[發明專利]確定樣品中化合物化學組成的系統和方法

在審

• 申請號: 202010635508.4
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN112179998A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: M-F·羅梅羅-薩米恩托;P·卡都;V·博蒙特;O·西斯曼
• 申請（專利權）人: IFP新能源公司
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06;G01N30/12;G01N30/30;G01N30/68;G01N30/86
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡文清;沙永生

本發明涉及用于將樣品中所含化合物分離為液相和/或氣相的系統和方法。所述系統包括：爐(D1)，用于根據一系列溫度在惰性氣氛中進行加熱；在爐運行時連接至爐(D1)的第一實驗裝備(M1)，其包括用于將在惰性氣氛中加熱而產生的流出物循環到收集(U)該流出物的裝置；當爐不再運行時連接至第一實驗裝備(M1)的第二實驗裝備(M2)，其包括使使第一裝備收集的流出物向裝置(T1、T2)真空循環(PI、P.G.、TP)的裝置，用于將收集的流出物分離為液相和/或氣相。本發明還涉及一種通過用于分析所分離液相和/或氣相的化合物的化學組成的設備來確定樣品中所含化合物的化學組成的系統和方法。

發明領域

本發明涉及氣相、固相和/或液相樣品中化合物的分析領域。

具體來說，本發明涉及但不限于石油工業的技術領域，更具體地，涉及埋藏有烴的地質層的勘探和開發領域。因此，本發明可以旨在確定來自該地質層的巖石樣品的化學組成，特別是為了精確地知道該樣品中所含的烴化合物的重質和輕質組分之間的分布。本發明可以通過分析其它類型的化合物(例如有機硫化合物)進行進一步補充。

為了環境目的，本發明還可以有利地在土壤樣品上實施，從而例如知道其污染物成分。

然而，本發明可以在任何類型的樣品上實施，例如油、潤滑劑、碳酸鹽巖樣品、有機物樣品、有機肥料、有機和/或無機基質，以便精確知道其化學組成。

發明背景

由申請人研發的并且在專利FR-2,227,797(US-3,953,171)和FR-2,472,754(US-4,352,673)中特別描述的設備(法國石油與新能源研究院)是已知的。根據預定的溫度序列，設備可以在惰性氣氛中對樣品(例如，沉積巖樣品)進行熱解(非氧化)。熱解爐與用于檢測和測量熱解樣品中烴化合物含量的設備配合使用。特定檢測設備包括例如火焰電離型檢測器(FID)。檢測器發出代表所測烴產物的量的信號。該信號可以被傳輸至計算、存儲和顯示裝置，其中，特定軟件計算、顯示和存儲代表所存在烴的特性的各種參數。

設備還包括氧化爐，該氧化爐允許獲取有關所考慮樣品的總有機碳(TOC)量、礦物碳(MinC)量或SO₂量的信息。

因此，設備具體允許測量整個熱解過程中釋放的烴化合物的量。然后可以建立熱解圖，該熱解圖是顯示相對于所考慮的樣品重量，所釋放烴化合物的量與時間的函數關系的曲線。熱解圖通常具有通常可以很好地區分的幾個峰(通常見圖3的峰Sh0和Sh1)。因此從這些峰之一的表面積獲得在限制所考慮峰的溫度范圍內釋放的烴化合物量的代表性量。

還已知塊狀巖石(BLUK ROCK)方法，該方法可通過設備實施并且具體專用于常規烴源巖樣品。該方法在文獻(Behar等，2001)中有特別描述。該方法的溫度序列的特征在于熱解爐的初始溫度T1通常為300℃至350℃，該溫度保持預定的幾分鐘持續時間。在該階段，巖石樣品中初始包含的所謂“游離”烴(實際上對應于低分子量至高分子量的烴)被釋放。其量通過測量由S₁表示的第一峰的表面積來估計。然后熱解溫度逐漸升高至通常為650℃的溫度T2。該階段涉及非常重質的烴化合物的揮發和非揮發性有機物(油母巖)的裂解。在該熱裂解階段所釋放的烴化合物的量通過測量由S₂表示的第二峰的表面積來估算。其對應于巖石達到足夠成熟的階段后將產生的烴化合物的量。