[实用新型]过热水蒸气、氮气加热生烃模拟仪器有效
申请号: | 202021118220.1 | 申请日: | 2020-06-17 |
公开(公告)号: | CN212207220U | 公开(公告)日: | 2020-12-22 |
发明(设计)人: | 孙先达;许承武;施伟光;李伟;姚东华;崔利凯;周华健;赵梦情;周子宁 | 申请(专利权)人: | 黑龙江菏沣达能源科技有限公司 |
主分类号: | G01N30/02 | 分类号: | G01N30/02;G01N30/06;G01N30/72 |
代理公司: | 黑龙江省百盾知识产权代理事务所(普通合伙) 23218 | 代理人: | 孙淑荣 |
地址: | 163000 黑龙江省大庆市高新*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 过热 水蒸气 氮气 加热 模拟 仪器 | ||
本发明属于地球化学技术领域,尤其涉及一种过热水蒸气、氮气加热生烃模拟仪器,包括热解反应器、氮气加热器、蒸汽发生器和控制器,所述的热解反应器包括具有圆柱形内腔的热解腔体,热解腔体两端设置有端盖,端盖通过螺栓与热解腔体密封连接,端盖一端开有入氮气孔和入蒸汽孔,端盖的另一端开有出气孔,所述的氮气加热器通过入氮气孔向热解腔体注入热氮气,所述的蒸汽发生器通过入蒸汽孔向热解腔体注入过热水蒸气,热解腔体外侧设置有电加热管,所述的氮气加热器出氮气口安装有增压泵,所述的蒸汽发生器出蒸汽口安装有增压泵。本发明实现对全直径原位烃源岩加热生烃模拟,最大程度提升模拟实验的准确性。
技术领域
本发明属于地球化学技术领域,尤其涉及一种过热水蒸气、氮气加热生烃模拟仪器。
背景技术
生烃热模拟实验是烃源岩成烃潜力与资源评价的重要手段,可再现地质体中有机质热解演化过程,为评价盆地成烃潜力、过程与机理、推导成烃模式及动力学提供理论依据和实验资料。
通过热模拟实验来研究地质样品在一定的温度、压力条件下,所产生的烃类的数量和成分。生烃热模拟实验用到的模拟仪器为生烃灶,常规的生烃灶存在以下几方面的问题:首先,常规的生烃灶为单纯的电加热式生烃灶,该种生烃灶的热量由外向内传递给烃源岩,为了保证烃源岩热解温度的均匀,不能将生烃灶制作过大,常规生烃灶的直径大概为30mm左右,小于常规全直径岩心的尺寸,所以岩心需要粉碎至40-60目,粉碎过程破坏了岩心骨架与干酪根接触关系以及岩心的孔隙结构;其次,常规的生烃灶属于开放—半封闭体系,灶内难免混入空气,使生烃过程处于氧化环境,导致干酪根及其生成物与氧气发生化学反应因而对实验结果造成严重影响;最后,常规的生烃灶内部为常压环境,与真实烃源岩原位的压力环境严重不符,所以模拟实验的结果不准确。综上所述,现有的生烃模拟仪不能实现对全直径岩心原位加热生烃模拟。
发明内容
为解决背景技术中现有的生烃模拟仪不能实现对全直径岩心原位加热生烃模拟问题,本发明提供一种过热水蒸气、氮气加热生烃模拟仪器,本发明提供三种加热模块,充分保证全直径岩心加热均匀,同时,发明为烃源岩热解提供了惰性气体(还原)环境,避免空气(氧气)对热解反应造成不利影响,本发明还模拟了烃源岩原位的压力环境,充分保证模拟实验的结果的准确性。
本发明提供的技术方案是:一种过热水蒸气、氮气加热生烃模拟仪器,包括热解反应器、氮气加热器、蒸汽发生器和控制器,所述的热解反应器包括具有圆柱形内腔的热解腔体,热解腔体两端设置有端盖,端盖通过螺栓与热解腔体密封连接,端盖一端开有入氮气孔和入蒸汽孔,端盖的另一端开有出气孔,出气孔与色谱—质谱相连接,所述的氮气加热器通过入氮气孔向热解腔体注入热氮气,所述的蒸汽发生器通过入蒸汽孔向热解腔体注入过热水蒸气,热解腔体外侧设置有电加热管,所述的氮气加热器出氮气口安装有增压泵,所述的蒸汽发生器出蒸汽口安装有增压泵;所述的控制器控制热解反应器的热解温度,控制器还控制氮气加热器和蒸汽发生器注入气体温度、注入时间和注入流量。
进一步的:所述的热解反应器还包括保温罩、转动横轴和基座,所述的保温罩罩在热解腔体外侧,所述的转动横轴有两根,两根转动横轴对称焊接在热解腔体的外侧,两根转动横轴的自由端分别插入所述的基座上,转动横轴可相对基座转动,从而热解腔体可相对基座转动。
进一步的:所述的氮气加热器包括氮气加热器腔体,氮气加热器腔体内安装有电加热管。
进一步的:所述的蒸汽发生器包括蒸汽发生器腔体,蒸汽发生器腔体内安装有电加热管。
进一步的:所述的电加热管材质为材质为不锈钢310S,电阻丝材质为Cr20Ni80,内填充物材质为氧化镁粉。
本发明的有益效果为:
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