申請號: 202010616064.X
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111735893A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 劉金鐘;王強;翁翠;李勇;楊筱;彭平安
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州地球化學研究所
• 主分類號: G01N30/06
• 分類號: G01N30/06;G01N30/02;G01N30/16;G01K7/02
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 劉媖;沈悅濤

本發明公開了烴源巖石英管熱模擬自動取樣實驗裝置和實驗方法，其中，實驗裝置包括導熱盤、冷卻盤、可轉動托盤和步進電機，導熱盤、冷卻盤和可轉動托盤由上至下間隔設置，在導熱盤、冷卻盤上分別均布開設有多個石英管插孔，在可轉動托盤上開設有一個石英管掉落孔，導熱盤的中心嵌入安裝有一加熱棒，在導熱盤上靠近其中一個石英管插孔處嵌入安裝有一溫控熱電偶，在冷卻盤的上下兩側面上固定安裝有半導體制冷元件，加熱棒、溫控熱電偶、半導體制冷元件、步進電機分別與一控制器相連接。采用本發明實驗裝置進行的自動取樣方法，利用實驗裝置的自動取樣功能，可以免除人工取樣的繁瑣步驟，提高工作效率及實驗精度。

技術領域

本發明涉及一種實驗裝置，尤其涉及一種烴源巖石英管熱模擬自動取樣實驗裝置和實驗方法。

背景技術

在石油地球化學研究領域，需要對烴源巖進行一定溫度時間控制下的加熱，使樣品受熱產生油氣。常用的做法是把樣品封裝在石英管中，對一系列的多個石英管（如12個）分別加熱不同的溫度和時間，根據不同溫度時間的樣品的油氣產率，利用專業軟件可以計算出烴源巖的生烴動力學參數。在實驗過程中，需要人工將12個石英管在不同的時間脫離加熱爐體停止加熱，如果用人工操作，需要操作者長時間的守候在設備旁，稍有失誤則會導致實驗數據不準確，實驗失敗。

實驗采用的石英管長度200毫米，外徑6毫米，頂端事先已燒熔封死，留有下部開放以便充填樣品和石英纖維。如圖1所示，實驗前，在石英管100上部充填有巖石粉末101，樣品充填區下部有一個拉細的瓶頸102，此瓶頸上部充填有石英纖維103，以防止樣品在瓶頸102處散落。在充填好樣品和石英棉后，將石英管下部連接真空泵，抽真空后將下端熔封，完成的裝有樣品的石英管制作。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的技術上的不足，提供一種工作效率高、操作方便、實驗結果準確的烴源巖石英管熱模擬自動取樣實驗裝置和實驗方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種烴源巖石英管熱模擬自動取樣實驗裝置，其特征在于：包括導熱盤、冷卻盤、可轉動托盤和輸出軸與可轉動托盤固定連接的步進電機，導熱盤、冷卻盤和可轉動托盤由上至下間隔設置，在導熱盤、冷卻盤上分別均布開設有多個石英管插孔，且導熱盤、冷卻盤上的石英插孔位置一一對應，在可轉動托盤上開設有一個石英管掉落孔，導熱盤的中心嵌入安裝有一加熱棒，在導熱盤上靠近其中一個石英管插孔處嵌入安裝有一溫控熱電偶，在冷卻盤的上下兩側面上固定安裝有半導體制冷元件，加熱棒、溫控熱電偶、半導體制冷元件、步進電機分別與一控制器相連接。

進一步地，本發明還包括有一可套裝在導熱盤外側的保溫套。

進一步地，所述導熱盤為耐熱鋼材料制成的圓柱狀結構。所述冷卻盤由紫銅材料制成。

進一步地，所述導熱盤、冷卻盤上的石英插孔分別設有12個。

本發明還提供一種烴源巖石英管熱模擬自動取樣實驗方法，采用上述烴源巖石英管熱模擬自動取樣實驗裝置，包括如下步驟：

（1）制作好裝有樣品的多個石英管；并確認可轉動托盤上的石英管掉落孔在初始位置，同時設置自動取樣的參數，包括步進電機的轉動角度、取樣溫度；

（2）將石英管分別由導熱盤的石英插孔裝入，穿過冷卻盤上的石英插孔后，底部與可轉動托盤接觸，石英管內裝有樣品的部分置于導熱盤內；

（3）、啟動冷卻盤的半導體制冷元件，當溫度達到5℃時執行下一步；

（4）、啟動加熱棒進行加熱；

（5）當溫控熱電偶監測到的溫度達到第一個石英管的取樣溫度時，步進電機旋轉一定角度，使石英管掉落孔對準第一支石英管的位置，石英管下落，脫離加熱區；

（6）、繼續加熱，直至溫度達到第二支石英管的取樣溫度，重復步驟(5)；