БИОГЕННОЕ ОКИСЛЕНИЕ СМОЛИСТО-АСФАЛЬТЕНОВЫХ КОМПОНЕНТОВ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ. СООБЩЕНИЕ 2. СМОЛЫ
Аннотация
С использованием комплекса физико-химических методов исследования (элементный анализ, ИК-спектроскопия, селективная химическая деструкция сульфидных и эфирных связей, хроматомасс-спектрометрия) изучено влияние биогенного окисления тяжелой высоковязкой нефти Ашальчинского месторождения аборигенной почвенной микрофлорой (лабораторный эксперимент) на состав и структуру ее смолистых компонентов. Установлено, что в процессе биодеградации в структуре смолистых веществ тяжелой высоковязкой нефти снижается доля алкильных фрагментов, возрастает условное содержание ароматических фрагментов и кислородсодержащих структур. Биодеструкция смол тяжелой нефти сопровождается изменением качественного и молекулярного состава соединений, связанных в их структуре через сульфидные и эфирные мостики. Среди соединений, идентифицированных в продуктах химической деструкции смол биодеградированной нефти, ниже доля ароматических углеводородов и выше относительное содержание гетероорганических соединений. Стабильным остается преобладание насыщенных углеводородов. В процессе биодеградации наиболее заметно изменяется молекулярный состав связанных н-алканов, н-алкилбензолов и нафталинов. Среди алканов, определенных в продуктах химической деструкции смол биодеградированной нефти, ниже относительное содержание углеводородов линейного строения, в составе которых выше доля высокомолекулярных соединений и гомологов с четным числом атомов углерода, среди нафталинов ниже относительное содержание наименее устойчивых к микробиальному окислению гомологов С0, С1 и С2 и выше доля гомологов С3 и С4. Моноалкилбензолы смол подвержены биоокислению во всем диапазоне числа атомов углерода. Полученная информация позволяет более детально оценить влияние процесса биодеградации на состав и структуру смол тяжелой высоковязкой нефти.
Для цитирования:
Чешкова Т.В., Сагаченко Т.А., Мин Р.С., Коваленко Е.Ю. Биогенное окисление смолисто-асфальтеновых компонентов тяжелой нефти. Сообщение 2. Смолы. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 11. С. 119-125. DOI: 10.6060/ivkkt.20236611.13t.
Литература
Acevedo S., Castillo J. Asphaltenes: Aggregates in terms of A1 and A2 or island and archipielago structures. ACS Omega. 2023. N 8. P. 4453−4471. DOI: 10.1021/acsomega.2c06362.
Fang P., Wu J., Chen F., Wang Y., Wang X., Liu K., Zhou M. The hysteresis of asphaltene-trapped saturated hy-drocarbons during thermal evolution. Fuel. 2022. V. 329. P. 125374–125384. DOI: 10.1016/j.fuel.2022.125374.
Antipenko V.R., Fedyaeva O.N., Vostrikov A.A., Grin՚ko A.A. Structural group characteristics of resins and asfphaltenes of high-sulfur natural asphaltite and products of its conversion in supercritical water. Petrol. Chem. 2020. V. 60. N 6. P. 668–674. DOI: 10.1134/S096554412006002X.
Korneev D.S., Pevneva G.S., Golovko A.K. Thermal transformations of asphaltenes in heavy oils at a temperature of 120 °C. Zhurn. Sibir. Fed. Univ. Khimiya. 2019. N 12. P. 101–117 (in Russian). DOI: 10.17516/1998-2836-0110.
Filatov D.A., Gulaya E.V., Svarovskaya L.I., Altunina L.K. Biochemical oxidation of high-viscosity oil by indige-nous soil microflora. Petrol. Chem. 2013. V. 53. N 1. P. 59–64. DOI: 10.1134/S0965544113010040.
Filatov D.A., Krivtsov E.B., Sviridenko N.N., Golovko A.K., Altunina L.K. Microbial oxidation of high-viscous oil and its high-molecular heterorganic compounds in soil. Biotekhnol. 2014. N 4. P. 74–82 (in Russian).
Filatov D.A., Kopytov M.A., Ovsyannikova V.S., Elchaninova E.A. Microbiological oxidation of high viscosity bitumen in soil. Euras. Chem.-Technol. J. 2018. V. 20. N 2. P. 159–168. DOI: 10.18321/ectj692.
Miller V.K., Ivanova L.V., Mansur G., Uertas Budilova S.K., Koshelev V.N., Primerova O.V. The structural fea-tures of resins and asphaltenes of crude oils from Udmurtia oilfields. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 10. P. 113–118 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216410.6370.
Filatov D.A., Krivtsov E.B., Sviridenko N.N., Golovko A.K., Altunina L.K. Biogenic oxidation of the high-viscosity oil the Ashal’chinskoe field hetero compounds. Petrol. Chem. 2017. V. 57. N 8. P. 649–656. DOI: 10.1134/S0965544117080059.
Bogomolov A.I., Gaile A.A., Gromova V.V. Chemistry of oil and gas. L.: Khimiya. Leningr. otd-nie. 1981. 358 p. (in Russian).
Strel'nikova E.B., Serebrenikova O.V., Ryabova N.V. Classification of jurassic oils from southeastern West Siberia by IR data. Petrol. Chem. 2008. V. 48. N 6. P. 420–427. DOI: 10.1134/S0965544108060030.
Kayukova G.P., Mikhailova A.N., Kosachev I.P., Morozov V.I., Eskin A.A. Effect of the natural minerals pyrite and hematite on the transformation of Domanik rock organic matter in hydrothermal processes. Petrol. Chem. 2019. V. 59. 24–33. DOI: 10.1134/S0965544119010080.
Peng P., Morales-Izquierdo A., Hogg A., Strausz O.P. Molecular Structure of Athabasca Asphaltene: Sulfide, Ether, and Ester Linkages. Energy Fuels. 1997. V. 11. N 6. P. 1171–1187. DOI: 10.1021/ef970027c.
Cheshkova T.V., Sergun V.P., Kovalenko E.Yu., Gerasimova N.N, Sagachenko T.A., Min R.S. Resins and Asphaltenes of Light and Heavy Oils: their Composition and Structure. Energy Fuels. 2019. V. 33. P. 7971–798. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.9b00285.
Sergun V.P., Kovalenko E.Yu., Sagachenko T.A., Min R.S. Low-molecularmass asphaltene compounds from Usa heavy oil. Petrol. Chem. 2014. V. 54. N 2. P. 83–87. DOI: 10.1134/S096554411402008X.
Tarasevich B.N. IR spectra of the main classes of organic compounds. M.: MGU. 2012. 54 p. (in Russian).
Peters K.E., Walters C.C., Moldovan J.M. The Biomarker Guide. Cambridge: Cambridge University Press. 2005.
Rowland S.J., Alexander R., Kagi R.I., Jones D.M. Microbial degradation of aromatic components of crude oils: A comparison of laboratory and field observations. Organic Geochem. 1986. V. 9. P. 153–161. DOI: 10.1016/0146-6380(86)90065-3.
Fishe S.J., Alexander R., Kagi R.I. Biodegradation of alkylnaphthalenes in sediments adjacent to an off-shore petroleum production platform. Polycycl. Arom. Comp. 1996. V. 11. 1–4. DOI: 10.1080/10406639608544647.
Filatov D.A., Kopytov M.A., Ovsyannikova V.S., Elchaninova E.A. Оxidation of a mixture of polyaromatic hy-drocarbons by a mixed culture of hydrocarbon-oxidizing microorganisms. Euras. Chem.-Technol. J. 2021. V. 23. N 1. P. 59–65. DOI: 10.18321/ectj1034.
