curate to ± Ιμπι)對體積圖像進(jìn)行測量、并 通過直觀的體積積分法計(jì)算得到8MPa下、40°C下的正辛烷體積Vn。
[0059] 表 1
[0060]
[0061] 計(jì)算峰高比的SD值= 0.04%
[0062] 改變不同的溫度和壓力，以同樣的方法得到每個溫度(30°C、40°C、50°C、60°C、70 °C)、常壓下的正辛烷體積Vo，以及每個溫度下，不同壓力l-10MPa情況下正辛烷的體積Vn。 [0063] (5)根據(jù)公式n = Vn/VQ(Vo為一定溫度Ta、常壓下的烷烴體積，Vn*該溫度T a點(diǎn)、一定 壓力下的C02_正辛烷體系的體積)來計(jì)算不同溫度、壓力下的C02_正辛烷體系的膨脹系數(shù)。 [0064] 所得結(jié)果見圖10和圖11，圖10為本發(fā)明（左）和文獻(xiàn)(Yang Z，Li M，Peng B，et al.Dispersion Property of C〇2in Oil.1.Volume Expansion of C〇2+Alkane at near Critical and Supercritical Condition of CO2;)(右）分別測量計(jì)算得到的不同溫度、 壓力下的C02-正辛烷體系的膨脹系數(shù)的趨勢圖。其中圖10的左圖為本實(shí)施例的數(shù)據(jù)，圖10 的右圖為文獻(xiàn)數(shù)據(jù)。
[0065]圖 11為本方法和文獻(xiàn)（Yang Z，Li M,Peng B，et al · Dispersion Property of C〇2in Oil.1.Volume Expansion of C〇2+Alkane at near Critical and Supercritical Condition of CO2;)兩者數(shù)據(jù)相結(jié)合的膨脹系數(shù)趨勢比較圖。
[0066]實(shí)施例2:反應(yīng)條件同實(shí)施例1，所不同的是體系中的有機(jī)物為正己烷。正己烷、正 辛烷、正癸烷的拉曼光譜圖如圖4所示，可以看出飽和烷烴的拉曼光譜特征峰的主峰位置基 本一致。
[0067]圖8為不同溫度壓力下，本發(fā)明（左）和文獻(xiàn)（Yang Z，Li M，Peng B，et al.Dispersion Property of C〇2in Oil.1.Volume Expansion of C〇2+Alkane at near Critical and Supercritical Condition of CO2;)(右）CO2-正己燒體系的膨脹系數(shù)的趨 勢圖。其中圖8的左圖為實(shí)施例2的數(shù)據(jù)，圖8的右圖為文獻(xiàn)數(shù)據(jù)。圖9為本方法和文獻(xiàn)(Yang Z,Li M,Peng B,et al.Dispersion Property of C〇2in Oil.1.Volume Expansion of CO2 +Alkane at near Critical and Supercritical Condition of CO2;)兩者數(shù)據(jù)相結(jié)合的 膨脹系數(shù)趨勢比較圖。
[0068]從圖8、9、10、11中都可以看出本方法測定得到的膨脹系數(shù)與文獻(xiàn)相符合，由此說 明本方法數(shù)據(jù)的正確性以及可行性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種原位在線測定c〇2-烷烴體系膨脹系數(shù)的方法，其特征在于所述方法包括以下步 驟： (1) 采用半封口石英毛細(xì)管作為反應(yīng)器，在石英毛細(xì)管緊靠封口端口處設(shè)置一段透明 的觀測窗口；石英毛細(xì)管的開口端通過高壓閥門與高壓管路連接； (2) 向反應(yīng)器內(nèi)注入0.02-0.2yL的與水不互溶的液態(tài)烷烴樣品，離心、使烷烴樣品位于 反應(yīng)器的封口端口處，且完全處于觀測窗口內(nèi)，然后加入微量超純水進(jìn)行水封； (3) 關(guān)閉高壓閥門，將高壓管路內(nèi)抽真空;將反應(yīng)器的包含觀測窗口的封口端置于冷熱 臺內(nèi)，所述冷熱臺固定于共聚焦顯微拉曼光譜儀的載物臺上，利用共聚焦顯微拉曼光譜儀 的共聚焦顯微鏡觀測反應(yīng)器內(nèi)的烷烴樣品的體積;所述共聚焦顯微拉曼光譜儀設(shè)有可切換 的樣品觀測模式和拉曼光路模式:樣品觀測模式下共聚焦顯微鏡與DVD實(shí)時錄像系統(tǒng)連接， 實(shí)時顯微放大樣品圖像進(jìn)行觀測;拉曼光路模式下共聚焦顯微鏡與拉曼激光光譜儀連接， 進(jìn)行激光拉曼光譜測量檢測；調(diào)整冷熱臺溫度到T°C，在樣品觀測模式下，利用共聚焦顯微 鏡-DVD實(shí)時錄像系統(tǒng)觀察反應(yīng)器內(nèi)烷烴樣品的體積，體積不再發(fā)生變化后，截取記錄體積 照片，測量、計(jì)算得到T°C、常壓下的烷烴樣品體積V〇; (4) 高壓管路內(nèi)通入C02氣體，開啟高壓閥門，使反應(yīng)器與高壓管路連通，控制高壓管路 內(nèi)⑶ 2壓力為XMPa，調(diào)整冷熱臺溫度到T°C，保溫至烷烴樣品的體積不再變化后，將儀器切 換至拉曼光路模式，用拉曼激光光譜儀檢測反應(yīng)器內(nèi)不同位置的烷烴樣品的拉曼光譜圖， 檢驗(yàn)反應(yīng)器內(nèi)的C02-烷烴體系達(dá)到反應(yīng)平衡后，再用拉曼激光光譜儀照射檢測水封位置， 檢驗(yàn)水中不存在烷烴樣品的吸收峰，再切換至樣品觀測模式，通過共聚焦顯微鏡-DVD實(shí)時 錄像系統(tǒng)截取記錄體積照片，測量、計(jì)算得到XMPa、T°C下的C02-烷烴體系的體積Vn; (5) 根據(jù)公式ri=Vn/VQ計(jì)算得到C02_烷烴體系在T°C下、XMPa下的膨脹系數(shù)，其中Vo為T °C、常壓下的烷烴樣品體積，Vn*T°C下、XMPa下C02-烷烴體系的體積。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述烷烴為飽和的直鏈烷烴、異構(gòu)烷烴或環(huán)烷 烴中的一種或兩種以上的混合。3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(4)中，用拉曼激光光譜儀檢測反應(yīng) 器內(nèi)不同位置的烷烴樣品的拉曼光譜圖，檢驗(yàn)反應(yīng)器內(nèi)的C02-烷烴體系達(dá)到反應(yīng)平衡，按 照以下步驟進(jìn)行操作：用拉曼激光光譜儀分別照射檢測反應(yīng)器內(nèi)不同位置的烷烴樣品，得 到的不同位置樣品的拉曼光譜圖，然后分別計(jì)算峰高比M=PCQ2/P樣品，其中PCQ2是1370-1390CHT1處C02主峰的峰高，P?a是烷烴樣品主峰的峰高，不同位置的峰高比一致且恒定不再 變化后，表示反應(yīng)器內(nèi)的C02-烷烴體系達(dá)到反應(yīng)平衡。4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述步驟(4)中，用拉曼激光光譜儀檢測反應(yīng) 器內(nèi)不同位置的烷烴樣品的拉曼光譜圖，檢驗(yàn)反應(yīng)器內(nèi)的C02-烷烴體系達(dá)到反應(yīng)平衡，按 照以下步驟進(jìn)行操作：用拉曼激光光譜儀分別照射檢測反應(yīng)器內(nèi)烷烴樣品沿反應(yīng)器長度方 向的前端、中端和末端的三處觀測點(diǎn)，得到的三處觀測點(diǎn)樣品的拉曼光譜圖，然后分別計(jì)算 峰高比m=p〇)2/p樣a，其中PCC12是1370-13900^1處C〇2主峰的峰高，Pffia是烷烴樣品主峰的峰 高，三處觀測點(diǎn)的峰高比一致且恒定不再變化后，表示反應(yīng)器內(nèi)的C02-烷烴體系達(dá)到反應(yīng) 平衡。5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述石英毛細(xì)管的內(nèi)徑為100_500μπι，長度為 5-15cm〇6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，T°C的范圍為5 -13 0°C;XΜPa的范圍為 O.OIMPa~70MPa。7. 用于權(quán)利要求1~6之一所述的原位在線測定C02-烷烴體系膨脹系數(shù)的方法的專用裝 置，其特征在于所述裝置包括反應(yīng)器、冷熱臺、高壓管路、共聚焦顯微拉曼光譜儀，所述共聚 焦顯微拉曼光譜儀設(shè)有可切換的樣品觀測模式和拉曼光路模式:樣品觀測模式下共聚焦顯 微拉曼光譜儀的共聚焦顯微鏡與DVD實(shí)時錄像系統(tǒng)連接;拉曼光路模式下共聚焦顯微鏡與 拉曼激光光譜儀連接； 所述反應(yīng)器為半封口石英毛細(xì)管，在石英毛細(xì)管緊靠封口端口處設(shè)有一段透明的觀測 窗口；石英毛細(xì)管的開口端通過高壓閥門與高壓管路連接； 所述反應(yīng)器的包含觀測窗口的封口端置于冷熱臺內(nèi)，所述冷熱臺固定于共聚焦顯微拉 曼光譜儀的載物臺上。8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述高壓管路上連接有手搖栗、真空栗、壓力 傳感器和高壓C02鋼瓶。9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述高壓管路通過第一三通閥分別連接高壓 C02鋼瓶和手搖栗，通過第二三通閥連接高壓栗，通過第三三通閥連接壓力傳感器。10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述高壓管路上連接有手搖栗、真空栗、壓力 傳感器、高壓C02鋼瓶;所述高壓⑶2鋼瓶和手搖栗通過第一三通閥與第二三通閥連接，所述 第二三通閥分別連接第三三通閥和真空栗，所述第三三通閥分別連接壓力傳感器和高壓閥 門。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種原位在線測定CO2-烷烴體系膨脹系數(shù)的方法：采用半封口石英毛細(xì)管為反應(yīng)器，在緊靠封口端口處設(shè)置透明的觀測窗口；開口端通過高壓閥門與高壓管路連接；向反應(yīng)器封口端口處注入與水不互溶的液態(tài)烷烴樣品，用微量超純水水封；利用共聚焦顯微拉曼光譜儀的共聚焦顯微鏡-DVD實(shí)時錄像系統(tǒng)測量反應(yīng)器內(nèi)烷烴樣品的T℃、常壓下的體積V0；然后控制高壓管路內(nèi)CO2壓力為X？MPa，用拉曼激光光譜儀檢驗(yàn)CO2-烷烴體系反應(yīng)平衡，且確保水封的效果，再測量X？MPa、T℃下體積Vn；根據(jù)公式η＝Vn/V0計(jì)算得到CO2-烷烴體系在T℃下、X？MPa下的膨脹系數(shù)。本發(fā)明將反應(yīng)器體積從毫升級縮小至微升級，具有直觀、低耗、準(zhǔn)確、操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01N25/16, G01N21/65
【公開號】CN105466907
【申請?zhí)枴緾N201511018098
【發(fā)明人】王軍良, 潘志彥, 周舒燕, 貝克, 梅益柔
【申請人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月30日