Металлопорфириновые комплексы нефтей и биогенное происхождение нефти

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

кафедра геология месторождений нефти и газа

Курсовая работа

Металлопорфириновые комплексы нефтей и биогенное происхождение нефти

Выполнил ст. гр. ГЛ-20-01 Гайфуллин Дамир

Научный руководитель: Максимова Т.М.

Дата сдачи:__________

Дата защиты:___________

Оценка:___________

г. Уфа

2022

Содержание

Введение.3

1. Металлопорфириновые комплексы нефтей 4

1.1.Метод извлечения порфиринов из нефти 6

2.Теории биогенного происхождения нефти8

2.1.Абиогенное происхождение нефти.10

2.2.Теория животного происхождения нефти.12

2.3.Теория растительного происхождения нефти13

2.4.Теория смешанного происхождения нефти.13

Заключение.16

Список использованной литературы.17

Введение

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).

Сырая нефть - довольно сложный природный органический продукт, который считается источником энергии и сырьем нефтехимического производства.

Порфириновые комплексы являются представителями малоизученных  компонентов нефти. Наличие в нефти множества месторождений комплексов металлов,  в особенности ванадия, значительно снижает эксплуатационные свойства нефтепродуктов и усугубляет экологическую обстановку. Это определяет важность проблемы очищения от металлов нефти.

Из 1000 разновидных органических соединений, обнаруженных в нефти, важное место имеют тетрапиррольные пигменты (TПП) – соединения, близкие геминам и хлорофиллам, которые выполняют важные задачи и функции живых систем. В нефтях ТПП они присутствуют в форме металлопорфиринов.

На сегодняшний день существует множество гипотез образования нефти. Из всех существующих гипотез мы рассмотрим гипотезу биогенного происхождения нефти.

1. Металлопорфириновые комплексы нефтей

Металлопорфириновые комплексы нефти, соединения, образующиеся путем замены одного или двух атомов водорода в N—H группах молекул порфирина катионами металлов. Основная молекула порфирина - порфин, структура из четырех пиррольных колец. В природне порфирины имеют заместители: метиловая, этиловая, виниловая группы, остаток уксусной и пропионовой кислот.

В природе известны комплексы железа (гемоглобин) и магния (хлорофилл) с порфирином. Порфирины вдобавок содержатся в перьях птиц, раковинах моллюсков, нефти, битуме и органических окаменелостях.

Нефть характеризуется наличием в структуре двух никель и ванадиевых комплексов. Никель-порфириновые комплексы - твердые вещества тёмно-красного цвета.

К тому же, содержание ванадия в очень вязких нефтях и  битумах достигла того, что эти зарождения можно рассматривать как сырьевые источники ценных металлов. Основными характеристиками порфиринов нефтяных металлов являются, во-первых, то, что ванадий в ванадиевых порфиринах токсичен  для каталитического использования на нефтеперерабатывающих заводах. Во-вторых, содержание ванадия сопоставимо, а в некоторых случаях и выше, чем в рудах, добываемых в промышленных масштабах. Поскольку это руда, извлечение ванадия из нефти может быть выгодным.

Основные факторы, определяющие набор порфириновых комплексов, являются, во-первых, количество и состав металлов, присутствующих в осадке, и, во-вторых, термодинамическая и кинетическая обстановка других металлопорфиринов в геологических обстановках. Образование металлических комплексов требует эффективного переноса ионов металла, что накладывает ограничения на тип металлопорфиринов в месторождении. Было показано, что катионы никеля и катионы ванадия имеют самые высокие энергии стабилизации лигандов в плоскоквадратной и октаэдрической системах и наиболее благоприятные электронные конфигурации для комплексообразования с тетрапирролом. Металлопорфирины в сравнении с другими органическими лигандами образуют самые прочные из известных комплексов. Они классифицируются как Сверхпрочные комплексы.