СОСТАВ УГЛЕВОДОРОДОВ И ГЕТЕРООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ОРГАНИЧЕ-СКОГО ВЕЩЕСТВА И ПРОДУКТОВ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ В СВЕРХКРИТИ-ЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ КЕРОГЕНА ГОРЮЧЕГО СЛАНЦА ЧИМ-ЛОПТЮГСКОГО МЕ-СТОРОЖДЕНИЯ
Аннотация
Приведены новые данные о химической природе органического вещества образца горючего сланца из отложений верхней юры разреза Чим-Лоптюгской площади Яренгского сланценосного района Тимано-Североуральского региона (Республика Коми) и продуктов его термического разложения в сверхкритическом потоке ароматического растворителя (бензола). Показано, что растворимое органическое вещество исследуемого образца является высокосмолистым и высокосернистым. Термолиз сланцевого материала в среде бензола при сверхкритических условиях приводит к увеличению выхода жидкого продукта за счет деструкции мостиковых (С-S) и С-С связей керогена. В составе получаемого пиролизата возрастает содержание серы и компонентов масел. По данным хроматомасс-спектрального анализа в составе масел битумоида и пиролизата присутствуют нормальные и изопреноидные алканы, полициклоалканы, моно- и полициклические ароматические углеводороды и гетероорганические соединения. Масла пиролизата отличаются наличием в составе углеводородов непредельных соединений и более широким набором серо- и кислородсодержащих структур. Идентифицированные в маслах пиролизата наборы углеводородных и гетероорганических соединений типичны для масляных компонентов нефтей, что позволяет рассматривать его как сырье для производства широкого круга горюче-смазочных материалов и ценных продуктов народно-хозяйственного значения. На основании данных о распределении углеводородов-биомаркеров и значений рассчитанных геохимических коэффициентов установлено, что накопление органического вещества исследуемого образца горючего сланца происходило в резко-восстановительной обстановке в глинистых отложениях с высоким вкладом в исходную биомассу морского фитопланктона. Невысокая термическая зрелость органического вещества свидетельствует о его высоком генерационном потенциале.
Для цитирования:
Коваленко Е.Ю., Сагаченко Т.А., Мин Р.С., Патраков Ю.Ф. Состав углеводородов и гетероорганических соединений органического вещества и продуктов термического разложения в сверхкритических условиях керогена горючего сланца Чим-Лоптюгского месторождения. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 7. С. 98-104
Литература
Nazarenko M.Yu., Kondrasheva N.K., Saltykova S.N. Prospects for the extraction and integrated use of shale oil in Russia. Gornyy Zhurn. 2016. N 2. P. 36–38 (in Russian). DOI: 10.17580/gzh.2016.02.07.
Gordadze G.N. Thermolysis of organic substance in oil-gas geochemistry. M.: IGiRGI. 2002. 336 p. (in Russian).
Burdelnaya N.S., Bushnev D.A., Mokeev M.V. Changes in the composition of bitumen extracts and chemical structure of kero-gen during hydrous pyrolysis. Geochem. Internat. 2013. V. 51. N 9. P. 738–750 DOI: 10.1134/S0016702913060037.
Bushnev D.A., Burdelnaya N.S. Modeling of oil generation by Domanik carbonaceous shale. Petroleum Chem. 2013. V. 53. N 3. P. 145-151. DOI: 10.1134/S096554411303002X.
Savel'ev V.V., Kam'yanov V.F., Golovko A.K. Relics of biolipids in kerogen of Cambrian Siberian Platform oil shale. Russ. Geolog. Geophys. 2015. V. 56. N 7. P. 1055-1064. DOI: 10.1016/j.rgg.2015.06.006.
Zverev I.V., Podgaetskii A.V., Fadeev S.A. Separation of kerogen from green river oil shale. Solid Fuel Chem. 2016. V. 50. N 4. P. 248-255. DOI: 10.3103/S0361521916040121.
Tiikma L., Johannes I., Luik H., Zaidentsal A., Vink N. Thermal dissolution of Estonian oil shale. J. Analyt. Appl. Pyrolys. 2009. V. 85. N 1-2. Р. 502-507. DOI: 10.1016/j.jaap.2008.09.009.
Patrakov Yu.F., Fedorova N.I., Pavlusha E.S. Thermal dissolution of oil shale in benzene with an ethanol additive under super-critical conditions. Solid Fuel Chem. 2011. V. 45. N 6. P. 386–392. DOI: 10.3103/S0361521911060103.
Savelev V.V., Golovko A.K., Patrakov Yu.F. Thermal degradation of vitrinites of different ranks. Solid Fuel Chem. 2013. V. 47. N 3. P. 165–170. DOI: 10.3103/S0361521913030087.
Rokosova N.N., Rokosova V.Yu., Rokosov Y.V. Hydrocarbons in the products of oxidative-hydrolytic transformation of sap-ropelites. Chem. Technol. Fuels Oils. 2016. V. 52. N 4. P. 402–408. DOI: 10.1007/s10553-016-0722-1.
Kardashev S.V., Maksimov A.L., Tarakanova A.V., Kardasheva Y.S., Anisimov A.V., Karakhanov E.A. Hydroconver-sion of kerogen-containing raw materials into synthetic crude oil. Solid Fuel Chem. 2016. V. 50. N 4. P. 232–237. DOI: 10.3103/S0361521916040054.
Fedyaeva O.N., Dubov D.Yu., Kruglyakova T.V., Vostrikov A.A., Antipenko V.R. Non-isothermal conversion of the Kash-pir sulfur-rich oil shale in a supercritical water flow. J. Supercrit. Fluids. 2016. V. 109. P. 157–165. DOI: 10.1016/j.supflu.2015.11.020.
Aliev A.M., Stepanov G.V. Investigation of the effect of pressure on the process of supercritical extraction of biologically active substances from plant raw materials. Sverkhkrit. Flyuidy: Teoriya i Praktika. 2006. V. 1. N 1. P. 101–105 (in Russian).
Valyashko V.M. Phase equilibria involving supercritical fluids. Sverkhkrit. Flyuidy: Teoriya i Praktika. 2006. V. 1. N 1. P. 10–26 (in Russian).
Brunner G. Supercritical process technology related to energy and future directions - An introduction. J. Supercrit. Fluids. 2015. V. 96. P. 11-20. DOI: 10.1016/j.supflu.2014.09.008.
Lyutoev V.P., Burtsev I.N., Saldin V.A., Golovataya O.S. ESR and IR spectroscopy of combustible shales: material composi-tion and forms of localization of heavy metals (Chim-Loptyugskoe deposit, Komi Republic). Mineralogiya tekhnogeneza. 2012. N 13. P. 115–132 (in Russian).
Ignat'ev G.V., Ivanova T.I. Elements-impurities in the fuel shales of the Chim-Loptyugskoye deposit of the Mezen basin. Vestn. In-ta Geologii Komi Nauch. Tsentra UrO RAN. 2013. N 11 (227). P. 30–33 (in Russian).
Bushnev D.A., Burtsev I.N., Valyaeva O.V., Petrovskiy I.A., Ignat'ev G.V., Burdel'naya N.S. Investigation of the composi-tion of pyrolyzate resins of Jurassic shales from well 356 Chim-Loplyugskaya. Vestn. In-ta Geologii Komi Nauch. Tsentra UrO RAN. 2014. N 9 (237). P. 15–19 (in Russian).
Li M.W., Yao H.X., Stasiuk L.D., Fowler M.G., Larter S.R. Effect of maturity and petroleum expulsion on pyrrolic nitrogen compound yields and distribution in Duvernay Formation petroleum source rocks in central Alberta, Canada. Organic Geochem. 1997. V. 26. N 11–12. Р. 731–744. DOI: 10.1016/S0146-6380(97)00053-3.
Patrakov Yu.F., Pavlusha E.S., Fedorova N.I., Strizhakova Yu.A. Composition of the products of the supercritical benzene extraction of combustible shale from the Kashpirskoe deposit. Solid Fuel Chem. 2008. V. 42. N 2. P. 65–67. DOI: 10.3103/S0361521908020018.
Sergun V.P., Kovalenko E.Yu., Sagachenko T.A., Min R.S. Low-molecular-mass asphaltene compounds from Usa Heavy oil. Neftekhimiya. 2014. V. 54. N 2. Р. 83–87 (in Russian). DOI: 10.1134/S096554411402008X.
