Нефть и способы ее переработки. Нефть живая субстанция


Живое вещество - Справочник химика 21

    Реакции сопряженного гидрирования играют исключительно важную роль в биохимических процессах (окислительно-восстановительные, или редокс-процессы). Катализированные металлами группы Р1 реакции перераспределения водорода в органических молекулах являются моделями биохимических процессов, в которых катализаторами служат ферменты. Н. Д. Зелинский в одной из статей писал В живой природе имеется широкое поле течения и развития каталитических процессов. В клетках живого вещества рассеяны ускорители (катализаторы) с характерной специфичностью их действия. Особенно большую роль играют восстановительно-окислительные реакции в присутствии катализаторов, вырабатываемых живым веществом, каковыми и являются ферменты и энзимы. Гармоническое сочетание совокупности действия таких катализаторов представляет одно из главных условий жизни животного и растительного организма [10]. [c.447]

    Имея в виду что первоисточником нефти является живое вещество, следует помнить о роли воды в организмах и вообще в жизни. Вещество всех живых организмов состоит в основном из воды, все другие биохимические соединения и структуры содержатся в гораздо меньших количествах. В мелких и мельчайших водных организмах (одноклеточных водорослях и др.), наиболее важных для образования нефти, вода составляет 80—90% всей массы и даже больше. Эти жители моря представляют собой как бы сосуды с водой, плавающие в воде. Таким образом, еще в растениях и животных [c.32]

    Биос(1)еру характеризуют объемом биомассы, количеством углерода и связанной в биомассе энергии, годичным приростом и количеством минеральных веществ, заключенных в биомассе. Живое вещество сущи составляет 10 2-1з т, биомасса лесов 10"- т, минеральные вещества и азот суши 10 т. Энергия биомассы сущи равна кДж, энергия, связанная в раство- [c.6]

    Ббльшая часть геологических и геохимических наблюдений и фактов, накопленных в мировой науке о нефти на сегодняшний день, включая и масштабы различных процессов образования углеводородов лучше подтверждают гипотезу органич.еского происхождения нефти. Особенно убедительно выглядит хорошо доказуемая генетическая связь между компонентами нефти, живого вещества и органического вещества древних осадочных пород и современных осадков. Что же касается количества углеводородов органического происхождения, то оно исключительно велико и вполне обеспечивает образование залежей нефти и газа. [c.8]

    Генетические особенности в составе нефтей связаны с составом ОВ нефтематеринских пород, генерировавших данную нефть. О такой связи мы писали начиная с 1971 г., отстаивая зту точку зрения во всех более поЗдних работах. В настоящее время о "реликтах" в нефтях, т. е. о веществах (компонентах, индивидуальных УВ, их гомологических рядах), непосредственно перешедших из живого вещества в ОВ пород и затем в нефти, имеется значительная литература. [c.29]

    Липиды принадлежат к той категории компонентов живого вещества, которые по химическому составу и молекулярному строению стоят ближе всего к некоторым углеводородам нефти. [c.31]

    Решающее влияние на эволюцию всех сфер Земли, прежде ьсего на биосферу, оказали зарождение и последующее интенсивное развитие фотосинтеза зеленых растений, затем возникновение живых организмов. Развитие фотосинтеза приводило к выделению больших количеств свободного кислорода в гидросфере, затем в с1Тмосфере и накоплению массы живого вещества сначала в океане, потом и на суше. Поглощаемый фотосинтезом углекислый газ постепенно убывал в атмосфере Земли. Аммиак и метан практически полностью исчезли из атмосферы в результате окисления. Земная атмосфера приобретала качественно новый, близкий к современному азотно-кислородный состав с небольшим количеством углекислого газа. Подобные процессы с изменением химического состава происходили как в морской воде, так и горных породах Земли. И морской воде в результате ускорения окислительных процессов кислоты превратились в соли металлов (хлориды, сульфаты натрия, 1 алия, кальция и т.д.). С изменением pH морской воды менялись [c.42]

    Между косной, безжизненной частью планеты и живым веществом, ее населяющим, идет непрерывный материальный и энергетический обмен, материально выражающийся в движении атомов, вызванном живым веществом . [c.14]

    Сернистые соединения с открытой цепью углеродных атомов, по-видимому, все имеют вторичный характер. Незначительная роль их в нефти по сравнению с высокомолекулярной частью, содержащей серу, внедренную в циклические системы, позволяет рассматривать последние как первичную форму сернистых соединений, образованных углеводородами или другими органическими веществами, пришедшими во взаимодействие с серой. Следовательно, должен существовать какой-то источник серы, который бы мог обеспечить позднейшие реакции с углеводородами. Этот источник серы чаще всего видели в процессе восстановления сульфатов, сопровождающих многие нефтяные месторождения, главным образом в виде гипса. Предполагалось, что при взаимодействии с углеводородами возможно восстановление сульфатов с образованием углекислого газа, сероводорода и воды. Эта реакция, известная в технике в виде содового процесса, по Леблану, идет однако только при высоких температурах, нереальных в нефтяных месторождениях. Затем были открыты различные бактерии, которые при обыкновенной температуре и без доступа воздуха могут восстанавливать сульфаты до сульфидов, гидросульфидов и сероводорода. Механизм этой реакции понимается таким образом, что микроорганизмы, нуждающиеся в кислороде для создания живого вещества бактерий, заимствуют необходимый им кислород из сульфатов, переводя их в различные сульфиды, дающие с водой сероводород и кислые сульфиды по уравнениям  [c.178]

    Органические гипотезы происхождения нефти заслуживают внимания," потому что в молекулы живого вещества входят более или менее крупные группировки углеродных атомов, характерные и для углеводородов. Например, в жирах содержатся кислоты с 15—17 атомами углерода, а в восках их еще больше. Белки содержат менее крупные группировки, а в лигнине древесины имеются группировки циклического характера. Клетчатка и продукты ее гидролиза являются в обычном представлении неподходящим материалом для образования нефти ввиду малой стойкости к различного рода окислительным воздействиям, в том числе и биохимическому. [c.189]

    Показана возможность моделирования экологических систем водоемов, в том числе морей и океанов [5]. В качестве Г-функции анализировалась функция распределения биомассы живого вещества, выраженная в размерных спек-56 [c.56]

    Большинство природных и технологических процессов, протекавших вокруг нас, связаны с химическими превращениями многокомпонентных систем, состоящих из большого числа соединений. По-видимому, в природе существуют два типа многокомпонентных систем с более-менее четко выраженной степенью детерминированности и многокомпонентные стохастические системы (МСС) со случайным распределением компонентного состава [1-28]. К МСС относятся, прежде всего, геохимические объекты [1-6], каустобиолиты [7-11], нефти, торфы, природные газы, газоконденсаты, асфальты. Во-вторых, к этой группе принадлежат техногенные системы нефтепродукты и фракции нефтей [12,13], -продукты переработки твердого топлива [14], техногенные углеводородные газы [15-20], углеводородные масла и топлива [16,17], нефтяные асфальтены и смолы [22,23], продукты полимеризации многокомпонентных мономерных и олигомерных систем [23-25], полимерные смеси, продукты термо- или фотодеструкции органических веществ [26,27] и т. д. К аналогичным системам относится вещество межзвездных газопылевых туманностей [27], продукты метаболизма живого вещества [28] и геохимические системы биоценозов, например, почвы [1-3]. [c.5]

    Иногда метан образуется в тех случаях, когда под водой или под землей разлагаются остатки когда-то живого вещества. В болотах под водой разлагаются остатки деревьев и других растений при этом образуется газ и его пузырьки прднимащс о дна на поверхность. Этот газ в основном состоит из метана. Поэтому метан иногда называют болотным газом. [c.20]

    Метан встречается тaкжeL в.JIУ Toтax угольных плас-тов Уголь (он "состоит почти целиком из атомов углерода) образовался из когда-то живого вещества, медленно разлагавшегося под землей. При этом образовывалось и небольшое количество метана, который накапливался в пластах угля. Когда шахтеры вскрывают пласты, в воздух шахты может просочиться столько метана, [c.20]

    О различиях в составе биомассы в зависимости от условий обитания и климато-геохимических особенностей бассейна седиментации писали многие авторы [3, 7, 8, 9, 23]. На фоне общей биохимической эволюции живого вещества существенное влияние на его состав оказывали и локальные фациально-климатические условия. Так, поданным Дж. Ханта и Е. Дегенса, тропические наземные растения обладают более легким и. с. у. по сравнению с нетропическими наземными растениями. Различия в и. с. у. отмечаются и для морского планктона из теплых и холодных вод. [c.29]

    Эволюция живого мира в течение геологического времени приводит к расширению круга таксонов, к увеличению разнообразия форм и замене одних форм другими. Отмечаются и различия в биохимическом составе организмов, стоящих на различных ступенях генетической лестницы, несмотря на единство биохимического плана строения живых организмов. Органические компоненты живых веществ представлены главным образом белками, жирами, углеводами и построены из атомов углерода, водорода, кислорода, азота, серы, фосфора. Клетки живых организмов и растений используют эти элеме+iTbi в качестве источника химической энергии в ходе метаболизма. Распад химических веществ в клетках различных животных осуществляется по единому плану. Однако имеется и ряд различий в биохимическом составе организмов, обусловленных как эволюцией живого вещества в фанерозое, так и различием условий жизни в разных бассейнах в одно и то же геологическое время. [c.188]

    Таким образом, образование сернистых соединений можно понимать как вторичный процесс, не связанный с нефтеобразова-нием и, так сказать, параллельный ему. Высказывались и противоположные гипотезы, согласно которым сера является в нефтях унаследованным компонентом и что первоначально образовавшиеся нефти содержат серу как обязательный компонент, исчезающий впоследствии на длинном пути ее превращения. Из этого как будто следует, что серой должны быть богаты геологические молодые нефти, более или менее близкие к исходному веществу нефти, тогда как нефти древние, метановые, могут серы и не содержать. Это соображение плохо вяжется с тем, что очень многие третичные нефти практически серы не содержат, тогда как иногда древние нефти, наоборот, богаты серой. Примерами первых могут служить нефти Баку, Грозного и ряда других месторождений, примерами вторых могут служить сернистые нефти Второго Баку. Вместе с тем исключениями крупного масштаба являются кайнозойские нефти Калифорнии, Мексики и другие, содержащие много серы и бессернистые палеозойские нефти северо-восточных штатов США. Связь между серой и углеводородами нефти часто понималась таким образом, что сера имеет белковое происхождение и должна принимать участие-в тех процессах, которые переводят живое вещество в нефть.. Между техм хорошо известно, что разложение белка связано с выделением серы в виде сероводорода, не принимающего участие в последующих превращениях органического вещества. Ввиду того, что сероводород минерального происхонодения может внедряться в углеводороды, проходя через стадию элементарной серы, нет никакой необходимости отводить белковой сере заметную роль. Все подобные гипотезы отличаются тем, что не объясняют, почему осернение нефти не является обязательным процессом, поскольку в природе имеются значительные месторождения бес-сернистой нефти. Кроме того, в подавляющем большинстве случаев сернистость нефти есть явление региональное, охватывающее громадные области, что говорит о какой-то общей причине явления. Факт восстановления сульфатов микроорганизмами есть. [c.179]

    На фоне общей биохимической эволюции живого вещества, существенное влияние на его состав оказывали и климато-фациальные условия. Различия, которые обычно отмечаются геохимиками в ОЬ, чаще всего связываются с гумусовым, сапропелевым или смешанным типом ОВ. Однако следует иметь в виду, что сапропелевое ОВ может быть разным в зависимости от условий обитания биоса. Это очень четко видно из исследований изотопного состава углерода однотипной биомассы и ее биологических фракций, обитающих в водоемах в разных климатических зонах (теплые и холодные моря), в разных частях бассейна, в разных условиях освещенности, солености и т.д. [c.190]

    Интересные данные о различии в составе ОВ современных осадков дна Мирового океана приведены в работе Э.М. Галимова, Л.А. Кодиной [3]. Так, в Марокканской впадине (Атлантический океан) во всех образцах битумоидов современных осадков наблюдалось умеренное преобладание нечетных УВ над четными в интервале i 5 -С31 (нч/ч 2). Длн н-алканов была характерна двухгорбан хроматограмма. Во всех исследованных образцах был обнаружен перилен. Для ОВ осадков Калифорнийского залива (Тихий океан), которое, по мнению авторов, имело как морское (водорослевый планктон), так и наземное (речной сток) происхождение, характерна высокая доля алканов в области С]б — С33 (морские водооосли> в сочетании с высокой распространенностью н-алканов в области С25— Сз1 (высшие растения) отмечались невысокое нч/ч, близкое к единице, наличие никелевых порфиринов. Изучение современных осадков [17] показало, что липиды морских организмов, характеризуются большей длиной цепи, чем липиды наземных растений и животных. Повышенную длину и более высокую насыщенность углеводородной цепи имеют липидные компоненты живого вещества в жарких климатических зонах по сравнению с липидами организмов, обитающих в умеренных и прохладных зонах. Весьма вероятны и более тонкие различия в составе на первый взгляд однотипного (например, сапропелевого) ОВ материнских пород, образовавшегося в разное время или в разных бассейнах. [c.191]

    Оно оценивается, во-первых, в виде био.массы, во-вторых, в виде биоиродукции. Биомасса — это масса живого вещества, существующая в определенный момент времени она рассчитывается на определенный объем, наиример на кубометр морской воды, или площадь, наиример на квадратный метр морского дна. [c.33]

    Но, пожалуй, важнее биомассы биопродукция — количество живого вещества, производимого той или ино 1 группой организмов или всеми организмами в целом в течение определенного периода времени (обычно считают за год). По подсчетам того же В. А. Успенского [c.33]

    В трансформации соединений фосфора, как и азотг., принимают участие организмы практически всех трофических уровней. Растворенные фосфаты (DIP) потребляются водорослями и бактериями и трансформируются в органические соединения — эфиры фосфорной кислоты. Этот органический фосфор живого вещества включается в пищевую цепь на всех уровнях. В процессе жизнедеятельности организмов выделяются фосфаты и растворенные фосфорорганические соединения (DOP), а также образуется костное взвешенное фосфорсодержащее органическое вещество — детритный фосфор (Dp). При автолизе в воду весьма быстро поступает 30—40% DOP, которые утилизируются гетеротрофными бактериями, а также гидролизуются внеклеточной фосфатазой до DIP. Кроме того, DOP, как показано в многочисленных работах, может непосредственно ассимилироваться фитопланктоном. [c.160]

    Воски, хотя и широко распространень в природе, однако являются мнкрокомпонентами по отношению массе живого вещества. Вследствие малой растворимости в воде, а также химической и бактериальной стойкости воски выполняют функцию защитных агентов, будучи локализованы на поверхности листьев, стеблей и кожицы плодов растений, а также оболочек бактерий. В химическом отношении они представляют собо11 смеси сложных эфиров высокомолекулярных одноатомных спиртов и одноосновных [c.31]

    Процесс образования алканов из других источников, кроме живого вещества, значительно более сложен, чем это может показаться. Во многом способствует пониманию моделирование этих процессов в условиях лабораторного опыта. Так, при нагревании с глиной гентриаконтанола до 200°С был получен гентриаконтан  [c.37]

    Важнейшими компонентами биосферы являются живое вещество, биогенное вещество (органические и органоминеральные продукты, созданные живыми организмами на протяжении геологической истории), косное вещество (горные породы и вода), биокосное вещество (осадочные породы, почва). Биосфера, возникнув в ходе общепланетарного развития, явилась, в свою очередь, за счет биогеохимических циклов в ней фактором, ускоряющим процесс эволюции в природе. [c.14]

    Наибольшая оптическая активность свойственна только живому веществу. В неживой природе возникновение и сохранение ассиметрических соединений или систем с преобладанием одной из эпантиоморфных форм термодинамически очень мало вероятно. Оптически активная система самопроизвольно стремится к состоянию термодинамического равновесия, характеризуемого или отсутствием вообще ассиметрических соединений, или равными концентрациями правого и левого изомера. Чем дальше во времени отстоит данная система от состояния живого вещества, тем статистически менее вероятно сохранение в ней ассиметрии. Приводимые выше данные наглядно иллюстрируют строгое вы-полпение второго закона термодинамики в природе. [c.20]

    Многие из элементов, найденных в нефтяной золе, присутствуют и в организмах, и, если нефть имеет органическое происхождение, можно ожидать, что часть элементов живого вещества переходит и в нефть в виде каких-го малоизвестных соединений. В этом отношении интересно сопоставление нефтяной золы с каменноугольной, в которой также много различных элементов, притом в концентрациях, во много раз превышающих концентрации этих элементов в почвах, на которых развивается флора. Так например, бериллий концентрируется организмами в 500 раз, германий в 2800, скандий в 130, олово только в 10 раз и т. д. Суще(. твует некоторая близость в составе золы нефти и золы живых организмов, что дало повод Гекфорду расположить элементы нефти и живого вещества почти в аналогичные ряды, из которых, однако, известно много исключений. [c.183]

    В состав высших организмов, обитающих в морях, входит вода в количестве 80% и больше. Содержание жиров составляет в среднем около 7% от живого веса (рыб). Если представить себе, что эти жиры превратились в нефть хотя бы на 50%, получается, что для образования одной тонны нефти необходимо около 140 т живого вещества. Между тем нигде в природе не приходилось наблюдать такого массового скопления живого вещества. Если где-либо и наблюдается массовая гибель рыб, например, вследствие подводных вулканических извергкений, отравляющих воду, а так ке эпидемий или смены соленой воды пресной, то погибшие рыбы становятся "пищей для различных микроорганизмов, быстро разрушающих остатки организмов. [c.190]

    Гораздо убедительнее опыты японских химиков, подвергавших перегонке жиры в присутствии так называемой кислой глины , т. е. активных алюмосиликатов. В этих условиях продукты перегонки были гораздо ближе к нефти по своим свойствам, чем продукты, полученные Энглером, кроме того и температура перегонки была гораздо ниже. Теперь уже экспериментально доказано, что, например, стеариновая и другие кислоты при термокаталиае с алюмосиликатами способны образовать слон ные у1 леводородные смеси, не содержащие олефинов, но включающие в свой состав различные метановые, нафтеновые и ароматические углеводороды (А. И. Богомолов). Конечно, и в этом случае представляется совершенно необходимым как-то обосновать массо]1ое скопление живого вещества, содержащего в своем составе жиры. Частично это требование удалось удовлетворить принятием гипотезы с участием диатомовых организмов, иногда отличающихся высокими концентрациями жировых веществ. [c.191]

    Все сложные биосинтетические вещества образуются из простейших химических соединений вроде СО2, Н2О, КНз и др. Жизненный процесс переводит эти соединения в сложнейшие вещества, характеризующие живое вещество, например, в клетчатку, белки, жиры, лигнин, порфирины и другие вещества, существующие и развивающиеся в результате однажды направленного биосинтеза. Гибель живого вещества прежде всего разрушает те связи между элементами, которые, собственно говоря, и являются признаком жизни, и тогда начинается рертоградная эволюция в исходные простые химические соединения. Если нефть происходит из живого вещества, то ее углеводородный характер является лишь одним из начальных этапов превращения сложных гетерогенных соединений в более простые и относительно устойчивые соединения углеводородного типа. [c.202]

    Прогрессирующее ирсвращение нефти приводят в конце концов к тому, что образуются углеводороды, уже ничем пе цапоми-нающие исходные структуры органического вещества на последних этапах его превращения. Поэтому следует с большой осторожностью принимать те гипотезы, которые распространяют на нефть свойства исходного материала, будь то лигнин, жиры или еще какие-нибудь компоненты живого вещества. Высокая устойчивость углеводородов и небольшая устойчивость почти всех гетерогенных соединений оставляет возможным только один путь от гетерогенных соединений к углеводородам [c.212]

    Вопросы взаимоотношения науки и общества, вопрос о пределах знаний и науки о природе особенно актуальны в XX веке, когда техногенная энергия, я имею ввиду энергию промышленных и военных процессов, сопоставима с энергией природных процессов и катаклизмов. Несмотря на разумные доводы, разрушение тончайшей пленки живого вещества Земли продолжается. Апокалипсис начинается сегодня с разрушения природы и человека. В этой книге я анализирую некоторые итоги и пути развития науки о сложных природных и ноосферных системах в методологическом и феноменологическом физико-химических аспектах, анализируя границы и тупиковые ветви познания, применяя феноменологический - неатомарный подход к веществу. По моему мнению, сложные техногенные и природные системы не могут быть полностью поняты с позиции атомно-молекулярного учения, материализма и существующей теории эксперимента. В развиваемой в книге физико-химической теории, предлагается недискретный взгляд на вещество, как единую непрерывную среду. Приведены соответствующие примеры такого подхода к сложным объектам природы и общества. Эта книга является итогом многолетней работы и содержит фрагменты физико-химической теории многокомпонентных сложных природных и техногенных систем. Первый вариант книги был издан в Москве в 1991 году под названием Физико-химические основы новых методов исследования сложных многокомпонентных систем. Перспективы практического использования . С того времени многие мысли, развиваемые в этой работе иашли практическое подтверждение. [c.5]

    Проблему эволюции живого вещества можно рассматривать в аспектах последовательного или параллельно-последовательного развития живого вещества биосферы. Иными словами, одновременно ли возникли виды различной сложности, или они развивались по цепочке от простого к сложному Вопрос о времени эволюции не ифает роли, если понимать Библию с позиции слова божьего, а не человеческого ощущения времени. Известно, что в древнеиудейском подлиннике Библии сказано не о дне, а о периоде времени творения. Впоследствии перевод несколько исказил истинное содержание. По-прежнему актуально изречение апостола Петра, что у Господа один день как тысяча лет и тысяча лет как один день . [c.53]

    Из второго закона термодинамики известно, что в изолированной системе происходят самопроизвольные процессы, возрастание энтропии. Это нетрудно понять, если рассматривать биосферу Земли, как многокомпонентную систему, и каждый ее вид (организм), как состояние этой системы. Тогда, в соответствии со вторым началом термодинамики, число микросостояний увеличивается. Иными словами, существует энтропия поликомпонентности (ЭПК), которая является одной из причин эволюции костного и живого вещества и Ифает созидающую роль. Система самопроизвольно стремится увеличить свою разносортность (усилить свое многообразие). Не исключено, что в планетарной биосфере и отдельных биоценозах ЭПК колеблется около постоянного значения и уничтожение высокоорганизованных компонентов. Например, уничтожение млекопитающих увеличит возникновение и рост микроорганизмов и низших существ. Примером является возникновение инфекционных заболеваний даже в благополучных государствах. Система продолжает увеличивать свою разносортность, но это уже происходит за счет повышения многообразия микроорганизмов и простейших форм. Это может вытеснить человека с лица Земли. К сожалению, существующие технологии в земледелии, промышленности и строительстве направлены на уничтожение естественных биосистем и популяций. Идеи, что техника спасет мир — иллюзорны. То, что принимается нами за сферу разума - ноосфера, на деле является техносферой, которая безнравственна, и, в конечном счете, способствует уничтожению цивилизации ее же руками. Мы подобны ослепшему гетевскому Фаусту, который думает, что строит прекрасный город, а на самом деле слуги дьявола - лемуры, копают ему могилу. Поэтому, проблемой самого пристального внимания госу- [c.54]

    Каменир Ю.Г. Исследование структуры живого вещества водоемов на основе размерных спектров. // Биологические науки . - 1987, № 10 - с. 70-77. [c.66]

    Не исключена особая роль ЭРК в процессах биологической эволюции живого вещества. ДНК увеличивает разнообразие, выраженное изменением нуклеатидов, отсюда следует мутация и возникновение новых видов В изолированной экологической системе ЭРК живых компонентов постоянно или увеличивается. Уменьшение биологического разнообразия одних форм (например, вь сших животных и растений) обязательно компенсируется возникновением других, например низших форм. ЭРК имеет небольшие значения и имеет смысл только в пределах одной фи- [c.21]

Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) -- [ c.75 ]

Химическое строение биосферы земли и ее окружения (1987) -- [ c.45 , c.51 , c.52 , c.63 , c.68 , c.72 , c.100 , c.148 , c.180 , c.212 , c.217 , c.219 , c.250 , c.275 , c.299 , c.300 ]

Геохимия природных вод (1982) -- [ c.15 , c.101 , c.102 , c.106 ]

Химическое строение биосферы Земли и ее окружения Издание 2 (1987) -- [ c.45 , c.51 , c.52 , c.63 , c.68 , c.72 , c.100 , c.148 , c.180 , c.212 , c.217 , c.219 , c.250 , c.275 , c.299 , c.300 ]

chem21.info

Нефть и способы ее переработки

Происхождение нефти

 

Истоки современных представлений о происхождении нефти возникли в  XVIII – начале XIX века. М. В. Ломоносовзаложил гипотезы органического происхождения нефти, объясняя ее образование воздействием «подземного огня» на «окаменелые уголья», в результате чего, по его мнению, образовывались асфальты, нефти и «каменные масла». Идея о минеральном происхождении нефти впервые была высказана

А. Гумбольдтомв 1805 году.

Историческая справка. Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765). Первый русский ученый – естествоиспытатель мирового значения, человек энциклопедических знаний, разносторонних интересов и способностей, один из основоположников физической химии, поэт, заложивший основы современного литературного языка, художник, историк, поборник отечественного просвещения и развития самостоятельной русской науки.

Развитие химии, эксперименты по неорганическому синтезу углеводородов, проведенные М. Бертло(1866 год),Г. Биассоном(1871), послужили отправной точкой для развития гипотезы минерального происхождения.

Историческая справка. Пьер Эжен Марселен Бертло (1827-1907). Французский химик и общественный деятель. Синтезировал огромное число органических соединений, относящихся к различным классам. Взаимодействием глицерина и жирных кислот получил (1853-1854) аналог природных жиров, доказал возможности их синтеза. Его работы: синтезы метана, этилена, бензола. Исследовал скорости образование сложных эфиров из спиртов и кислот.

Д. И. Менделеев, придерживавшийся до 1867 года представлений об органическом происхождении нефти, в 1877 году сформулировал известную гипотезу ее минерального происхождения, согласно которой нефть образуется на больших глубинах при высокой температуре вследствие взаимодействия воды с карбидами металлов. За прошедшее столетие накопилось огромное количество химических, геохимических и геологических данных, проливающих свет на проблему происхождения нефти. В настоящее время преобладающая часть ученых — химиков, геохимиков и геологов — считает наиболее обоснованными представления об органическом генезисе нефти, хотя имеются ученные, которые до сих пор отдают предпочтение минеральной гипотезе ее образования.

Все гипотезы минерального происхождения нефти объединяет идея синтеза углеводородов,  кислородо-, серо- и азотосодержащих компонентов нефти из простых исходных веществ — C, h3, CO, CO2, Ch5, h3O и радикалов при высоких температурах и взаимодействии продуктов синтеза с минеральной частью глубинных пород.

Д. И. Менделеевсчитал, что основой процесса образования углеводородов является взаимодействие карбидов глубинных металлов с водой, которая проникает по трещинам с поверхности на большую глубину. Схема процесса представлялась следующим образом:

2FeC + 3h3O = Fe2O3+ C2H6

или в общем виде:

MCm+ mh3O → MOm+ (Ch3)m

Образовавшиеся в газообразном состоянии углеводороды, по мнению

Д. И. Менделеева, поднимались затем в верхнюю холодную часть земной коры, где они конденсировались и накапливались в пористых осадочных породах. Карбиды металлов в то время в глубинных породах еще не были известны. В настоящее время предположениеД. И. Менделееваподтвердилось, в глубинных породах найдены карбиды ряда элементов (Fe3C, TiC, Cr2C3, WC, SiC). Но крупных скоплений они не образуют; это мельчайшие (доли миллиметра) редко встречающиеся и рассеянные в породах минеральные выделения. Поэтому процесс образования углеводородов в огромных количествах,  которые известны в природе, с этих позиций объяснить очень трудно. Не вызывает сомнений сейчас также, что вода с поверхности по трещинам на большие глубины поступать не может. Но это и не существенно, флюидная фаза глубинных пород в определенных условиях содержит воду, поэтому в принципе ее взаимодействие с карбидами возможно. Вполне вероятно и образование простейших углеродах, однако вряд ли это возможно в больших количествах.

В 1892 году М. А. Соколовымбыла выдвинута гипотеза космического происхождения нефти. Суть ее сводится к тому же минеральному синтезу углеводородов из простых веществ, но на первоначальной, космической стадии формирования Земли. Предполагалось, что образовавшиеся углеводороды находились в газовой оболочке, а по мере остывания поглощались породами формировавшейся земной коры. Высвобождаясь затем из остывавших магматических пород, углеводороды поднимались в верхнюю часть земной коры, где образовывали скопления. В основе этой гипотезы были данные о наличии углерода и водорода в хвостах комет и углеводородов в метеоритах.

В первой половине XX века интерес к гипотезе минерального происхождения нефти в основном был потерян. Поиски нефти велись во всем мире, исходя из представлений о ее органическом происхождении.

С 1950 года снова начал возрастать интерес к минеральной гипотезе, причиной чего была, по-видимому, недостаточная ясность в ряде вопросов органической концепции, что и вызвало ее критику. Наибольшую известность получили представления Н. А. Кудрявцева. Они заметно изменялись во времени, но сущность их заключаются в том, что нефть и газ образуются в глубинных зонах Земли из смеси h3COCO2 и Ch5в результате реакций прямого синтеза углеводорода из CO и Н2:

          CO + 3h3= Ch5  + h3,

а также полимеризация радикалов  =CH, ‑Ch3, Ch4. Предполагалось, что образование углеводородов происходит из реакционной смеси в раздробленных глубинными разломами участках литосферы. Прорыв находящихся под высоким давлением углеводородов вверх, в осадочную толщу, приводит к образованию залежей нефти и газа.

В поисках доказательств абиогенного синтеза нефти некоторые исследователи обращались к промышленным процессам получения синтетических топлив (типа синтеза Фишера - Тропша). Однако по мере углубления знаний о строении нефти отчетливо выявились глубокие различия в составе природных и синтетических углеводородных смесей. Последние практически не содержат широко представленных в нефти  сложно построенных  углеводородных молекул, насыщенных структурных аналогов компонентов живого вещества — жирных кислот, терпинов, стиролов и т. д.

Ряд аргументов сторонников минерального происхождения нефти основан на термодинамических расчетах. Е. Б. Чикалюкпопытался определить температуру нефтеобразования по соотношению между некоторыми изомерными углеводородами, допуская, что высокотемпературный синтез приводит к образованию термодинамически равновесных смесей. Рассчитанная таким образом температура нефтеобразования составила 450-900ºC, что соответствует температуре глубинной зоне 100-160 км в пределах верхней мантии Земли.

Однако для той же нефти расчет по другим изомерным парам дает другие значения температуры, совершенно нереальные в условиях земной коры и мантии. В настоящее время доказано, что изомерные углеводороды нефти являются неравновесными системами. С другой стороны, расчеты термодинамических свойств углеводородов в области очень высоких давлений весьма условны из-за необходимости прибегать к сверхдальним экстраполяциям.

В принципе в глубинных условиях Земли при наличии С и Н2 синтез СН4, его гомологов, а, может быть, и некоторых более высокомолекулярных соединений вполне возможно и происходит. Но пока нет достаточных ни теоретических, ни экспериментальных данных, которые могли бы однозначно доказать возможности минерального синтеза такой сложной и закономерной по составу системы углеводородов, азото-, серо- и кислородосодержащих соединений какой является природная нефть, которая обладает оптической активностью и весьма сходна по многим признакам на молекулярном и изотопном уровнях с живым веществом организмов и биоорганическим веществом осадочных пород.

Геологические доказательства минеральной гипотезы — наличие следов метана и некоторых нефтяных углеводородов в глубинных кристаллических породах, в газах и магмах, извергающихся из вулканов, проявления нефти и газа по некоторым глубинным разломам и т. п. — являются косвенными и всегда допускают двойную трактовку.

Внедряющиеся в земную кору глубинные породы расплавляют и ассимилируют осадочные породы с имеющимся в них биогенным органическим веществом, жерла вулканов также проходят через осадочные толщи, причем иногда регионально нефте-газоносные, поэтому находимые в них СН4и некоторые другие нефтяные углеводороды могли образоваться не только в результате минерального синтеза, но и при термической деструкции  захваченного биогенного органического вещества осадочных пород или при поступлении нефти в осадочные породы уже после остывания магматических пород. Но главное доказательство состоит в большом сходстве химических и геохимических показателей многих углеводородных и неуглеводородных соединений нефти с аналогичными компонентами живого вещества организмов и биогенного органического вещества современных осадков и древних осадочных пород.

Гениальная догадка М. В. Ломоносова об образовании нефти в результате воздействия повышенной температуры на биогенное органическое вещество осадочных пород начала получать подтверждение в конце XIX— начале XX веков при проведении экспериментальных химических и геологических исследований.

Энглер(1888 г.) при перегонке сельдевого жира получил коричневого цвета масла, горючие газы и воду. В легкой фракции масел содержались углеводороды от С5до С9, во фракции больше 300ºС парафины, нафтены, олефины и ароматические углеводороды. Возникла гипотеза образования нефти из жиров животного происхождения.

Историческая справка. Энглер Карл Освальд (1842-1925). Немецкий химик-органик. Окончил Фрейбургский университет. Профессор университета в Галле (с 1872 г.) и высшей технической школы в Карлсруэ (1876-1919). Основные труды по химии и технологии нефти, предложил ряд приборов для ее исследований. Член-корр. Петербургской АН (с 1913).

В 1919 году Н. Д. Зелинскийподвергнул перегонке озерный сапропелевый ил, почти нацело состоявший из растительного материала — остатков планктонных водорослей с высоким содержанием липидов…

Историческая справка. Зелинский Николай Дмитриевич (1861-1953). Русский химик – органик, академик АН СССР (с 1929 г.). Герой Социалистического труда (с 1945 г). Один из основоположников учения об органическом катализе. Был в Санкт – Петербурге директором Центральной Лаборатории Министерства финансов (также заведующим кафедрой в Политехническом Институте). Научная деятельность очень разносторонняя: работы по химии тиофена, стереохимии органических двуосновных кислот, электропроводности в неводных растворах, химии углеводородов и органическому катализу. в 1895-1907 впервые синтезировал ряд циклопентановых и циклогексановых углеводородов, послуживших эталонами для изучения химических свойств нефтяных фракций. В 1915 успешно использовал окисные катализаторы при крекинге нефти.

…При этом были получены кокс, смолы, газ и пирогенетическая вода. Газ состоял из СН4, СО2, Н2 и Н2S. Смола содержала бензин, керосин и тяжелые смолистые вещества. В бензине были обнаружены алканы, нафтены и арены; в керосине преобладали  циклические полиметиленовые углеводороды. Полученная смесь углеводородов во многом была сходна с природной нефтью, тяжелые фракции обладали оптической активностью.

Оптическая активность — одно из фундаментальных свойств, общих для живого вещества, продуктов его преобразования и природных нефти. При минеральном синтезе углеводородов возникают рацемические смеси, не обладающие оптической активностью, поскольку они не содержат равное количество лево- и правовращающихся молекул, что выгодно с позиций термодинамики (такая смесь характеризуется максимумом энтропии).

Для живой природы, напротив, характерна зеркальная асимметрия: все биогенные аминокислоты — левые, сахара — правые зеркальные изомеры. Оптическая асимметрия органических молекул — достаточное основание для утверждения о наличии живого вещества или продуктов его посмертного преобразования. С этих позиций оптически активная нефть может быть только продуктом биосферы, а не минерального синтеза. Оптическая активность нефти связана главным образом с углеводородами типа тритерпанов и стеранов.

Получение оптически активных нефтеподобных продуктов при перегонке органического вещества планктонных водорослей послужило основой для гипотезы происхождения нефти из растительного материала. Этому способствовали и геологические исследования. При поисках и разведке нефтяных месторождений геологи уже в XIX веке стали отмечать частую приуроченность нефтяных залежей к древним морским отложениям, обогащенным сапропелевым органическим веществом, которые были названы нефте-материнскими.

Начиная с работ А. Д. Архангельского(1927 г.) иП. Д. Траска(1926 — 1932 гг.) развернулись исследования органического вещества современных осадков и древних осадочных пород. Значительное влияние на направление исследований оказалИ. М. Губкин…

Историческая справка. Губкин Иван Михайлович (1871-1939). Советский геолог, создатель современной геологической Академии АН СССР. В 1917-18 командирован в США для изучения нефтяной промышленности. Председатель Особой Комиссии по Курской Магнитной Аномалии. С 1930 в Московской горной Академии заведующий кафедрой геологии и нефтяных месторождений. Основные труды по геологии нефти. В труде «Учение о нефти» 1932 г. изложил свои представления о происхождении нефти, условиях формировании нефтяных месторождений.  Разработал вопросы первичности и вторичности нефтяных залежей, миграции нефти и газа, классификация нефтяных залежей и закономерность их распределения. Работы о задании нефтяной базы между Волгой и Уралом изложены в «Урало-Волжская нефтеносная область».

…Он подчеркивал, что широкое региональное распространение месторождений нефти в осадочных толщах заставляет отбросить любые возможные экзотические источники для образования нефти и считать, что источником нефти может быть только широко распространенное в осадочных породах рассеянное органическое вещество смешанного растительно-животного происхождения.

Детальные исследования выявили все большие черты сходства между углеводородами  рассеянного органического вещества осадочных пород, названных Н. Б. Вассоевичеммикронефтью, и нефти из ее месторождений…

Историческая справка. Вассоевич Николай Брониславович (1902-?). русский  геолог, член-корр. АН СССР. В 1924-40 изучал геологическое строение и нефтегазоносность Сев. Кавказа, Грузии, Азербайджана и севера Сибири. В 1940-63 работал во Всесоюзном нефтяном научно – исследовательском институте, где занимался основными проблемами литологии и нефтяной геологии. Был заведующим кафедрой геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ. Его основные труды были по методике изучения флишевых отложений, а также по теории осадочно-миграционного (органического) происхождения нефти.

 …Особое значение имело открытие в нефти, унаследованных от животного вещества биомолекул («химических ископаемых», по аналогии с палеонтологическими).

Важными «биогенными  метками» являются свойственные живому веществу многие изопреноидные углеводороды, возникновение которых связывают с фитолом — периферическим структурным элементом молекулы хлорофилла. Благодаря большому сходству в молекулярной  структуре между стероидами и стеранами, тритерпеноидами и тритерпанами живого вещества и нефти, их присутствие является надежным показателем органического генезиса нефти.

По стереохимическим особенностям нефтяные стераны и тритерпаны все-таки несколько отличаются от исходных биологических соединений, что связано с изменениями при термическом превращении пространственного строения одного или нескольких хиральных центров биомолекул. Пентоциклические тритерпены встречаются в основном в наземных растениях. В органическом веществе морских осадочных пород и в нефти распространены тетрациклические углеводороды - стераны, свойственные сине-зеленым планктонным водорослям, которые явились одним их основных биопродуцентов при накоплении сапропелевого органического вещества в морских осадков в течение всего геологического времени.

         К унаследованным биогенным структурам относятся и нормальные алканы. Содержание их в нефти достигает 10-15, а иногда и 30% . свидетельством образования н-алканов из биогенных жирных кислот являются случаи преобладания в малопреобразованных нефти н-алканов с нечетным числом атомов углеводородов над «четными». Для живого вещества и образованного из него органического вещества осадков всегда характерно преобладание жирных кислот с четным числом атомов углерода.

Постепенное сглаживание этих первичных генетических признаков до примерно одинаковой концентрации «четных» и «нечетных» н-алканов и в органическом веществе нефти материнских пород и нефтезалежей происходит по мере нарастания глубины и температуры в недрах вследствие вторичных реакций.

Таким образом, по многим признакам на молекулярном уровне и наличию «биомаркеров» прослеживается связь между живым веществом организмов, органическим веществом осадочных нефте-материнских пород и нефти в залежах. Суммарное количество унаследованных от живого вещества биогенных молекулярных структур иногда достигает в нефти 30% от их массы.

Детальное изучение состава и распределения «биомаркеров» в органическом веществе осадочных пород и в нефти позволяет не только утверждать органическое происхождение нефти, но даже определять для конкретных залежей, из каких именно отложений в них поступали нефтяные углеводороды при формировании месторождений.

Известно, что нефть распределена в осадочных толщах неравномерно, и это также понятно с позиций органической концепции ее образования. Исходная для нефти органическое вещество накапливалось в осадках в течение геологического времени неравномерно. Максимумам его накопления в девонских, юрско-меловых и третичных отложениях соответствуют максимальные массы образовавшихся рассеянных нефтяных углеводородов в нефте-материнских отложениях этого возраста и максимумы запасов нефти в открытых месторождениях.

Таким образом, все химические, геохимические и геологические данные с несомненностью свидетельствуют об органическом происхождении нефти.

Известно, что при нагревании сапропелевых сланцев до 150-170º С начинается слабое термическое разложение термического вещества, приводящее к повышению выхода экстрактивных веществ; при 200º С их образуется заметно больше, а при 370-400º С после нагревания в течение 1 часа уже до 60-80% органического вещества сланцы переходят в растворимое состояние. Образуется много асфальтово-смолистых веществ, содержащих все основные классы нефтяных углеводородов, а также газы (СO2, Ch5, h3S)  и пирогенетическая вода.

В принципе тот же самый процесс термического (или термокаталитического) разложения происходит и в природных условиях при погружении содержащих сапропелевое органическое вещество отложений под накапливающиеся над ними более молодыми осадками. Только в природных условиях он протекает крайне медленно, со скоростью погружения осадков обычно от 50-100 до 300 м/млн. лет. Опускание на глубину 2-3 км, характеризующуюся большей части залежей образовавшийся нефти и температурой до 150-160ºС осуществляется за время от 10 до 60 млн. лет. Такой очень медленный природный «технологический» процесс термического превращения органического вещества с подъемом температуры на один градус Цельсия за 60-400 тыс. лет трудно себе представить, однако проведенные исследования подтверждают, что в природных условиях он действительно реализуется очень широко во многих впадинах, заполненных мощными толщами накопленных осадков. Детальные геолого-геохимические исследования позволили ученым проследить последовательные стадии этого процесса.

Балансовые расчеты термического превращения сапропелевого органического вещества и процессов эмиграции нефтяных углеводородов по полученным экспериментальным данным позволили создать теоретическую количественную модель образования нефти. Главная фаза нефтеобразования характеризуется максимальной скоростью генерации нефтяных углеводородов, обычно в глубинном диапазоне 2-3 км при температуре от 80-90 до 150-160ºС. При  низком геотермическом градиенте, медленном нарастании температуры с глубиной главной фазы нефтеобразования реализуется в более глубокой зоне, примерно до 6-8 км. Общее количество образующихся битуминозных веществ и нефтяных углеводородов превышает 30%, а количество эмигрировавшей в пористые пласты коллекторы нефти достигает 20% от исходной массы сапропелевого органического вещества.

Всплывание нефти, вынесенной из глинистых нефте-материнских пород в водонасыщенные пористые пласты, приводит постепенно к образованию ее скоплений (залежей) в наиболее приподнятых участках пластов (на антиклинальных структурах). Процесс нефтеобразования и формирования ее залежей на этом заканчивается.

studfiles.net

Происхождение нефти11

Происхождение нефти

Истоки современных представлений о происхождении нефти возникли в XVIII – начале XIX века. М. В. Ломоносов заложил гипотезы органического происхождения нефти, объясняя ее образование воздействием “подземного огня” на “окаменелые уголья”, в результате чего, по его мнению, образовывались асфальты, нефти и “каменные масла”. Идея о минеральном происхождении нефти впервые была высказана А. Гумбольдтом в 1805 году.

Историческая справка. Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765). Первый русский ученый – естествоиспытатель мирового значения, человек энциклопедических знаний, разносторонних интересов и способностей, один из основоположников физической химии, поэт, заложивший основы современного литературного языка, художник, историк, поборник отечественного просвещения и развития самостоятельной русской науки.

Развитие химии, эксперименты по неорганическому синтезу углеводородов, проведенные М. Бертло (1866 год), Г. Биассоном (1871), послужили отправной точкой для развития гипотезы минерального происхождения. Историческая справка. Пьер Эжен Марселен Бертло (1827-1907). Французский химик и общественный деятель. Синтезировал огромное число органических соединений, относящихся к различным классам. Взаимодействием глицерина и жирных кислот получил (1853-1854) аналог природных жиров, доказал возможности их синтеза. Его работы: синтезы метана, этилена, бензола. Исследовал скорости образование сложных эфиров из спиртов и кислот.

Д. И. Менделеев, придерживавшийся до 1867 года представлений об органическом происхождении нефти, в 1877 году сформулировал известную гипотезу ее минерального происхождения, согласно которой нефть образуется на больших глубинах при высокой температуре вследствие взаимодействия воды с карбидами металлов. За прошедшее столетие накопилось огромное количество химических, геохимических и геологических данных, проливающих свет на проблему происхождения нефти. В настоящее время преобладающая часть ученых — химиков, геохимиков и геологов — считает наиболее обоснованными представления об органическом генезисе нефти, хотя имеются ученные, которые до сих пор отдают предпочтение минеральной гипотезе ее образования. Все гипотезы минерального происхождения нефти объединяет идея синтеза углеводородов, кислородо-, серо- и азотосодержащих компонентов нефти из простых исходных веществ — C, h3, CO, CO2, Ch5, h3O и радикалов при высоких температурах и взаимодействии продуктов синтеза с минеральной частью глубинных пород.

Д. И. Менделеев считал, что основой процесса образования углеводородов является взаимодействие карбидов глубинных металлов с водой, которая проникает по трещинам с поверхности на большую глубину. Схема процесса представлялась следующим образом: 2FeC + 3h3O = Fe2O3 + C2H6 или в общем виде: MCm + mh3O > MOm + (Ch3)m Образовавшиеся в газообразном состоянии углеводороды, по мнению Д. И. Менделеева, поднимались затем в верхнюю холодную часть земной коры, где они конденсировались и накапливались в пористых осадочных породах. Карбиды металлов в то время в глубинных породах еще не были известны. В настоящее время предположение Д. И. Менделеева подтвердилось, в глубинных породах найдены карбиды ряда элементов (Fe3C, TiC, Cr2C3, WC, SiC). Но крупных скоплений они не образуют; это мельчайшие (доли миллиметра) редко встречающиеся и рассеянные в породах минеральные выделения. Поэтому процесс образования углеводородов в огромных количествах, которые известны в природе, с этих позиций объяснить очень трудно.

Не вызывает сомнений сейчас также, что вода с поверхности по трещинам на большие глубины поступать не может. Но это и не существенно, флюидная фаза глубинных пород в определенных условиях содержит воду, поэтому в принципе ее взаимодействие с карбидами возможно. Вполне вероятно и образование простейших углеродах, однако вряд ли это возможно в больших количествах. В 1892 году М. А. Соколовым была выдвинута гипотеза космического происхождения нефти. Суть ее сводится к тому же минеральному синтезу углеводородов из простых веществ, но на первоначальной, космической стадии формирования Земли. Предполагалось, что образовавшиеся углеводороды находились в газовой оболочке, а по мере остывания поглощались породами формировавшейся земной коры. Высвобождаясь затем из остывавших магматических пород, углеводороды поднимались в верхнюю часть земной коры, где образовывали скопления. В основе этой гипотезы были данные о наличии углерода и водорода в хвостах комет и углеводородов в метеоритах.

В первой половине XX века интерес к гипотезе минерального происхождения нефти в основном был потерян. Поиски нефти велись во всем мире, исходя из представлений о ее органическом происхождении.

С 1950 года снова начал возрастать интерес к минеральной гипотезе, причиной чего была, по-видимому, недостаточная ясность в ряде вопросов органической концепции, что и вызвало ее критику. Наибольшую известность получили представления Н. А. Кудрявцева. Они заметно изменялись во времени, но сущность их заключаются в том, что нефть и газ образуются в глубинных зонах Земли из смеси h3COCO2 и Ch5 в результате реакций прямого синтеза углеводорода из CO и Н2: CO + 3h3 = Ch5 + h3, а также полимеризация радикалов =CH, Ch3, Ch4. Предполагалось, что образование углеводородов происходит из реакционной смеси в раздробленных глубинными разломами участках литосферы. Прорыв находящихся под высоким давлением углеводородов вверх, в осадочную толщу, приводит к образованию залежей нефти и газа.

В поисках доказательств абиогенного синтеза нефти некоторые исследователи обращались к промышленным процессам получения синтетических топлив (типа синтеза Фишера - Тропша). Однако по мере углубления знаний о строении нефти отчетливо выявились глубокие различия в составе природных и синтетических углеводородных смесей. Последние практически не содержат широко представленных в нефти сложно построенных углеводородных молекул, насыщенных структурных аналогов компонентов живого вещества — жирных кислот, терпинов, стиролов и т. д.

Ряд аргументов сторонников минерального происхождения нефти основан на термодинамических расчетах. Е. Б. Чикалюк попытался определить температуру нефтеобразования по соотношению между некоторыми изомерными углеводородами, допуская, что высокотемпературный синтез приводит к образованию термодинамически равновесных смесей. Рассчитанная таким образом температура нефтеобразования составила 450-900?C, что соответствует температуре глубинной зоне 100-160 км в пределах верхней мантии Земли.

Однако для той же нефти расчет по другим изомерным парам дает другие значения температуры, совершенно нереальные в условиях земной коры и мантии. В настоящее время доказано, что изомерные углеводороды нефти являются неравновесными системами. С другой стороны, расчеты термодинамических свойств углеводородов в области очень высоких давлений весьма условны из-за необходимости прибегать к сверхдальним экстраполяциям. В принципе в глубинных условиях Земли при наличии С и Н2 синтез СН4, его гомологов, а, может быть, и некоторых более высокомолекулярных соединений вполне возможно и происходит. Но пока нет достаточных ни теоретических, ни экспериментальных данных, которые могли бы однозначно доказать возможности минерального синтеза такой сложной и закономерной по составу системы углеводородов, азото-, серо- и кислородосодержащих соединений какой является природная нефть, которая обладает оптической активностью и весьма сходна по многим признакам на молекулярном и изотопном уровнях с живым веществом организмов и биоорганическим веществом осадочных пород. Геологические доказательства минеральной гипотезы — наличие следов метана и некоторых нефтяных углеводородов в глубинных кристаллических породах, в газах и магмах, извергающихся из вулканов, проявления нефти и газа по некоторым глубинным разломам и т. п. — являются косвенными и всегда допускают двойную трактовку.

Внедряющиеся в земную кору глубинные породы расплавляют и ассимилируют осадочные породы с имеющимся в них биогенным органическим веществом, жерла вулканов также проходят через осадочные толщи, причем иногда регионально нефте-газоносные, поэтому находимые в них СН4 и некоторые другие нефтяные углеводороды могли образоваться не только в результате минерального синтеза, но и при термической деструкции захваченного биогенного органического вещества осадочных пород или при поступлении нефти в осадочные породы уже после остывания магматических пород. Но главное доказательство состоит в большом сходстве химических и геохимических показателей многих углеводородных и неуглеводородных соединений нефти с аналогичными компонентами живого вещества организмов и биогенного органического вещества современных осадков и древних осадочных пород. Гениальная догадка М. В. Ломоносова об образовании нефти в результате воздействия повышенной температуры на биогенное органическое вещество осадочных пород начала получать подтверждение в конце XIX— начале XX веков при проведении экспериментальных химических и геологических исследований.

Энглер (1888 г.) при перегонке сельдевого жира получил коричневого цвета масла, горючие газы и воду. В легкой фракции масел содержались углеводороды от С5 до С9, во фракции больше 300?С парафины, нафтены, олефины и ароматические углеводороды. Возникла гипотеза образования нефти из жиров животного происхождения.

Историческая справка. Энглер Карл Освальд (1842-1925). Немецкий химик-органик. Окончил Фрейбургский университет. Профессор университета в Галле (с 1872 г.) и высшей технической школы в Карлсруэ (1876-1919). Основные труды по химии и технологии нефти, предложил ряд приборов для ее исследований. Член-корр. Петербургской АН (с 1913).

В 1919 году Н. Д. Зелинский подвергнул перегонке озерный сапропелевый ил, почти нацело состоявший из растительного материала — остатков планктонных водорослей с высоким содержанием липидов… Историческая справка. Зелинский Николай Дмитриевич (1861-1953). Русский химик – органик, академик АН СССР (с 1929 г.). Герой Социалистического труда (с 1945 г). Один из основоположников учения об органическом катализе. Был в Санкт – Петербурге директором Центральной Лаборатории Министерства финансов (также заведующим кафедрой в Политехническом Институте). Научная деятельность очень разносторонняя: работы по химии тиофена, стереохимии органических двуосновных кислот, электропроводности в неводных растворах, химии углеводородов и органическому катализу. в 1895-1907 впервые синтезировал ряд циклопентановых и циклогексановых углеводородов, послуживших эталонами для изучения химических свойств нефтяных фракций. В 1915 успешно использовал окисные катализаторы при крекинге нефти.

При этом были получены кокс, смолы, газ и пирогенетическая вода. Газ состоял из СН4, СО2, Н2 и Н2S. Смола содержала бензин, керосин и тяжелые смолистые вещества. В бензине были обнаружены алканы, нафтены и арены; в керосине преобладали циклические полиметиленовые углеводороды. Полученная смесь углеводородов во многом была сходна с природной нефтью, тяжелые фракции обладали оптической активностью.

Оптическая активность — одно из фундаментальных свойств, общих для живого вещества, продуктов его преобразования и природных нефти. При минеральном синтезе углеводородов возникают рацемические смеси, не обладающие оптической активностью, поскольку они не содержат равное количество лево- и правовращающихся молекул, что выгодно с позиций термодинамики (такая смесь характеризуется максимумом энтропии).

Для живой природы, напротив, характерна зеркальная асимметрия: все биогенные аминокислоты — левые, сахара — правые зеркальные изомеры. Оптическая асимметрия органических молекул — достаточное основание для утверждения о наличии живого вещества или продуктов его посмертного преобразования. С этих позиций оптически активная нефть может быть только продуктом биосферы, а не минерального синтеза. Оптическая активность нефти связана главным образом с углеводородами типа тритерпанов и стеранов. Получение оптически активных нефтеподобных продуктов при перегонке органического вещества планктонных водорослей послужило основой для гипотезы происхождения нефти из растительного материала. Этому способствовали и геологические исследования. При поисках и разведке нефтяных месторождений геологи уже в XIX веке стали отмечать частую приуроченность нефтяных залежей к древним морским отложениям, обогащенным сапропелевым органическим веществом, которые были названы нефте-материнскими. Начиная с работ А. Д. Архангельского (1927 г.) и П. Д. Траска (1926 — 1932 гг.) развернулись исследования органического вещества современных осадков и древних осадочных пород. Значительное влияние на направление исследований оказал И. М. Губкин… Историческая справка. Губкин Иван Михайлович (1871-1939). Советский геолог, создатель современной геологической Академии АН СССР. В 1917-18 командирован в США для изучения нефтяной промышленности. Председатель Особой Комиссии по Курской Магнитной Аномалии. С 1930 в Московской горной Академии заведующий кафедрой геологии и нефтяных месторождений. Основные труды по геологии нефти. В труде “Учение о нефти” 1932 г. изложил свои представления о происхождении нефти, условиях формировании нефтяных месторождений. Разработал вопросы первичности и вторичности нефтяных залежей, миграции нефти и газа, классификация нефтяных залежей и закономерность их распределения. Работы о задании нефтяной базы между Волгой и Уралом изложены в “Урало-Волжская нефтеносная область”.

Он подчеркивал, что широкое региональное распространение месторождений нефти в осадочных толщах заставляет отбросить любые возможные экзотические источники для образования нефти и считать, что источником нефти может быть только широко распространенное в осадочных породах рассеянное органическое вещество смешанного растительно-животного происхождения. Детальные исследования выявили все большие черты сходства между углеводородами рассеянного органического вещества осадочных пород, названных Н. Б. Вассоевичем микронефтью, и нефти из ее месторождений… Историческая справка. Вассоевич Николай Брониславович (1902-?). русский геолог, член-корр. АН СССР. В 1924-40 изучал геологическое строение и нефтегазоносность Сев. Кавказа, Грузии, Азербайджана и севера Сибири. В 1940-63 работал во Всесоюзном нефтяном научно – исследовательском институте, где занимался основными проблемами литологии и нефтяной геологии. Был заведующим кафедрой геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ. Его основные труды были по методике изучения флишевых отложений, а также по теории осадочно-миграционного (органического) происхождения нефти. …Особое значение имело открытие в нефти, унаследованных от животного вещества биомолекул (“химических ископаемых”, по аналогии с палеонтологическими).

Важными “биогенными метками” являются свойственные живому веществу многие изопреноидные углеводороды, возникновение которых связывают с фитолом — периферическим структурным элементом молекулы хлорофилла. Благодаря большому сходству в молекулярной структуре между стероидами и стеранами, тритерпеноидами и тритерпанами живого вещества и нефти, их присутствие является надежным показателем органического генезиса нефти. По стереохимическим особенностям нефтяные стераны и тритерпаны все-таки несколько отличаются от исходных биологических соединений, что связано с изменениями при термическом превращении пространственного строения одного или нескольких хиральных центров биомолекул. Пентоциклические тритерпены встречаются в основном в наземных растениях. В органическом веществе морских осадочных пород и в нефти распространены тетрациклические углеводороды - стераны, свойственные сине-зеленым планктонным водорослям, которые явились одним их основных биопродуцентов при накоплении сапропелевого органического вещества в морских осадков в течение всего геологического времени.

К унаследованным биогенным структурам относятся и нормальные алканы. Содержание их в нефти достигает 10-15, а иногда и 30% . свидетельством образования н-алканов из биогенных жирных кислот являются случаи преобладания в малопреобразованных нефти н-алканов с нечетным числом атомов углеводородов над “четными”. Для живого вещества и образованного из него органического вещества осадков всегда характерно преобладание жирных кислот с четным числом атомов углерода. Постепенное сглаживание этих первичных генетических признаков до примерно одинаковой концентрации “четных” и “нечетных” н-алканов и в органическом веществе нефти материнских пород и нефтезалежей происходит по мере нарастания глубины и температуры в недрах вследствие вторичных реакций.

Таким образом, по многим признакам на молекулярном уровне и наличию “биомаркеров” прослеживается связь между живым веществом организмов, органическим веществом осадочных нефте-материнских пород и нефти в залежах. Суммарное количество унаследованных от живого вещества биогенных молекулярных структур иногда достигает в нефти 30% от их массы. Детальное изучение состава и распределения “биомаркеров” в органическом веществе осадочных пород и в нефти позволяет не только утверждать органическое происхождение нефти, но даже определять для конкретных залежей, из каких именно отложений в них поступали нефтяные углеводороды при формировании месторождений.

Известно, что нефть распределена в осадочных толщах неравномерно, и это также понятно с позиций органической концепции ее образования. Исходная для нефти органическое вещество накапливалось в осадках в течение геологического времени неравномерно. Максимумам его накопления в девонских, юрско-меловых и третичных отложениях соответствуют максимальные массы образовавшихся рассеянных нефтяных углеводородов в нефте-материнских отложениях этого возраста и максимумы запасов нефти в открытых месторождениях.

Таким образом, все химические, геохимические и геологические данные с несомненностью свидетельствуют об органическом происхождении нефти. Известно, что при нагревании сапропелевых сланцев до 150-170? С начинается слабое термическое разложение термического вещества, приводящее к повышению выхода экстрактивных веществ; при 200? С их образуется заметно больше, а при 370-400? С после нагревания в течение 1 часа уже до 60-80% органического вещества сланцы переходят в растворимое состояние. Образуется много асфальтово-смолистых веществ, содержащих все основные классы нефтяных углеводородов, а также газы (СO2, Ch5, h3S) и пирогенетическая вода.

В принципе тот же самый процесс термического (или термокаталитического) разложения происходит и в природных условиях при погружении содержащих сапропелевое органическое вещество отложений под накапливающиеся над ними более молодыми осадками. Только в природных условиях он протекает крайне медленно, со скоростью погружения осадков обычно от 50-100 до 300 м/млн. лет. Опускание на глубину 2-3 км, характеризующуюся большей части залежей образовавшийся нефти и температурой до 150-160?С осуществляется за время от 10 до 60 млн. лет. Такой очень медленный природный “технологический” процесс термического превращения органического вещества с подъемом температуры на один градус Цельсия за 60-400 тыс. лет трудно себе представить, однако проведенные исследования подтверждают, что в природных условиях он действительно реализуется очень широко во многих впадинах, заполненных мощными толщами накопленных осадков. Детальные геолого-геохимические исследования позволили ученым проследить последовательные стадии этого процесса. Балансовые расчеты термического превращения сапропелевого органического вещества и процессов эмиграции нефтяных углеводородов по полученным экспериментальным данным позволили создать теоретическую количественную модель образования нефти. Главная фаза нефтеобразования характеризуется максимальной скоростью генерации нефтяных углеводородов, обычно в глубинном диапазоне 2-3 км при температуре от 80-90 до 150-160?С. При низком геотермическом градиенте, медленном нарастании температуры с глубиной главной фазы нефтеобразования реализуется в более глубокой зоне, примерно до 6-8 км. Общее количество образующихся битуминозных веществ и нефтяных углеводородов превышает 30%, а количество эмигрировавшей в пористые пласты коллекторы нефти достигает 20% от исходной массы сапропелевого органического вещества.

Всплывание нефти, вынесенной из глинистых нефте-материнских пород в водонасыщенные пористые пласты, приводит постепенно к образованию ее скоплений (залежей) в наиболее приподнятых участках пластов (на антиклинальных структурах). Процесс нефтеобразования и формирования ее залежей на этом заканчивается.

studfiles.net

Нефть живая субстанция

Бенедикт Спиноза - нидерландский философ-рационалист, натуралист, один из главных представителей философии Нового времени. Барух де Спиноза родился в семье евреев-сефардов, чьи предки после изгнания из Португалии осели в Амстердаме. В семье Михаэля и Ханны Деборы де Спиноза было пятеро детей: Исаак, Ребекка, Мириам, Барух и Габриэль. Мать очень рано умерла от туберкулёза - в 1638 году, когда Баруху было всего 6 лет. Философией Спинозы интересовались и упоминали в своих работах такие отечественные авторы как Феофан Прокопович, Александр Галич и Николай Надеждин. Влияние сочинений Спинозы выходит за пределы философии. Английская писательница Джордж Элиот сделала собственный перевод «Этики» и так же выступала против суеверий. Гёте называет Спинозу наряду с Уильямом Шекспиром и Карлом Линнеем в числе трёх личностей, оказавших сильнейшее влияние на его жизнь и творчество. Спиноза - важная историческая личность на родине в Нидерландах. Самая престижная премия в области науки названа в его честь - премия Спинозы. С пометкой «За поиск истины» он включен в 50 основных тем базовой программы по истории Canon van Nederland в нидерландских школах. Агни-йога, или Живая Этика - синкретическое религиозно-философское учение, объединяющее западную оккультно-теософскую традицию и эзотеризм Востока. Первые две книги представляют собой разрозненные дневниковые записи начала 1920-х годов, составленные Еленой Рерих в два тома: «Зов» и «Озарение». Третья книга - «Община» была издана в Урге, Монголия, в 1926 году. Это издание содержало частые упоминания о Ленине, и в ней проводились параллели между коммунистической общиной и буддийской. В Агни-йоге, также как и в теософии Е.П. Блаватской, развиты синкретические религиозно-философские воззрения, поэтому учение Рерихов считается «вдохновлённой теософией формой эзотеризма», продолжая традицию синтеза философии, науки, религии, культур Востока и Запада. «Один принцип несомненен при определении Агни Йоги - это принцип синтеза». Рериховское движение - новое религиозное движение, основой которого является религиозно-философское учение Николая и Елены Рерихов Живая этика. Движение не имеет строго организованной структуры и включает несколько различных направлений, от культурологических и гуманистически-мировоззренческих до религиозно-мистических и мистико-оккультных. Русская православная церковь относит «Живую этику» к новым религиозным движениям оккультно-теософского характера, являющегося продолжением учения Е.П. Блаватской «Тайная доктрина». Учение Живой Этики часто позиционируется её последователями как научное, например, как интегральное/синтетическое научно-философское учение или даже «наука будущего». Международный Центр Рерихов и другие рериховские организации ведут активную деятельность в направлении представления учения Живой Этики как части нового «космического мышления», «новой теории познания», при этом привлекаются метафизические и псевдонаучные идеи, которые позиционируются в качестве научных. Так, с 9 по 11 октября 2003 года в Москве в МЦР состоялась Международная конференция «Космическое мировоззрение - новое мышление XXI века», в которой приняли участие свыше 100 учёных, с 7 по 10 октября 2007 года в Москве в МЦР состоялась Международная конференция «Живая Этика и наука» с заявленной целью поиска путей взаимодействия между Живой Этикой и наукой, а в 2008 году МЦР заключил договор о творческом сотрудничестве с Институтом истории естествознания и техники им. Материя - философская категория для обозначения физической субстанции вообще, в противоположность сознанию или духу. В материалистической философской традиции категория «материя» обозначает субстанцию, обладающую статусом первоначала по отношению к сознанию: материя отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них. В эпоху первых атомистических концепций античности материя понималась как субстанция, основа всего сущего в мире, из которой «построены» все другие тела во Вселенной. Классическим выражением такого понимания материи явился атомизм Левкиппа и Демокрита. Понятие использовалось Платоном для обозначения субстрата вещей, противостоящего их идее. Атрибутами материи, всеобщими формами её бытия являются движение, пространство и время, которые не существуют вне материи. Точно так же не может быть и материальных объектов, которые не обладали бы пространственно-временными свойствами. Нефть - природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом, состоящая в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений. Относится к каустобиолитам. Подавляющая часть месторождений нефти приурочена к осадочным породам. Цвет нефти варьирует в буро-коричневых тонах, иногда она бывает чисто чёрного цвета, изредка встречается нефть окрашенная в светлый жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная, а также насыщенно-зелёная нефть. Имеет специфический запах, также варьирующий от легкого приятного до тяжелого и очень неприятного. Слово Petroleum, обозначающее нефть в английском и некоторых других языках, образовано сложением двух слов: греч. πέτρα - камень и лат. oleum - масло, т. е. буквально «каменное масло», либо напрямую от греч. πετρέλαιο - масло. Нефть - результат литогенеза. Она представляет собой жидкую гидрофобную фазу продуктов фоссилизации органического вещества в водно-осадочных отложениях. Заключающие нефть породы обладают сравнительно высокой пористостью и достаточной для её извлечения проницаемостью. Породы, допускающие свободное перемещение и накопление в них жидкостей и газов, называются коллекторами. Нефть - жидкость от светло-коричневого до тёмно-бурого цвета. Средняя молекулярная масса 220-400 г/моль. Класс углеводородов, по которому нефти даётся наименование, должны присутствовать в количестве более 50 %. Если присутствуют углеводороды также и других классов и один из классов составляет не менее 25 %, выделяют смешанные типы нефти: метано-нафтеновые, нафтено-метановые, ароматическо-нафтеновые, нафтено-ароматические, ароматическо-метановые и метано-ароматические; в них первого компонента содержится более 25 %, второго - более 50 %. Первый завод по очистке нефти был построен в России в 1745 году, в период правления Елизаветы Петровны, на Ухтинском нефтяном промысле. В Санкт-Петербурге и в Москве тогда пользовались свечами, а в малых городах - лучинами. Непосредственно сырая нефть практически не применяется. Для получения из неё технически ценных продуктов, главным образом моторных топлив, растворителей, сырья для химической промышленности, её подвергают переработке. Д. И. Нефть относится к невозобновляемым ресурсам. Разведанные запасы нефти составляют 210 млрд т, неразведанные - оцениваются в 52-260 млрд т. Цены на нефть, как и на любой другой товар, определяются соотношением спроса и предложения. Если предложение падает, цены растут до тех пор, пока спрос не сравняется с предложением. Нефть - второй студийный альбом российского рэп-исполнителя Dino MC 47, выпущеный 22 июня 2009 года. Азнаевское нефтяное месторождение открыто в 1959 году возле Азнаево, Бижбулякский район. Живая - село в республике Хорватия, в жупании Сисак-Мославина. Расположено в 8 км к северу от границы с Боснией и Герцеговиной, на автодороге D224. Железнодорожная станция на линии Загреб - Хрватска-Дубица. Расположено в междуречьи рек Уна и Сава. Впервые упомянуто в 1687 году. Живая изгородь - забор, представляющий собой посадку растений, служащую для ограждения и обрамления той или иной территории. Обычно живые изгороди состоят из деревьев или кустарников, но могут быть устроены и из травянистых растений; в качестве дополнительных растений для устройства живых изгородей могут применяться и вьющиеся растения. В ландшафтном дизайне существует несколько видов живых изгородей. Для живой изгороди наиболее пригодны местные древесные и кустарные породы, обладающие в достаточной степени способностью «куститься», не менее желательна сомкнутость корней, малое развитие боковых корней, быстрый рост и покрытие стволов, сучьев и ветвей шипами и иглами. Обрезка проводится бордюрными ножницами. Перед началом обрезки лезвия ножниц необходимо покрыть легким слоем масла, чтобы они делали чистые гладкие срезы. Подстригая верхушки низких растений, ножницы держат в перевернутом положении. «Живая Мишень» - американский сериал в жанре «боевик», основанный на одноименном комиксе от DC Comics. Премьера сериала состоялась в США - 17 января 2010 года, на канале Fox, в Канаде транслируется каналом CTV на три дня раньше американского показа. В России телесериал транслируется в дубляже с 29 марта 2012 года на телеканале РЕН ТВ по четвергам по 2 серии после полуночи. В скобках приведены имена актёров, которые дублировали сериал для «РЕН ТВ». Субстанция - то, что существует самостоятельно, само по себе, в отличие от акциденций, существующих в другом и через другое. Основная проблема чёткого определения, что такое субстанция, заключается в том, что если, например, рассматривать не просто мироздание, бытие и небытие, а вообще всё, то возникает вопрос о том, какой же неизменный основной принцип лежит в основе субстанции, из которой состоит вообще всё. Причём очевиден тот факт, что всё очень разнородно и разнообразно, но для определения этой всеобщей субстанции нужно выявить сходство между всеми разнообразными элементами этой «всеобщей субстанции». Один из подходов в философиизаключается в том, что всеобщая субстанция иерархически не подчинена единому универсальному атрибуту, но подчинена одновременно нескольким иерархически независимым друг от друга атрибутам. Латинское слово substantia - это перевод греческого слова сущность, также в латыни для обозначения сущности использовалось слово essentia. В античной философии субстанция трактуется как субстрат, первооснова всех вещей. В латинской патристике субстанция Бога противопоставлялась наличному бытию конкретных сущностей-ипостасей. Чёрная субстанция - составная часть экстрапирамидной системы, находящаяся в области четверохолмия среднего мозга. Играет важную роль в регуляции моторной функции, тонуса мышц, осуществлении статокинетической функции участием во многих вегетативных функциях: дыхании,сердечной деятельности, тонусе кровеносных сосудов. Представляет собой скопление нервных клеток. Расположена в дорсальной части ножки на границе с базальной частью среднего мозга. Substantia nigra простирается на всем протяжении ножки мозга от моста до промежуточного мозга. Люди имеют две Substantiae nigrae, по одной, на каждую сторону от средней линии мозга. Чёрная субстанции играет важную роль, благодаря ей осуществляются функции: движения глаз, она регулирует и координирует мелкие и точные движения, в частности, пальцев; координирует процессы жевания и глотания. Имеются данные о роли чёрной субстанции в регуляции многих вегетативных функций: дыхания,сердечной деятельности, тонуса кровеносных сосудов. Электростимуляция чёрной субстанции вызывает увеличение артериального давления, частоты сердечных сокращений, частоты дыхательных движений. Чёрная субстанция имеет решающее значение в развитии многих заболеваний, включая болезнь Паркинсона. В чёрной субстанции расположены тела нейронов, аксоны которых, составляющие нигростриарный путь, проходят через ножки мозга, внутреннюю капсулу и оканчиваются в неостриатуме в виде широкого сплетения терминальных микровезикул с высоким содержанием дофамина. Именно этот путь является тем местом в мозге, поражение которого приводит к формированию синдрома паркинсонизма. Химические воздействия и изменения чёрной субстанции играет важную роль в области нейрофармакологии и токсикологии. Различные соединения, такие как леводопа и МФТП используются для лечения и изучения болезни Паркинсона, а также многие другие препараты оказывают влияние на substantia nigra. Химики XVI и XVII веков достаточно часто упоминали о выделении газа при воздействии кислот на металлы. Первым собрал и исследовал выделяющийся газ Генри Кавендиш только в 1766. Будучи сторонником теории флогистона, Кавендиш сперва полагал, что этот газ, по причине его горючести и легкости, и есть чистый флогистон, однако, вскоре отказался от этой идеи. Гипотеза флогистона была первой теорией в химии и позволила обобщить множество реакций. Это было заметным шагом на пути становления химии как науки. В 1770-х годах теория флогистона была опровергнута благодаря работам Антуана Лавуазье, после которых её сменила другая - кислородная теория горения.

Деньги живая субстанция

«Живая вода». Часть I

neft.pscsv.ru


Смотрите также