跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.192.94.177) 您好!臺灣時間:2024/07/21 22:28
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:莫慧偵
研究生(外文):Hui-Jane Mo
論文名稱:有機物之生油潛能評估:鑽石砧熱裂解及紅外線光譜分析
論文名稱(外文):Evaluation of oil generative potential of organic matter: DAC pyrolysis and FTIR analysis
指導教授:黃武良黃武良引用關係
指導教授(外文):Wuu-Liang Huang
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:地質科學研究所
學門:自然科學學門
學類:地球科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:128
中文關鍵詞:煤素質鑽石砧傅立葉轉換紅外線光譜儀油母質
外文關鍵詞:coalFTIRDACmaceralsource rockkerogen
相關次數:
  • 被引用被引用:1
  • 點閱點閱:329
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
生油岩是產油或是產氣在石油探勘上一直個重要的課題。石油在地層中雖然是歷經百萬年的歷練所累積而成,但吾人在實驗室中可使用較高溫度的熱裂解(pyrolysis)技術來縮短反應時間以模擬油氣的生成,藉此窺知有機物之生油潛能。本研究利用可以直接觀察及控制溫度的鑽石砧(DAC),加上金屬墊片形成一封閉環境,去模擬自然界中油母質(kerogen)轉變為石油和天然氣的過程(catagenesis),並與開放系統實驗之生油狀態作比較,探討有無重大之不同。本研究目的著重於從DAC熱裂解所觀察到的生油能力與FTIR所量測的有機物化學結構型態進行對比。
實驗樣品包括二十五個不同沉積環境的有機物以及十八個從煤中分離出來的煤素質(maceral),以便了解個別煤素質群(fusinite、vitrinite、exinite group)的生油型態。本實驗中使用熱水式鑽石砧進行有機物的熱裂解分析,並以傅立葉轉換紅外線光譜(FTIR)分析有機物樣品之官能基,採用的吸收峰範圍為3010-3050、725-875 cm-1的芳香環類C-H以及2850-2960、1375、1430-1470 cm-1的直鏈類C-H。研究結果如下: (1)殼質組(exinite)的產油量最大、液體稀、最高產率之溫度(Tmax)較低,鏡質組(vitrinite)的產量次之、液體較濃、Tmax較高,而惰質組(fusinite)看不出明顯變化;殼質組產很多油和惰質組的幾乎不反應之現象都與一般認知相符,而部份鏡質組也有產油的情況與早期認為產氣的論點不同。(2)一般認為會產油的海相生油岩樣品皆沒被觀察出有產油,湖相的煤產油又產氣、液體較稀,三角洲平原的煤產油型態變化較大,陸相的煤一般認知為產氣但實驗證明仍有一些樣品能產出不算少的液態油。(3)在封閉系統和開放系統比較上,產油能力在封閉與開放系統是幾乎一致的,而產氣的現象則是在封閉系統中較容易被觀察到。(4)從煤素質樣品的FTIR分析中證實有機物直鏈類以殼質組最高、鏡質組次之、惰質組最低,其產量與生油能力有直接關係;隨著成熟度的增加有機物中芳香環比例也隨之提高。(5)同樣的FTIR方法應用於組成成分複雜的生油岩來說,相關性並不明顯,倘若僅利用此法推論生油岩之生油能力並不十分適當。
目次 I
圖目 III
表目 IV
摘要 V
第一章 緒論 1
第一節 前言 1
第二節 前人研究 2
第三節 研究目的 4
第二章 研究背景 5
第一節 石油的成因 5
第二節 煤與油母質 8
第三章 實驗儀器 16
第一節 DAC 16
3-1-1鑽石砧之種類 17
3-1-2鑽石砧之構造 18
3-1-3溫控系統 21
3-1-4調校裝置 23
3-1-5墊片 24
第二節 FTIR 25
3-2-1原理 25
3-2-2儀器結構 28
3-2-3優點 31
第四章 實驗方法 32
第一節 實驗樣品 32
第二節 DAC系統實驗流程 39
第三節 FTIR樣品前處理 42
第五章 結果 45
第一節 DAC之觀察結果 45
5-1-1開放系統 48
5-1-2封閉系統 51
第二節 FTIR之光譜分析 57
第三節 小結 65
第六章 討論 66
第一節 DAC觀察部分 66
第二節 FTIR分析部分 73
第七章 結論與建議 79
第一節 結論 79
第二節 建議 80
參考文獻 82
其他參考資料 87
附錄目次 88
Bassett, W.A., 1979. The diamond cell and the nature of the earth’s mantle. Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 7, 357-384.
Bassett, W.A., Ming, L.C., 1972. Disproportionation of Fe2SiO4 to 2FeO + SiO2 at pressures up to 250 Kbar and temperatures up to 3000℃. Phys. Earth Planet. Inter. 6, 154-160.
Bassett, W.A., Shen, A.H., Bucknum, M.J., Chou, I.M.,1993. A new diamond anvil cell for hudrothermal studies to 2.5 Gpa and from -190 to 1200℃. Rev. Sci. Instrum. 64, 2340-2345.
Block, S., Piermarini, G., 1976. The diamond cell stimulates high-pressure research. Phys. Today 29:9, 44-55.
Boreham, C.J., Horsfiels, B., Schenk, H.J., 1999. Predicting the quantities of oil and gas generated from Australian Permian coals, Bowen Basin using pyrolytic methods. Mar. Pet. Geol. 16, 165-188.
Burgess, J.D., 1974. Microscopic examination of kerogen(dispered organic matter)in petroleum exploration. GSA Special papers 153, 19-30.
Espitalié, J., La Porte, J.L., Madec, M., Marquis, F., Le Plat, P., Paulet, J., Boutefeu, A., 1977. Méthode rapide de caractéristation des roches méres de leur potentiel pétrolier et de leur degré d’évolution.(Rapid method for source rock characterization, and for determination of their petroleum potential and degree of evolution.) Rev. del’Inst. Français pétrole 32:1, 23-42.
Furnish, M.D., Bassett, W.A., 1983.Investigation of the mechanism of the olivine-spinel transition on fayalite by synchrotron radiation. J. Geophys. Res. 88, 10333-10341.
Horsfield, B., Rullkötter, J., 1994. Diagensis, catagenesis, and metagenesis of organic matter. In: Magoon, L.B., Dow, W.G. (Ed.), The petroleum system-from source to trap. AAPG memoir 60, AAPG, U.S.A., 189-200.
Huang, W.L.,1996. A new pyrolysis technique using a diamond cell:in situ visualization of kerogen transformation. Org. Geochem. 24:1, 95-107.
Huang, W.L., Otten, G.A., 1998. Oil generation kinetics determined by DAC-FS/IR pyrolysis:technique development and preliminary results. Org. Geochem. 29:5-7, 1119-1137.
Huang, W.L., Otten, G.A., 2001. Cracking kinetics of crude oil and alkanes determined by diamond anvil cell-fluorescence spectroscopy pyrolysis:technique development and preliminary results. Org. Geochem. 32, 817-830.
Hunt, J.M., 1996. Petroleum geochemistry and geology. Freeman, New York, 743.
Inan, S., Yalcin, M.N., Mann, U., 1998. Expulsion of oil from petroleum source rocks: inferences from pyrolysis of samples of unconventional grain size. Org. Geochem. 29, 45-61.
Lewan, M.D., Winters, J.C., McDonald, J.H., 1979. Generation of oil-like pyrolyzates from organic-rich shales. Science 203, 897-899.
Machnikowaska, H., Machnikowski, J., Krzton, A., 2001. The characterization of coal macerals by diffuse reflectance infrared spectroscopy. Fuel 81, 245-252.
Merrill, L., Bassett, W.A., 1974. Miniature diamond anvil cell pressure for single crystal X-ray diffraction studies. Rev. Sci. Instrum. 45, 290-294.
Pavia, D.L., Lampman, G.M., Kriz, G.S., 1979. Introduction to spectroscopy: A guide for students of organic chemistry. W.B. Saunders Co., Philadelphia, 13-80.
Peters, K.E., 1986. Guideline for evaluating petroleum source rock using programmed pyrolysis. AAPG Bulletin 70, 318-329.
Rahman, M., Kinghorn, R.R.F., 1995. Apractical classification of kerogens related to hydrocarbon generation. Journ. Petrol. Geol. 18:1, 91-102.
Siliverstein, R.M., Bassler, G.C., Morrill, T.C., 1991. Spectrometric identification of organic compounds. Wiley, New York.
Stach, E.,Mackowsky, M.T., Teichmüller, M., Taylor, G.H.,Chandra, D., Teichmüller, R., 1982. Stach’s textbook of coal petrology, Berlin stuttgar, Gebruder Borntraeger, 535.
Steel, K.M., Castro, D.M., Patrick, J.W., Huang, W.L., Snape, C.E., 2003. Understanding the viscoelastic behaviour of coal during pyrolysis using rheometry, 1H NMR and visual techniques. 12th ICCS, 2003.
Sung, C.M., 1976. New modification of the diamond anvil press:a versatile apparatus for research at high pressure and high temperature. Rev. Sci. Instrum. 47, 1343-1346.
Tissot, B.D., Welte, D. H., 1984. Petroleum formation and occurrence:A new approach to oil and gas exploration. Springer, Berlin, 699.
Van Krevelen, D.W., 1961. Coal. Elsevier scientific publishing Co., Amsterdam-London-New York-Princeton, 514.
Van Valkenburg, A., 1963. High pressure microscopy. In:Giardini,A., Lloyd, E.C.(Ed.), High Pressure Measurement, Washington, 87-94.
Weng, R.F., Huang, W.L., Kuo, C.L., Inan, S., 2003. Characterization of oil generation and expulsion from coals and source rocks using diamond anvil cell pyrolysis. Org. Geochem. 34, 771-787.
Wilkins,R.W.T., George, S.C., 2002. Coal as source rock for oil: a review. Int. J. Coal Geol. 50, 317-361.
Wu, T.C., Bassett, W.A., 1994. In-situ studies of olivine-spinel phase transformation in non-hydrostatic and hydrostatic diamond anvil cells. Abstr. Program – Geol. Soc. Am. 26, 260.
李匡邦,許東明,何東英,1997,光譜化學分析,揚智文化
林錦玲,1994,芳香烴化合物於地質化學上的應用研究,國立成功大學化學研究所碩士論文
原振維等人,1982,石油地質淺說,中國石油學會
孫立中,2000,抑制鏡煤素反射率之量測成因-以分離台灣裕峰煤為例,國立中央大學地球物理研究所博士論文
翁瑞富,2001,鑽石砧應用於石油生成模擬之研究:源岩熱裂解即時影像分析,國立台灣大學地質科學研究所碩士論文
張世易,1996,霍氏轉換紅外光譜儀在氣態化合物測量上的發展與應用,國立清華大學原子科學研究所物理組博士論文
張厚福,張萬選,1989,石油地質學,石油工業
陳佳芬,2001,台灣中新世石底層煤中硫及微量元素含量之沉積涵義,國立中央大學應用地質研究所碩士論文
劉光弘,2001,利用紅外光譜建立即時微量煙霧監測系統及經濟型二氧化碳感測器之研製,私立中原大學醫學工程研究所碩士論文
蘇品如,2001,煤素質組成對熱裂分析之影響,國立中央大學應用地質研究所碩士論文
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
1. 6.李霖燦,1987,〈中國畫的構圖研究〉,《故宮季刊》,第5卷,Vol.3,p.23
2. 4.朱元祥、曾啟雄、洪明宏,2000,《地圖中視覺傳達符號設計之研究》,國科會專題研究成果報告,樹德技術學院
3. 3.石慶得、蘇永生,1992,〈兒童對環境認知地圖學研究〉,《地圖》,Vol.3,pp.1-42
4. 11.姜道章,1998,〈二十世紀歐美學者對中國地圖學史研究的回顧〉,《漢學研究通訊》,第17卷,Vol.2,pp.169-177
5. 15.洪明宏,2003,〈由歷史地圖來考察台灣的環境觀-以清朝、日據、民國為主〉,《設計學研究》,中原大學設計學院,第六卷,Vol.1,pp.21-39
6. 22.夏黎明,1997,〈清代台灣地圖的繪製方式及其演變〉,《地圖》,Vol.8,pp.65-84
7. 27.張春蘭,1992,〈地圖設計法則之探討〉,《中國地理學會會刊》,Vol.20,pp.29-39
8. 28.張春蘭,2000,〈執行與檢測地圖圖面設計之法則〉,《地圖》,Vol.1,pp.17-28
9. 29.張春蘭,2000,《建立自動化繪圖圖面配置中地圖圖元之關係》,國立台灣大學地理環境資源學研究所博士論文
10. 34.許哲明,1992,〈地圖圖式之評介〉,《地圖會刊》,Vol.3,pp.77-84
11. 40.陳俊文、游萬來,2002,〈地圖學中的視覺傳達設計〉,《設計研究》,Vol.2,pp.117-128
12. 43.陳國祥,1987,〈圖表設計之理論與實務〉,《成功大學學報》,第22卷,pp.123-132
13. 53.管倖生、謝育仁,2000,〈旅遊地圖上圖示之評估〉,《設計學報》,第5卷,Vol.1,pp.63-74
14. 54.聞祝達、石慶得,1990,〈地圖資料簡化之探討〉,《地圖會刊》,Vol.3,pp.27-41
15. 57.趙家民、劉源興、李正義、劉承洲,1997,〈地圖註記擺置問題之探討〉,《地圖》,Vol.8,pp.213-218