X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Нефть – это природная жидкая смесь разнообразных углеводородов с небольшим количеством других органических соединений; ценное полезное ископаемое, залегающее часто вместе с газообразными углеводородами (попутные газы, природный газ)^[1].

На сегодняшний день существует множество гипотез образования нефти. Из всех существующих гипотез можно выделить основные: органическую и неорганическую. К органической гипотезе происхождения нефти относится:

Теория животного происхождения.

Теория растительного происхождения.

Теория смешанного растительного и животного происхождения.

К неорганической гипотезе происхождения нефти относится:

Карбидная теория.

Космическая теория.

Учёные до сих пор ведут споры о способе образования нефти и не пришли к общему мнению.

Биогенное происхождение нефти подразумевает возникновение её из органического вещества осадочных субаквальных отложений. Характер этого процесса явно стадийный. Сторонники биогенной теории уверены, что нефть - продукт, получившийся посредством превращения из органического вещества. Это остатки животного и растительного мира в осадочных отложениях.^[3]

Я попытаюсь подтвердить биогенную теорию рассматривая искусственную нефть. Но перед этим хочу рассказать о каждой теории по подробнее.

Теория животного происхождения: Данная теория была предложена немецкий ученый Карлом Энглером в 1888 году. Исходным материалом для опытов Карл Энглер взял сельдевый жир. В перегонном аппарате Края при давлении в 10 атмосфер и при температуре в 400 градусов Цельсия, он перегнал около 500 кг рыбьего жира, в результате чего получилось масло, горючие газы и вода, а также жир и разные кислоты. После очистки серной кислотой и последующей нейтрализации масло было подвергнуто дробной разгонке. В его низших фракциях оказались главным образом предельные углеводороды от пентана до нонана включительно. Из фракций, кипящих выше 300 градусов Цельсия был выделен парафин с температурой плавления в 49-51 градус Цельсия. Кроме того, были получены смазочные масла, в состав которых входили олефины, нафтены и ароматические углеводороды, но в весьма небольших количествах. Продукт перегонки жиров под давлением по своему составу отличался от природных нефтей. Энглер дал ему название “протопетролеум”^[2].

Теория растительного происхождения: Роль растений в образовании каменных углей в настоящее время является общепризнаной. Однако о роли растений в образовании нефти есть много неясного, но тем не менее устанавливается генетическое родство углей и нефти. Уже считается в настоящее время твёрдо установленным, что эти два вещества, являются членами одного и того же ряда, известного под именем битумов или еще более общим названием каустобилитов. Отсюда возникает вопрос такого рода: если уголь, один из важнейших представителей каустобилитов образовался из растений, то почему не предположить, что нефть тоже образовалась из растений, правда другого характера и состава и при других отличных условиях. Попытки объяснить происхождение нефти из растений возникли давно. Еще в 1866 году Лео Лескере считал, что пенсильванская нефть произошла из морских водорослей. Был создан ряд гипотез, различающихся друг от друга главным образом исходным материнским материалом, из которого предполагалось происхождение нефти. Были выдвинуты следующие основные предположения. Нефть могла произойти: а) из ископаемых углей, б) из наземных растений, в) из морских водорослей и вообще морских растений и г) из диатомовых водорослей^[2].

Теория смешанного растительного и животного происхождения: Данная теория иначе называется сапропелевой. Сапропель - илистое отложение перегнивших остатков растений и животных на дне озёр, болот. Также иногда её называют теорией или гипотезой Потонье. Если признавать, что сущность этой теории является отличие исходного материала других теорий, то может быть такое название имело бы основание, ибо Потонье, был первый, видевший в сапропелях первичный материнский материал для нефти^[2].

На основании этих теорий можно сделать вывод, что ученые 19 века уже пытались создать искусственную нефть, конечно, не так удачно, как современные учёные но всё же. Современным ученым всё-таки удалось создать искусственную нефть.

Как сообщают учёные из Pacific Northwest National Laboratory (Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория): “Мы нашли несколько методов создания искусственной нефти:

Первый метод заключается в переработке водорослей, наша команда инженеров разработала технологический процесс, позволяющий перерабатывать водоросли в нефть”. Исследователи из PNNL подвергают биомассу (см. рис. 1) воздействию воды с температурой 350 градусов Цельсия и под давлением около 200 атм. В процессе гидротермального сжижения и каталитической термальной газификации исходное сырье преобразуется в:

сырую нефть

чистую воду

топливный газ

питательные вещества (такие как азот, фосфор и калий).^[4]

Рис 1. Паста из водорослей.

Второй метод позволяет получить не совсем нефть. Его конечным результатом получается горючая маслянистая жидкость напоминающая нефть. Учёные Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории назвали этот метод “Гидротермальным сжижением” исходным материалом которого являются биологические отходы человеческой жизнедеятельности. Каждый день мы производим около 129 млн. м³ сточных отходов. Учёные PNNL выяснили, как превратить их в топливо. После увлажнения шлам подается в систему гидротермального сжижения. Технология имитирует процесс, который проходит при создании сырой нефти Землёй. Шлам под давлением до 700 кг / м2 и температурой до 300 градусов Цельсия в течение нескольких минут подвергается гидротермальному сжижению, пройдя этот процесс возникает биотопливо. Биотопливо может быть усовершенствовано, до сырой нефти.^[4]

Также в подтверждение своих слов привожу схему образования нефти. На рис.2 изображена схема процесса образования нефти. Процесс образования нефти начинается с лигнинов, углеводов, белков и липидов на стадии диагенеза (первые десятки или сотни метров) идёт их разложение, полимеризация, конденсация и трансформация, пройдя четыре этих этапа образуются, фульвовые кислоты, гуминовые кислоты, гумин и хемофоссилии в совокупности, называемые “Современный осадок”. Далее из первых трёх образуется кероген, из хемофоссилий образуются углеводороды. И тут на стадии катагенеза (глубины более 1000 м) начинается главная фаза нефтеобразования идёт высвобождение захваченых молекул и термальное разложение керогена, идёт разрушение углеводородов с низким и средним молекулярным весом. Финальная стадия, это метагенез на этой стадии образуется остаточный углерод, метан и легкие углеводороды.^[1]

Рис.2. Преобразование органического вещества в источники углеводородов на разных стадиях литогенеза.

Вывод: Учёным удалось создать искусственную нефть в лабораторных условиях используя водоросли как исходный материал о чём говорил Лео Лескере и также используя биологические отходы жизнедеятельности человека это является основным доводом того что нефть образовалась биогенным путём. Также еще одним доказательством данной теории является то, что геологоразведка введется согласно биогенной теории и достаточно успешно.

Список литературы

Б. Тиссо, Д. Вельте. Образование и распространение нефти. Издательство “Мир”, Москва, 1981 год – 497 стр.
Губкин И. М. Учение о нефти. Издательство “Наука”, Москва, 1975 год - 385 стр.
http://fb.ru/article
https://www.pnnl.gov

Научный руководитель - Погребная Ирина Алексеевна Канд. Пед. наук Доцент кафедры нефтегазовое дело.

Код для цитирования: Скопировать