油页岩是由内嵌有机质和矿物质组成的沉积岩。以其资源储量丰富，经济性和利用可行性等有点被列为21世纪煤炭和石油的重要补充能源。油页岩干馏热解过程中发生了复杂的化学变化，应用传统的实验技术方法研究油页岩的具体的热解机理是非常艰难。因此，必须对油页岩干酪根的热解机理进行更深层次的模拟研究。　　本文主要应用分子模拟中的密度泛函理论研究干酪根微观分子结构对不可凝气体形成机理的影响。以五个地区（美国绿茵河，爱沙尼亚，中国桦甸、龙口和窑街）的干酪根模型化合物为基础，分别选取了含甲基以及含氧官能团的干酪根结构单元，依据选取的结构单元进行反应路径的设计找到中间体和产物。根据文献的键离解焓和模拟的计算值进行对比，验证研究方法的合理性和可靠性。结果表明，通过分子模拟来研究油页岩干酪根的热解机理是可行的。　　应用MS（Materials Studio2017）软件对干酪根热解形成CH4过程涉及到的11种反应物设计的18种反应路径包含的所有反应物、中间体和产物进行了三维几何结构的构建。应用量子化学中的密度泛函理论对构建的几何结构进行几何优化、键长、键级的计算，得到最优几何结构。应用基于密度泛函进行过渡态搜索，过渡态优化以及过渡态确认等模拟计算得到的反应能垒，分析不同分子结构、中间体以及杂原子对形成CH4气体的影响。基于密度泛函理论得到的动力学参数、热力学参数，分析各反应路径反应过程中相对总能量的变化、脱甲基反应的吸热和放热、自发性和非自发性情况。计算结果表明：单环芳香烃和脂肪烃结构优先形成甲烷，多环芳香烃结构应在最后发生。在形成CH4的过程中，CO有利于发生脱甲基，CO2不利于发生脱甲基反应。在相同的分子结构中，距离杂原子越远，对发生脱甲基反应影响越小。　　基于分子结构对干酪根热解产生CH4影响研究的基础上，对干酪根热解形成另一主要气体产物CO的14种反应物设计的22种反应路径进行了反应路径的设计和相关的模拟计算。基于密度泛函理论模拟计算得到的优化产物及相应的优化结构的键长，分析化学反应进行过程中结构的变化。计算结果表明：在形成CO的过程中，含有酯基结构最先发生脱羰基反应形成CO。其次是单环芳香烃结构，最后为脂肪烃结构；在直接脱羰基的过程中，脂肪烃和芳香烃比较，单环和脂肪烃容易发生脱羰基反应形成CO。从热力学角度分析，通过分子内氢原子形成CO过程的脱羰基反应是吸热反应，随温度的升高吸热量减小，同时大多数结构的脱羰基反应都是热力学自发的。