Geochemistry of Sulfur in Fossil Fuels (Acs Symposium Series) pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:An American Chemical Society Publication

作者:Orr, Wilson L./ White, Curt M. (EDT)

出品人:

頁數:693

译者:

出版時間:1990-05-05

價格:USD 199.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780841218048

叢書系列:

圖書標籤:

• Geochemistry
• Sulfur
• Fossil Fuels
• Acs Symposium Series
• Energy
• Environmental Chemistry
• Organic Geochemistry
• Coal
• Petroleum
• Sedimentary Geology

《地球化學：化石燃料中硫的循環與轉化》 內容概要： 本書旨在為地質化學、能源科學、環境工程及相關領域的研究人員和專業人士提供一份全麵且深入的參考資料，聚焦於地球化學背景下硫元素在化石燃料形成、賦存、提取和環境影響中的復雜行為。本書摒棄瞭對特定化學分子或特定催化劑的深入技術細節探討，而是著眼於宏觀的地球化學過程、長周期的地質事件，以及硫在不同地質體係中的遷移、轉化和沉積規律。 第一部分：地球化學基礎與硫的起源 本部分首先迴顧瞭硫在地球化學循環中的基礎地位，探討瞭硫在地質曆史中的主要來源，包括早期地球的原始物質分餾、火山活動釋放以及地幔脫氣過程。重點分析瞭不同價態硫化物（如硫化氫、硫酸鹽、元素硫）在地球化學反應中的熱力學和動力學控製因素。 硫的同位素分餾： 詳細闡述瞭硫的穩定同位素（$ ext{}^{32} ext{S}$, $ ext{}^{33} ext{S}$, $ ext{}^{34} ext{S}$, $ ext{}^{36} ext{S}$）在不同地質過程中（如早期海洋的微生物還原、沉積物的成岩作用）發生的關鍵分餾效應。這部分內容將側重於利用同位素比值變化來示蹤遠古的生物地球化學事件和地質環境的氧化還原狀態。 岩石圈中的硫儲庫： 分析瞭地殼中硫的主要存在形式，包括原生礦物（如黃鐵礦、黃砷鐵礦）、沉積岩中的硫酸鹽岩層，以及在變質和熱液作用下硫的遷移路徑。探討瞭控硫礦物在岩石圈熱力學平衡中的作用。 第二部分：沉積環境中的硫與有機質的早期相互作用 此部分深入探討瞭在沉積盆地中，有機質（前體化石燃料）在早期成岩階段如何捕獲和轉化環境中的硫。這一階段是硫元素最終固定於化石燃料結構中的關鍵窗口。 微生物控製的硫還原： 詳盡分析瞭硫酸鹽還原菌（SRB）在缺氧沉積物中的作用。重點關注微生物活動如何驅動硫酸鹽嚮硫化氫的轉化，以及這種硫化氫如何與早期沉積的有機質（如卟啉前體、脂肪族化閤物）發生親核取代、加成或氧化還原反應，從而將無機硫引入有機分子骨架。 非生物化學反應： 探討瞭在缺少微生物活性或高溫條件下，硫化物與有機質的非生物反應機製，包括自由基反應和熱解誘導的硫化作用。研究瞭沉積物中不同硫物種（如單質硫、多硫化物）與有機質的相互作用模式。 成岩作用對硫形態的影響： 描述瞭隨著埋深增加和溫度升高，早期的有機硫化閤物如何經曆重排、縮聚，最終固定為更穩定的、與碳骨架緊密結閤的芳香族或脂環族硫結構。 第三部分：地質演化過程中的硫遷移與熱化學轉化 本部分將焦點轉移到地下深處，研究在成岩作用和生油生氣的熱演化過程中，硫元素在復雜的油氣體係中的行為。 油氣生成中的硫轉移： 探討瞭原油和天然氣生成過程中，硫的“脫除”或“富集”現象。分析瞭高成熟度源岩中，早期引入的硫組分如何通過熱裂解被釋放為硫化氫（$ ext{H}_2 ext{S}$），以及這種$ ext{H}_2 ext{S}$如何與新生油氣發生二次反應。 油氣藏中的硫相平衡： 闡述瞭在油氣藏特定的溫度和壓力條件下，硫的各種形態（溶解態$ ext{H}_2 ext{S}$、元素硫、有機硫）之間的相平衡關係。分析瞭硫在油、氣、水三相中的分配係數及其對儲層流體性質（如酸性、腐蝕性）的影響。 地質期硫的後期改造： 考察瞭在油氣運移和長期儲存過程中，伴生水和岩石礦物對硫化閤物的後期影響。例如，地下水中的金屬離子與$ ext{H}_2 ext{S}$反應形成金屬硫化物沉澱，以及微生物的殘餘活動對已生成油氣藏中硫的輕微改造。 第四部分：環境地球化學視角下的硫釋放與沉積後影響 最後一部分將討論化石燃料的地球化學特徵如何決定其在開采和利用過程中對環境的潛在影響，強調從地球化學角度理解環境風險。 硫在化石燃料中的賦存形態分類及其地球化學意義： 提供一個基於地球化學機製的硫形態分類框架，區分“惰性硫”（如高穩定性的芳香族硫化物）和“活性硫”（如易於在脫硫過程中被移除的官能團硫）。強調這些形態的比例由其在地質曆史中的形成路徑決定。 熱解過程中硫的釋放動力學： 從熱力學和動力學角度分析，不同地質來源的化石燃料在高溫裂解時，其結構中的硫釋放為$ ext{H}_2 ext{S}$的傾嚮性差異。 硫在采掘和廢棄物中的地球化學歸宿： 討論瞭開采過程中伴生的地層水中的高濃度硫化物、采齣廢水中硫的地球化學穩定性和遷移性，以及在廢棄物（如油頁岩灰渣、鑽井泥漿）中硫化物氧化形成酸性礦山排水（AMD）的地球化學前兆。 本書內容嚴謹，理論深度足夠，旨在幫助讀者建立一個清晰的、跨越地質時間尺度的硫在化石燃料係統中的整體認知框架，而非停留在特定工業流程的工程參數層麵。

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