Главная – Журналы – Поиск по журналам

В разрезе среднедевонcко-нижнефранского терригенного комплекса Ижма-Печорской впадины Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции присутствуют породы, обладающие повышенными генерационными характеристиками. В статье приводятся результаты углепетрографического анализа органического вещества пород с определением VRo, пиролитических исследований методами pyr-GC и pyr-GC/MS, изучения ИК-спектров, а также исследования кинетики образования суммы углеводородов по методу Rock-Eval и индивидуальных газов С₁-С₅ в ступенчатом пиролизе. Основными группами углеводородогенерирующих мацералов пород являются альгинит и липтинит, представленный споринитом. Особенности кинетических характеристик и химического строения ископаемого органического вещества сближают его с керогеном I типа, несмотря на относительно невысокие значения водородного индекса и результаты углепетрографических исследований. Органическое вещество пород среднедевонско-нижнефранских отложений обогащено н‑алкильными структурами и реализует свой углеводородный потенциал в виде высокопарафинистой нефти на сравнительно высоких этапах термической эволюции, при значениях EASY%Ro/EASY%RoDL около 1.2 %.

На примере Кузнецкого бассейна - одного из крупнейших угледобывающих регионов мира, выполнен комплексный анализ состава растворенного органического вещества (РОВ) в подземных водах различных гидродинамических зон и их взаимосвязи с поверхностными водами. С использованием современных аналитических методов: высокоэффективной жидкостной хроматографии для полициклических ароматических углеводородов и газовой хромато-масс-спектрометрии для н-алканов определены концентрации и соотношения полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и н-алканов. ПАУ имеют преимущественно пирогенное происхождение (сжигание угля и топлива), но в подземных водах их исходный состав значительно трансформируется. Распределение н-алканов и рассчитанные индексы (CPI, TAR, Paq) отражают смену источников: от фитопланктонных в поверхностных водах до террагенных (высшие растения, макрофиты) в глубоких горизонтах зоны замедленного водообмена. Выявлена корреляция между минерализацией вод и отношением низко- и высокомолекулярных ПАУ, что указывает на влияние ионной силы и сорбционных процессов в системе «вода–порода». Молекулярный состав РОВ – чувствительный индикатор источников загрязнения и процессов трансформации органики в антропогенно нарушенных угленосных территориях. Результаты значимы для экологического мониторинга и прогноза состояния водных экосистем.

Настоящий тематический выпуск журнала “Химия в интересах устойчивого развития” посвящен 55-летию Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН), который институт отметил в 2025 году. В предисловии описана история создания и становления ИХН СО РАН и представлены основные научные направления деятельности института.

Предложен метод гидротермального синтеза цеолитов типа пентасил (MFI или ZSM-5) с силикатным модулем 40, заключающийся в добавлении в щелочной алюмокремнегель в качестве структурообразующего компонента (темплата), наряду с гексаметилендиамином, второго структурообразователя - полианилина. Полианилин, использованный в работе, также синтезирован по авторской методике. Методами ИК-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа установлена принадлежность синтезированных цеолитов к семейству пентасил и определена степень их кристалличности, близкая к 100 %. Методом температурно-программируемой десорбции аммиака исследованы кислотные характеристики полученных цеолитных образцов и показано уменьшение силы и концентрации слабых кислотных центров по сравнению с цеолитом, синтезированным без использования полианилина. Количество сильных кислотных центров цеолитов, полученных с применением полианилина, напротив, несколько увеличилось. Установлена корреляция между кислотными свойствами цеолитов и концентрацией полианилина, добавленного в реакционную смесь в процессе синтеза. Каталитическая активность полученных цеолитных катализаторов определена в процессе облагораживания прямогонной бензиновой фракции нефти. Показано увеличение ароматизирующей активности катализаторов и октановых чисел образующихся бензинов при применении цеолитов, синтезированных с использованием двух темплатов - гексаметилендиамина и полианилина. Определен оптимальный температурный интервал процесса облагораживания прямогонного бензина, позволяющий на всех исследованных цеолитных катализаторах получить высокооктановые бензины, отвечающие современным требованиям к автомобильным бензинам по углеводородному составу и показателю октанового числа. Фракционный состав образующихся бензинов (за исключением температуры конца кипения) соответствует летней марке автомобильного бензина.

В работе исследована возможность улучшения низкотемпературных свойств летних дизельных топлив с использованием полимерных присадок. В качестве депрессоров использовались полиалкилметакрилат, сульфонат натрия и атактический полипропилен с различной степенью окисления - низкой, средней и высокой. Все полимеры применялись в виде толуольных растворов с соотношением полимер/толуол от 1 : 3 до 1 : 30 (по массе) и вводились в топливо в концентрациях 0.03-0.07 мас. %. Установлено, что эффективность композиций существенно зависит от степени разбавления полимера. Определено оптимальное соотношение полимер/толуол в диапазоне (1 : 6)-(1 : 10), обеспечивающее снижение температуры застывания до (-30)-(-33) °C по сравнению с исходными образцами топлива. Показано, что наибольшую депрессорную активность проявляют композиции на основе высокоокисленного атактического полипропилена. Максимальный результат достигнут при комбинировании продуктов плазмохимического окисления бензола и толуола с полимерами, что позволило снизить температуру застывания образцов топлива до -36.5 °C. Эффективность присадок также зависела от углеводородного состава топлива, проявляя лучшие результаты в образцах с повышенным содержанием низкомолекулярных н-алканов С₁₆-С₁₇.

Проведено исследование процесса каталитического окисления и экстракции серосодержащих соединений дизельной фракции металлосодержащими ионными жидкостями на основе бромида имидазолия (ИЖ) и солей металлов (FeCl₃, SnCl₄, ZnCl₂, СоС1₂, МnС1₂). Методом хромато-масс-спектрометрии установлен состав серосодержащих соединений и полициклических ароматических углеводородов в исходной и очищенной дизельной фракции. Определены оптимальные условия процесса окисления и экстракции: температура 30 °С, время экстракции 60 мин, молярное соотношение ИЖ / соль металла = 1 : 0.25. Более высокая степень удаления серосодержащих соединений наблюдается в системах ИЖFeCl₃, ИЖSnCl₄, ИЖZnCl₂ (80-95 %). Результаты исследования группового и индивидуального состава производных дибензотиофена показали, что по степени извлечения гомологи располагаются в ряд: дибензотиофен > триметилдибензотиофен > метилдибензотиофен > диметилдибензотиофен. Извлечение гомологов нафталина и фенантрена составляет 75-80 %.

Представлены результаты лабораторных исследований эффективности кислотной композиции ГБК-Ф для увеличения нефтеотдачи терригенных коллекторов. Эксперименты на моделях пласта с нефтью различной вязкости (месторождения Восточно-Мессояхское и Оленье) подтвердили способность состава повышать коэффициент вытеснения на 20-26 % как при низкой (22-23 °C), так и при повышенной (90 °C) температуре. Установлено, что использование композиции приводит к значительному выравниванию фильтрационных потоков в неоднородных системах. Экспериментально показано, что композиция эффективно ликвидирует водоблокирование в низкопроницаемых интервалах, увеличивая фазовую проницаемость по нефти с 0.013 до 0.357 мкм². Сделано заключение, что механизм действия композиции ГБК-Ф основан на комплексном химическом и реологическом воздействии, улучшающем фильтрационные характеристики пласта. Полученные результаты позволяют рекомендовать состав ГБК-Ф для интенсификации добычи и увеличения охвата воздействием в неоднородных терригенных коллекторах.

Проведен всесторонний анализ состава (вещественный и фракционный состав, распределение серы по компонентам и фракциям, содержание производных тиофена и пр.) жидких продуктов термического крекинга высокосернистого горючего сланца Кашпирского месторождения, показано влияние температуры и продолжительности процесса на эти параметры. Установлено, что выход жидких продуктов при температурах крекинга 425 и 450 °С возрастает с увеличением продолжительности термической обработки от 40 до 100 мин, достигая 26.40 и 23.62 мас. % соответственно, вследствие увеличения глубины деструкции керогена. Дальнейшее увеличение температуры процесса до 475 °С интенсифицирует вторичные реакции, что приводит к снижению выхода жидких продуктов и дистиллятных фракций в них. Исследовано распределение серы по дистиллятным фракциям и установлено преобладание в дизельной фракции гомологов бензо- и дибензотиофена. Показано, что при температурах крекинга 425-450 °С увеличение продолжительности процесса вызывает перераспределение серы из дизельной фракции в бензиновую на фоне роста доли гомологов тиофена, что свидетельствует о преобладании реакций деалкилирования и фрагментации сложных гетероциклических структур. При 475 °С дибензотиофен и его гомологи накапливаются в остаточной фракции (>360 °С). Полученные данные позволят улучшить понимание закономерностей термических превращений серосодержащих структурных фрагментов органического вещества высокосернистых горючих сланцев в процессе крекинга.

Представлены результаты многолетнего мониторинга восстановления экосистемы после аварийного разлива нефти на Крапивинском месторождении (Томская область) с применением методов дистанционного зондирования. В качестве интегрального показателя состояния растительного покрова использован нормализованный разностный вегетационный индекс (NDVI), рассчитанный по данным спектрорадиометра MODIS за период 2020-2025 гг. Проведен детальный анализ сезонной и межгодовой динамики индекса с выделением семи фенологических интервалов в пределах вегетационного периода. Установлено снижение среднегодового значения NDVI на 2.41 % за шестилетний период наблюдений, что свидетельствует о долгосрочном характере воздействия нефтяного загрязнения. Несмотря на отдельные периоды улучшения показателей, к 2025 г. экосистема не достигла исходного уровня продуктивности. Показана эффективность методики спутникового мониторинга для оперативной оценки состояния растительного покрова и оценки результативности рекультивационных мероприятий на нарушенных территориях.

Методом хромато-масс-спектрометрии на постпирогенных и фоновых участках степной зоны Хакасии исследован и идентифицирован состав биомолекул травянистых растений, часть из которых обладает биологической активностью. Были отмечены незначительные различия в составе ациклических соединений - н-алканов, н-альдегидов, н-алканолов и длинноцепочечных н-алканонов. Более существенные изменения наблюдаются в составе стероидов, хотя пирогенное воздействие на их состав в отдельных видах трав неодинаково и приводит наряду с различным изменением общего содержания (от снижения - в большинстве растений до повышения - в ирисе) к перераспределению доли отдельных представителей. Менее стабильными к воздействию пожара оказались стероиды с ненасыщенной (двойной) связью в 24-м положении молекулы, содержание которых в составе всех исследованных трав на постпирогенных участках ниже, чем на фоновых.