本文首先提取了龙口油页岩热解中间产物热沥青,采用电子顺磁共振(EPR)、红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)、气相色谱质谱(GC-MS)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段分析了热解温度对油页岩热沥青结构性质的影响。实验表明热沥青主要由脂肪族化合物组成,总含量超过83%。热沥青的平均分子链长在10-14之间。随着热解温度的升高,脂肪族化合物呈现降低的趋势,支化度也下降。含氧化合物主要以O=C-O为主,随着热解温度的升高,羧酸基团中的碳氧单键会首先断裂,而后碳氧双键与游离氧结合生成CO₂逸出,并且在330℃到370℃之间碳氧双键含量有明显的减弱,说明在此阶段是二氧化碳生成的主要温度区间。含氮化合物主要以吡咯类化合物为主,约占到总含氮化合物的50%左右;热沥青中主要的硫化物为噻吩类和砜类硫化合物,约占了硫化物总量的60%,噻吩类化合物会随着热解温度的升高不断的生成和积累在热沥青中。考察龙口页岩和爱沙尼亚油页岩干酪根以及热解产物热沥青、干馏气、页岩油和半焦的结构组成,并采用gaussview对油页岩的热解特性进行了量子化学模拟。研究发现,热解温度低于340℃时,气体组成主要为CO和CO₂,在360℃⁴40℃之间时是C_2-5的有机气体生成温度,当温度高于460℃时,气体生成量趋于平衡。脂肪族化合物的热稳定性较差,很容易发生分解通过热沥青后存留在页岩油中,而芳香族化合物在页岩油和半焦中的存留量要明显高于热沥青和干酪根,说明在热解过程中脂肪族化合物发生了芳构化反应。PY-GC-MS检测龙口油页岩干酪根中烷烃和烯烃类化合物占总峰面积的79.34%,爱沙尼亚干酪根中烷烃和烯烃类化合物占总峰面积的82.47%,是主要的生油生气成分。芳香族含量较少,龙口油页岩检测到单环芳烃4.78%,爱沙尼亚油页岩检测到单环芳烃5.32%,未检测到多环芳烃。杂原子化合物含量以含氧化合物为主,主要组成为碳氧单键中的醚类,羟基类等以及碳氧双键的酯类,酮类等化合物。对C₂₁模拟分析可知端甲基碳的断键能约389.32 kJ/mol,而醚类化合物的分解能则低于端甲基碳,约为356.77 kJ/mol,说明相比于烷烃,烯烃类化合物,含氧化合物,如醚类化合物等更易于在低温分解。苯环的生成过程需要的能量较多,同时脂肪族化合物芳构化的过程,也是脱氢反应的过程,是氢气生成主要阶段。