JPH06324024A - 炭化水素の分離及び分析法及びその装置 - Google Patents
炭化水素の分離及び分析法及びその装置Info
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- JPH06324024A JPH06324024A JP6074044A JP7404494A JPH06324024A JP H06324024 A JPH06324024 A JP H06324024A JP 6074044 A JP6074044 A JP 6074044A JP 7404494 A JP7404494 A JP 7404494A JP H06324024 A JPH06324024 A JP H06324024A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 岩石マトリックスに含有される炭化水素の分
離及び分析するに当たり、炭化水素の内、特に重炭化水
素について分離及び分析する方法及び装置を提供する。 【構成】 Ａ）岩石マトリックスのサンプル及び１以上
の不活性溶媒をサンプル管に充填し、Ｂ）該サンプル管
を予熱し、Ｃ）溶媒及び岩石に含有されていた炭化水素
を除去し、Ｄ）蒸気を凝縮させ、分離及び分析手段に供
給する。
離及び分析するに当たり、炭化水素の内、特に重炭化水
素について分離及び分析する方法及び装置を提供する。 【構成】 Ａ）岩石マトリックスのサンプル及び１以上
の不活性溶媒をサンプル管に充填し、Ｂ）該サンプル管
を予熱し、Ｃ）溶媒及び岩石に含有されていた炭化水素
を除去し、Ｄ）蒸気を凝縮させ、分離及び分析手段に供
給する。
Description
【０００１】本発明は、岩石マトリックスに含有された
重炭化水素を定量する方法に係る。
重炭化水素を定量する方法に係る。
【０００２】本発明は、前記定量を行うための装置にも
係る。
係る。
【０００３】ここで、「重炭化水素」とは、炭素原子15
個以上を含有する炭化水素を意味する。
個以上を含有する炭化水素を意味する。
【０００４】堆積岩内に又は化石物質中に存在する生物
学的マーカーの分析は、有機地球化学における基本的に
重要な問題である。
学的マーカーの分析は、有機地球化学における基本的に
重要な問題である。
【０００５】かかる岩石を分析するために一般的に使用
されている方法は、初めに岩石を好適な溶媒で抽出し、
ついで抽出物をGC−FID又はGC−MSによって分析するも
のである。しかしながら、この方法は、岩石マトリック
スの抽出にかなり長い時間を要するため、及び抽出物を
さらに調製クロマトグラフィー分離工程に供することが
必要になるなど、該抽出物が直ちにガスクロマトグラフ
ィー分析に使用できないため高コストである。
されている方法は、初めに岩石を好適な溶媒で抽出し、
ついで抽出物をGC−FID又はGC−MSによって分析するも
のである。しかしながら、この方法は、岩石マトリック
スの抽出にかなり長い時間を要するため、及び抽出物を
さらに調製クロマトグラフィー分離工程に供することが
必要になるなど、該抽出物が直ちにガスクロマトグラフ
ィー分析に使用できないため高コストである。
【０００６】別法は、岩石内に含有された化合物を気化
させ（温度約320℃に加熱することによる）、ついでGC
によって直接分析することからなる熱脱離（TD）に基づ
くものである。
させ（温度約320℃に加熱することによる）、ついでGC
によって直接分析することからなる熱脱離（TD）に基づ
くものである。
【０００７】この方法は次のようにして実施される。す
なわち、粉末状の堆積岩サンプルをサンプル管（一方の
端で不活性材料、好ましくはガラスウールで閉じられて
いる）に入れ、このようにして充填されたサンプル管
を、不活性ガス流が通過するシート内に置き；好適なプ
ログラムを使用して、サンプル管の温度を所望の値（通
常約320℃）に上昇させ；岩石から脱離された炭化水素
をガス流によって低温トラップ（その目的は該炭化水素
を凝縮させることにある）に運び；サンプル管へのガス
流の流入を遮断し、凝縮物を収容する低温トラップを加
熱し；同時に温度勾配によるガスクロマトグラフィー分
析を開始し；前記サンプル内の通過を遮断させていた不
活性ガス流を新たに加熱したトラップ内を通過させて、
炭化水素をガスクロマトグラフィー（所望のガス量を供
給できるようにスプリッターを具備する）に移す。
なわち、粉末状の堆積岩サンプルをサンプル管（一方の
端で不活性材料、好ましくはガラスウールで閉じられて
いる）に入れ、このようにして充填されたサンプル管
を、不活性ガス流が通過するシート内に置き；好適なプ
ログラムを使用して、サンプル管の温度を所望の値（通
常約320℃）に上昇させ；岩石から脱離された炭化水素
をガス流によって低温トラップ（その目的は該炭化水素
を凝縮させることにある）に運び；サンプル管へのガス
流の流入を遮断し、凝縮物を収容する低温トラップを加
熱し；同時に温度勾配によるガスクロマトグラフィー分
析を開始し；前記サンプル内の通過を遮断させていた不
活性ガス流を新たに加熱したトラップ内を通過させて、
炭化水素をガスクロマトグラフィー（所望のガス量を供
給できるようにスプリッターを具備する）に移す。
【０００８】この方法は、岩石マトリックス内にしばし
ば重炭化水素が保有されており、マトリックス中に存在
する重炭化水素の種類及び量を確認することを主な目的
とする分析の結果に悪影響を及ぼすとの欠点を有する。
ば重炭化水素が保有されており、マトリックス中に存在
する重炭化水素の種類及び量を確認することを主な目的
とする分析の結果に悪影響を及ぼすとの欠点を有する。
【０００９】発明者は、堆積岩内に保有された炭化水素
を分析するに当たり、上述の欠点を解消できる方法（熱
脱離分析法の変形）を新たに見出し、本発明に至った。
を分析するに当たり、上述の欠点を解消できる方法（熱
脱離分析法の変形）を新たに見出し、本発明に至った。
【００１０】これにより、本発明は、堆積岩内に含有さ
れた炭化水素、特に重炭化水素を分離及び分析する方法
において、Ａ）堆積岩サンプル及び１以上の不活性溶媒
をサンプル管に充填し、Ｂ）充填したサンプル管を温度
60〜150℃に予熱し、不活性ガス雰囲気下でこの温度に
維持し、Ｃ）不活性ガス流中でサンプル管を加熱して、
溶媒及び堆積岩内に含有された炭化水素を除去し、Ｄ）
前記不活性ガスによって運ばれた蒸気を冷却された容器
内で凝縮させ、Ｅ）該容器を加熱し、前記不活性の運搬
用ガスによって内容物を分離及び分析手段に供給するこ
とを特徴とする炭化水素の分離及び分析法を提供する。
れた炭化水素、特に重炭化水素を分離及び分析する方法
において、Ａ）堆積岩サンプル及び１以上の不活性溶媒
をサンプル管に充填し、Ｂ）充填したサンプル管を温度
60〜150℃に予熱し、不活性ガス雰囲気下でこの温度に
維持し、Ｃ）不活性ガス流中でサンプル管を加熱して、
溶媒及び堆積岩内に含有された炭化水素を除去し、Ｄ）
前記不活性ガスによって運ばれた蒸気を冷却された容器
内で凝縮させ、Ｅ）該容器を加熱し、前記不活性の運搬
用ガスによって内容物を分離及び分析手段に供給するこ
とを特徴とする炭化水素の分離及び分析法を提供する。
【００１１】添付図面を参照して本発明をさらに詳述す
る。
る。
【００１２】図１は岩石サンプルをジクロロメタンによ
り30秒間（クロマトグラムａ）、２分間（クロマトグラ
ムｂ）及び３分間（クロマトグラムｃ）処理した際に得
られたクロマトグラムを示す図である。図中、横軸は時
間（分）を示し、縦軸はピークの強さを示す。クロマト
グラムはいくつかの重要なピークの炭素原子の数を示
す。
り30秒間（クロマトグラムａ）、２分間（クロマトグラ
ムｂ）及び３分間（クロマトグラムｃ）処理した際に得
られたクロマトグラムを示す図である。図中、横軸は時
間（分）を示し、縦軸はピークの強さを示す。クロマト
グラムはいくつかの重要なピークの炭素原子の数を示
す。
【００１３】図２は異なる３種類の岩石マトリックス
（サンプルＡ、Ｂ及びＣ）を本発明の方法で処理した際
に得られたクロマトグラムを示す図である。
（サンプルＡ、Ｂ及びＣ）を本発明の方法で処理した際
に得られたクロマトグラムを示す図である。
【００１４】図３は図２の岩石マトリックスを通常の熱
脱離によって処理した際に得られたクロマトグラムを示
す図である。
脱離によって処理した際に得られたクロマトグラムを示
す図である。
【００１５】図４は本発明の方法の実施に当たり使用さ
れる装置のスキームである。
れる装置のスキームである。
【００１６】つづくガスクロマトグラフィー分析を妨害
しないように、不活性溶媒は、好ましくは大気圧下にお
ける沸点約100℃以下を有する炭化水素又は塩素化炭化
水素の中から選ばれる。このような溶媒の混合物も使用
できる。この目的には、たとえばｎ−ペンタン、ｎ−ヘ
キサン、ヘプタン又は塩化メチレンが使用できる。好適
な溶媒の量は各種のパラメーター、特に分析対象の岩石
マトリックスの量に左右される。通常、岩石マトリック
スの量１〜10mgについて溶媒５〜50μリットルを使用するこ
とが好ましい。
しないように、不活性溶媒は、好ましくは大気圧下にお
ける沸点約100℃以下を有する炭化水素又は塩素化炭化
水素の中から選ばれる。このような溶媒の混合物も使用
できる。この目的には、たとえばｎ−ペンタン、ｎ−ヘ
キサン、ヘプタン又は塩化メチレンが使用できる。好適
な溶媒の量は各種のパラメーター、特に分析対象の岩石
マトリックスの量に左右される。通常、岩石マトリック
スの量１〜10mgについて溶媒５〜50μリットルを使用するこ
とが好ましい。
【００１７】サンプル管は、熱安定性の（好ましくは無
機性の）不活性材料（たとえばガラス又は石英）で構成
される。
機性の）不活性材料（たとえばガラス又は石英）で構成
される。
【００１８】溶媒と岩石マトリックスとの間において緊
密な接触を行うために、岩石マトリックスは好ましくは
粉末状である（この粉末のため、不活性物質（好ましく
はガラスウール）が存在する）。
密な接触を行うために、岩石マトリックスは好ましくは
粉末状である（この粉末のため、不活性物質（好ましく
はガラスウール）が存在する）。
【００１９】さらに、サンプル管は一方の端でのみサン
プルによって占められており、他端はフリーの状態であ
ることが好ましい。
プルによって占められており、他端はフリーの状態であ
ることが好ましい。
【００２０】工程Ｂ）では、岩石から実質的にすべての
炭化水素を抽出するため、温度を60〜150℃、好ましく
は80〜110℃に上昇させる。
炭化水素を抽出するため、温度を60〜150℃、好ましく
は80〜110℃に上昇させる。
【００２１】この工程の間、サンプル管のサンプルを収
容する側の端のみを加熱することにより予熱と行うこと
が好ましい。これにより、放出された炭化水素は管全体
で再凝縮できる。
容する側の端のみを加熱することにより予熱と行うこと
が好ましい。これにより、放出された炭化水素は管全体
で再凝縮できる。
【００２２】岩石サンプルと溶媒とを上述の温度に維持
する時間は重要である。これについて、溶媒は、岩石内
に含有される炭化水素の実質的に完全な抽出が行われる
に十分な時間岩石マトリックスと接触されていなければ
ならない。後述の図１は、同一の岩石マトリックスサン
プルを約95℃においてそれぞれ30秒間、２分間及び３分
間処理した場合のクロマトグラムを示す。３分間以上の
処理ではクロマトグラムは実質的に同一である。従っ
て、これらの条件下では、岩石と溶媒との間の接触時間
は少なくとも３分間でなければならない。
する時間は重要である。これについて、溶媒は、岩石内
に含有される炭化水素の実質的に完全な抽出が行われる
に十分な時間岩石マトリックスと接触されていなければ
ならない。後述の図１は、同一の岩石マトリックスサン
プルを約95℃においてそれぞれ30秒間、２分間及び３分
間処理した場合のクロマトグラムを示す。３分間以上の
処理ではクロマトグラムは実質的に同一である。従っ
て、これらの条件下では、岩石と溶媒との間の接触時間
は少なくとも３分間でなければならない。
【００２３】本発明の方法による操作の利点は図２及び
図３から明らかである。図２は異なる３種類の岩石マト
リックスを本発明の方法によって処理する際に得られた
クロマトグラムを示し、図３は同じ岩石マトリックスを
通常の熱脱離によって処理する際に得られたクロマトグ
ラムを示す。本発明の方法による場合にのみ、通常の熱
脱離によっては測定され得ない特定の炭化水素について
も測定されることが直ちに理解される。
図３から明らかである。図２は異なる３種類の岩石マト
リックスを本発明の方法によって処理する際に得られた
クロマトグラムを示し、図３は同じ岩石マトリックスを
通常の熱脱離によって処理する際に得られたクロマトグ
ラムを示す。本発明の方法による場合にのみ、通常の熱
脱離によっては測定され得ない特定の炭化水素について
も測定されることが直ちに理解される。
【００２４】工程Ｂ）の終了後、サンプル管を不活性ガ
ス流下で、抽出された炭化水素を完全に取出し得る温度
に加熱する（工程Ｃ)）。好ましくは20〜60ml／分でガ
ス流を供給しながら、サンプル管を温度220〜340℃、好
ましくは240〜320℃（さらに好ましくは温度約300℃）
に加熱する。
ス流下で、抽出された炭化水素を完全に取出し得る温度
に加熱する（工程Ｃ)）。好ましくは20〜60ml／分でガ
ス流を供給しながら、サンプル管を温度220〜340℃、好
ましくは240〜320℃（さらに好ましくは温度約300℃）
に加熱する。
【００２５】ついで、岩石からの炭化水素を、炭化水素
の完全な凝縮を行い得る温度に冷却された手段（好まし
くはトラップ）において凝縮させる（工程Ｄ)）。本発
明の好適な具体例では、トラップを温度−100〜−20
℃、好ましくは約−30℃に冷却させる。このようにし
て、岩石マトリックスに含有されていた重炭化水素のす
べてを凝縮させる。軽炭化水素部分についても分析する
場合には、冷却を−150℃の温度で行う。この温度で
は、すべての軽炭化水素が凝縮するが、その分析（得ら
れる情報の点で興味は少ない）は工程Ａ）で使用した溶
媒の存在によって妨害される。
の完全な凝縮を行い得る温度に冷却された手段（好まし
くはトラップ）において凝縮させる（工程Ｄ)）。本発
明の好適な具体例では、トラップを温度−100〜−20
℃、好ましくは約−30℃に冷却させる。このようにし
て、岩石マトリックスに含有されていた重炭化水素のす
べてを凝縮させる。軽炭化水素部分についても分析する
場合には、冷却を−150℃の温度で行う。この温度で
は、すべての軽炭化水素が凝縮するが、その分析（得ら
れる情報の点で興味は少ない）は工程Ａ）で使用した溶
媒の存在によって妨害される。
【００２６】トラップは、熱応力に対して抵抗性であ
り、分析対象の組成物を汚染する物質を発生しない不活
性材料で構成されなければならない。
り、分析対象の組成物を汚染する物質を発生しない不活
性材料で構成されなければならない。
【００２７】炭化水素をトラップで凝縮させた後、これ
らを不活性ガス流中でガスクロマトグラフに供給する。
この供給は、冷却されていたトラップを温度220〜340
℃、好ましくは約300℃に加熱することによって行われ
る（工程Ｅ)）。
らを不活性ガス流中でガスクロマトグラフに供給する。
この供給は、冷却されていたトラップを温度220〜340
℃、好ましくは約300℃に加熱することによって行われ
る（工程Ｅ)）。
【００２８】炭化水素の分離及び分析手段は、可及的に
質量分析計と組合せた通常のガスクロマトグラフであ
る。
質量分析計と組合せた通常のガスクロマトグラフであ
る。
【００２９】本発明は、さらに、可及的に移動可能なヒ
ーターと協力する不活性材料でなるサンプル管を包含し
てなり、該サンプル管内を通して不活性な運搬用ガスが
圧力調整器及び表示器及びソレノイド弁を具備するパイ
プを介して運ばれると共に、該サンプル管はその出口部
で、被分析サンプル及び使用した溶媒から生ずる蒸気を
凝縮させ、ついで必要な場合に不活性ガス流下での加熱
によって前記凝縮物を放出できるトラップにインターフ
ェースを介して接続された多方弁に接続されており、該
トラップが分離及び分析システムに接続されている、岩
石マトリックスに含有された炭化水素、特に重炭化水素
を分析する装置において、ガス用のノンリターン部材及
び加熱部材をそれぞれ前記ソレノイド弁と前記サンプル
管との間に挿入したことを特徴とする岩石マトリックス
に含有された炭化水素の分析装置を提供する。
ーターと協力する不活性材料でなるサンプル管を包含し
てなり、該サンプル管内を通して不活性な運搬用ガスが
圧力調整器及び表示器及びソレノイド弁を具備するパイ
プを介して運ばれると共に、該サンプル管はその出口部
で、被分析サンプル及び使用した溶媒から生ずる蒸気を
凝縮させ、ついで必要な場合に不活性ガス流下での加熱
によって前記凝縮物を放出できるトラップにインターフ
ェースを介して接続された多方弁に接続されており、該
トラップが分離及び分析システムに接続されている、岩
石マトリックスに含有された炭化水素、特に重炭化水素
を分析する装置において、ガス用のノンリターン部材及
び加熱部材をそれぞれ前記ソレノイド弁と前記サンプル
管との間に挿入したことを特徴とする岩石マトリックス
に含有された炭化水素の分析装置を提供する。
【００３０】好適な具体例では、前記ノンリターン部材
はノンリターン弁又は毛管レストリクション（restrict
ion）でなり、加熱部材は抵抗部材でなる。
はノンリターン弁又は毛管レストリクション（restrict
ion）でなり、加熱部材は抵抗部材でなる。
【００３１】必要に応じて、該装置に、蓄積する炭化水
素不純物からラインを浄化するためのシステムを具備さ
せることが可能であり、該システムは抽出で使用するも
のの中から選ばれる溶媒を収容する小形の容器（その中
に芯が浸漬されている）でなる。
素不純物からラインを浄化するためのシステムを具備さ
せることが可能であり、該システムは抽出で使用するも
のの中から選ばれる溶媒を収容する小形の容器（その中
に芯が浸漬されている）でなる。
【００３２】図４は本発明の装置の１具体例を示す。
【００３３】図４において、符号１は交互に作動する２
つのソレノイド切換え弁であり；２は圧力調整器；３は
圧力表示器；４は任意のライン浄化装置；５はバイパス
ライン；６はソレノイド弁；７はノンリターン部材とし
て機能する毛管（ノンリターン弁であってもよい）；８
は抵抗部材（別法では、この加熱システムは埋設された
抵抗及び／又は温度制御用のサーモカップルを有する耐
火ペーストで構成されてもよい）によって約150℃に加
熱されるライン部分；９はサンプル管；10は操作温度に
一定して維持される好適な形状のアルミニウムブロック
でなる移動可能なヒーター；11は多方弁；12は三方弁；
13は−150〜＋340℃の間で作動される冷却トラップ；14
はガスクロマトグラフのヒーター；15はスプリッター
弁；16は熱伝導度形又は水素炎イオン化形の通常のガス
クロマトグラフ検出器；17はスプリッター弁；18はガス
クロマトグラフカラム；19は調節可能な排気弁である。
つのソレノイド切換え弁であり；２は圧力調整器；３は
圧力表示器；４は任意のライン浄化装置；５はバイパス
ライン；６はソレノイド弁；７はノンリターン部材とし
て機能する毛管（ノンリターン弁であってもよい）；８
は抵抗部材（別法では、この加熱システムは埋設された
抵抗及び／又は温度制御用のサーモカップルを有する耐
火ペーストで構成されてもよい）によって約150℃に加
熱されるライン部分；９はサンプル管；10は操作温度に
一定して維持される好適な形状のアルミニウムブロック
でなる移動可能なヒーター；11は多方弁；12は三方弁；
13は−150〜＋340℃の間で作動される冷却トラップ；14
はガスクロマトグラフのヒーター；15はスプリッター
弁；16は熱伝導度形又は水素炎イオン化形の通常のガス
クロマトグラフ検出器；17はスプリッター弁；18はガス
クロマトグラフカラム；19は調節可能な排気弁である。
【００３４】本発明の装置は次の如くして作動する（図
４参照）。
４参照）。
【００３５】運搬用ガスは、ガスクロマトグラフ検出器
に応じて水素又はヘリウムである。水素の場合、入口圧
力は約0.5Kg／cm2であり、一方、ヘリウムの場合には圧
力は0.7〜0.8Kg／cm2である。ガスは切換え弁１を通過
し、ついで圧力調整器２によって所望の圧力（圧力表示
器３に表示される）に調整される。必要な場合には、ガ
スを溶媒（一般に岩石マトリックスから炭化水素を抽出
するために使用されるものの中から選ばれる）を収容す
る装置４を通過させて、先の分析の最の炭化水素の痕跡
を除去してラインを浄化するために溶媒の一部をガスに
同伴させる。
に応じて水素又はヘリウムである。水素の場合、入口圧
力は約0.5Kg／cm2であり、一方、ヘリウムの場合には圧
力は0.7〜0.8Kg／cm2である。ガスは切換え弁１を通過
し、ついで圧力調整器２によって所望の圧力（圧力表示
器３に表示される）に調整される。必要な場合には、ガ
スを溶媒（一般に岩石マトリックスから炭化水素を抽出
するために使用されるものの中から選ばれる）を収容す
る装置４を通過させて、先の分析の最の炭化水素の痕跡
を除去してラインを浄化するために溶媒の一部をガスに
同伴させる。
【００３６】該装置４を通過させた後、運搬用ガスを２
つの支流に分割する。多方弁11により、ライン５は、抽
出されかつ熱脱離された炭化水素をトラップ13からガス
クロマトグラフカラムに移動させることができる。他の
支流はソレノイド弁６（サンプル管の交換の際に閉じら
れる）、レストリクション７、温度制御されたライン
８、サンプル管９及びヒーター10を包含する。
つの支流に分割する。多方弁11により、ライン５は、抽
出されかつ熱脱離された炭化水素をトラップ13からガス
クロマトグラフカラムに移動させることができる。他の
支流はソレノイド弁６（サンプル管の交換の際に閉じら
れる）、レストリクション７、温度制御されたライン
８、サンプル管９及びヒーター10を包含する。
【００３７】測定対象の岩石サンプルを好適に粉砕し、
溶媒数μリットルと共にサンプル管に入れる。多方弁11を温
度制御金属ブロック10によって一定して約300℃に加熱
して、移動中の炭化水素の再凝縮を防止する。弁11がサ
ンプル管９に近接しているため、分析対象のサンプル及
び溶媒を収容するサンプル管の端は約95℃に加熱され
る。サンプル管がサンプル終了側端部で加熱される時間
は少なくとも３分間である。この工程の間に、岩石から
抽出された炭化水素はサンプル管９の逆の冷たい端で凝
縮する。一方、この間、サンプル管内に存在するガスは
弁11によってブロックされ、これによりライン５内の運
搬用ガスを下流へと通過させることができる。
溶媒数μリットルと共にサンプル管に入れる。多方弁11を温
度制御金属ブロック10によって一定して約300℃に加熱
して、移動中の炭化水素の再凝縮を防止する。弁11がサ
ンプル管９に近接しているため、分析対象のサンプル及
び溶媒を収容するサンプル管の端は約95℃に加熱され
る。サンプル管がサンプル終了側端部で加熱される時間
は少なくとも３分間である。この工程の間に、岩石から
抽出された炭化水素はサンプル管９の逆の冷たい端で凝
縮する。一方、この間、サンプル管内に存在するガスは
弁11によってブロックされ、これによりライン５内の運
搬用ガスを下流へと通過させることができる。
【００３８】溶媒を分析対象の岩石マトリックスとの間
の熱接触の後、ヒーター10（すでに約300℃に加熱され
ている）を管に近づけ、同時に弁11を切換える。これに
より、ライン５からの運搬用ガスを遮断し、サンプル管
からの熱脱離された抽出物をトラップ13に移動させる。
この工程の間に、三方弁12を閉止されたソレノイド弁17
に接続する。溶媒数μリットルから生じた蒸気は冷却された
トラップには瞬間的には移動されず、供給ラインに向っ
て逆方向に拡散する傾向がある。毛管レストリクション
７及び加熱されたライン部分８はこの蒸気の逆方向の拡
散及び凝縮の現象を防止し、蒸気を所望のように流動さ
せることができる。
の熱接触の後、ヒーター10（すでに約300℃に加熱され
ている）を管に近づけ、同時に弁11を切換える。これに
より、ライン５からの運搬用ガスを遮断し、サンプル管
からの熱脱離された抽出物をトラップ13に移動させる。
この工程の間に、三方弁12を閉止されたソレノイド弁17
に接続する。溶媒数μリットルから生じた蒸気は冷却された
トラップには瞬間的には移動されず、供給ラインに向っ
て逆方向に拡散する傾向がある。毛管レストリクション
７及び加熱されたライン部分８はこの蒸気の逆方向の拡
散及び凝縮の現象を防止し、蒸気を所望のように流動さ
せることができる。
【００３９】トラップにおいて蒸気を凝縮させるために
通常必要とされる時間は約15分間である。トラップが約
−30℃に冷却されており、溶媒であるジクロロメタンが
極めて揮発性であるため、溶媒及び軽炭化水素は完全に
は捕集されないが、重炭化水素は完全にトラップに捕集
される。
通常必要とされる時間は約15分間である。トラップが約
−30℃に冷却されており、溶媒であるジクロロメタンが
極めて揮発性であるため、溶媒及び軽炭化水素は完全に
は捕集されないが、重炭化水素は完全にトラップに捕集
される。
【００４０】トラップで捕集されないものを不活性ガス
によってガスクロマトグラフィーに移動させ、ここで調
節可能なスプリッター15（この工程の間、開口してお
り、軽質生成物を外部に排出させる）が接続した支流及
び検出器16に接続したガスクロマトグラフィーカラム18
が接続した支流に分岐する。
によってガスクロマトグラフィーに移動させ、ここで調
節可能なスプリッター15（この工程の間、開口してお
り、軽質生成物を外部に排出させる）が接続した支流及
び検出器16に接続したガスクロマトグラフィーカラム18
が接続した支流に分岐する。
【００４１】カラムとスプリッターとの間の圧力低下比
に応じて、運搬用ガスも一部はクロマトグラフィーカラ
ム18に入る。カラムヒーターは約50℃であるため、運搬
用ガス中に存在するジクロロメタンは出口に排出され、
検出器においてその存在が検出される。この工程を検出
器に接続した電位差計によって追跡し、これにより得ら
れるトレースは大きい溶媒ピーク（経時的に消滅する）
を示す。
に応じて、運搬用ガスも一部はクロマトグラフィーカラ
ム18に入る。カラムヒーターは約50℃であるため、運搬
用ガス中に存在するジクロロメタンは出口に排出され、
検出器においてその存在が検出される。この工程を検出
器に接続した電位差計によって追跡し、これにより得ら
れるトレースは大きい溶媒ピーク（経時的に消滅する）
を示す。
【００４２】抽出及び脱離工程の後、トラップを迅速に
約300℃に加熱し、スプリッターを閉止して、放出され
た炭化水素をカラム18にのみ導入する。このカラムにお
いて、好適な温度プログラム（たとえば、50℃に数分間
維持し、さらに２分後に100℃とし、40分後に300℃と
し、300℃に20分間維持し、10分間で50℃に戻す）によ
り、可及的に質量分析と組合せたガスクロマトグラフィ
ー分析を行う。
約300℃に加熱し、スプリッターを閉止して、放出され
た炭化水素をカラム18にのみ導入する。このカラムにお
いて、好適な温度プログラム（たとえば、50℃に数分間
維持し、さらに２分後に100℃とし、40分後に300℃と
し、300℃に20分間維持し、10分間で50℃に戻す）によ
り、可及的に質量分析と組合せたガスクロマトグラフィ
ー分析を行う。
【００４３】プログラム化した温度処理後、スプリッタ
ー15を再度開放し、初期の状態に戻す。
ー15を再度開放し、初期の状態に戻す。
【００４４】ガスクロマトグラフィー分析の間に、弁11
のセッティングを変更することなく、ガラスウールのみ
を収容する新たなサンプル管９をシート上に設置でき
る。三方弁を操作することによって管を弁19に接続でき
る。ヒーター10が手によって移動可能であるため、これ
をサンプル管に近づけ、ガラスウール中に含有される汚
染物を除去するため弁19を介して不活性ガス流を使用す
る。これにより、測定操作を正確に実施でき、何ら操作
工程を中断することなく実施できる利点を有する。
のセッティングを変更することなく、ガラスウールのみ
を収容する新たなサンプル管９をシート上に設置でき
る。三方弁を操作することによって管を弁19に接続でき
る。ヒーター10が手によって移動可能であるため、これ
をサンプル管に近づけ、ガラスウール中に含有される汚
染物を除去するため弁19を介して不活性ガス流を使用す
る。これにより、測定操作を正確に実施でき、何ら操作
工程を中断することなく実施できる利点を有する。
【００４５】その後、弁12を初期の位置にセットし、こ
れにより、新たな分析のためにシステムの準備を整え
る。
れにより、新たな分析のためにシステムの準備を整え
る。
【図１】岩石サンプルをジクロロメタンにより30秒間
（クロマトグラムａ）、２分間（クロマトグラムｂ）及
び３分間（クロマトグラムｃ）処理した際に得られたク
ロマトグラムを示す図である。
（クロマトグラムａ）、２分間（クロマトグラムｂ）及
び３分間（クロマトグラムｃ）処理した際に得られたク
ロマトグラムを示す図である。
【図２】異なる３種類の岩石マトリックス（サンプル
Ａ、Ｂ及びＣ）を本発明の方法で処理した際に得られた
クロマトグラムを示す図である。
Ａ、Ｂ及びＣ）を本発明の方法で処理した際に得られた
クロマトグラムを示す図である。
【図３】図２の岩石マトリックスを通常の熱脱離によっ
て処理した際に得られたクロマトグラムを示す図であ
る。
て処理した際に得られたクロマトグラムを示す図であ
る。
【図４】本発明の方法の実施に当たり使用される装置の
スキームである。
スキームである。
１ ソレノイド切換え弁 ２ 圧力調整器 ３ 圧力表示器 ５ バイパスライン ６ ソレノイド弁 ７ ノンリターン部材 ９ サンプル管 １０ ヒーター １１ 多方弁 １２ 三方弁 １３ トラップ １４ ガスクロマトグラフィーのヒーター １５ スプリッター弁 １６ 検出器 １７ スプリッター弁 １８ ガスクロマトグラフカラム
Claims (15)
- 【請求項１】堆積岩内に含有された炭化水素、特に重炭
化水素を分離及び分析する方法において、Ａ）堆積岩サ
ンプル及び該堆積岩内に含有された炭化水素を抽出でき
る１以上の不活性溶媒をサンプル管に充填し、Ｂ）充填
したサンプル管を温度60〜150℃に予熱し、不活性ガス
雰囲気下でこの温度に維持し、Ｃ）不活性ガス流中でサ
ンプル管を加熱して、溶媒及び堆積岩内に含有された炭
化水素を除去し、Ｄ）前記不活性ガスによって運ばれた
蒸気を冷却された容器内で凝縮させ、Ｅ）該容器を加熱
し、前記不活性の運搬用ガスによって内容物を分離及び
分析手段に供給することを特徴とする、炭化水素の分離
及び分析法。 - 【請求項２】請求項１記載の方法において、前記不活性
溶媒が、大気圧下における沸点約100℃以下を有する炭
化水素又は塩素化炭化水素の中から選ばれるものであ
る、炭化水素の分離及び分析法。 - 【請求項３】請求項２記載の方法において、前記不活性
溶媒がジクロロメタンである、炭化水素の分離及び分析
法。 - 【請求項４】請求項１記載の方法において、溶媒と堆積
岩との接触（工程Ｂ)）の時間が少なくとも３分間であ
る、炭化水素の分離及び分析法。 - 【請求項５】請求項１記載の方法において、前記工程
Ｂ）を温度80〜110℃で行う、炭化水素の分離及び分析
法。 - 【請求項６】請求項１記載の方法において、前記工程
Ｃ）においてサンプル管を温度220〜340℃に加熱する、
炭化水素の分離及び分析法。 - 【請求項７】請求項６記載の方法において、温度が240
〜320℃である、炭化水素の分離及び分析法。 - 【請求項８】請求項７記載の方法において、温度が約30
0℃である、炭化水素の分離及び分析法。 - 【請求項９】請求項１記載の方法において、前記工程
Ｄ）において蒸気を温度−100〜−30℃に冷却された手
段で凝縮させる、炭化水素の分離及び分析法。 - 【請求項１０】請求項１記載の方法において、前記工程
Ｅ）において冷却された容器を温度220〜340℃に加熱す
る、炭化水素の分離及び分析法。 - 【請求項１１】可及的に移動可能なヒーターと協力する
不活性材料でなるサンプル管を包含してなり、該サンプ
ル管内を通して不活性な運搬用ガスが圧力調整器及び表
示器及びソレノイド弁を具備するパイプを介して運ばれ
ると共に、該サンプル管はその出口部で、被分析サンプ
ル及び使用した溶媒から生ずる蒸気を凝縮させ、ついで
必要な場合に不活性ガス流下での加熱によって前記凝縮
物を放出できるトラップにインターフェースを介して接
続された多方弁に接続されており、該トラップが分離及
び分析システムに接続されている、岩石マトリックスに
含有された炭化水素、特に重炭化水素を分析する装置に
おいて、ガス用のノンリターン部材及び加熱部材をそれ
ぞれ前記ソレノイド弁と前記サンプル管との間に挿入し
たことを特徴とする、岩石マトリックスに含有された炭
化水素の分析装置。 - 【請求項１２】請求項11記載のものにおいて、前記ノン
リターン部材がノンリターン弁である、岩石マトリック
スに含有された炭化水素の分析装置。 - 【請求項１３】請求項11記載のものにおいて、前記ノン
リターン部材が毛管レストリクションである、岩石マト
リックスに含有された炭化水素の分析装置。 - 【請求項１４】請求項11記載のものにおいて、前記加熱
部材が抵抗部材である、岩石マトリックスに含有された
炭化水素の分析装置。 - 【請求項１５】請求項11記載のものにおいて、前記圧力
調整器及び圧力表示器と前記多方弁との間に、溶媒を収
容しかつ芯が浸漬された容器を挿入してなる、岩石マト
リックスに含有された炭化水素の分析装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI930519A IT1272110B (it) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | Procedimento per la determinazione di idrocarburi pesanti in matrici rocciose ed apparecchiatura utile allo scopo |
| IT93A000519 | 1993-12-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06324024A true JPH06324024A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=11365399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6074044A Withdrawn JPH06324024A (ja) | 1993-03-19 | 1994-03-18 | 炭化水素の分離及び分析法及びその装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5390529A (ja) |
| EP (1) | EP0616214A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06324024A (ja) |
| CN (1) | CN1094163A (ja) |
| BR (1) | BR9401210A (ja) |
| CA (1) | CA2119415A1 (ja) |
| IT (1) | IT1272110B (ja) |
| NO (1) | NO940971L (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5719323A (en) * | 1996-04-12 | 1998-02-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method of measuring the decomposition of a gaseous material under controlled temperature and time conditions |
| IL133466A (en) * | 1997-06-12 | 2004-06-01 | Biosensor Applic Sweden Ab | Apparatus, system and method for the detection of an analyte in air |
| DE19810109C2 (de) * | 1998-03-10 | 2000-02-10 | Gerstel Gmbh & Co Kg | Gaschromatograph mit einem temperaturgesteuerten Injektor |
| CN1308678C (zh) * | 2005-04-21 | 2007-04-04 | 张刘平 | 土壤吸附烃低温解吸装置及方法 |
| DE102009003429B3 (de) * | 2009-02-04 | 2010-07-01 | Joint Analytical Systems Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Aufbereiten von Proben für die Gaschromatografie |
| ITMI20122080A1 (it) * | 2012-12-05 | 2014-06-06 | Geolog S R L | Strumento per la misura totale o frazionata di idrocarburi in un campione solido. |
| CN104749303A (zh) * | 2013-12-26 | 2015-07-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 泥页岩热释c5～c14烃的制备及在线色谱分析方法 |
| CN105606703B (zh) * | 2016-01-28 | 2018-07-31 | 中国石油大学(华东) | 页岩吸附气和游离气的计算方法及其测量装置 |
| US10578600B2 (en) * | 2017-08-17 | 2020-03-03 | Saudi Arabian Oil Company | Decontaminating rock samples by thermovaporization |
| US10585078B1 (en) * | 2018-04-23 | 2020-03-10 | Revochem Llc | Three-dimension unconventional reservoir monitoring using high-resolution geochemical fingerprinting |
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| US11492541B2 (en) | 2019-07-24 | 2022-11-08 | Saudi Arabian Oil Company | Organic salts of oxidizing anions as energetic materials |
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| US11352548B2 (en) | 2019-12-31 | 2022-06-07 | Saudi Arabian Oil Company | Viscoelastic-surfactant treatment fluids having oxidizer |
| WO2021138355A1 (en) | 2019-12-31 | 2021-07-08 | Saudi Arabian Oil Company | Viscoelastic-surfactant fracturing fluids having oxidizer |
| RU2745752C1 (ru) * | 2020-04-30 | 2021-03-31 | Общество с ограниченной ответственностью "УК "Служба Внутреннего Контроля" | Пробоотборные устройства непрерывного и циклического типа и способ обнаружения компонентов смеси с использованием пробоотборных устройств |
| WO2022051628A1 (en) | 2020-09-03 | 2022-03-10 | Saudi Arabian Oil Company | Injecting multiple tracer tag fluids into a wellbore |
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| US11660595B2 (en) | 2021-01-04 | 2023-05-30 | Saudi Arabian Oil Company | Microfluidic chip with multiple porosity regions for reservoir modeling |
| US11534759B2 (en) | 2021-01-22 | 2022-12-27 | Saudi Arabian Oil Company | Microfluidic chip with mixed porosities for reservoir modeling |
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| US3346341A (en) * | 1965-06-28 | 1967-10-10 | Beckman Instruments Inc | Fragmentation inlet for gas chromatography and method of loading a sample thereinto |
| US3847546A (en) * | 1972-10-04 | 1974-11-12 | Chromalytics Corp | Method and system for thermal analysis |
| US4244917A (en) * | 1979-05-09 | 1981-01-13 | Conoco, Inc. | Sample pyrolysis oven |
| US4305734A (en) * | 1979-09-19 | 1981-12-15 | Mcgill Incorporated | Recovery of hydrocarbon components from a hydrocarbon-carrier gas mixture |
| US4384471A (en) * | 1980-12-10 | 1983-05-24 | Engelhard Minerals & Chemicals Corporation | Chromatographic analysis of hydrocarbon mixtures |
| US4509855A (en) * | 1982-08-12 | 1985-04-09 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Dual liquid and gas chromatograph system |
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| FR2592488B1 (fr) * | 1985-12-30 | 1988-07-15 | Inst Francais Du Petrole | Procede et appareillage de caracterisation de la matiere organique extractible par au moins un solvant dans des conditions de temperature et de pression supercritiques. |
| JPS62192657A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-24 | Shimadzu Corp | 標準試料導入器付き熱分解装置 |
| SU1404933A1 (ru) * | 1987-01-19 | 1988-06-23 | Предприятие П/Я В-8644 | Промышленный хроматограф |
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| JPH02201156A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-09 | Dow Chem Nippon Kk | ガスクロマトグラフィー用熱分解装置 |
| JPH02203268A (ja) * | 1989-02-02 | 1990-08-13 | Nippon Bunseki Kogyo Kk | ガスクロマトグラフの気相試料の濃縮気化分析法 |
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| US5191211A (en) * | 1992-03-23 | 1993-03-02 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Thermal desorption method for separating volatile additives from vulcanizable rubber |
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