一种富甲烷天然气中Xe同位素分析方法及分析装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种富甲烷天然气中Xe同位素分析方法及分析装置，涉及稀有气体同位素分析技术。包括：利用包括对外部天然气进行负压抽取、除水、低温收集的Xe富集处理，从外部天然气中得到具有足以检测Xe同位素信息的Xe含量的且以Kr和Xe为主要成分的待测样品；对所述的以Kr和Xe为主要成分的待测样品进行纯化处理，得到仅有Kr和Xe组成分析样品；对所述仅由Kr和Xe组成的分析样品进行分离处理，得到仅含Xe的分析样品，通过对其进行同位素分析，得到天然气样本中Xe的同位素信息。本发明专利技术方法可以直接获得Xe同位素含量，分析过程的影响因素少，结果准确，效率高，操作简单，普适性广。

Xe isotope analysis method and analysis device in rich methane gas

The invention discloses a Xe isotope analysis method and an analysis device in a methane rich natural gas, which relates to a rare gas isotope analysis technique. Including: the use of negative pressure extraction, in addition to water, low temperature collection of Xe enrichment treatment including natural gas outside, with the content of Xe to detection of Xe and Kr isotope information and Xe as the main component of the sample from the external gas; the Kr and Xe as the main sample the purified components, only Kr and Xe composition analysis of samples; analysis of the sample consists of only Kr and Xe were separated, analyzed samples containing only Xe. Through the analysis of the isotope, isotope of natural gas samples by letter Xe information. The method of the invention can directly obtain the Xe isotope content, and has less influencing factors in the analysis process, accurate results, high efficiency, simple operation and wide universality.

【技术实现步骤摘要】
一种富甲烷天然气中Xe同位素分析方法及分析装置
本专利技术涉及页岩残余气分析技术，尤其涉及稀有气体在线分析方法及系统技术背景稀有气体因其化学性质不活泼、在自然界丰度低、成因均与特定的核过程相关而成为地质物体及地质历程的重要示踪剂，对于研究地球早期历史、地幔-地壳的物质演化，地球的脱气和大气圈的形成，以及同位素年龄测定等都具有重要意义。大气氙还具有强烈的、全球性的分馏效应。129Xe过剩代表的是地壳早期形成、现已灭绝的放射性核素129I的衰变产物。在天然气中如果存在129Xe过剩，则意味着其中有地球原始组分的加入。但是，地球上氙的同位素结构特别复杂。尤其是天然气中Xe同位素含量极低(10-5ppm)，杂质气体多，导致天然气中Xe同位素分析难度大。上世纪末，一些研究人员对Xe同位素分析测试进行过尝试，主要对矿物岩石中的Xe进行了一些研究，由于分析方法不成熟，分析结果争议较大，导致之后很少进行该领域的研究工作。因此较岩石矿物中的Xe同位素分析更为复杂、困难。基于分析技术的壁垒，世界上几乎没有天然气中Xe同位素分析研究工作。孙明良公开了一种天然气中稀有气体同位素的分析技术，其曾对Xe进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富甲烷天然气中Xe同位素分析方法，其特征在于，包括：利用包括对外部天然气进行负压抽取、除水、低温收集的Xe富集处理，从外部天然气中得到具有足以检测Xe同位素信息的Xe含量的且以Kr和Xe为主要成分的待测样品；对所述的以Kr和Xe为主要成分的待测样品进行纯化处理，得到仅有Kr和Xe组成分析样品；对所述仅由Kr和Xe组成的分析样品进行分离处理，得到仅含Xe的分析样品，通过对其进行同位素分析，得到天然气样本中Xe的同位素信息。

【技术特征摘要】
1.一种富甲烷天然气中Xe同位素分析方法，其特征在于，包括：利用包括对外部天然气进行负压抽取、除水、低温收集的Xe富集处理，从外部天然气中得到具有足以检测Xe同位素信息的Xe含量的且以Kr和Xe为主要成分的待测样品；对所述的以Kr和Xe为主要成分的待测样品进行纯化处理，得到仅有Kr和Xe组成分析样品；对所述仅由Kr和Xe组成的分析样品进行分离处理，得到仅含Xe的分析样品，通过对其进行同位素分析，得到天然气样本中Xe的同位素信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用包括对外部天然气进行负压抽取、除水、低温收集的Xe富集处理，从外部天然气中得到具有足以检测Xe同位素信息的Xe含量的且以Kr和Xe为主要成分的待测样品，包括：利用负压对外部天然气进行抽取，得到天然气样品；将所述天然气样品进行除水处理，得到除去水分的天然气样品；在液氮温度下，对除去水分的天然气样品进行低温收集处理，收集到以Kr和Xe为主要成分的待测样品；利用负压将除去水分的天然气样品中未收集的其他成分抽出到外部；通过重复上述步骤，得到具有足以检测Xe同位素的Xe含量的且以Kr和Xe为主要成分的待测样品。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同位素信息为124Xe、126Xe、128Xe、129Xe、130Xe、131Xe、132Xe、134Xe和136Xe的相对含量。4.如权利要求2所的方法，其特征在于，所述除水处理包括：利用液氮-酒精控制的低温环境，使天然气样品中的CO2和H2O凝结而被收集除去，得到去除了水分的天然气样品。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纯化处理包括：释放所述Kr和Xe为主要成分的待测样品，并将其与高温下的金属钛充分反应，使部分杂质气体因发生反应而附着在金属钛上被除去，得到除去了部分杂质气体的待测样品；将除去了部分杂质气体的待测样品在金属Zr和Al制成的吸气泵中过滤，使剩余的杂质气体被吸附，从而获得仅由...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹春辉，杜丽，贺坚，李立武，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心，
类型：发明
国别省市：甘肃,62