油頁巖油母質(zhì)分子結(jié)構及其熱解反應過程的分子模擬
發(fā)布時間:2022-01-06 20:48
傳統(tǒng)的熱分析手段可以在宏觀上給出油母質(zhì)的熱轉(zhuǎn)化特性或規(guī)律,但僅僅通過熱解曲線及相應產(chǎn)物來揭示熱解機理和推斷熱解過程仍然十分困難。油母質(zhì)分子模型的作用是將各種方法手段得到的解析數(shù)據(jù)有機關聯(lián)起來,形成一種可用于判斷和預測油母質(zhì)化學反應性的理論。利用分子模擬技術對油頁巖油母質(zhì)分子結(jié)構進行研究并與其熱解反應性進行關聯(lián),將大大加深對油頁巖熱轉(zhuǎn)化過程中油母質(zhì)大分子結(jié)構變化以及產(chǎn)物生成與分布的認識。因此,在分子層面上理解油頁巖油母質(zhì)熱解過程,認清其分子結(jié)構在熱轉(zhuǎn)化過程中的演化機理,得到主要產(chǎn)物及中間產(chǎn)物的化學反應細節(jié),對于深入揭示油頁巖油母質(zhì)分子結(jié)構與其反應性的關系是非常必要的。本文圍繞國內(nèi)吉林樺甸、遼寧撫順、山東龍口、廣東茂名、甘肅窯街油頁巖,針對其各自不同的結(jié)構特征開展了油母質(zhì)分子結(jié)構及其熱解反應過程的分子模擬與實驗研究工作。通過快速裂解氣相色譜質(zhì)譜、固體核磁共振波譜檢測及傅立葉變換紅外光譜檢測等多種實驗測試方法,詳細開展了各地油母質(zhì)樣品的有機結(jié)構研究;跈z測譜圖解析,完整地獲得了油母質(zhì)分子的碳骨架組成、雜原子種類和含量、熱解產(chǎn)物組成和分布以及特征官能團種類等特征參數(shù),定性和定量地分析了油母質(zhì)...
【文章來源】:東北電力大學吉林省
【文章頁數(shù)】:160 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]綠河頁巖干酪根分步瞬時熱解演化特征及機理研究[J]. 侯孝歡,吳應琴,王作棟,劉艷紅. 沉積學報. 2018(03)
[2]油頁巖干酪根表面碳結(jié)構分析[J]. 劉奇,王擎,葉江彬,王智超,柏靜儒. 東北電力大學學報. 2017(01)
[3]油頁巖熱解過程中的光譜學研究[J]. 蘭新哲,羅萬江,宋永輝,張秋利,周軍. 光譜學與光譜分析. 2016(04)
[4]Oil shale resources in China and their utilization[J]. XU Zhi,ZHU Jianwei,DONG Qingshui,SUN Pingchang. Global Geology. 2016(01)
[5]可溶小分子對油頁巖孔隙結(jié)構變化的影響研究[J]. 柏靜儒,潘朔,林衛(wèi)生,賈春霞,王擎. 高;瘜W工程學報. 2016(01)
[6]鹽酸酸洗對油頁巖小分子溶出行為的影響[J]. 柏靜儒,潘朔,林衛(wèi)生,賈春霞,王擎. 燃料化學學報. 2014(12)
[7]煤化學的前沿與挑戰(zhàn):結(jié)構與反應[J]. 劉振宇. 中國科學:化學. 2014(09)
[8]Molecular simulation of the CH4/CO2/ H2O adsorption onto the molecular structure of coal[J]. XIANG JianHua,ZENG FanGui,LIANG HuZhen,LI Bin,SONG XiaoXia. Science China(Earth Sciences). 2014(08)
[9]油頁巖資源特點、開發(fā)利用現(xiàn)狀及趨勢[J]. 高棟臣,孫兵華,史鵬,許小強. 中國石油和化工標準與質(zhì)量. 2013(14)
[10]成莊無煙煤大分子結(jié)構模型及其分子模擬[J]. 相建華,曾凡桂,李彬,張莉,李美芬,梁虎珍. 燃料化學學報. 2013(04)
博士論文
[1]油頁巖熱解過程分子模擬及實驗研究[D]. 茹鑫.吉林大學 2013
[2]神東煤鏡質(zhì)組結(jié)構模型的構建及其熱解甲烷生成機理的分子模擬[D]. 賈建波.太原理工大學 2010
[3]煤結(jié)構與反應性的量子化學研究[D]. 王寶俊.太原理工大學 2006
碩士論文
[1]茂名盆地古近系油柑窩組油頁巖地球化學特征及有機質(zhì)聚集條件[D]. 徐川.吉林大學 2018
本文編號:3573146
【文章來源】:東北電力大學吉林省
【文章頁數(shù)】:160 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?2018年各國或地區(qū)對一次能源消費增長的貢獻(數(shù)據(jù)來源于2019BP世界能源統(tǒng)計年鑒)??Fig.?1-1?Contributions?of?countries?or?regions?to?the?growth?of?primary?energy?consumption?in?201?8?(the?data??were?from?the?2019BP?World?Energy?Statistical?Yearbook)??
?第1章緒?論?I???油母質(zhì)??統(tǒng)計結(jié)S解析法??m?二維分子結(jié)構模型??^?退火模擬??-一優(yōu)化驗證一?三維分子結(jié)構模型—螢子化學??——1??-iaa???_??r?熱解反應性模擬????分子結(jié)構特性研宄??〇?評,??分子動力學??^?過渡態(tài)理論?密度泛函理論?*特卡洛法??s?緊火綃認?vr????演化機理研究??含合物?油母點分子?微觀?孔Ki??演化機理?熱解湞化機埋?形貌特性??___?J?j?一??試廠?’?Pv?GC?MS?^?j??5:??C-NMR??ittTT????M?XPS,?FITR?天)R_a?——-_??斛反應模型??*P<?L?l?GC?SCD?y??圖1-6技術路線??Fig.?1-6?Technical?route??23??
?第2章實驗方法與分子模擬理論基礎???色譜柱,HP-5,?30.0mx25〇timx〇.25(im?,分離比,2:1;載氣,氦氣;由于樣品未溶于溶劑,??因此溶劑延遲時間為零。圖2-1為各油母質(zhì)樣品的總離子流色譜圖。??HDK??I?-?LKK??I丨丨丨??iJJlJj』.jjL?J丄1???,?I?,?I?,?I?,?I?.?I?■?I?,?I?,?I?,?I?■???嗶?YJK??S?,1?I?||?|?|?I?I?I?|?'?t?.??55???????.?i?,?i?.?i?.?i?i?,?i?.i.i.i?.??FSK??,I,?j?I?I?!?1?[?I?I?!?f?,??—丄汰丄丄丄丄‘一一’一.’』Jl一-一?’? ̄??.?I?.?I?.?I?.?I?.?I?.?I?.?I?.?I?.?I?.??MMK??||?I?I?丨111??I',J:i;J;^???I?I?I?,?I?.?I?,?I?.?I?.?I?.?I?,?I?,???0?5?10?15?20?25?30?35?40?45?50??R.T.(min)??圖2-1各油母質(zhì)樣品的總離子流色譜圖??Fig.2-1?Total?ion?current?chromatogram?of?each?kerogen?sample??2.3.2固體核磁共振波譜檢測??核磁共振波譜分析技術可針對有機物骨架中碳原子的構成給出定性、定量的組分分??析,對油母質(zhì)化學結(jié)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]綠河頁巖干酪根分步瞬時熱解演化特征及機理研究[J]. 侯孝歡,吳應琴,王作棟,劉艷紅. 沉積學報. 2018(03)
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[3]油頁巖熱解過程中的光譜學研究[J]. 蘭新哲,羅萬江,宋永輝,張秋利,周軍. 光譜學與光譜分析. 2016(04)
[4]Oil shale resources in China and their utilization[J]. XU Zhi,ZHU Jianwei,DONG Qingshui,SUN Pingchang. Global Geology. 2016(01)
[5]可溶小分子對油頁巖孔隙結(jié)構變化的影響研究[J]. 柏靜儒,潘朔,林衛(wèi)生,賈春霞,王擎. 高;瘜W工程學報. 2016(01)
[6]鹽酸酸洗對油頁巖小分子溶出行為的影響[J]. 柏靜儒,潘朔,林衛(wèi)生,賈春霞,王擎. 燃料化學學報. 2014(12)
[7]煤化學的前沿與挑戰(zhàn):結(jié)構與反應[J]. 劉振宇. 中國科學:化學. 2014(09)
[8]Molecular simulation of the CH4/CO2/ H2O adsorption onto the molecular structure of coal[J]. XIANG JianHua,ZENG FanGui,LIANG HuZhen,LI Bin,SONG XiaoXia. Science China(Earth Sciences). 2014(08)
[9]油頁巖資源特點、開發(fā)利用現(xiàn)狀及趨勢[J]. 高棟臣,孫兵華,史鵬,許小強. 中國石油和化工標準與質(zhì)量. 2013(14)
[10]成莊無煙煤大分子結(jié)構模型及其分子模擬[J]. 相建華,曾凡桂,李彬,張莉,李美芬,梁虎珍. 燃料化學學報. 2013(04)
博士論文
[1]油頁巖熱解過程分子模擬及實驗研究[D]. 茹鑫.吉林大學 2013
[2]神東煤鏡質(zhì)組結(jié)構模型的構建及其熱解甲烷生成機理的分子模擬[D]. 賈建波.太原理工大學 2010
[3]煤結(jié)構與反應性的量子化學研究[D]. 王寶俊.太原理工大學 2006
碩士論文
[1]茂名盆地古近系油柑窩組油頁巖地球化學特征及有機質(zhì)聚集條件[D]. 徐川.吉林大學 2018
本文編號:3573146
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