專利名稱：加壓開放式熱解生烴模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)設(shè)備，尤其是指用于地質(zhì)中有機(jī)質(zhì)生烴動(dòng)力學(xué)研究的一種加壓開放式熱解生烴模擬裝置。
背景技術(shù)：
研究地質(zhì)體中有機(jī)質(zhì)(如干酪根等)在加壓的條件下，受熱產(chǎn)生的烴類數(shù)量和種類特征，對于預(yù)測地層中石油的產(chǎn)量和成分有很大的實(shí)用價(jià)值；有機(jī)質(zhì)熱解生烴模擬實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)方法是利用黃金管在密封狀態(tài)下進(jìn)行，存在操作復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)成本高、周期長的不足。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求，如果采用加壓開放式熱解生烴模擬實(shí)驗(yàn)，將降低實(shí)驗(yàn)成本，縮短實(shí)驗(yàn)周期，但目前國內(nèi)外還沒有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置可供研究使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可用于地質(zhì)體中有機(jī)質(zhì)生烴動(dòng)力學(xué)研究的加壓開放式熱解生烴模擬裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的一種加壓開放式熱解生烴模擬裝置，該裝置包括高壓反應(yīng)容器，設(shè)置在高壓反應(yīng)容器外側(cè)的加熱器、與高壓反應(yīng)容器管路連接的加壓氣源和與高壓反應(yīng)容器管路連接的帶多個(gè)出口的通道轉(zhuǎn)換閥，在高壓反應(yīng)容器與加壓氣源的連接管路上連接有截止閥，截止閥與加壓氣源之間的連接管為限流毛細(xì)管；所述通道轉(zhuǎn)換閥的每個(gè)出口均與一個(gè)冷阱的進(jìn)口管路連接，冷阱的出口均與限流閥的進(jìn)口管路連接，限流閥的出口與流量計(jì)的進(jìn)口管路連接，流量計(jì)的出口排空。
上述的加壓開放式熱解生烴模擬裝置中所述的高壓反應(yīng)容器與截止閥之間的連接管路上連接有壓力表，方便操作時(shí)的系統(tǒng)壓力觀察。
上述的加壓開放式熱解生烴模擬裝置中所述的通道轉(zhuǎn)換閥是由閥體、設(shè)置在閥體內(nèi)的轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)電機(jī)組成，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)電機(jī)聯(lián)動(dòng)，在轉(zhuǎn)子上設(shè)有與高壓反應(yīng)容器連接的進(jìn)口連接頭和與限流閥連接的出口連接頭，在閥體外圍分布有與各冷阱進(jìn)出口連接的連接管路，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子可使轉(zhuǎn)子上的進(jìn)口連接頭、出口連接頭通過設(shè)置在閥體和轉(zhuǎn)子內(nèi)的兩條通道分別與一個(gè)冷阱的進(jìn)出口連通。
上述的加壓開放式熱解生烴模擬裝置中所述的閥體和轉(zhuǎn)子之間設(shè)有聚四氟乙烯套，以減小旋轉(zhuǎn)阻力和增強(qiáng)密封。
本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)后，可以通過一次實(shí)驗(yàn)采集到不同溫度范圍內(nèi)有機(jī)質(zhì)中的烴類產(chǎn)物，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、實(shí)驗(yàn)費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，可為地質(zhì)中的有機(jī)質(zhì)熱解生烴模擬實(shí)驗(yàn)提供一種新的裝置。


下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
圖1是本發(fā)明一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中通道轉(zhuǎn)換閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明中通道轉(zhuǎn)換閥的剖視圖。
圖中高壓反應(yīng)容器1、加熱器2、加壓氣源3、通道轉(zhuǎn)換閥4、閥體4a、轉(zhuǎn)子4b、旋轉(zhuǎn)電機(jī)4c、進(jìn)口連接頭4d、出口連接頭4e、通道4f、聚四氟乙烯套4g、支架4h、截止閥5、限流毛細(xì)管6、冷阱7、限流閥8、流量計(jì)9、壓力表10、升降座11。
具體實(shí)施例方式
參閱圖1、圖2所示，本發(fā)明的加壓開放式熱解生烴模擬裝置，包括高壓反應(yīng)容器1，設(shè)置在高壓反應(yīng)容器1下側(cè)的加熱器2，加熱器2安裝在升降座11上，以拆裝高壓反應(yīng)容器1放置樣品；高壓反應(yīng)容器1左端的與加壓氣源3管路連接，加壓氣源3采用高壓氫氣鋼瓶(若需要的壓力更高，也可用增壓泵代替)，在高壓反應(yīng)容器1與加壓氣源3的連接管路上連接有截止閥5，截止閥5與加壓氣源3之間的連接管為限流毛細(xì)管6，在高壓反應(yīng)容器1與截止閥5之間的連接管路上連接有壓力表10；高壓反應(yīng)容器1右端與通道轉(zhuǎn)換閥4管路連接，在通道轉(zhuǎn)換閥4外分布有十個(gè)冷阱7，本實(shí)施例中的通道轉(zhuǎn)換閥4是由閥體4a、設(shè)置在閥體4a內(nèi)的轉(zhuǎn)子4b和旋轉(zhuǎn)電機(jī)4c組成，旋轉(zhuǎn)電機(jī)4c通過支架4h固定在閥體4a上，轉(zhuǎn)子4b與旋轉(zhuǎn)電機(jī)4c聯(lián)動(dòng)，在轉(zhuǎn)子4b上設(shè)有與高壓反應(yīng)容器1連接的進(jìn)口連接頭4d和與限流閥8連接的出口連接頭4e，在閥體4a外圍分布有十組與各冷阱7進(jìn)出口連接的連接管路，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子4b可使轉(zhuǎn)子4b上的進(jìn)口連接頭4d、出口連接頭4e通過設(shè)置在閥體4a和轉(zhuǎn)子4b內(nèi)的兩條通道4f分別與一個(gè)冷阱7的進(jìn)出口連通；高壓反應(yīng)容器1右端通過管路與進(jìn)口連接頭4d連接，出口連接頭4e通過管路與限流閥8的進(jìn)口連接，該兩段連接管為可適當(dāng)伸縮的彈性管道，以適應(yīng)轉(zhuǎn)子4b旋轉(zhuǎn)約324度的變形；限流閥8的出口與流量計(jì)9的進(jìn)口管路連接，流量計(jì)9的出口排空。
本發(fā)明的工作原理如下加壓氣源3(高壓氫氣鋼瓶)提供高壓氣體，高壓限流毛細(xì)管6限制氣體的流量使得調(diào)節(jié)限流閥8可以精確調(diào)節(jié)并保證安全，通過調(diào)節(jié)限流閥8使系統(tǒng)中氣體的流量為25毫升/分，地質(zhì)體中的有機(jī)質(zhì)樣品被放置在高壓反應(yīng)容器1內(nèi)，溫度控制部分控制加熱器2加熱，使高壓反應(yīng)容器1以每分2℃及20℃的升溫速率從室溫上升到650℃；地質(zhì)體中的有機(jī)質(zhì)樣品受熱產(chǎn)生的烴類，被載氣攜帶進(jìn)入冷阱7內(nèi)，通過通道轉(zhuǎn)換器4的通道位置切換，使不同溫度階段的烴類產(chǎn)物收集到不同的冷阱7中，冷阱7用液氮或干冰冷卻，烴類冷凝而沉淀在冷阱7內(nèi)；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將冷阱7拆下，用有機(jī)溶劑將烴類產(chǎn)物洗出，再進(jìn)行定性定量分析，從而得到不同溫度段所生成的烴類的數(shù)量和成分以便進(jìn)行生烴動(dòng)力學(xué)分析。
權(quán)利要求
1.一種加壓開放式熱解生烴模擬裝置，其特征是該裝置包括高壓反應(yīng)容器(1)，設(shè)置在高壓反應(yīng)容器(1)外側(cè)的加熱器(2)、與高壓反應(yīng)容器(1)管路連接的加壓氣源(3)和與高壓反應(yīng)容器(1)管路連接的帶多個(gè)出口的通道轉(zhuǎn)換閥(4)，在高壓反應(yīng)容器(1)與加壓氣源(3)的連接管路上連接有截止閥(5)，截止閥(5)與加壓氣源(3)之間的連接管為限流毛細(xì)管(6)；所述通道轉(zhuǎn)換閥(4)的每個(gè)出口均與一個(gè)冷阱(7)的進(jìn)口管路連接，冷阱(7)的出口均與限流閥(8)的進(jìn)口管路連接，限流閥(8)的出口與流量計(jì)(9)的進(jìn)口管路連接，流量計(jì)(9)的出口排空。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加壓開放式熱解生烴模擬裝置，其特征是所述的高壓反應(yīng)容器(1)與截止閥(5)之間的連接管路上連接有壓力表(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加壓開放式熱解生烴模擬裝置，其特征是所述的通道轉(zhuǎn)換閥(4)是由閥體(4a)、設(shè)置在閥體(4a)內(nèi)的轉(zhuǎn)子(4b)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)(4c)組成，轉(zhuǎn)子(4b)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)(4c)聯(lián)動(dòng)，在轉(zhuǎn)子(4b)上設(shè)有與高壓反應(yīng)容器(1)連接的進(jìn)口連接頭(4d)和與限流閥(8)連接的出口連接頭(4e)，在閥體(4a)外圍分布有與各冷阱(7)進(jìn)出口連接的連接管路，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子(4b)可使轉(zhuǎn)子(4b)上的進(jìn)口連接頭(4d)、出口連接頭(4e)通過設(shè)置在閥體(4a)和轉(zhuǎn)子(4b)內(nèi)的兩條通道(4f)分別與一個(gè)冷阱(7)的進(jìn)出口連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加壓開放式熱解生烴模擬裝置，其特征是所述的閥體(4a)和轉(zhuǎn)子(4b)之間設(shè)有聚四氟乙烯套(4g)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種加壓開放式熱解生烴模擬裝置，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其技術(shù)方案包括高壓反應(yīng)容器，設(shè)置在高壓反應(yīng)容器外側(cè)的加熱器、與高壓反應(yīng)容器管路連接的加壓氣源和與高壓反應(yīng)容器管路連接的帶多個(gè)出口的通道轉(zhuǎn)換閥，在高壓反應(yīng)容器與加壓氣源的連接管路上連接有截止閥，截止閥與加壓氣源之間的連接管為限流毛細(xì)管；所述通道轉(zhuǎn)換閥的每個(gè)出口均與一個(gè)冷阱的進(jìn)口管路連接，冷阱的出口均與限流閥的進(jìn)口管路連接，限流閥的出口與流量計(jì)的進(jìn)口管路連接，流量計(jì)的出口排空；本發(fā)明用于地質(zhì)中的機(jī)質(zhì)生烴動(dòng)力學(xué)研究。
文檔編號G01N33/26GK101037609SQ200710027029
公開日2007年9月19日 申請日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日
發(fā)明者劉金鐘 申請人:中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所