Гипотезы минерального происхождения нефти.

Все эти гипотезы объединяют идеи синтеза углеводородов, О2, S, N, содержащихся в соединениях нефти, из простых исходных веществ С, H, со CH2, CH4, H2O, а так же из радикалов при высоких t и взаимодействия продуктов синтеза с линейностью глубинных пород. Менделеев (1877 год) считал, что вода проникла в глубь земли по трещинам до магмы, где она реагировала с карбидами тяжелых металов под действием высокой температуры и давления. FeC+H2O=Fe2O3+C2H6.Такая гипотеза подтверждена химиками, карбиды металлов еще не были открыты в магматических породах в то время, но сейчас это подтверждено, однако крупных скоплений они не образуют. В 1892 Соколовым была выдвинута гипотеза космического происхождения нефти. Сущность её сводится к минеральному синтезу углеводородов из простых веществ, но на первоначальной космической стадии формирования Земли, предполагалось что УВ образовались, находясь в газовой оболочке, и потом конденсировались в земной коре. Потом УВ освобождались из магматических пород, и поднимались в верхние слои земной коры. В основе этой гипотезы были факты о наличии углеводородов в хвостах комет и о наличии углеводородов в метеоритах. В настоящее время выдвинут целый ряд других гипотез о неорганическом происхождении Н и Г в недрах Земли в результате химических реакций непосредственно из углерода и водорода в условиях высоких температур, давления и каталитического действия оксидов Ме ( Н.А. Кудрявцев, В.Б. Парфильев). Механизм получения УВ из окиси С и Н известен химикам: 2СО + 4Н2= С2Н4 + 2Н2О. Эта реакция проведена при температуре 100 С и при контакте с катализатором из Ni + Pd, осажденных на коксе. Позднее было установлено, что в результате получается не только этилен, но и ряд других более сложных алкенов. Тяжелые Ме в присутствии окиси Al, Mg как под давлением, так и без него способствуют образованию УВ сложного состава. Э.Б. Чекалюк попытался определить температуру нефтеобразования по соотношениям между некоторыми изомерами УВ, допуская при этом, что высококипящий синтез приводит к образованию термодинамически равновесных смесей. Рассчитанная таким образом температура нефтеобразования составила 450-900 С, она соответствует температуре глубинной зоны 100-160 км в пределах верхней мантии Земли.

Билет 8

8) Алканы средних фракций нефти.

 На основании анализа керосиновых фракций 77 отечественных и зарубежных месторождений, установлено что в них присутствует 10 изомеров декана. Из УВ С₁₁-C₁₆ найдены ундекан, додекан, (С₁₂Н₂₆). тридекан, тетрадекан, пентодекан, гексодекан (цетан). Из изомеров определены моно- и диметил замещенные изомеры. Содержание метилзамещенного изомера по­нижается по мере перемещения СН₃ группы к центру молекулы. К настоящему времени число выделенных или опре­деленных алканов нефти составляет более 600. Лучше всего изучены нормальные алканы. В нефти установлено присутствие всех нормальных алканов с бутана (t кипения=0.5) до С₃₃Н₆₈ (t кип =475). В некоторых из них выделены с частотой 99%. Содержание нормальных алканов в нефтях понижается с повышением молекулярной массы, количество высших гомологов составляет 0.10 % и ниже.

33) Развитие представления об органическом происхождении нефти.

Гениальная догадка Ломоносова об органическом происхождении нефти начала получать подтверждения в конце 19 нач 20века при проведении экспериментальных химических и геохимических исследований. В 1888 – Энглер при перегонке рыбьего жира получил масло коричневого цвета, горючие газы и воду. В легкой фракции масел содержатся углеводороды от С5 до С9, во фракции выкипающей до 300⁰С однопарные парафины, нафтены, ароматические углеводороды, отсюда возникла гипотеза образования нефти из жиров животного происхождения. В 1919 Зелинский подверг перегонке озерный сопропелевый жир, который почти полностью состоит из растительного материала. Он получил смесь УВ, примерно похожую на природную нефть. Тяжелые фракции обладали оптической активностью. Оптическая активность является одним из фундаментальных свойств общих для живого вещества. При минеральном синтезе УВ возникают рацемические смеси, не обладающие оптической активностью, поскольку они содержат равное количество право- и левовращающихся молекул. Для живых характерна зеркальная ассиметрия. Все биогенные аминокислоты имеют левые изомеры, а сахара – правые. И.М.Губкин: Широкое региональное распределение нефти в осадочных толщах позволяет считать, что источником нефти может быть только широко распространившееся в осадочных породах рассейчнное органическое вещество, растительно-животного происхождения. В нем обычно преобладает сопропелевый материал, состоящий из мельчайших планктоновых водорослей. Особо важное значение имело открытие в нефти унаследования от живого вещества биомолекул или «химических ископаемых». Важным являются многие изопреноидные УВ, особенно фитан С₂₀Н₄₂, пристан С₁₉Н₄₀. Их возникновение связывают с фитолом, представляющим переферийный структурный элемент хлорофилла. Фитан теоретически может иметь 366 тыс изомеров, но в нефти в заметных количествах присутствует только 1 из них. Пристан встречается, как отдельное соединение в некоторых животных. К унаследованным биогенным структурам относятя С₁₇ и выше. Их содержание достигает 10-15% (иногда 30%). Свидетельством образования нормальных алканов из биогенных жирных кислот является случай преобладания в малопреобразованных нефтях нормальных алканов с нечетным числом атомов С над четным. Для живого вещества и органического вещества всегда характерно преобладание жирных кислот с четным числом атомов С.

 

Билет 9

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: