СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ АСФАЛЬТЕНОВ НЕФТЕЙ НАФТЕНОВОГО И АРОМАТИЧЕСКОГО ТИПОВ
Аннотация
Исследованы продукты окислительной деструкции асфальтенов нафтеновой нефти Русского месторождения и ароматической нефти Новопортовского месторождения перекисью водорода в присутствии уксусной кислоты. Установлено, что асфальтены нефти нафтенового типа содержат окклюдированных соединений в два раза больше, чем асфальтены нефти ароматического типа. По данным ИК-спектроскопии в структуре соединений, окклюдированных асфальтенами нефтей обоих типов, присутствуют алифатические, ароматические и кислородсодержащие фрагменты. Соединения, окклюдированные асфальтенами нефти нефтенового типа, характеризуются более высоким условным содержанием ароматических структур, а соединения, окклюдированные асфальтенами нефти ароматического типа, более высоким условным содержанием алифатических фрагментов и фрагментов, содержащих сульфоксидную группу. В составе соединений, окклюдированных асфальтенами нефтей обоих типов, идентифицированы н-алканы, стераны, гопаны и н-алкановые кислоты в форме метиловых эфиров. С использованием геохимических коэффициентов установлено, что окклюзия асфальтенами нефтей обоих типов происходила в восстановительных условиях осадконакопления, но на разных стадиях преобразования органического вещества. С использованием методов РФА и СГА показано, что удаления окклюдированных соединений приводит к изменению состава и структуры асфальтеновых компонентов. В результате реакции окисления снижается молекулярная масса асфальтенов и меняется характер распределения гетероатомов. Более компактными становятся кристаллоподобные пачечные образования в макромолекулярной структуре асфальтенов и уменьшаются размеры их усреднённой молекулы за счет снижения в их составе количества структурных блоков, количества нафтеновых и ароматических колец в нафтеноароматической системе и числа атомов углерода в парафиновых фрагментах.
Для цитирования:
Остапенко Д.В., Чешкова Т.В., Сагаченко Т.А., Мин Р.С. Структурная организация асфальтенов нефтей нафтенового и ароматического типов. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 8. С. 92-100. DOI: 10.6060/ivkkt.20256808.10t.
Литература
Ali M.F., Siddiqui M.N., Al-Hajji A.A. Structural studies on residual fuel oil asphaltenes by RICO method. Petrol. Sci. Technol. 2004. V. 22. P. 631–645. DOI: 10.1081/ LFT-120034205.
Cheshkova T.V., Sergun V.P., Kovalenko E.Y., 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. N 9. P. 7971–7982. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.9b00285.
Snowdon L.R., Volkman J.K., Zhang Z., Tao G., Liu P. The organic geochemistry of asphaltenes and occluded biomarkers. Organic Geochem. 2016. V. 91. P. 3-15. DOI: 10.1016/j.orggeochem.2015.11.005.
Cheng B., Zhao Ji., Jang Ch., Tian Y., Liao Z. Geo-chemical Evolution of Occluded Hydrocarbons inside Geomacromolecules: A Review. Energy Fuels. 2017. V. 31. N 9. P. 8823-8832. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.7b00454.
Ganeeva Y.M., Barskaya E.E., Okhotnikova E.S., Yusupova T.N. Features of the composition of compounds trapped in asphaltenes of oils and bitumens of the Bavly oil field. Energy Fuels. 2021. V. 35. N 3. P. 2493-2505. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.0c03022.
Pan Y., Liao Y., Zheng Y. Effect of biodegradation on the molecular composition and structure of asphaltenes: Clues from quantitative Py–GC and THM–GC. Org. Geo-chem. 2015. V. 86. P. 32-44. DOI: 10.1016/j.orggeochem.2015.06.002.
Cheshkova T.V., Ostapenko D.V., Sagachenko T.A., Min R.S. The composition of compounds occluded by asphaltenes of oils of various chemical nature. Zhurn. Sib. Feder. Un-ta. Khim. 2024. V. 17. N 4. P. 539-545 (in Russian). DOI: 10.15372/CSD2024545.
Ostapenko D.V., Cheshkova T.V., Sagachenko T.A., Min R.S. The composition of compounds occluded by asphaltenes of heavy oils. KhIUR. 2024. V. 2. P. 174-180 (in Russian). DOI: 10.15372/KhUR2024545.
Kashirtsev V.A. Hydrocarbons occluded by asphaltenes. Russ. Geol. Geophys. 2018. V. 59. N 8. P. 975-982. DOI: 10.1016/j.rgg.2018.07.017.
Zhao J., Liao Z.W., Zhang L.H., Creux P., Yang C.P., Chrostowska A., Zhang H.Z., Graciaa A. Comparative studies on compounds occluded inside asphaltenes hierarchically released by increasing amounts of H2O2/CH3COOH. Appl. Geochem. 2010. V. 25. N 9. P. 1330-1338. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2010.06.003.
Borisov D.N., Foss L.E., Shabalin K.V., Musin L.I., Musin R.Z. Oxidative cleavage of asphaltenes under mild conditions. Chem. Technol. Fuels Oils. 2019. V. 55. N 5. P. 552-556. DOI: 10.1007/s10553-019-01065-x.
Kovalenko E.Y., Sagachenko T.A., Min R.S., Ogorodnikov V.D., Perevezentsev S.A. Peculiarities of com-position and structure of asphaltene components of bituminous oils. Khim. Tverd. Topliva. 2023. V. 2-3. P. 35-40 (in Russian). DOI: 10.31857/S0023117723020081.
Peng P., Morales-Izquierdo A., Lown E.M., Strauaz O.P. Rutheniumions catalyzed oxidation of an immature asphaltene: structural features and biomarker distribution. Energy. 1999. V. 13. N 1. P. 248-265. DOI: 10.1021/EF980235K.
Kayukova G.P., Mikhailova A.N., Kosachev I.P., Morozov V.I., Eskin A.A. Effect of the natural minerals py-rite and hematite on the transformation of Domanik rock organic matter in hydrothermal processes. Petrol. Chem. 2019. V. 59. N 1. P. 24-33. DOI: 10.1134/S0965544119010080.
Tian Y.K., Zhao J., Yang C.P., Liao Z.W., Zhang L.H., Zhang H.Z. Multiple – soursed features of marine oils in the Tarim Basin, NW China-Geochemical evidence from occluded hydrocarbons inside asphaltenes. J. Asian Earth Sci. 2012. V. 54-55. P. 174-181. DOI: 10.1016/j.jseaes.2012.04.010.
Gordadze G.N., Giruts M.V., Koshelev V.N., Yusupova T.N. Distribution Features of Biomarker Hydrocarbons in Asphaltene Thermolysis Products of Different Fractional Compositions (Using as an Example Oils from Carbonate Deposits of Tatarstan Oilfields). Petrol. Chem. 2015. V. 55. N 1. P. 22-31. DOI: 10.1134/S0965544115010053.
Cheshkova T.V., Sagachenko T.A., Min R.S., Kovalenko E.Y. Biogenic oxidation of tar-asphaltene components of heavy oil. Message 1. Asphaltenes. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 11. P. 110-118 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20236611.12t.
Cheshkova T.V., Sagachenko T.A., Min R.S., Kovalen-ko E.Y. Biogenic oxidation of tarasphaltene components of heavy oil. Message 2. Resins. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 11. P. 119-125 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20236611.13t.
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.
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.
