本文采用量子計(jì)算化學(xué)、實(shí)驗(yàn)室模擬與遼河盆地西部凹陷實(shí)際地質(zhì)樣品地球化學(xué)分析相結(jié)合的方法,系統(tǒng)研究了甲基二苯并噻吩的熱穩(wěn)定性和甲基遷移、甲基化以及去甲基化的化學(xué)機(jī)理,揭示了甲基二苯并噻吩(MDBTs)在湖相烴源巖中形成和分布特征的化學(xué)機(jī)理和控制因素。根據(jù)量子計(jì)算化學(xué)方法,計(jì)算得出MDBTs的熱穩(wěn)定性隨著埋深(溫度)的增加的波爾茨曼分布特征。共計(jì)算了8條(P1～P8)反應(yīng)路徑的過(guò)渡態(tài)和能壘,分別通過(guò)離子反應(yīng)和自由基反應(yīng)的甲基遷移,甲基化和去甲基化反應(yīng)。結(jié)果表明,在生油窗開始到沉積有機(jī)質(zhì)高成熟階段間,甲基遷移作用的P1以及甲基化作用的P3和P6是DBT和MDBTs轉(zhuǎn)化反應(yīng)的三種潛在路徑。鄰位甲基遷移(P1)和1-MDBT的潛在前驅(qū)物2-甲基聯(lián)苯(2-MBP)可能是導(dǎo)致1-MDBT在生油窗階段含量較低的原因。DBT受甲基自由基攻擊(P3)以及由TMAB作為甲基供體生成MDBT甲基化反應(yīng)(P6),可能是潛在的降解反應(yīng)。通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn)分別模擬了烴源巖以及純物質(zhì)樣品MDBTs在不同熱演化階段的分布特征,驗(yàn)證了計(jì)算體系的可靠性。證實(shí)MDBTs熱穩(wěn)定性特征;確定體系中發(fā)生了一定的甲基化及去甲基化反應(yīng),并...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源、研究目的及意義
    1.2 存在的主要科學(xué)問(wèn)題
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 研究思路及技術(shù)路線
第2章 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    2.1 含硫雜原子多環(huán)芳烴...烷基二苯并噻吩(DBTs)
    2.2 量子計(jì)算化學(xué)
    2.3 生烴模擬實(shí)驗(yàn)—黃金管熱模擬實(shí)驗(yàn)
第3章 區(qū)域地質(zhì)概況
    3.1 構(gòu)造特征及構(gòu)造演化
    3.2 沉積及古地理背景
    3.3 石油地質(zhì)概況
第4章 實(shí)驗(yàn)方法與理論計(jì)算
    4.1 地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析方法
    4.2 量子計(jì)算化學(xué)-密度泛函理論計(jì)算(DFT)
    4.3 黃金管熱模擬實(shí)驗(yàn)分析方法
第5章 DBTs反應(yīng)機(jī)理的密度泛函理論研究
    5.1 甲基二苯并噻吩(MDBTs)熱力學(xué)性質(zhì)
    5.2 甲基遷移作用
        5.2.1 路徑1(P1):H₃O₊作用下MDBTs甲基遷移
        5.2.2 路徑2(P2):氫自由基(H·)作用下的MDBTs甲基遷移
    5.3 甲基化作用
        5.3.1 路徑3(P3):DBT受甲基自由基(·CH₃)攻擊形成MDBTs
        5.3.2 路徑4(P4):DBT受兩個(gè)·CH₃ 攻擊形成MDBTs
        5.3.3 路徑5(P5):DBT受·H與·CH₃ 攻擊形成MDBTs
        5.3.4 路徑6(P6):DBT與甲基供體1-烷基-3,4,5-三甲基苯(TMAB)反應(yīng)生成MDBTs
    5.4 去甲基作用
        5.4.1 路徑7(P7):MDBTs受·H攻擊形成DBT
        5.4.2 路徑8(P8):MDBTs先后受兩個(gè)·H攻擊形成DBT
    5.5 1 ,2-甲基遷移、甲基化和去甲基化對(duì)甲基二苯并噻吩分布特征的影響
第6章 DBTs潛在反應(yīng)機(jī)理生烴模擬實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 烴源巖熱模擬實(shí)驗(yàn)
    6.2 純標(biāo)準(zhǔn)樣品熱模擬實(shí)驗(yàn)
第7章 烴源巖地球化學(xué)特征
    7.1 樣品信息
    7.2 分子標(biāo)志物分布特征
        7.2.1 菲系列(Phens)化合物分布特征
        7.2.2 二苯并噻吩系列(DBTs)化合物分布特征
        7.2.3 聯(lián)苯系列(BPs)化合物分布特征
    7.3 控制烴源巖有機(jī)質(zhì)中MDBT形成和分布的潛在化學(xué)機(jī)制
第8章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A 遼河盆地西部凹陷古近系雙202井湖相泥巖樣品基本特征及DBTs絕對(duì)濃度
附錄 A 遼河盆地西部凹陷古近系雙202井湖相泥巖樣品基本特征及DBTs絕對(duì)濃度(續(xù))
附錄 B 遼河盆地西部凹陷古近系雙202井湖相泥巖樣品礦物種類和含量
附錄 B 遼河盆地西部凹陷古近系雙202井湖相泥巖樣品礦物種類和含量(續(xù))
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝



本文編號(hào)：3812785