«Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина»

К ВОПРОСУ ОБРАЗОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ НЕФТИ ИЗ БИОМАССЫ БАКТЕРИЙ

УДК: 579.22:579.66:547.912
DOI: -

Авторы:

¹ Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) им. И.М. Губкина, 119991, г. Москва, Ленинский просп., д. 65, корп. 1

Ключевые слова: происхождение нефти, нефтяные углеводороды, бактерии, прокариоты, термолиз, термокатализ, протоадамантаны, протодиамантаны, адамантаны, диамантаны

Аннотация:

Проведен анализ соединений нативной биомассы, а также продуктов термолиза и термокатализа биомассы хемоорганогетеротрофных бактерий Pseudomonas aeruginosa RМ и Arthrobacter sp. RV. В растворимой части биомассы нами идентифицированы предельные н -алканы преимущественно с нечетным числом атомов углерода в молекуле (С₇-С₁₇) и имеющие на один атом углерода больше соответствующие им непредельные н -жирные кислоты (С₈-С₁₈), а также высокомолекулярные н -алканы с четным числом атомов углерода в молекуле состава С₂₂, С₂₄, С₃₀, С₃₂. Оба штамма синтезируют непредельный нерегулярный изопренан - сквален (2,6,10,15,19,23-гексаметилтетракоза-2,6,10,14,18,22-гексаен). Высказано предположение, что причиной превалирования н-алканов с нечетным числом атомов углерода в слабозрелых нефтях является не только декарбоксилирование соответствующих кислот, но и бактериальный синтез. В продуктах термолиза и термокатализа нерастворимой части биомассы указанных штаммов бактерий идентифицированы те же углеводороды-биомаркеры, которые находятся и в нефтях - н -алканы, изопренаны С₁₃-С₂₀, в том числе изопренан регулярного состава С₁₇, который практически отсутствует во всех нефтях мира, а также стераны и терпаны. В продуктах термолиза обоих штаммов бактерий наблюдается превалирование н-алканов с нечетным числом атомов углерода в молекуле ( н -С₉, н -С₁₁, н -С₁₅ и н -С₁₇), в то время как в термокатализатах - с четным ( н -С₁₆, н -С₁₈ и н -С₂₀). Распределение регулярных стеранов С₂₇-С₂₉ напоминает таковое в морских нефтях, генерированных в глинистых толщах, тогда как величина отношения адиантана к гопану (Г₂₉/Г₃₀) характерна для органического вещества, генерированного в карбонатных толщах. В продуктах термолиза нерастворимой части бактерий генерируются протоадамантаны и протодиамантаны, а в продуктах термокатализа с алюмосиликатом еще и адамантаны С₁₀-С₁₃ и диамантаны С₁₄-С₁₆. Высказано предположение, что одним из возможных путей образования углеводородов алмазоподобного строения в нефтях может быть каталитическое преобразование биомассы бактерий.

Список литературы:

1. Сергеев В.Н., Нолл Э.Х., Заварзин Г.А. Первые три миллиарда лет жизни: от прокариот к эвкариотам//Природа. — 1996. — № 6. — С. 54.
2. Тиссо Б.П., Вельте Д.X. Образование и распространение нефти. — М.: Мир, 1981. — 504 с.
3. Петров Ал.А., Абрютина Н.Н. Изопреноидные углеводороды нефти// Успехи химии. — 1989. — Т. LVIII. — Вып. 6. — С. 983.
4. Петров Ал.А. Нефти ранних этапов генерации//Геология нефти и газа. — 1988. — № 10. — С. 50.
5. К вопросу поисков залежей нефти с применением прямых геохимических методов/ Г.Н. Гордадзе, Е.Б. Грунис, А.В. Соколов, Г.В. Русинова, Т.И. Гордадзе/Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. — 2004. — № 4. — С. 54.
6. Гордадзе Г.Н. Термолиз органического вещества в нефтегазопоисковой геохимии. — М.: ИГиРГИ, 2002. — 336 с.
7. Образование нефтевытесняющих соединений микроорганизмами из нефтяного месторождения Дацин (КНР)/Т.Н. Назина, Д.Ш. Соколова, А.А. Григорьян, Я.Ф. Сюэ, С.С. Беляев, М.В. Иванов//Микробиология. — 2003. — Т. 72. — 206 с.
8. Добровольская Т.Г., Скворцова И.Н., Лысак Л.В. Методы определения и идентификации почвенных бактерий. — М.: МГУ, 1990. — 72 с.
9. Петров А.А. Углеводороды нефти. — M.: Наука, 1984. — 263 с.
10. Петров А.А. Геохимическая типизация нефтей// Геохимия. — 1994. — № 6. — 876 с.
11. Гордадзе Г.Н., Гируц М.В., Кошелев В.Н. Органическая геохимия углеводородов: Учебн. пособие для вузов: В 2 кн. — М.: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина: Кн. 1, 2012. — 392 с.; Кн. 2, 2013. — 303 с.
12. Терпаны и стераны в углях различных генетических типов Сибири/В.А. Каширцев, В.И. Москвин, А.Н. Фомин, О.Н. Чалая//Геология и геофизика. — 2010. — Т. 51. — № 4. — 383 с.
13. Биомаркеры в продуктах пиролиза асфальтенов древних нефтей восточной Сибири индикаторы условий формирования нефтематеринских отложений/В.Н. Меленевский, А.Э. Конторович, В.А. Каширцев, Н.С. Ким//Нефтехимия. — 2009. — Т. 49. — № 4. — 1 с.
14. Гордадзе Г.Н., Арефьев О.А. Адамантаны генетически различных нефтей//Нефте-химия. — 1997. — Т.37. — № 5. — С. 387.
15. Гордадзе Г.Н. Геохимия углеродов каркасного строения (обзор)//Нефтехимия. — 2008. — Т. 48. — № 4. — 243 с.
16. Идентификация триамантанов в нефтях/М.В. Гируц, Ч.М. Бадмаев, О.Г. Эрдниева, О.А. Стоколос, В.Н. Кошелев, Г.Н. Гордадзе//Нефтехимия. — 2012. — Т. 52. — № 2. — 83 с.
17. Идентификация тетрамантанов в нефтях/М.В. Гируц, Н.Б. Дербетова, О.Г. Эрдниева, О.А. Стоколос, В.Н. Кошелев, Г.Н. Гордадзе// Нефтехимия. — 2013. — Т. 53. — № 5. — С. 323.
18. Биомаркеры и адамантаны в нефтях из сеноманских отложений севера западной сибири/В.А. Каширцев, И.И. Нестеров, В.Н. Меленевский, Е.А. Фурсенко, М.О. Казаков, А.В. Лавренов//Геология и геофизика. — 2013. — Т. 54. — № 8 — 1227 с.
19. Гордадзе Г.Н., Русинова Г.В. Диамантаны состава С14—С15 в органическом веществе кристаллического фундамента//Геохимия. — 2004. — № 11. — С. 1228.
20. Гируц М.В., Гордадзе Г.Н. Генерация адамантанов и диамантанов в результате термического крекинга полярных компонентов нефтей разного генотипа//Нефтехимия. — 2007. — Т. 47. — № 1. — 1 с.
21. Гируц М.В., Русинова Г.В., Гордадзе Г.Н. Генерация адамантанов и диамантанов из высококипящих насыщенных фракций нефтей разного генотипа в присутствии кислотных катализаторов//Нефтехимия. — 2005. — Т. 45. — № 3. — С. 167.
22. Гируц М.В., Русинова Г.В., Гордадзе Г.Н. Генерация адамантанов и диамантанов в результате термического крекинга высокомолекулярных насыщенных фракций нефтей разного генотипа //Нефтехимия. — 2006. — Т. 46. — № 4. — С. 251.
23. Гордадзе Г.Н., Гируц М.В. Синтез углеводорода ряда адамантана и диамантана путем высокотемпературного крекинга высокомолекулярных н-алканов//Нефтехимия. — 2008. — Т. 48. — № 6. — 412 с.