低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)通用的在線多維氣相色譜分析裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)通用的在線多維氣相色譜分析裝置，利用高溫氣體采樣閥和兩個十通閥與一個六通閥組合完成反應(yīng)過程中高溫氣體在三個通道的自動實時采樣，通過六通閥切換實現(xiàn)氫火焰離子化檢測器通道的自動進(jìn)樣，同時通過兩個十通閥實現(xiàn)兩個熱導(dǎo)檢測器通道的進(jìn)樣和反吹操作，利用不同特性的色譜柱組合和上述三個獨立分離通道以及色譜柱切換，實現(xiàn)永久性氣體，飽和烴、烯烴和芳烴等的分離。本實用新型可以實現(xiàn)在線、連續(xù)分析和自動采樣、進(jìn)樣、樣品反吹、色譜柱切換、進(jìn)樣管路吹掃等功能?？赏瑫r在線分析低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程中的各種高溫反應(yīng)物和產(chǎn)物氣體，是一種低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)通用的在線分析裝置。
【專利說明】低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)通用的在線多維氣相色譜分析裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及氣體組分分析設(shè)備，特別涉及一種低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)通用的在線多維氣相色譜分析裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)是碳資源高效綜合利用和提高附加值的重要途徑，在這一過程中可能涉及低碳的烯烴化、芳構(gòu)化等反應(yīng)，因原料不同，反應(yīng)過程中間產(chǎn)物和目標(biāo)產(chǎn)物復(fù)雜，組分含量差異大，傳統(tǒng)的分析方法多采用取樣后離線分離檢測的方式，很難準(zhǔn)確的掌握反應(yīng)過程中組分的實時變化，由于溫度壓力變化，組分定量分析也存在較大誤差，無法實現(xiàn)在線分析檢測。
[0003]近年來，隨著氣相色譜技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)基本解決了針對某一類特定應(yīng)用中的永久性氣體或烴類氣體分析的困難，但是這種定制化的應(yīng)用模式卻始終面臨著靈活性差的問題，尤其是對于低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程的在線分析，各組分在反應(yīng)前后濃度范圍變化大難定量檢測，原料和產(chǎn)品物理和化學(xué)性質(zhì)差異大使得單根色譜柱兼容性差，目標(biāo)物和副產(chǎn)物性質(zhì)相似難分離，因此，往往同時采用多臺氣相色譜對一個反應(yīng)過程中的多個組分進(jìn)行分析檢測，這樣不僅操作繁瑣，而且容易導(dǎo)致定量不準(zhǔn)確。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)對永久性氣體分析多采用填充柱進(jìn)行分離，常用的有分子篩5X或者13X填充柱和涂敷高分子微球填充柱進(jìn)行組合，采用閥切換方式在單一 TCD或雙TCD進(jìn)行檢測，但若要同時對烴類進(jìn)行分析，尤其是對輕烴和芳烴進(jìn)行全分析則較困難，一方面是由于高碳數(shù)烴類在常溫下是液態(tài)，而永久性氣體和輕烴為常溫下氣體，氣液態(tài)同時分離較難實現(xiàn)；另一方面，永久性氣體和烴類即使通過多次進(jìn)樣實現(xiàn)了分離，但無法實現(xiàn)歸一化的定量。雖然有文獻(xiàn)報道(李孝國，張曉彤，桂建舟等.多維氣相色譜在線分析輕烴芳構(gòu)化產(chǎn)物的研究.石油化工高等學(xué)校學(xué)報，2004，17 (2)，6-8.)采用閥切換三根毛細(xì)管柱，T⑶/FID雙檢測器的多維氣相色譜在線分析輕烴芳構(gòu)化產(chǎn)物，但該裝置和方法無法對除甲烷外多數(shù)永久性氣體包括氦氣、氧氣、氮氣、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫等的分析。
[0005]國外的眾多分析儀器公司正在面向催化反應(yīng)過程力推出基于氣相色譜的在線分析系統(tǒng)和解決方案，但目前仍處于探索階段，氣體在線分析系統(tǒng)仍然以微型化的集成傳感器型檢測器為主，易產(chǎn)生疲勞記憶現(xiàn)象，在檢測靈敏度和穩(wěn)定性方面無法達(dá)到氣相色譜的水平。因此現(xiàn)階段仍缺乏一種通用的在線分析裝置用于低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程的監(jiān)測分析。
實用新型內(nèi)容
[0006]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能同時在線定量分析永久性氣體和各種烴類氣體的問題，本實用新型旨在提供一種低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)通用的在線多維氣相色譜分析裝置，采用在線過濾器和高溫采樣閥完成自動采樣，利用多通閥切換完成樣品進(jìn)樣和組分反吹的多維氣相色譜分析法，實現(xiàn)低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程中的各種永久性氣體和烴類氣體的連續(xù)同時在線分析檢測。
[0007]本實用新型通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]一種低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)通用的在線分析裝置，包括采樣裝置、載氣系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)，進(jìn)樣系統(tǒng)至少包括三個定量管、兩個十通閥和一個六通閥，十通閥和六通閥的通口均按順時針方向標(biāo)號，分別依次為通口一至通葉、通口一至通口六；分離系統(tǒng)至少包括六根色譜柱和一個六通閥，檢測系統(tǒng)至少包括三個檢測器。
[0009]其中，第一十通閥的通口三與采樣裝置的出氣端相連，第一十通閥的通口二與第二十通閥的通口三相連，第二十通閥的通口二與第一六通閥的通口三相連。
[0010]第一^h通閥的通口一和通口四之間連有第一定量管，第一^h通閥的通口五和通口九之間連有第一色譜柱；第一十通閥的通口八和第二六通閥的通口三之間串聯(lián)第二色譜柱。
[0011 ] 第二六通閥的通口四和通口五之間連有第三色譜柱，第二六通閥的通口一和通口二之間連有阻尼管，第二六通閥的通口六接檢測器一。
[0012]第二十通閥的通口一和通口四之間連有第二定量管，第二十通閥的通口五和通口九之間連有第四色譜柱，第二十通閥的通口八和檢測器二之間連有第五色譜柱。
[0013]第一六通 閥的通口一和通口四之間連有第三定量管，第一六通閥的通口六和檢測器三之間連有色譜柱六。
[0014]載氣系統(tǒng)包括兩種載氣和五條氣路，第一種載氣由氣源分別與第 h通閥的通口七和通葉相連，由檢測器一和第一十通閥的通口六放空；第二種載氣由氣源分別與第二十通閥的通口七和通葉、第一六通閥的通口五相連，由檢測器二、第二十通閥的通口六和第一六通閥的通口二放空。
[0015]進(jìn)一步的，檢測器一為第一熱導(dǎo)檢測器，檢測器二為第二熱導(dǎo)檢測器，檢測器三為氫火焰離子化檢測器。其中，第一色譜柱和第四色譜柱選不銹鋼填充柱Porapak N或Porapak Q或Hayesep N或Hayesep Q,柱長I米，內(nèi)徑2毫米,填料為80-100目高分子微球；第二色譜柱和第五色譜柱選不銹鋼填充柱Porapak Q或Porapak N或Hayesep Q或Hayesep N，柱長I米，內(nèi)徑2毫米，填料為80-100目高分子微球；第三色譜柱選不銹鋼填充柱，柱長2米，內(nèi)徑2毫米，填料為60-80目5A或者13X分子篩；第六色譜柱選PLOT—三氧化二招毛細(xì)管柱，柱長10 30米，內(nèi)徑0.32暈米。
[0016]進(jìn)一步的,第一六通閥通口六與第六色譜柱之間還連有一液體進(jìn)樣口，所述液體進(jìn)樣口由進(jìn)樣器通過手動或計算機程序控制自動注射進(jìn)樣。與液體進(jìn)樣口配合使用的第六色譜柱選毛細(xì)管柱 GS-Gaspro 或 CP-PoraPLOT Q 或 CP PoraPLOT Q-HT 或 CP-PoraBOND Q,柱長10-50米，內(nèi)徑0.32毫米；或者選聚硅氧烷毛細(xì)管色譜柱DB-1或PONA柱或類似氣相色譜柱，色譜柱柱長為15~60米，內(nèi)徑0.32毫米。
[0017]進(jìn)一步的，采樣裝置包括在線過濾器和高溫氣體采樣閥，所述高溫氣體采樣閥為四位二通閥，四個通口按順時針方向標(biāo)號，依次為通口一至通口四；所述在線過濾器的進(jìn)氣端與外部反應(yīng)裝置連接，出氣端與高溫氣體采樣閥的通口一相連，高溫氣體采樣閥的通口四與第一十通閥的通口三相連，高溫氣體采樣閥的通口二和通口三進(jìn)行盲堵。
[0018]進(jìn)一步的，本實用新型還包括保溫系統(tǒng)，所述保溫系統(tǒng)包括可獨立控溫的高溫閥箱、可程序控溫的柱溫箱和自動加熱保溫材料，所述高溫氣體采樣閥、十通閥、六通閥均置于可獨立控溫的高溫閥箱中，所述柱溫箱設(shè)有兩個，分別為第一柱溫箱和第二柱溫箱，其中第一至第五色譜柱位于第一柱溫箱中，第六色譜柱位于第二柱溫箱中，自動采樣系統(tǒng)中的樣品輸送管路外側(cè)均包有自動加熱保溫材料。
[0019]進(jìn)一步的,第一種載氣為高純氫氣,第二種載氣為高純氮氣。
[0020]進(jìn)一步的，本實用新型還包括外部時間控制裝置、數(shù)據(jù)處理模塊和局域網(wǎng)模塊。
[0021]本實用新型采用在線過濾器和高溫采樣閥完成自動采樣，利用多通閥切換完成樣品進(jìn)樣和組分反吹的多維氣相色譜分析法，利用熱導(dǎo)檢測器和氫火焰離子化檢測器實現(xiàn)低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程中的各種永久性氣體和烴類氣體的連續(xù)同時在線分析檢測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型采樣狀態(tài)下高溫氣體采樣閥開啟，其他閥關(guān)閉的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本實用新型進(jìn)樣狀態(tài)下高溫氣體采樣閥關(guān)閉、十通閥和第一六通閥開啟、第二六通閥關(guān)閉的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本實用新型反吹狀態(tài)下高溫氣體采樣閥關(guān)閉、十通閥和第二六通閥關(guān)閉、第一六通閥開啟的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是本實用新型分離狀態(tài)下高溫氣體采樣閥和十通閥關(guān)閉、六通閥開啟的結(jié)構(gòu)示意圖； [0026]圖5是本實用新型分離狀態(tài)下高溫氣體采樣閥、十通閥和第二六通閥關(guān)閉、第一六通閥開啟的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6是本實用新型一個周期分離結(jié)束后各閥全部關(guān)閉的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中，a:在線過濾器；b:高溫氣體采樣閥；cl --第一^h通閥；c2:第二十通閥；dl:第一六通閥:d2:第二六通閥；el:第一定量管；e2:第二定量管；e3:第三定量管；fl:第一色譜柱；f2:第二色譜柱；f3:第三色譜柱；f4:第四色譜柱；f5:第五色譜柱；f6:第六色譜柱；hl:第一柱溫箱；h2:第二柱溫箱；1D A:第一熱導(dǎo)檢測器；1D B:第二熱導(dǎo)檢測器；FID:氫火焰離子化檢測器；EPC1:第一壓力流量控制器；EPC2:第二壓力流量控制器；EPC3:第三壓力流量控制器；AUX1:第一輔助壓力流量控制器；AUX2:第二輔助壓力流量控制器；n:阻尼管；s:液體進(jìn)樣口。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做詳細(xì)說明。
[0030]如圖1飛所示，一種低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)通用的在線分析裝置，包括采樣裝置、載氣系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)，進(jìn)樣系統(tǒng)至少包括三個定量管、兩個十通閥和一個六通閥，十通閥和六通閥的通口均按順時針方向標(biāo)號，分別依次為通口一至通葉、通口一至通口六；分離系統(tǒng)至少包括六根色譜柱和一個六通閥，檢測系統(tǒng)至少包括三個檢測器。分離系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)屬于公知常識，這里就不一一描述。
[0031]其中，第一十通閥Cl的通口三與采樣裝置的出氣端相連，第一十通閥Cl的通口二與第二十通閥c2的通口三相連，第二十通閥c2的通口二與第一六通閥dl的通口三相連。
[0032]第--h通閥Cl的通口一和通口四之間連有第一定量管el,第--h通閥cl的通口
五和通口九之間連有第一色譜柱fl ;第一十通閥Cl的通口八和第二六通閥d2的通口三之間串聯(lián)第二色譜柱f2。
[0033]第二六通閥d2的通口四和通口五之間連有第三色譜柱f3，第二六通閥d2的通口一和通口二之間連有阻尼管n，第二六通閥d2的通口六接檢測器一。此為氣體分離的第一通道。
[0034]第二十通閥c2的通口一和通口四之間連有第二定量管e2，第二十通閥c2的通口五和通口九之間連有第四色譜柱f4，第二十通閥c2的通口八和檢測器二之間連有第五色譜柱K。此為氣體分離的第二通道。
[0035]第一六通閥dl的通口一和通口四之間連有第三定量管e3,第一六通閥dl的通口六和檢測器三之間連有第六色譜柱f6。此為氣體分離的第三通道。
[0036]通道一和通道二分別配有兩個色譜柱:第一色譜柱H、第二色譜柱f2和第四色譜柱f4、第五色譜柱K，用于實現(xiàn)重?zé)N組分的反吹。另外，阻尼管η可減少氣體的壓力波動，并允許二氧化碳不經(jīng)過第三色譜柱f3直接進(jìn)入檢測器一進(jìn)行檢測，避免二氧化碳被第三色譜柱f3吸附，而其他氣體組分則經(jīng)過第三色譜柱f3進(jìn)行分離后依次進(jìn)入檢測器一。
[0037]采樣裝置包括在線過濾器a和高溫氣體采樣閥b，其中，在線過濾器a對氣體反應(yīng)物或產(chǎn)物進(jìn)行過濾，高溫氣體采樣閥b為四位二通閥，四個通口按順時針方向標(biāo)號，依次為通口一至通口四；在線過濾器a的進(jìn)氣端與外部反應(yīng)裝置連接，出氣端與高溫氣體采樣閥b的通口一相連，高溫氣體采樣閥b的通口四與第一十通閥Cl的通口三相連，高溫氣體采樣閥b的通口二和通口三進(jìn)行盲堵。
[0038]同時，載氣 系統(tǒng)包括兩種載氣和五條氣路，由高壓氣體鋼瓶或者氣體發(fā)生器作為氣源供給，由壓力流量控制器根據(jù)需要的分析周期和條件來確定具體壓力和流量。壓力流量控制可以精確的調(diào)節(jié)控制氣體的壓強和流量，使它保持穩(wěn)定狀態(tài)，保證分析結(jié)果的重現(xiàn)性。第一種載氣的氣路一經(jīng)過第一壓力流量控制器EPCl調(diào)節(jié)后由第一十通閥Cl的通葉進(jìn)入，經(jīng)通口九進(jìn)入通口五，最后由通口六放空；第一種載氣的氣路二經(jīng)過第一輔助壓力流量控制器AUXl調(diào)節(jié)后由第一^h通閥Cl的通口七進(jìn)入，經(jīng)通口八進(jìn)入第二六通閥d2的通口三，經(jīng)通口四進(jìn)入通口五，經(jīng)通口六進(jìn)入檢測器一并放空。
[0039]第二種載氣的氣路一經(jīng)過第二壓力流量控制器EPC2調(diào)節(jié)后由第二十通閥c2的通葉進(jìn)入，經(jīng)通口九進(jìn)入通口五，最后由通口六放空；第二種載氣的氣路二經(jīng)過第二輔助流量控制器AUX2調(diào)節(jié)后由第二十通閥c2的通口七進(jìn)入，經(jīng)通口八進(jìn)入檢測器二并放空；第二種載氣的氣路三經(jīng)過第三壓力流量控制器EPC3調(diào)節(jié)后由第一六通閥dl的通口五進(jìn)入，經(jīng)通口六進(jìn)入檢測器三。
[0040]上述檢測器一為第一熱導(dǎo)檢測器T⑶A，檢測器二為第二熱導(dǎo)檢測器T⑶B，檢測器三為氫火焰離子化檢測器FID。
[0041]另外，本實用新型還包括保溫系統(tǒng)，保溫系統(tǒng)包括可獨立控溫的高溫閥箱、可程序控溫的柱溫箱和自動加熱保溫材料，高溫氣體采樣閥、十通閥、六通閥均置于可獨立控溫的高溫閥箱中，高溫閥箱的溫度設(shè)置為與外部反應(yīng)裝置的出口溫度相同，為30°C。柱溫箱設(shè)有兩個，分別為第一柱溫箱hI和第二柱溫箱h2,其中第一至第五色譜柱位于第一柱溫箱hI中，第六色譜柱位于第二柱溫箱h2中，自動采樣系統(tǒng)中的樣品輸送管路外側(cè)均包有自動加熱保溫材料，并設(shè)置為低于外部反應(yīng)裝置出口溫度30°C以下時自動開啟。
[0042]采樣狀態(tài)時，如圖1所示，兩個柱溫箱的起始溫度都設(shè)定為30°C，等待儀器穩(wěn)定后，進(jìn)行程序升溫并開始進(jìn)樣。高溫氣體采樣閥b開啟，經(jīng)過濾的待測樣氣由高溫氣體采樣閥b的通口一進(jìn)入，從通口四進(jìn)入第一^h通閥Cl的通口三，此時，第一^h通閥Cl、第二十通閥c2、第一六通閥dl和第一六通閥d2均關(guān)閉，待測樣氣由第一十通閥Cl的通口四入，經(jīng)第
一定量管el進(jìn)入第--h通閥Cl的通口一，由第--h通閥Cl的通口二進(jìn)入第二十通閥c2的
通口三，由通口四進(jìn)入第二定量管e2，然后進(jìn)入通口一，再由通口二出，進(jìn)入第一六通閥dl的通口三，由通口四進(jìn)入第三定量管e3，然后進(jìn)入通口一，最后由通口二放空。
[0043]本實用新型還包括外部時間控制裝置、數(shù)據(jù)處理模塊和局域網(wǎng)模塊。待測樣氣的分析過程由外部時間控制裝置完成分析過程的周期運行:第一十通閥Cl由OFF轉(zhuǎn)到ON狀態(tài)，第一定量管el中的待測樣氣由載氣推動進(jìn)入第一色譜柱Π，待測樣氣中的永久性氣體從第一色譜柱f I完全流出進(jìn)入第二色譜柱f2后，第一^h通閥Cl由ON轉(zhuǎn)換到OFF狀態(tài)，第一色譜柱fl中留存的重?zé)N組分從第一十通閥Cl的通口六被反吹排空。第二色譜柱f2攜帶的組分到達(dá)第二六通閥d2的通口三，第二六通閥d2從OFF轉(zhuǎn)換到ON狀態(tài)，此時，二氧化碳經(jīng)由阻尼管η經(jīng)第二六通閥d2通口六進(jìn)入TCDA檢測，當(dāng)二氧化碳完全出峰后立即切換第二六通閥d2由ON轉(zhuǎn)到OFF狀態(tài)，樣品中的氧氣、氮氣由第二六通閥d2通口三進(jìn)入第三色譜柱f3進(jìn)行分離，樣品中的其他組分如一氧化碳、甲烷等經(jīng)過第二色譜柱f2分離后再經(jīng)由第三色譜柱f3后進(jìn)入第一熱導(dǎo)檢測器TCDA。
[0044]待測樣氣分析完成后，經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊校準(zhǔn)，進(jìn)行自動數(shù)據(jù)處理、自動數(shù)據(jù)保存和自動打印。同時利用局域網(wǎng)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、儀器遠(yuǎn)程控制和自動報警。
[0045]所述外部時間控制裝置，就是利用時間程序繼電器定時、定周期的實現(xiàn)繼電器的閉合和斷開，來實現(xiàn)分析程序的周期運行，從而實現(xiàn)在線、連續(xù)的樣品分析。也可以通過在計算機上編制一個 時間程序，由計算機的串口(COM 口)控制外部繼電器的閉合和斷開來實現(xiàn)定時、定周期啟動分析程序，實現(xiàn)連續(xù)在線分析。
[0046]實施例1
[0047]載氣系統(tǒng)采用高純氮氣和高純氫氣做載氣，經(jīng)減壓閥將氣源中的高壓氣體減壓到
0.5^0.6MPa左右。高純氫氣分為兩路，第一路氫氣經(jīng)過第一壓力流量控制器EPCl由第一^h通閥Cl的通葉進(jìn)入，經(jīng)通口九進(jìn)入通口五，最后由通口六放空。第二路氫氣經(jīng)過第一輔助壓力流量控制器AUXl由第一十通閥Cl的通口七進(jìn)入，經(jīng)通口八進(jìn)入第二六通閥d2的通口三，經(jīng)通口四進(jìn)入通口五，經(jīng)通口六進(jìn)入第一熱導(dǎo)檢測器T⑶A并放空。同時，高純氫氣作為燃?xì)膺M(jìn)入氫火焰離子化檢測器，并向氫火焰離子化檢測器通入無油壓縮空氣。
[0048]高純氮氣分三路，第一路氮氣經(jīng)過第二壓力流量控制器EPC2由第二十通閥d2的通葉進(jìn)入，經(jīng)通口九進(jìn)入通口五，最后由通口六放空。第二路氮氣經(jīng)過第二輔助壓力流量控制器AUX2由第二十通閥c2的通口七進(jìn)入，經(jīng)通口八進(jìn)入第二熱導(dǎo)檢測器T⑶B并放空。同時，第一熱導(dǎo)檢測器TCD A和第二熱導(dǎo)檢測器TCD B中均單獨通入氫氣和氮氣作為熱導(dǎo)檢測器的參比氣。第三路氮氣經(jīng)由第三壓力流量控制器EPC3由第一六通閥dl的通口五進(jìn)入，經(jīng)通口六進(jìn)入氫火焰離子化檢測器FID。
[0049]當(dāng)反應(yīng)物和產(chǎn)物含有永久性氣體、飽和烷烴和烯烴時，第一色譜柱fl和第四色譜柱f4選不銹鋼填充柱Porapak N或Porapak Q或Hayesep N或Hayesep Q,柱長I米，內(nèi)徑2毫米，填料為80-100目高分子微球；第二色譜柱f2和第五色譜柱f5選不銹鋼填充柱Porapak Q 或 Porapak N 或 Hayesep Q 或 Hayesep N,柱長 I 米，內(nèi)徑 2 毫米,填料為 80-100目高分子微球；第三色譜柱f3選不銹鋼填充柱，柱長2米，內(nèi)徑2毫米，填料為60-80目5A或者13X分子篩。第一至第五色譜柱Π15組合使用來分離永久性氣體。第六色譜柱f6選PLOT—三氧化二鋁毛細(xì)管柱，柱長10-30米，內(nèi)徑0.32毫米，用于分離飽和烷烴和烯烴。
[0050]進(jìn)樣狀態(tài)時，如圖2所示，高溫采樣閥b與第二六通閥d2關(guān)閉，兩十通閥cl、c2與第一六通閥dl開啟，三個通道同時進(jìn)樣。在第一個通道中，第一定量管el中的待測樣氣由高純氫氣推動進(jìn)入第一色譜柱Π，其中的永久性氣體從第一色譜柱fl完全流出進(jìn)入第二色譜柱f2后，第一十通閥Cl關(guān)閉，如圖3所示，第一色譜柱fl中留存的重?zé)N組分從第一十通閥Cl通口六被高純氫氣反吹排空。
[0051]第二色譜柱f2攜帶的組分到達(dá)第二六通閥d2通口三，如圖4所示，二氧化碳經(jīng)由阻尼管η經(jīng)第二六通閥d2通口六進(jìn)入第一熱導(dǎo)檢測器TCDA。當(dāng)二氧化碳完全出峰后立即關(guān)閉第二六通閥d2，如圖5所示，樣品中的氧氣、氮氣由第二六通閥d2通口三進(jìn)入第三色譜柱f3進(jìn)行分離，樣品中的其他組分如一氧化碳、甲烷等經(jīng)過第二色譜柱f2分離后再經(jīng)由第三色譜柱后f3進(jìn)入第一熱導(dǎo)檢測器TCDA檢測。
[0052]在第一個通道進(jìn)行樣品分析的同時，第二分離通道中以高純氮氣作為載氣，由第二十通閥c2進(jìn)行氫氣的分離。第二十通閥c2按照第一通道第一十通閥Cl同樣的切換模式，當(dāng)氫氣組分進(jìn)入第五色譜柱f5進(jìn)行分離后由第二熱導(dǎo)檢測器TCDB檢出，之后，第二十通閥c2關(guān)閉，對氫氣后面的所有流出組分經(jīng)由第四色譜柱f4在第二十通閥c2通口六被高純氮氣反吹放空排出。
[0053]第三通道中待測樣氣由高純氮氣經(jīng)過第三定量管e3攜帶經(jīng)過第一六通閥dl通口六，如圖5所示，待測樣氣按一定比例分流后由第六色譜柱f6分離，待測樣氣中的烴類組分由氫火焰離子化檢測器F ID檢測器檢出。
[0054]待上述三個通道中的樣品分離完成后，第一六通閥dl關(guān)閉。如圖6所示，此時兩個六通閥dl、d2和十通閥cl、c2均處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)下一次運行時，高溫氣體采樣閥b開啟即可實現(xiàn)上述周期連續(xù)分析。
[0055]如果反應(yīng)物和產(chǎn)物不含氫氣，可僅使用第一通道和第三通道來實現(xiàn)低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)的在線分析。
[0056]實施例2
[0057]在實施例1的基礎(chǔ)上,第一六通閥dl通口六與第六色譜柱f6之間還連有一液體進(jìn)樣口 S，所述液體進(jìn)樣口 s由進(jìn)樣器通過手動或計算機程序控制自動注射進(jìn)樣。使用進(jìn)樣器通過液體進(jìn)樣口 S直接注射混合液體烴類標(biāo)樣，經(jīng)氣化后按一定比例分流,分流后的樣品經(jīng)第六色譜柱f6分離后由氫火焰離子化檢測器FID檢出，實現(xiàn)液態(tài)高沸點烴類的外標(biāo)定量校正。
[0058]在上述實施例中，第六色譜柱f6可選毛細(xì)管柱GS-Gaspro或CP-PoraPLOT Q或CPPoraPLOT Q-HT或CP-PoraBOND Q，柱長10~50米，內(nèi)徑0.32毫米，用于檢測反應(yīng)物和產(chǎn)物中的飽和烷烴、烯烴和芳烴?；蛘叩诹V柱f6選聚硅氧烷毛細(xì)管色譜柱DB-1或Ρ0ΝΑ，柱長15飛O米，內(nèi)徑0.32毫米，來實現(xiàn)第三個通道上烷烴、烯烴、芳烴的分析。
[0059]本實用新型利用不同特性的色譜柱組合，用兩個十通閥和一個六通閥組合完成三個分離通道的同時進(jìn)樣，并能分別進(jìn)行反吹操作，用十通閥和一只六通閥，可完成色譜柱切換；氦氣、氧氣、氮氣、一氧化碳、甲烷、硫化氫等經(jīng)過了兩根色譜柱串聯(lián)分離后檢測，二氧化碳一次分離直接檢測，氫氣采用以單獨通道以高純氮氣作為載氣分離后進(jìn)行測定，其余組分直接反吹放空；同時可測定烯烴、總烴或者測定苯、甲苯、二甲苯等芳烴和總芳烴。
[0060]本實施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)及英文名稱屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
【權(quán)利要求】
1.低碳催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)通用的在線多維氣相色譜分析裝置，其特征在于，包括采樣裝置、載氣系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)，所述進(jìn)樣系統(tǒng)至少包括三個定量管、兩個十通閥和一個六通閥，十通閥和六通閥的通口均按順時針方向標(biāo)號，分別依次為通口一至通口十、通口一至通口六；所述分離系統(tǒng)至少包括六根色譜柱和一個六通閥，所述檢測系統(tǒng)至少包括三個檢測器； 其中，第一十通閥的通口三與采樣裝置的出氣端相連，第一十通閥的通口二與第二十通閥的通口三相連，第二十通閥的通口二與第一六通閥的通口三相連； 第一十通閥的通口一和通口四之間連有第一定量管，第一十通閥的通口五和通口九之間連有第一色譜柱；第一十通閥的通口八和第二六通閥的通口三之間串聯(lián)第二色譜柱； 第二六通閥的通口四和通口五之間連有第三色譜柱，第二六通閥的通口一和通口二之間連有阻尼管，第二六通閥的通口六接檢測器一； 第二十通閥的通口一和通口四之間連有第二定量管，第二十通閥的通口五和通口九之間連有第四色譜柱，第二十通閥的通口八和檢測器二之間連有第五色譜柱； 第一六通閥的通口一和通口四之間連有第三定量管，第一六通閥的通口六和檢測器三之間連有色譜柱六； 所述載氣系統(tǒng)包括兩種載氣和五條氣路，第一種載氣由氣源分別與第 h通閥的通口七和通葉相連，由檢測器一和第一十通閥的通口六放空；第二種載氣由氣源分別與第二十通閥的通口七和通葉、第一六通閥的通口五相連，由檢測器二、第二十通閥的通口六和第一六通閥的通口 二放空。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線多維氣相色譜分析裝置，其特征在于，所述檢測器一為第一熱導(dǎo)檢測器，檢測器二為第二熱導(dǎo)檢測器，檢測器三為氫火焰離子化檢測器； 所述第一色譜柱和第四色譜柱選不銹鋼填充柱Porapak N或Porapak Q或Hayesep N或Hayes印Q，柱長I米，內(nèi)徑2毫米，填料為80-100目高分子微球；第二色譜柱和第五色譜柱選不銹鋼填充柱Porapak Q或Porapak N或Hayesep Q或Hayesep N,柱長I米，內(nèi)徑2毫米，填料為80-100目高分子微球；第三色譜柱選不銹鋼填充柱，柱長2米，內(nèi)徑2毫米，填料為60-80目5A或者13X分子篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線多維氣相色譜分析裝置，其特征在于，所述第六色譜柱選PLOT—三氧化二鋁毛細(xì)管柱，柱長10-30米，內(nèi)徑0.32毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線多維氣相色譜分析裝置，其特征在于，所述第一六通閥通口六與第六色譜柱之間還連有一液體進(jìn)樣口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在線多維氣相色譜分析裝置，其特征在于，所述第六色譜柱選毛細(xì)管柱 GS-Gaspro 或 CP-PoraPLOT Q 或 CP PoraPLOT Q-HT 或 CP-PoraBOND Q，柱長10-50米，內(nèi)徑0.32毫米；或者選聚硅氧烷毛細(xì)管色譜柱DB-1或PONA柱或類似氣相色譜柱，色譜柱柱長為15 60米，內(nèi)徑0.32暈米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的在線多維氣相色譜分析裝置，其特征在于，所述采樣裝置包括在線過濾器和高溫氣體采樣閥，所述高溫氣體采樣閥為四位二通閥，四個通口按順時針方向標(biāo)號，依次為通口一至通口四；所述在線過濾器的進(jìn)氣端與外部反應(yīng)裝置連接，出氣端與高溫氣體采樣閥的通口一相連，高溫氣體采樣閥的通口四與第一十通閥的通口三相連，高溫氣體采樣閥的通口二和通口三進(jìn)行盲堵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的在線多維氣相色譜分析裝置，其特征在于，所述分析裝置還包括保溫系統(tǒng)，所述保溫系統(tǒng)包括可獨立控溫的高溫閥箱、可程序控溫的柱溫箱和自動加熱保溫材料，所述高溫氣體采樣閥、十通閥、六通閥均置于可獨立控溫的高溫閥箱中，所述柱溫箱設(shè)有兩個，分別為第一柱溫箱和第二柱溫箱，其中第一至第五色譜柱位于第一柱溫箱中，第六色譜柱位于第二柱溫箱中，自動采樣系統(tǒng)中的樣品輸送管路外側(cè)均包有自動加熱保溫材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的在線多維氣相色譜分析裝置，其特征在于，所述第一種載氣為高純氫氣，第二種載氣為高純氮氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的在線多維氣相色譜分析裝置，其特征在于，還包括外部時間控制裝置、數(shù) 據(jù)處理模塊和局域網(wǎng)模塊。
【文檔編號】G01N30/88GK203824974SQ201320678409
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】張偉, 李大鵬, 高瑞民, 陳剛, 王明峰, 張書勤, 裴婷, 張華 , 李偉, 盧永斌, 李波 申請人:陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司研究院