一种天然气中微痕量氢气同位素检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种天然气中微痕量氢气同位素检测系统及检测方法。检测系统包括：氢气分离富集装置和色谱-同位素质谱仪；氢气分离富集装置包括：样品室、第一冷阱、第二冷阱、第三冷阱和六通阀；样品室连接第一冷阱，第一冷阱连接六通阀，第二冷阱两端分别连接六通阀；第三冷阱一端连接六通阀，另一端连接色谱-同位素质谱仪中的色谱柱。六通阀分别设有氦气压力通入阀和气路放空口；第一冷阱和六通阀之间设有气路放空口。采用本发明专利技术的系统和方法，可以实现对天然气中微痕量氢气的在线富集纯化，从而使气体分子进入稳定同位素质谱仪检测时，检测峰信号强度高，氢同位素不发生分馏，测得的同位素比值有较高的精度和准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分析化学领域，进一步地说，是涉及。
技术介绍
天然气中以烃类气体组分为主，氢气含量一般很低，属于微痕量组份。而目前天然气同位素分析领域，国内实验室主要集中在使用商品化的色谱同位素质谱仪器对烃类气体的碳氢同位素进行测试，现有技术无法满足天然气中微痕量H2组份同位素分析的要求。其面临的主要技术问题是，天然气中的氢气含量很低，必须进行富集并与天然气中其他气体组份分离，前期富集装置为离线操作，使前处理和质谱分析过程相脱节易造成同位素分馏，同时分析结果重线性差。文献《腾冲热海地热区逸出H2的SD值及其成因》(作者上官志冠、霍卫国，《科学通报》2001年46卷15期314-318页)公开了 分析对象为地热温泉释放气体，H2组份具有较高含量，直接通过注射器进样，色谱分离后，同位素质谱计测得其H2同位素组成。但并不适用微痕量氢气的富集和检测。文献《天然气氢同位素分析及应用》(作者陶成，把立强等，《石油实验地质》2008年30卷I期94-97页)公开了 利用气相色谱-高温裂解-同位素质谱仪在线测定天然气氢同位素组成。通过实验优选了质谱仪离子源参数和色谱工作条件，探讨了 H3+因子、色谱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然气中微痕量氢气同位素检测系统，其特征在于：所述检测系统包括氢气分离富集装置和色谱?同位素质谱仪；所述氢气分离富集装置包括：样品室(1)、第一冷阱(3)、第二冷阱(4)、第三冷阱(5)和六通阀(11)；样品室(1)进口通氦气，样品室(1)出口连接第一冷阱(3)，第一冷阱(3)连接六通阀(11)，第二冷阱(4)两端分别连接六通阀(11)；第三冷阱(5)一端连接六通阀(11)，另一端连接色谱?同位素质谱仪中的色谱柱(9)；所述六通阀(11)连接氦气通入管(6)和放空管(8)；六通阀置于取样状态时，第一冷阱(3)和第二冷阱(4)串联，第二冷阱(4)和第三冷阱(5)断开；六通阀置于送样状态时，第...

【技术特征摘要】
1.一种天然气中微痕量氢气同位素检测系统，其特征在于所述检测系统包括氢气分离富集装置和色谱-同位素质谱仪；所述氢气分离富集装置包括样品室(I)、第一冷阱(3)、第二冷阱(4)、第三冷阱(5) 和六通阀(11);样品室⑴进口通氦气，样品室(I)出口连接第一冷阱(3)，第一冷阱(3) 连接六通阀(11)，第二冷阱(4)两端分别连接六通阀(11);第三冷阱(5) —端连接六通阀(11)，另一端连接色谱-同位素质谱仪中的色谱柱(9);所述六通阀(11)连接氦气通入管 (6)和放空管⑶；六通阀置于取样状态时，第一冷阱(3)和第二冷阱(4)串联，第二冷阱(4)和第三冷阱 (5)断开；六通阀置于送样状态时，第一冷阱(3)和第二冷阱(4)断开，第二冷阱(4)和第三冷阱 (5)串联。2.如权利要求1所述的天然气中微痕量氢气同位素检测系统，其特征在于所述第一冷阱(3)和六通阀(11)之间设有放空口(7)。3.如权利要求2所述的天然气中微痕量氢气同位素检测系统，其特征在于所述样品室(I)进口和出口设有放空(2)。4.如权利要求1 3之一所述的天然气中微痕量氢气同位素检测系统，其特征在于 所述第一冷阱(3)采用不锈钢管线填充40 60目5A分子筛和100 120目二乙烯基苯聚合物分子筛混合，其中5A分子筛的含量为20% 80Wt% ；所述第二冷阱(4)采用不锈...

【专利技术属性】
技术研发人员：张渠，陶成，杨华敏，李广友，宋晓莹，马媛媛，把立强，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：