智控型酸解烃与溶解烃前处理系统的研制

论文摘要

油气勘探实践证明,酸解烃与溶解烃是土壤和水地球化学中最直接、最有效的地球化学指标。但是,现有的成熟的烃类分析仪器针对的分析样品为气相,因此化探样品需要经过前处理脱出气体才能进行分析测定。目前国内油气烃类分析技术已经达到了国际先进水平,但现有油气烃类样品前处理技术,却一方面还处于手工到半自动化的较落后阶段,存在操作繁琐、自动化程度不高、精确度低、稳定性差等问题;另一方面还缺乏适应现场测试的便携的化探样品烃类前处理设备。为改变国内油气烃类样品前处理技术的现状,特别针对酸解烃与溶解烃的前处理,当务之急是研制适应烃类分析技术水平的酸解烃与溶解烃前处理系统,使油气化探烃类前处理技术与先进的分析接轨,促进我国油气化探技术更加快速地发展。所以,课题的主要任务是研制自动化程度高的酸解烃与溶解烃前处理系统,并且研发出两套控制系统,一套大型的可同时控制多台仪器同时脱气,一套轻巧便携适用于现场测试。智控型酸解烃与溶解烃前处理系统大致可分为脱气实体和控制系统两部分。根据酸解烃与溶解烃样品前处理的条件和流程的相同之处,将两者脱气整合到同一系统当中,研制出了既可以进行酸解烃前处理,又可以进行溶解烃前处理的脱气实体部分。控制系统,是基于德国西门子S7-200系列PLC进行研发的,并且研制了两套控制系统,一套大型的配合计算机使用的控制系统,可适用于控制多台（≤5）脱气装置,以适应室内大批量处理样品;一套只可控制单台脱气装置的控制系统,,但体积小,适用于野外现场测试。控制系统配合液位传感器、真空传感器、温度传感器以及电磁阀可对脱气实体部分进行自动控制。仪器研发完成后,作者对系统进行了测试,结果表明系统气密性良好,稳定性高,脱气性能达标;并且研发设备在“海洋四号”科考船上,进行了HY4-2011-1航次科学调查,系统各项性能均表现良好,为该次科考提供了保证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题背景和项目依托
• 1.2 研究目的及意义
• 1.3 烃类前处理技术研究现状
• 1.3.1 烃类前处理理论研究现状
• 1.3.2 油气化探烃类前处理仪器发展现状
• 1.4 技术路线及研究内容
• 1.4.1 技术路线
• 1.4.2 研究内容
• 第2章 化探样品烃类前处理技术
• 2.1 油气化探理论基础
• 2.1.1 油气化探的基本概念
• 2.1.2 烃类异常的形成机制
• 2.2 以酸解烃为指标的找矿方法
• 2.2.1 野外工作方法
• 2.2.2 室内前处理方法
• 2.3 以溶解烃为指标的找矿方法
• 2.3.1 野外采样工作方法
• 2.3.2 室内前处理方法
• 2.4 酸解烃与溶解烃前处理的对比分析
• 2.4.1 脱气条件的对比分析
• 2.4.2 脱气流程对比分析
• 2.5 全烃制备仪的已有成果
• 第3章 系统的研制
• 3.1 系统原理
• 3.1.1 酸解烃前处理原理
• 3.1.2 溶解烃前处理原理
• 3.2 系统脱气实体部分设计
• 3.2.1 管材和电磁阀
• 3.2.2 磁力搅拌加热器
• 3.2.3 样品瓶瓶盖设计
• 3.2.4 真空、液位、温度传感器
• 3.3 基于PLC 的控制系统设计
• 3.3.1 PLC 的基本结构
• 3.3.2 PLC 的工作原理
• 3.3.3 PLC 编程器
• 3.3.4 可控多台脱气实体的控制系统设计
• 3.3.5 控制单台脱气实体的控制系统设计
• 3.3.6 电控系统维护
• 第4章 系统测试
• 4.1 系统密闭性测试
• 4.1.1 试验方法
• 4.1.2 测试结果及分析
• 4.2 系统稳定性测试
• 4.2.1 试验方法
• 4.2.2 测试结果及分析
• 4.3 海上现场应用
• 4.3.1 测试使用设备
• 4.3.2 样品采集
• 4.3.3 样品前处理
• 4.3.4 结果及分析
• 4.4 测试中出现的问题
• 第5章 结论及建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 附录C