一种干酪根分子热裂解模块化简化方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种一种干酪根分子热裂解模块化简化方法及其应用，属于分子动力学技术领域。包括，将干酪根分子划分为13个部分，其中，每个O、N和S元素形成的官能团被划分为一个部分；使用LAMMPS进行分子动力学计算，模拟计算干酪根的升温裂解过程，其中，干酪根大分子在高温下裂解为不同烃类小分子，计算时仅考虑键能低于326kj/mol的区域。本发明专利技术提出一种合理的干酪根模型的简化策略，通过对不同干酪根分子结构的表征，对热裂解模拟过程中的裂解特征的分析，同时追踪干酪根分子中O、N和S元素的去向，使得计算量下降了1‑2个数量级，大大提升了计算效率，和全原子结果相比，裂解产物和比例仅相差在10％左右。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分子动力学，具体涉及到一种干酪根分子热裂解模块化简化方法及其应用。

技术介绍

1、干酪根是一种有机质，在地质过程中会经历热裂解过程产生石油和天然气。干酪根的分子结构主要由碳、氢、氧、氨等元素构成，其中碳元素占据了主要比重。干酪根的分子结构非常复杂，包含着多种有机分子，如脂肪酸、生物胺基酸、多环芳香烃等，同时还有一些杂质分子，如硫、氧化物等。干酪根热裂解产物尚未明确，企业难以预测页岩气产量，难以规划生产和资源分配。由于干酪根分子结构的复杂性，需要进行合理简化来进行研究。简化后的干酪根分子结构主要由多环芳香烃、脂肪酸和生物胺基酸等组成。干酪根分子结构模型主要参数包括碳数、饱和度、取代位置和取代基团等。对于模拟干酪根热裂解过程，为了减少计算量，可以采用合理简化的策略，如采用“切片”模型，即将干酪根分子沿主链切成较短的碎片进行模拟。另外，也可以通过正交试验等方法筛选出主要影响因素，针对性地简化模型。以上模拟研究干酪根的热裂解过程，模拟计算所需时间较长。同时，干酪根分子没有固定的分子数和h/c比例。

技术实现思路...

【技术保护点】

1.一种干酪根分子热裂解模块化简化方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的干酪根分子热裂解模块化简化方法，其特征在于：所述干酪根分子来源于自然界或3D软件构建。

3.如权利要求2所述的干酪根分子热裂解模块化简化方法，其特征在于：所述3D软件包括LAMMPS、VMD中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的干酪根分子热裂解模块化简化方法，其特征在于：所述3D软件构建的干酪根分子由验证软件验证其合理性。

5.如权利要求4所述的干酪根分子热裂解模块化简化方法，其特征在于：所述用于验证结构合理性的验证软件包括VMD、OVITO中的一种或多种。...

【技术特征摘要】

1.一种干酪根分子热裂解模块化简化方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的干酪根分子热裂解模块化简化方法，其特征在于：所述干酪根分子来源于自然界或3d软件构建。

3.如权利要求2所述的干酪根分子热裂解模块化简化方法，其特征在于：所述3d软件包括lammps、vmd中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的干酪根分子热裂解模块化简化方法，其特征在于：所述3d软件构建的干酪根分子由验证软件验证其合理性。

5.如权利要求4所述的干酪根分子热裂解模块化简化方法，其特征在于：所述用于验证结构合理性的验证软件包括vmd、...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏宁，赵伟，赵军华，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：