实验室测油页岩中可燃有机质氢碳原子比的方法和装置

技术特征：
1.一种实验室测油页岩中可燃有机质氢碳原子比的方法，其特征在于，其包括：s1、采用干馏方法将油页岩样品中的油母和水分蒸馏出来形成混合气，使用惰性气体驱动混合气进入第一干燥装置中以去除水蒸气；s2、将干燥后的混合气进行有氧燃烧，燃烧后形成主要成分为二氧化碳、水蒸气、二氧化氮和二氧化硫的混合气；s3、使s2得到的混合气进入第二干燥装置中以去除水蒸气，剩余气体进入选择性二氧化氮和二氧化硫吸收装置，剩余二氧化碳进入二氧化碳吸收装置被吸收；s4、根据s3中干燥装置的重量差，计算出h的摩尔量n1；根据s3中二氧化碳吸收装置的重量差，计算出c的摩尔量n2；计算出所述油页岩样品中的h/c比。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s1中，所述第一干燥装置为第一干燥管，第一干燥管内铺有五氧化二磷；所述第一干燥管与干馏装置的出口管道为可拆卸连接，所述出口管道和第一干燥管外部设有冷却装置，冷却装置中的冷却介质温度是70-80℃。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s2中，使用燃烧炉进行有氧燃烧，燃烧炉与通过混氧管道与所述第一干燥管连接；所述混氧管道的一侧连接补氧管，所述补氧管连接氩气稀释的氧气；氩气稀释的氧气是按照氩气与氧气1-2:1体积比稀释；所述燃烧炉包括喷火器，所述喷火器包括多个离散的电子打火点，以控制火苗的分布面积，避免燃烧过于集中，产生热量局部大量积累和部分气体燃烧不全。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s3中，所述第二干燥装置为第二干燥管，第二干燥管内铺有五氧化二磷；所述第二干燥管通过管道与所述燃烧炉连接，所述第二干燥管外设有冷却器，冷却器中冷却介质温度是0-10℃。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s3中，所述第二干燥管为可单独拆卸的结构。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s3中，选择性二氧化氮和二氧化硫吸收装置中盛装含1-5wt％水分的浓硫酸，浓硫酸放置在一个试剂瓶中，该试剂瓶的进气管插入到浓硫酸液面以下，出气管的起始端位于浓硫酸液面以上；通过浓硫酸清洗作用，将混合气中的二氧化硫和二氧化氮吸收；所述试剂瓶外部设有冷却装置。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s3中，所述二氧化碳吸收装置中盛装有氢氧化钙或氢氧化钠溶液，氢氧化钙或氢氧化钠溶液放置在一个试剂瓶中，该试剂瓶的进气管插入到氢氧化钙或氢氧化钠溶液液面以下，出气管的起始端位于氢氧化钙或氢氧化钠溶液液面以上；在氢氧化钙或氢氧化钠溶液液面与所述出气管的起始端之间设有吸水透气塞。8.一种实验室测油页岩中可燃有机质氢碳原子比的装置，其特征在于，其包括依次顺序连接的干馏装置、第一干燥装置、燃烧炉、第二干燥装置、选择性二氧化氮和二氧化硫吸收装置、二氧化碳吸收装置；所述干馏装置包括容腔，所述容腔一侧为出口管道，另一侧为入口管道；该入口管道按照0.01-0.05倍容腔体积/min的速度通入氩气，以驱动所述干馏装置中产生的水蒸气和油母排出到出口管道中，并依次经过第一干燥装置、燃烧炉、第二干燥装置、选择性二氧化氮和二氧化硫吸收装置、二氧化碳吸收装置；所述燃烧炉与通过混氧管道与所述第一干燥装置连接，所述混氧管道的一侧连接补氧
管，所述补氧管连接氩气稀释的氧气；所述燃烧炉包括喷火器，所述喷火器包括多个离散的电子打火点；所述第一干燥装置，第二干燥装置和所述二氧化碳吸收装置为单独可拆卸的结构。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述干馏装置为铝甑；所述第一干燥装置为第一干燥管，第一干燥管内铺有五氧化二磷；所述第一干燥管与干馏装置的出口管道为可拆卸连接，所述出口管道和第一干燥管外部设有冷却装置，冷却装置中的冷却介质温度是70-80℃；所述第二干燥装置为第二干燥管，第二干燥管内铺有五氧化二磷；所述第二干燥管通过管道与所述燃烧炉连接，所述第二干燥管外设有冷却器，冷却器中冷却介质温度是0-10℃；所述选择性二氧化氮和二氧化硫吸收装置中盛装含1-5wt％水分的浓硫酸，浓硫酸放置在一个试剂瓶中，该试剂瓶的进气管插入到浓硫酸液面以下，出气管的起始端位于浓硫酸液面以上；通过含水浓硫酸将混合气中的二氧化硫和二氧化氮吸收；所述试剂瓶放在冷却介质中以维持含水浓硫酸温度不超过10℃。10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述二氧化碳吸收装置中盛装有氢氧化钙或氢氧化钠溶液，氢氧化钙或氢氧化钠溶液放置在一个试剂瓶中，该试剂瓶的进气管插入到氢氧化钙或氢氧化钠溶液液面以下，出气管的起始端位于氢氧化钙或氢氧化钠溶液液面以上；在氢氧化钙或氢氧化钠溶液液面与所述出气管的起始端之间设有吸水透气塞。

技术总结
本发明涉及一种实验室测油页岩中可燃有机质氢碳原子比的方法，包括：S1、干馏将油页岩样品中的油母和水分蒸馏出来形成混合气，用惰性气体驱动混合气进入第一干燥装置中去除水蒸气；S2、将混合气有氧燃烧，形成主要成分为二氧化碳、水蒸气、二氧化氮和二氧化硫的混合气；S3、使混合气进入第二干燥装置中去除水蒸气，剩余气体进入选择性二氧化氮和二氧化硫吸收装置，剩余二氧化碳进入二氧化碳吸收装置被吸收；S4、根据第一干燥装置重量差和二氧化碳吸收装置重量差，计算出H摩尔量n1和C摩尔量n2；由此计算出油页岩样品的H/C比。本发明采用常见和试剂和简单方法即可测出单位质量的油页岩中可燃有机质氢碳原子比，以及油页岩含水率，排出油页岩所含氮硫干扰。排出油页岩所含氮硫干扰。排出油页岩所含氮硫干扰。


技术研发人员：高志前 张娟 杨德彬
受保护的技术使用者：中国地质大学（北京）
技术研发日：2022.07.13
技术公布日：2022/11/15