甲苯与氢气加在一起会有什么反应

反应方程式为：

甲苯和氢气在催化剂条件下会发生加成反应。

扩展资料：

甲苯的性质：

无色澄清液体。有苯样气味。有强折光性。能与乙醇、 乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶，极微溶于水。易燃。蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限 1.2%~7.0%(体积)。低毒，半数致死量(大鼠，经口)5000mg/kg。高浓度气体有麻醉性。有刺激性。

加成反应：

加成反应是反应物分子中以重键结合的或共轭不饱和体系末端的两个原子，在反应中分别与由试剂提供的基团或原子以σ键相结合，得到一种饱和的或比较饱和的加成产物。这个加成产物可以是稳定的；也可以是不稳定的中间体，随即发生进一步变化而形成稳定产物。

加成反应可分为离子型加成、自由基加成、环加成和异相加成等几类。其中最常见的是烯烃的亲电加成和羰基的亲核加成。

NaNH2＋C6H5CH3→C6H5CH2Na＋NH3

C5H5Na＋C6H5CH3→C6H5CH2Na＋C5H6（C5H6代表环戊二烯，C5H5代表环戊二烯基）

C6H5Li＋C6H5CH3→C6H5CH2Na＋C6H6

我国油气藏因圈闭的成因、形态类型、遮挡条件、储集层的特点、烃类和流体性质等的不同，可分为构造、地层、岩性、水动力及复合型多种类型，但其上方均存在着比较清晰的浅层水文地球化学效应。浅层水化学效应，应理解为地下水化学成分同油气聚集和油气藏之间存在着某种成生联系，使水化学指标高(或低)于区域背景值，异常的空间范围或面积，大部分位于油气田上方。在前述的有关章节里，涉及某些个别的典型探例，现以盆地为单元讨论不同类型油气藏上方浅层水文地球化学效应的特点与规律。

(一)松辽盆地

该盆地北部曾进行过以概查为主体的地球化学剖面测量，其中有两条剖面线自西而东穿过8个油田(图5-84)。重烃、荧光光谱和ΔC的含量，在大庆长垣上明显高于背景值，而向东西两侧的各二级构造单元逐渐降低，从总体上讲西部明显高于东部(表5-45)。以ΔC指标为例，统计资料表明，在二级构造单元的局部背景上，已知油田显示高强度、低衬度和低强度、高衬度两种类型异常(表5-46)。在地球化学异常的上方，浅层地下水的矿化度、可溶气态烃及苯酚及其同系物均有异常点出现，只是背景较低(可溶烃平均含量4.57μL/L；苯酚为0.51mg/L)，异常点比较分散。

图5-84 松辽盆地东西向地球化学剖面

扶余一号构造位于东南隆起区登娄库背斜的北端，构造形态呈穹窿状，储层为下白垩统泉四段，埋藏深度浅(110～470m)，有利于水化学异常的形成。油田水为Cl-· 离子组合，含有较丰富的有机组分和微量元素，矿化度低于其他相邻油田(表5-47)。

表5-45 松辽盆地不同构造单元指标丰度特征

表5-46 已知油田上方ΔC含量特征 单位：%

(据大庆石油研究院，1995)

表5-47 不同油田扶余油层水化学成分均值 单位：mg/L

油田内潜水化学成分显示较强的异常，多数组分远远高于区域平均值和背景值(表5-48)。该含油构造地下水比较活跃，冲刷作用相对较强，影响或稀释了上部潜水中某些组分的富集，即使这样，许多指标在油田上方仍然形成了比较完整的水化学异常(图5-85)。并且与其他地球化学方法圈定的异常在空间上相吻合。从图5-86看出，整个构造被ΔC等值线为1.00%值所包围，以2.50%为异常下限，其异常主要展布于构造边缘或油田外围呈环状分布，异常平均强度高达3.52%，衬度为1.40。

表5-48 扶余油田潜水中有机组分参数表

(据高洪发，1985)

图5-85 扶余油田Ⅰ号构造潜水中氨含量等值线

农安含油气构造位于德惠坳陷的背斜带上，它是在上侏罗纪断块隆起的基础上发育起来的。轴部主要由白垩系下统(泉头组、青山口组、姚家组)组成，缺失白垩系上统。据泉头组顶面绝对高程所圈定的构造呈NE-SW向，分为北部和南部两个高点，前者主要产天然气，后者则主要产油。断裂比较发育，新构造运动使该区仍处于拱形隆起的正地形，有利于浅层水化学异常的形成。油田水化学成分为低烃类 ，Cl--Na+和Cl-· 型，矿化度比较低。

图5-86 扶余油田1号构造ΔC异常立体图

(据汤玉平，1997)

本区在地貌上为河谷冲积平原，研究目的层主要为全新统和上更新统孔隙潜水，含水层为砂或砂砾层，水位埋藏深度1～5m。浅层地下水中有机组分在该构造上有比较集中、较高强度的异常。从表5-49和图5-87看出：可溶气态烃较为灵敏地指示了油气藏的位置，特别是重烃，在产气的构造北高点异常范围较大，而构造南高点上异常点分布比较集中。构造上方甲烷的碳同位素为-40.93‰～-26.56‰，属深层热烈解成因气。酚异常点主要集中分布在构造的南部，构造北部仅有零星异常点出现。紫外吸收光谱(260nm和310nm)反映的轻芳组分主要集中在构造北部。荧光光谱具有北轻南重的特点，同构造内北气南油的性质有关。甲苯及其他苯系物也显示异常，但异常面积较大。

表5-49 农安含油构造潜水中有机组分异常参数

图5-87 松辽盆地农安含油气构造潜水中有机组分异常图

1—泉头组顶面等高线(m)；2—甲苯异常；3—重烃异常；4—紫外吸收光谱异常

总之，潜水中水化学指标在含油气构造上有不同程度的异常显示，尤其是有机指标有明显的异常反映，与非油区有较大的差异(组分和含量)，它们是预测油气藏的重要指标或标型组分。从上述看出，气藏形成的浅层水化学异常，较油藏形成的异常范围偏大，某些指标的敏感性较强。由于本区处于地下水交替的活跃带，水化学成分(元素)遭受较强的淋滤作用，对异常的强度有一定的影响。

(二)江汉盆地

该盆地内以潜江凹陷油气勘探程度最高，已发现了广华、高场、钟市等10多个油田。油田水具有矿化度高(152～340g/L)、水型多变(以 Na2SO4型为主，也有 NaHCO3，CaCl2，MgCl2型)、微量元素多(钾盐、卤水浓度高)等特点。各油田上方的潜水中，均发现水化学异常，举例如下。

1.高场油田

选取烃类(包括水溶烃和吸附烃)气体中的重烃为主要指标，荧光光谱为次要指标，ΔC和热释汞为参考指标，用叠合的方法圈定了异常，其特征如下。

1)主要指标异常分布于油田的外侧，次要指标异常则主要位于油田的边缘，异常模式以边缘晕为主、顶端晕为辅的半环状异常(图5-88)。

图5-88 高场油田重烃异常图

2)异常形态与油田基本一致，而异常面积大于油田。该油田是典型的沿断裂分布的鼻状构造油藏，浩口断层对油气的遮挡和断鼻构造对油气的圈闭等，是油气藏形成的基本条件。由于盐岩地层塑性流动以及高矿化度卤水的“盐桥”作用，导致断层裂隙被充填，使断层对油气运移起到了阻挡作用，故在油藏上方沿断裂走向方向及浩口断层的下降盘上方无化探异常。鼻状构造上断层上倾方向的通道作用和油水边界上底水的上渗作用，使油气向上迁移扩散，从而在油藏上方形成了多指标块环结合以环为主的异常模式。但由于断层另一侧(西侧)的油田水不发育，故无高值异常或异常点出现。

2.潭26井-7井含油区块

潭26井是以背斜为主体的含油构造，潭7井为向北抬升的断块，二者之间被近东西向断裂所分割，目前已在潜四段上部和潜三段下部发现工业油流，油藏受断鼻、断块和部分岩性所控制。原油性质以轻质油和稠油为主，油源主要来自蚌湖和王场两个潜江组生油凹陷。油层埋藏深度650～1800m，其上分布有灰、浅灰色石膏质泥岩、灰质泥岩及页岩。该区内地质构造复杂、盐岩发育、河堤夹持，自然地理条件较差。

为查明浅层效应的晕源关系，对潭26井钻井岩心进行了系统的地球化学分析。在含油层段出现高强度化探异常段，自下而上具有明显的垂向微运移梯度。主要地球化学指标在纵向呈现有规律的变化，如烃类气体的异构比等，从深到浅有三个从高到低的变化阶段，变化范围值在0.5～0.75之间。就油气微运移而言，属于扩散—渗透的过渡类型。许多指标的高值点主要分布在油层上部，说明该井在纵向上有运移的迹象。甲烷碳同位素的变化范围为-39.30‰～-49.87‰，一方面说明本井油气的生成是有机质演化的结果，另一方面与浅层沉积物中的 δ13C1值接近，同位素的分馏现象是油气纵向微运移的证据之一。

主要水化学指标在油田上方不同程度的存在着异常，并且与无油气的空构造有明显的差异(表5-50)。本区压榨水与和浅层地下水化学成分一样，在油田上方和无油区的差异，是由于油气藏的影响和改造浅层地球化学场的结果，它们从不同的侧面提供了深部油气向浅层运移的信息。

表5-50 压榨水化学成分均值对比表

水中溶解烃类气体与矿化度呈正相关关系，与土介质的化探指标叠合为连片异常，分布在油田的边缘，组成环状异常。

(三)济阳坳陷

油气地球化学概查与普查工作，覆盖了济阳坳陷的主要次级构造单元。在40余个不同性质的油气田(包括普通原油、重质油和天然气)上方，均出现了化探异常。值得提及的是，非烃类二氧化碳气藏上方的浅层地球化学效应不仅很强，而且在指标组合等方面有别于烃类矿床。以花沟地区为例，讨论非烃类CO2气藏与油型烃类气藏的近地表地球化学异常特征与区别。

花沟地区在区域构造上位于东营凹陷西南部和惠民凹陷东南部的交汇处。构造上以高青大断层为界，北部为上升盘的青城凸起，南部为下降盘的花沟断鼻带与花沟向斜。本区已查明存在两种成因有别，性质不同的气藏，即东部为油型烃类气藏，西部为非烃类CO2气藏。在这两个气藏上方均存在着水化学异常，其共同特点是：多数指标超过区域背景值，个别指标强度高、衬度值大，单指标异常点集中，由散点异常组合成一个较完整的环状异常，在平面上表现为与气藏范围相吻合的综合异常。除上述共同点外，二者存在着显著不同的地球化学特征，主要表现在以下几个方面。

1)异常形态与性质有别。CO2气藏区烃类气体(甲烷与重烃)异常相对弱，异常面积小而散。CO2异常面积占主导地位，而且水中溶解的CO2与土介质中吸附的CO2异常吻合程度高。油型烃类气藏区甲烷与重烃异常强度大，异常点相对集中。CO2异常相对较弱，连片性较差，以点状异常为主。在异常形态上，前者环状异常为主，后者以环-块结合为主(表5-51)。

表5-51 不同气源区水化学异常参数对比表

2)主要指标含量与相关性有差别。据CO2气藏383个样品和烃类气藏288个样品分别统计，主要特征参数及指标间相关系数列于表5-52和表5-53。从中看出，烃类气藏异常的甲烷、重烃、汞的均值与标准偏差均高于CO2气藏异常，而CO2和CaCO3却低于CO2气藏异常，反映了二者异常源的区别。不同类型气藏异常内指标间的相关系数区别较大，前者为正相关，后者为负相关。其差异是由气藏成因决定的。

表5-52 油型气藏异常区指标特征参数

表5-53 二氧化碳气藏异常区指标特征参数

3)荧光光谱特征不同。不同性质气田异常的三维荧光主峰强度相差1倍之多(图5-89；表5-54)。同步荧光强度相差1-2倍(表5-55)。

表5-54 不同成因气藏三维荧光特征参数对比表

(据刘伟等，2004)

4)CO2碳同位素的区别。区内δ13CCO2值的变化范围是-20.65‰～-16.42‰。油型气藏上方水化学异常的 δ13CCO2平均值为-19.7‰，而二氧化碳气藏上的 δ13CCO2重于-12‰，显示幔源无机成因气的特点。

综上所述，两种不同成因气藏的浅层地球化学效应，在水化学组分和指标上，显示不同的特点。

(四)海域含油气盆地

我国从边缘海至深海，围绕着石油、天然气、CO2和天然气水合物等能源调查，开展了地球化学勘查工作，主要研究目的层是海底表层沉积物(包括柱状样)、不同水深的海水(包括沉积物间隙水)及海洋表层大气等。但调查精度较低，均属于概查阶段。在水化学中应用的指标主要有：水中溶解烃类气体、苯—酚及其同系物、荧光光谱、紫外吸收光谱、微量元素、水中汞、pH-Eh等。在渤海、黄海、东海及南海四大海域，以剖面布点的形式，采集水样和沉积物样。各海区的地球化学背景资料，如表5-56所示。

图5-89 不同成因气藏三维荧光图谱

(据刘伟等，2004)

表5-55 不同成因气藏同步荧光强度对比表(INT)

(据刘伟等，2004)

我国海域地球化学调查，由于比例尺较小，已知油气田上方的浅层水文地球化学效应，多以剖面或点状异常的形式出现。

1)珠江口盆地。已知含油构造上底层海水的烃类气体、荧光光谱、海水汞以及大气汞、沉积物的热释汞与吸附烃等，都有较强的异常显示，其含量远远大于区域背景值和已知无油气的空构造(表5-57)。以汞为例，含油构造(L)与空构造(H)之间的含量均值比变化范围为1.88～4.56，平均为2.76倍；中位数比在2.98～3.96，平均为3.32倍；异常衬度比在1.17～2.67，平均为2.05倍。这些反映不同油气信息的倍数说明，含油构造上汞异常比空构造上方汞异常高2倍以上。惠州凹陷的HL21和HL27含油构造上底层海水和表层海水中汞形成复合程度很高的叠合异常(图5-90)。

表5-56 我国海域地球化学特征表

注：干燥系数=(甲烷/全烃)×100

表5-57 含油构造与非含油构造地球化学参数对比

(据周蒂，1995)

2)莺歌海盆地。东方1-1-1和1-1-2两个含油气构造海底沉积物和海水中烃类气体含量高，存在着明显的分异效应(图5-91)，高于背景的点比较集中，属于热裂解成因的湿气场，与近代生物地球化学作用生成的干气场有质的区别。水中荧光强度大，以轻组分为主，F360nm/F405nm值大于1(图5-92)，是典型的天然气藏所致。碳同位素介于-36‰～-28‰之间。

3)南沙海域万安盆地大熊(Dai Hung)和椰子(Dua-1X)油田，海水中汞都存在极强的异常(图5-93)。

4)北黄海盆地。东部凹陷606含油构造，白垩系和侏罗系沉积厚度大(达3000m)，具有良好的油气成藏条件。606井侏罗系日产原油60 t。该构造上海底沉积物间隙水和低层大气的烃类高值点相吻合(表5-58)。间隙水甲烷高于区域背景值1倍多，异常比较突出。

图5-90 珠江口盆地HL21、HL27油气藏上方的汞浓度曲线

(据陈汉宗，1997)

图5-91 莺歌海盆地烃类气体分异效应图

图5-92 同步荧光扫描图

图5-93 万安盆地西南部汞量和异常分布图

(据陈汉宗，1997)

表5-58 间隙水与低层大气中烃含量 单位：μL/L

(据龚建明等，2005)

通过不同深度取样试验证明，从近海底沉积物上方(距1～2m)，到当地有效海浪底以下深度范围内，海水化学成分(包括与油气有关的烃类组分)基本是稳定的，变化幅度很小，可满足油气地球化学调查的需要，为今后开展深海油气水化学研究提供了采样深度的依据。

上述的实例说明，油气田上方水化学异常是普遍存在的客观规律，它们是油气垂向微运移的产物。通过浅层水化学效应的研究，评价盆地的含油气远景，寻找油气藏是有理论基础和实践证明的有效勘探技术方法。