專利名稱：加壓開放式熱解生烴模擬裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種實驗設備，尤其是指用于地質中有機質生烴動力學研究的一種加壓開放式熱解生烴模擬裝置。
背景技術：
研究地質體中有機質(如干酪根等)在加壓的條件下，受熱產生的烴類數量和種類特征，對于預測地層中石油的產量和成分有很大的實用價值；有機質熱解生烴模擬實驗的傳統方法是利用黃金管在密封狀態下進行，存在操作復雜、實驗成本高、周期長的不足。根據實驗的要求，如果采用加壓開放式熱解生烴模擬實驗，將降低實驗成本，縮短實驗周期，但目前國內外還沒有相關的實驗裝置可供研究使用。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單、操作方便、可用于地質體中有機質生烴動力學研究的加壓開放式熱解生烴模擬裝置。
本發明的技術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容器，設置在高壓反應容器外側的加熱器、與高壓反應容器管路連接的加壓氣源和與高壓反應容器管路連接的帶多個出口的通道轉換閥，在高壓反應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管；所述通道轉換閥的每個出口均與一個冷阱的進口管路連接，冷阱的出口均與限流閥的進口管路連接，限流閥的出口與流量計的進口管路連接，流量計的出口排空。
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，方便操作時的系統壓力觀察。
上述的加壓開放式熱解生烴模擬裝置中所述的通道轉換閥是由閥體、設置在閥體內的轉子和旋轉電機組成，轉子與旋轉電機聯動，在轉子上設有與高壓反應容器連接的進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出口連接的連接管路，轉動轉子可使轉子上的進口連接頭、出口連接頭通過設置在閥體和轉子內的兩條通道分別與一個冷阱的進出口連通。
上述的加壓開放式熱解生烴模擬裝置中所述的閥體和轉子之間設有聚四氟乙烯套，以減小旋轉阻力和增強密封。
本發明采用上述結構后，可以通過一次實驗采集到不同溫度范圍內有機質中的烴類產物，具有結構簡單、操作方便、實驗費用低的優點，可為地質中的有機質熱解生烴模擬實驗提供一種新的裝置。
下面結合附圖中的實施例對本發明作進一步地詳細說明，但不構成對本發明的任何限制。
圖1是本發明一種具體實施例的結構示意圖；圖2是本發明中通道轉換閥的結構示意圖；圖3是本發明中通道轉換閥的剖視圖。
圖中高壓反應容器1、加熱器2、加壓氣源3、通道轉換閥4、閥體4a、轉子4b、旋轉電機4c、進口連接頭4d、出口連接頭4e、通道4f、聚四氟乙烯套4g、支架4h、截止閥5、限流毛細管6、冷阱7、限流閥8、流量計9、壓力表10、升降座11。
具體實施例方式
參閱圖1、圖2所示，本發明的加壓開放式熱解生烴模擬裝置，包括高壓反應容器1，設置在高壓反應容器1下側的加熱器2，加熱器2安裝在升降座11上，以拆裝高壓反應容器1放置樣品；高壓反應容器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管6，在高壓反應容器1與截止閥5之間的連接管路上連接有壓力表10；高壓反應容器1右端與通道轉換閥4管路連接，在通道轉換閥4外分布有十個冷阱7，本實施例中的通道轉換閥4是由閥體4a、設置在閥體4a內的轉子4b和旋轉電機4c組成，旋轉電機4c通過支架4h固定在閥體4a上，轉子4b與旋轉電機4c聯動，在轉子4b上設有與高壓反應容器1連接的進口連接頭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進出口連接的連接管路，轉動轉子4b可使轉子4b上的進口連接頭4d、出口連接頭4e通過設置在閥體4a和轉子4b內的兩條通道4f分別與一個冷阱7的進出口連通；高壓反應容器1右端通過管路與進口連接頭4d連接，出口連接頭4e通過管路與限流閥8的進口連接，該兩段連接管為可適當伸縮的彈性管道，以適應轉子4b旋轉約324度的變形；限流閥8的出口與流量計9的進口管路連接，流量計9的出口排空。
本發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，高壓限流毛細管6限制氣體的流量使得調節限流閥8可以精確調節并保證安全，通過調節限流閥8使系統中氣體的流量為25毫升/分，地質體中的有機質樣品被放置在高壓反應容器1內，溫度控制部分控制加熱器2加熱，使高壓反應容器1以每分2℃及20℃的升溫速率從室溫上升到650℃；地質體中的有機質樣品受熱產生的烴類，被載氣攜帶進入冷阱7內，通過通道轉換器4的通道位置切換，使不同溫度階段的烴類產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；實驗結束后，將冷阱7拆下，用有機溶劑將烴類產物洗出，再進行定性定量分析，從而得到不同溫度段所生成的烴類的數量和成分以便進行生烴動力學分析。
權利要求
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容器(1)，設置在高壓反應容器(1)外側的加熱器(2)、與高壓反應容器(1)管路連接的加壓氣源(3)和與高壓反應容器(1)管路連接的帶多個出口的通道轉換閥(4)，在高壓反應容器(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管(6)；所述通道轉換閥(4)的每個出口均與一個冷阱(7)的進口管路連接，冷阱(7)的出口均與限流閥(8)的進口管路連接，限流閥(8)的出口與流量計(9)的進口管路連接，流量計(9)的出口排空。
2.根據權利要求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.根據權利要求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換閥(4)是由閥體(4a)、設置在閥體(4a)內的轉子(4b)和旋轉電機(4c)組成，轉子(4b)與旋轉電機(4c)聯動，在轉子(4b)上設有與高壓反應容器(1)連接的進口連接頭(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)進出口連接的連接管路，轉動轉子(4b)可使轉子(4b)上的進口連接頭(4d)、出口連接頭(4e)通過設置在閥體(4a)和轉子(4b)內的兩條通道(4f)分別與一個冷阱(7)的進出口連通。
4.根據權利要求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)和轉子(4b)之間設有聚四氟乙烯套(4g)。
全文摘要
本發明公開了一種加壓開放式熱解生烴模擬裝置，旨在提供一種結構簡單、操作方便的模擬實驗裝置，其技術方案包括高壓反應容器，設置在高壓反應容器外側的加熱器、與高壓反應容器管路連接的加壓氣源和與高壓反應容器管路連接的帶多個出口的通道轉換閥，在高壓反應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管；所述通道轉換閥的每個出口均與一個冷阱的進口管路連接，冷阱的出口均與限流閥的進口管路連接，限流閥的出口與流量計的進口管路連接，流量計的出口排空；本發明用于地質中的機質生烴動力學研究。
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 優先權日2007年2月28日
發明者劉金鐘 申請人:中國科學院廣州地球化學研究所