Физико-химические характеристики нефтебитуминозных пород месторождения Мортук тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.13 ВАК РФ

РГБ ОД

- 2 ahb 199Ьациональная академия наук

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОГО КАТАЛИЗА И ЭЛЕКТРОХИМИИ ИМ. Д. В. СОКОЛЬСКОГО

На правах рукописи

МАМОНОВА Татьяна Борисовна

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕФТЕБИТУМИНОЗНЫХ ПОРОД МЕСТОРОЖДЕНИЯ МОРТУК

(02.00.13— Нефтехимия)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

АЛМАТЫ, 1994

Работа выполнена в Казахском научно-иселздоБагйЛьскаы иксги-- у - ианзрзлькогс сырья Мшшегзрвгва гаодогли к охраны недр ?ес -¿7ус-л;шл Кззахсгак.

Г.А.Мусаеь Ы.А.Лагвеец

К.К.Надиров

31ДЩАЯ "ОРГАНИЗАЦИЙ - йнс'туг хишгаеских наук

HAH PK kü. А.Б.Бекгуроза

03КЦШ,ЛЫгЬЕ ОППОНЕНТУ : доктор химических наук, профессор Н.Ф.Носкова

кзздщаЕ химических. неук,

ьздуци;; научный согрудния. . S.С.Емельянова

£?n;iia диссертации cocí ornea "S<f " JU¿£&'juX> I9SÄT. 13 /^fe0 час. на засадайии спздиалиаироваьного совзга" Д 55.19.01 при Инсштуге органического вагализа и электрохимии Л.Б.Сокольского HAH Республики Казахстан (480IQ0, г.Алмагы, v.l.Д.А.Кунаева, 142, конференц-зал ЙОНЭ)

С диссертацией ыозено озаако^игься в библиогеке HGK3 HAH, PK Автореферат разослан " /V " fybi195ч г.

Ученый секрегарь спец:;£лкзлроЕааногр Совета Д 53.19.01.

док юр химических наук Р.Ш.Нигмекш

КДУЧНЫа РУКОВОДИЛИ: докмр технически наук каэд:!Д21 химическая наук

НА УЧлйй КОНСУЛЬТАНТ : Лгяаеваа HAH PK, докгор" хииичзсяих каук» профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Ежегодиця добычи нефти в ьшре составляв! около 15-25$ от потребностей л нефтепродуктах. Высокие тьм-пы потребления нефти л иевосполшшосгь ей запасов привели к юцу, чю в настоящее время взо шире используются "нетрадиционные" источники углеводородного сырья - нефтебитушшозные породы (1ШП), высоковязкиа нефти (ВВН), горючие сланцы, торфы и др.

Нефтебитуминозные породы представляют собой комплексное сырье, из которого можно получать широким набор готовых товарных продуктов: этилен,, пропилен, бутилен, бензол, топливный газ, моторные- и реактивные топлива, масла, элементарную серу, металлургический и топливный кокс, металлы, строительные материалы.

Яа территории Казахстана рае пол одень значительные запасы не^тебитуышюоных пород. Прогнозные ресурсы эьих полезных ископаемых по Урало-Эмбенеяоиу нефтегазаяосному району ориентировочно составляют I илрд.т. при средней битумонасыденности 5-10$. Из ил около 200 мЛн.т расположены на доступнщ глубинах, что делает возмоанш 1« открцтую добычу.

Для разработки безотходной технологии переработки НБЦ необходимо изучить свойства и состав как органической, так и минеральной его.частей. К иастоящшу времени гцкоЬ комплексный подход в изучении НБП Казахстана не проводился. Особенности залегания и состав НБП Казахстана ставят задачу детального изучения физико-химических «аракгвриссик как органической, так и минеральной сос-тавлшоцих НБП каздого иеморовдения.

Работа выполнена в соответствии с коиплексной научно-технической программой "Разработать и освоить способы и средства разведки, добычи, транспортировка'И переработки нофтсбитуминозньх пород и-високовязкюс неучей Западного Казахстана для их использования в народной хозяйства (виры)" на 1586-1990 гг., & 16-2 от 8 шала 1985 г. и Постановлением ЦК КП Казахстана и Совшша Казахской ССР от 7 шля 1987 г. за Ь,- 323 "О морах по резкому увеличению 11 1987-1990 годы строительства и ремонта автодорог, Ола -гоусгройсиа городских и сельских населенных пунктов в республике за счет более широкого использования битумосодоржащах пород".

- ч -

цель работы. Установить состав и свойства нефтебитуыиноз -¡¡цх пород иесюрондоаия Портик, одного из самых крупных из аналогичных ыасюроадений Казахстана, для доследующей разработки элективных технологий извлечения и переработки НБП. Для выполнения поставленной цеди необходимо было решить следующие задачи;

- .изучив* состав на?ивных битуцов месторождения Иортук; выявить зависимое« ыеаду свойствами битумов и глубиной их-аале-гания; установить степень преобраэованнооти и окисленном и битумов;

- исследовать физико-химические характеристики высокомолекулярных соединении (ЕЮ) битумов и высоковязких нефтей (ВВН); ."

- изучить свойства синтетической нефти, полученной из НБП терчичоск'.ш методом; -

- установить распределение иикроэлеиентов в органической и минеральной составлявшей НБП;

- изучить состав и свойства минеральной часуи НБП для разработки безотходной технологии переработки НБП.

Основные положения диссертации, вынос ниц и на защиту:

- состав и свойства органической и ыин^лыюй составляющей НБП; V

- физико-химические характеристики высокомолекулярной части (асфалыены и сколы) бигуисв и високовпзккх нефтей; .

- распределение ыикроэлеиенков иеаду органической .к «иае-ралышй частями НБП.

.' Научная новизна:

- предложен коваяексный подход в иауч-'нии'не^тебигууиноа -них пород, вклочавдий исследование органической части (природ - . ного блкума), минеральной составляющей и распределение'микро - , элементов в них;

- в результата исследования природных битумов из. лвфквби-гуминозных пород■випвлоно,• 41:0 в оаличиа ох обцчных нзфтей они характаризувтсн поыаиеаиьм содержанкой сьолг.сто-ас^альтеновых вецосвв, серы, микроэлементов, низкий-содержанием бензиновых . фракций; > , • •

- установлено, что'' выеокоцолеиуляриуа соедиисаия природных'- . битуцов (асрльтеги, смолы бензольные и спирто-банзольные) со-, деркат парафнаовьм, яа$5еиовме, ароматические структуры; раздмчт'.-.

ныв кислородсодержащие группы (квгоны, эфиры); для асфальтенон характерно наличие царбоновых кислот. Свросодеряацио соединения присутствуют в виде S* 0 групп;

- показана возможность получения из нефтебитушшозных-по -род синтетической 'нефти цетодоы термического крекинга. Установ-лано, чю синтетическая нефть, s отличие от•природного битуиа,

. содержит меньше асфадьтово-смолистых веществ, имеет низкую температуру застывания (-45°С); содеркание онеглнх фракций в ней больше, чей в природной битуне;

- впервые установлен состав глинистых минералов» входящих в нефтебитуминозные породы. Выявлены морфологические осооеннос-ги глинистых минералов;

' - применение метода териолюминесценции для изучения ИБП месторождения Мортук показало, что интенелвноегь гермолкшинесц.;и-ции выделенной из НБП минеральной части изменяется а соответст-• вии с битумонасыщенностью исходных НБП;

- установлено присутствие около 20 микроэлементов в нефти-битуминозных породах иесторокдения Иортук'; показано, что золото и платина концентрируются г асфальтово-сиолистых компонентах битумов.

Личный конкретный вклад автора» Авторш проведено экстрок-ционное разделение нефтебитуминозных пород; выделен природный битуы й минеральная часть; исследован состав природного битума методом адсорбционной хроматографии; минеральная часть разделена на глинистую я песковую составляющую. Автороы проаналпзиро -ван и обобщен-весь экспериментальный материал; даны рокоменда -ции. по использованию нефтебитуминозных пород. В лабораторных условиях совместно с к.х.н. Надировьм А.Н. подобраны условия термического крекинга НБП й получена скнтз!ичес:<ап нефть; чау -чены состав и свойства природного битум и синтетической нефти. Физико-химические характеристики природного битума и цннераль -ной составляющей исследовались в КазШСе методой РФА - к.г.-и.и. Шаповаловым D.B., к.ф.-м.ц. Кнрлченко И.В.; ДГА - й.с. Киселе -вой Н.С., н.с. Абрамовой Э.Д.; МНС - к.г.н. йщеьно В.З., лик. Гусейновой а.А.; Химически)! состав минеральной части НБП -

к.х.н. Ахмотоьой С.Д. Природные бигукы и глинистая составляющая ИБП изучались в ИОКЗ - методом ИКС н.с.Лэбинтобой Т.Д., методой электронной мькроскоппи - м.н.с, Конашко Л.В. и вед.шш. Хан Ч.Г. Содержание микроэлементов в нефгебигуминозных породах, природных битуыих и минеральной части НБП определено в ИЯФ НАН РК к.ф.-м.н. Солодухиныл В.П. и в Национальной ядерном центре (Г.Курчатов) ' с.н.с. Ильенко С.А., м.н.с. Регузовьи Е.В. Обсуждение результатов физико-химических исследовании нефтебитушшозных пород проведено, совместно.

Практическая ценность работы. На основе полученных результатов о физико-химических свойствах природного битума предложено два способа по его извлечению,- экстракционный и термический. Экстракционный способ применяют при высоком содержании в.битуье гугерооргЕшических соединений и микроэлементов-с целью, их-после-.дующего выделения и использования. При термической крекинге получаемая синтетическая нефть, газы.представляют собой сырье для нефтепереработки. Результаты исследования кикрозлеиентного и минералогического состава легли в основу'комплексной схемы перерв-.ботки нефтобитуипнозшчх пород. Данные по изучении физико-хиниче-скнх характеристик природного битума л минерально!; составляющей были использованы при разработке; проекта полупромышленной установки па переработке НБП. Результат изучения состава и свойств НБП месторождения Цортук использованы для составления'технико-экономического обоснования и сдачи его в Государственный яошь ver но запасам,

Ап|Ч)бп1.'пя р&оотм. Огдедьные каирг.алы диссертации доложены к с^сукдоны ни Исавуаоьокой кои^ороицли г.юлодкх ученых и опецшдзезов (Алматн, uai; 1950 г.), На Всесоюзно;.; семинаре "Особенности технолч.гп:: геолашчьекке меуодсь ho::ckoíj liecro-рохдеийк нефти .; гази" (Адмаги, ссш'ибрь iáSO г.), на Иехду'-народной конференции "Минеральные росурок - вакноЬагй фактор кигеграцяи Реияубзккг -Каэассган ¿> с-.хяьиу «upo^oL. эконошнш" ' (Лдмбты, октябрь IS93 г.).

- ? -

Публикация работ. Основное содержание диссертации отражено в 9 опубликованных статьях, 3 тезисах докладов, одной аналитической обзоре. Кроме того, содернание огдельнцх разделов работы выпущено в 2 научных отчетах.

Объем и структура работы. Диссергация состоит из введения, 5 глав, выводов, библиографии из 171 наименования и приложения. Работа излокона на страницах, содержит 34 рисунка и 26. таблиц. . •

Во введении обоснована актуальность гены, сформулированы цель и задачи исследования.

Первая глава представляет собой обзор отечественной и зарубежной литературы, в которой рассмотрены общие запасы нефтебигу-минозных пород в Казахстане и в мире. Приведены современные способы добычи ИБП, Освещены состав и свойства битумов и нефтей, а также методы выделения из них высокомолекулярных соединений.*

Во второй главе приведены методы выделения органической части иа нефтебитуминозных пород; схемы и описания основных экспериментальных установок; методы исследования природного битума, его хрома«графических фракций; минеральной составляющей ИБП.

Для выделения битума из НБП применяли метод горячей экстракции в аппарате Сокслега горячей смесью спирта с бензолом (1:1). Кроме этого проведено извлечение синтетической нефти из нефтеби-яумкноаншс пород на стационарной лабораторной установке термического крекинга.

Асфалыаны выделяли из битумов и ББН по видноизмененному "горячему" методу Гольде. Навеску исходного материала растворяли в ОД-крагноц объеме петролейного афира (г.кип.40-70°С). Раствор выдерживали в теином месже в течений 24' часов при комнатной температуре. Отмывку всфалыганов от масел и сиол проводили в аппарате Соколова петролейньй эфиром. По окончании экстракции ас -фалманы извлекали хлороформом. После отгона хлороформа аофаль-гоны. сушили до постоянного веса при 40-50°С.

КК-спектры в области 400-4000 см~* получены на приборе Kfi-20 в тонком слое вещества на пластинке из КВг.

■Спектры дифракции рентгеновских лучей сняты на дифрактомет-ре ДРф-2,0 и ДРФ-ЗМ на ывдноы фильтрованном излучении.

Содержание металлов а НБП, битумах и продуктах его разделе-

- в -

нпн определены нейтронио-активационным методой, который позволяет определить концентрации микроэлементов в пределах 10"^ масс.$ при относительной погрешности не более 20 относит." .

Тариогравиметрическиа исследования проводили на деривагогра-йе Л-Ю2 системы Ф.Паулин, И.Паулик и Л.Эрдей при нагреве образцов от 20 до ЮОО°С. В качества инертного вещества использовали прокалены» глинозем Д^з* • . . . • • , •

Электронномикросковические исследования.ас$алменов и глин выполнены на электронном микроскопе БМ-125-К.

Количественные соотношения иинералов определялись путем расчета под микроскопом в иммерсионных препаратах и пересчета хшш-ческих анализов на ишшрадышй состав.

в третье!: глгглв приводи вы результат по исследованию состава 5! сьсйзгз оргмютесдоя части иефгабт уыинозиих «ород. фазийо-хи-шмсьггяо хирзктернсзахл ьцдьлешивс из ио^багумиозиы* пород 0:;х,/1и5 Л1'идс«йвявнн г табл.1. Как видно из гаОлд, шгодоы экс-ч[и:из лоучеииых образцов НКП н&влекасгсг. 4,4-15,3 орган чес него ььцесавп, сбогацениого серо-, аислород- ц азсторга -аичьскйав соедипдвияш! (оодораанио % - 5 - 0,70-3,20; лЧ 0,5 -3,30-6,30). Все изучошще образцы б>,:%'\ыив налагали на иободьша глубинах, вследстьу.и чего з разной стыкии прио<5рачо.в:»ви. Окисля-Холиые процессы привели к накоплений в б иг у:.:;, а. крока г&тероэде-й.»лт гашо соадйиенвй «нелегкого л непределваого харцихсра (иолД).

Ьыдь-ленинй из ИБП битум содержит пара фино-ап&ке новые (27,845?, 00;и), ыоио-, 01:- полвцяклоароиа$ические углеьодородц (1,22 - . 17,03^; 0,5-9,75; 0,35-4,46;'' сиотвагстзенио). Для всох изученных Ом у нов характерно аничккальнсй преобладание епкрю-беиволышх и:ол (16,00-^,21^) над бешзольвшш ( 3,56-7,37®, чю подтверждаем их окисл-лший характер. Содержите а.сфадьшшв в изученных обрагцмх варьирует и ицрокнх пределах - от 1,67 до 23,50;». В со-омегси'ыш с данными пле^ен-вого и грулшього состава (табл.Г и табл.2) битуси месторождения Ыоргук бцди отиосеш нами к трем классам: аерлыаи, иадыгам, окисданшш нефгя».-'

Дтна ИК-сшктроокошш показали сходство химической структуры битуцов указаниях классов, выражцющеься в преобладании нас оде иных сурук^р х виде СИ,- СНо» СН8( ¡юлоса поглощения в облеси! 3000-2600, 1470, 1330 см"*) и групп (Ш.,, входящих в состав

Таблица I

физнко-хииичасяив характеристики бягуиов

Номера I Интервал !Зыход!Плотнос1ь ¡Кисдотвое¡Йодное ! Элементный cocías 1

скважин! залегания, ¡биту-! .20 г/е..з|число. ¡число, !____________i fl/H

и проб ! и !ма, 1J* 4>гАи !ыг КОН/г !г J7/ÍC0r¡ r { н i < 0/Н

■ ' I 1 % i i «бжфаа ! I й 1 S ! !

866/2 18,0-22,01- 15,3 1,02 3,8 4,2 ■ 82,0 11,9 0,85 3,25 6,98

866/6 37,0-43,0 5,75 - - - • 81,3 12,3 1,00 5,40 6,61

866/8 49,0-54,0 4,4 — 6,7 2,13 80,7 12,0 1,42 5,88 6,73

866/И 75,0-80,0 8,6 - 4,6 - 82,1 12,1 1,80 4,00 6,7 9

866/19 160,5-166,0 5,9 0,95 3,9 - 80,0 12,1 2,54 5,36 6,61

866/24 215,0-219,6 10,6' - : "14,4 £.16 83,0 11,7 0,70 4,60 7,09

866/27 255,0-258,0 12,0 2,15 80,4 11,8 1,50 6,30 6,81

832/3 30,0-35,0 1,01 7.8 4,89 80,43 11,97 2,34 5,26 6,72

823/11 79,0-8Г,0 . 13,9 0,99 6,8 4,05 82,00 12,97 1,20 3,83 6,32

793/12 164,0-167,5 9,6 - . 4,0 2,98 81,4 12,1 3,20 3,30 6,73

833/18 198,0-203,0 10,9 4,5 2,88 82,0 12,3 2,10 3,60 6,33

i . te i

-Ю-

I

л

а} я >ы<ш о а)

«S И

-I I о I £

0J

a

1С . I л 1ЯЯЧ RUO Я I UO m

я , л О 1 ч о о I га з И W

Ш

W

ч ф

[Ajg

|м от к

S 3 « IWO ОЯЧ s o,roî>» 14 ГО В-OOS

4

14 И <D к со к is-, a кса сго о>»

155 а,з

fq аз о-

I I <D

5

Я 51 К о|Яа о

О СцШСЭ !П|Л СО ft-»

о а ь; ННЧ и

■as«

aj гч |cvQ«ß со си я (ЗИП

3

и Si

-a S

(Ч S5

О

О oj

нтпвтюнщ с- ift -ф (Jlitifp.nHOOÖlM - -»»»»■••»к« fí^ н

нщют4-т(Чч1 м см м

VOCOIT» Ю f-l CVJ m VO с- О см

а» о- ift

OíiíU'lNIOlAif'O VD Ю •í

H Kl 1Л <í СЧ 1А CM -3" Jf

О -a- С- VO tn V-0 С\ (Ti 1ft Hin CM O-

Щ ^ 31 1Л IO tn H (M W CO

HCMN<\J(M-ï-HIO l\l äf m ■

— - — ю to О С«- fví

<м см сл г- о с-

LT> £П о

caixjvoc^iAvu-cvo «t- -5¡- LT\

н о О Р- 1В м « fj Kl И VO

^л-оэ-фнмсус- Km а

c-4T-om(OB\w а> а\ oj с-- in in vo vo f» е- u>

ш m w а н _ _

+ tu in m сл eg [> fA м

О Н « m uJ с- О- M

4- 4- 1Л tvl H (Vi CJ W W а H

Ç-IAN-»HCIS>CJ\U\ lA О 1Л 0С-М1ЛМЗМ1Л1Л M 1Г\ CM

tliniAt^^HvllJf ÍO N

см M lo «I сл

tof-oimœni <\i M 1Л

« vo - » •• с» «л <!• - см n H »t> cvi H - » » см • »

HvOMUUMvOC- H H <f

VOOHfnoOQOt^OOin — — — — - - »

-=r Ю

s _........

шмштмх^^оо o\ f-

H ft ^ t- ^ H О 00 Cy^^JMÍHtN^fjJM KY ¡O in

vovovovovovovo-^-^*^-^

VO VO VO VO VO VO VO o\ o\ <T\ o\

cooococooocQcoc-c-^t4-

длинных парафиновых цепей (полоса поглощения 730 си"* слабо выраженная). Для всех образцов характерно присутствие ароматических структур разных типов замещения (900-750 си"*) (ыоно-, би-, триаамещенные Асшзола). Во всех спектрах наблюдаются полосы поглощения в интервала 1700-1740 си"*, принадлежащие валентным колебаниям С»0 кислородсодержащих соединений. О присутствии алифатических сложных эфиров свидетельствуют полосы поглощения 1740, 1170 си-*; катоиов, альдегидов - полосы поглощения 1725, 1660, 1290 ой-1. Как видно из рис.1, интенсивная полоса поглощения 1600 си"*, принадлежащая битумам класса асфальтов, свидетельствует об обогащенностн последних ароматическими соединениями (свяэи ОС), накопление которых идет в процессе окисления биту-ков. Рассчитанныа авачения величин оптических плотностей Д^до для битумов класса асфалыов составляют 0,45-0,51, в то время как для битумов класса иальг - 0,21-0,29. В пределах изученных интервалов глубин залегания для одного и того хэ класса битумов выявлены определенные различия в содержании карбонильной группы С»0, Для битумов класса целы, величина оптической плотности Д^о изменяется от 0,37 до 0,46; для битумов класса асфальгов - от 0,60 до 0,62. Отдельные образцы битумов отличаются низким содер-аанием как срупп СвС (Д^оо" 0,16), так и С=0 (Д^од ■ 0,17) и по своим свойотваи'близки н'нефтям, что подтверждается данными элементного и группового состава (табл.1 и табл.2).

Для подтверждения донных об углеводородном составе битумов из НБП, полученных методом ИК-спектроскопии и адсорбционной хроматографии, проведено термогравиметрическсо изучение битумов. Дериватограммы для 20 образцов битуиои показали, что, в основном, они сходны. Типичная дериватограыма битума, приведенная на рис.2, характеризуется рядох эндо- и экаотермичеснкх эффектов. Эндотермический эффект (максимум ЮО°С) связан с удалением влаги из разбавителя «С- А1¿О*. Низкотемпературный экзотермический эффект 180-260°С является результатом удаления иизкокипящюс углеводородов, присутствующих в битумах в незначительных количествах.Второй экзотермический эффект на кривой ДТА (260-400°С), вероятно, обусловлен разложением углеводородов алифатического ряда. Третий эпзотермический эффект (100-600°С) может быть интерпретирован как результат термического разлоаеная нафтеновых и ароматических

CtpyKiyp.

Установлено, что битумы, залегающие на разных глубинах, от -дичаются по составу и свойствам. Преобразование битумов в залэав обусловлено различными процессами, приводящими к изменению как количества, так и состава масел, смол, асфалменов. Повышенная кислотность битума, залегающего ьблиаи поверхности, свяаана с присутствием в нем кислородсодераащих соединений кислотного>ха -ракгера, образующихся в результате окисления органических соединений под действием факторов земной поверхности (температура, радиация и др.). Увеличение содержания непредельных углеводородов в битумах, извлеченных из приповерхностных'слоев, такге связано с процессами окисления, приводящими к преобразования сгрук-туры.

В дайной главе рассмотрены физико-химические характеристики .высокомолекулярных соединений битумов (асфалыонов, смол, бвн-аольных и епирю-бонзольных).

ИК-спектроскопическоа изучение асфллыенов и смол показало, что для них характерен типичный набор полоо поглоценил метильних и мстнленовых групп (валентные и деформащюниы:'.колебания 2960, 2930, 2870, 1^65 и 13130 см""*). Появление полосы поглощений"" 1600 см-1 и триплета 875, 815 и 760 см""* свидетельствует о при -сутствии аренов. Наличие кислородных функций в асфа^ыенез связано с группами СсО, СООН и ОН алифатических киши г (полоса поглощения 1700 см_1'и размытое поглощение 320S-360Q см-21). Е КК-. спектрах спнрго-беизольнцх и бекъольшхе смол, в отличие от НК-спектров асфалыенов, отсутствует размытая :.ю::оса. поглощения 320Q-560Q Две полосы поглощения 17¿0 -л 1720 си""*и Сдебо выраненш? полооц поглощения II70-IIS0 и US0-I3I0 си""* в спектрах асфальтено^, беь.зп.лъншс и спирго-оензолына смод принадлежат Валентин колебаншш С~0 алифатических и ароматических .ujtopos, йетоноБ. Сора нходит в'структуру углеводородов в виде S'- 0 групп (полоса поглощения 1035' сц~^).

' Совокупность рентгеносгруктурных и.злектронномикроскопичес-ккх исследований позволила гттчя^ь следулицее: асфальтены, выделенные из битумов и ВВН, разделяются на два струптуриые разновидности. Первая, с расстоянием швду алифатическими цепяки 4,24,9 А; по данным элактроико.й микроскопии зги ас^лыени представ-

Устаноглоно, что концентрирование рения в битумах из ИБП Казахстана проходило неравномерно. Наиболее обогащены рением пробы с месторождений Цачгпптауской области (до 0,25 г/т). С цолью гыясненил-зависимости между содержанием рения и углеводородов различных классов проведено хроматографичеокое разделение битума на фракции. Основываясь на полученных результатах, можно цродполохцгь о существовании зависимости между содержанием рения и параф.ино-дафтеновых УБ в битумах. В асфэльтенах, в соответствии о экспериментальными паяными, содержится менее 15% рения от его количества в битума.

Распределение.металлов группы платиноидов по фракциям битума неучено но примере платины. Показано, что основная доля шш-тшгы приурочена к ее высокомолекулярным гетероорганическим компонентам - смола« и асфальтенам, где концентрируется от 16 до 30 я от 55 до 12% итого металла соответственно.

Исследогэниэ распределения золота с битумах из НГП показало, что наибольшее количество этого металла (0,26 и С,33 г/т) характерно для образцов, обогащенных оерой (2,4 и 2,1%) и кислородом (3,48 и 3,25?). С целью определения, с какой группой угловодородов овлзяно золото е битумах проредено разделение последних на узкие хроматографические фракция. Следовые концентрации золота уота-пог-ленц з па'рафино-нафтенових и монооталбароматических УВ, что нозиояно, связано с мотодикой рззделэння, поскольку в би- и гго/гацяклояроматпческих УБ содержание последнего не обнаружено. Значительная часть золота сконцентрирована в асфальтенах, спир-то-бензолышх и бензольных смолах. Длл определение о какой ^рэкцяеЛ ясфальтэнов связано-золото, проведено их экстракционное фракционирование. Для этого использовала следующий ряд растворителей: гексап, диоксан, ацетон, бензол, хлороформ. Все толучеппыо-фракции лак г з?и,цо раствора (р), тяг: и в виде осадка (о) содорлят значительное количество кислород-, серо- и азотсодержащих соединения. Наиболее, обогащены кислородом - диокоановая (5,13 п 4,8,1), бензольная (5,11 я 5.2С&) и ацетоновая (6,60 и 6,30$) фракция из раствора как для первой, так и для второй пробы. В тоже время в ацетоновой фракции (Ар) концентрируется максимальное количество золота - 28,0 и 23,С% от общего содержания в доходных асфальтенах; для бенэзльней фракции (Ер) эти значения

ниж0- 22,0 и 20,0^; для диоксановой СДр) - 17,0 и. 16,0/? соответ-" стеэнно от общего содержания в асфальтегшх. В остальных выделенных фракциях золота содержится значительно меньше. Согласно полученным результатам дифференциация асфальтенов привела к избирательному концентрированию золота в диоксановой (Др), ацетоновой (Ар) и бензольной (Бр) фракциях. Указанное выше фракции отличаются наибольшим количеотво кислорода. Основываясь и а. экспериментальных результатах, можно предполагать, что основой накопления золота в битумах является образование им с киплород -, серо- и азотсодержащими функциональными группами сложных хелатяих комплексов.

выводи

1. Изучены состав и свойства битумов из нафтебитуыиноэных пород месторождения Мортук о применением комплекса физико-химичео-ких методов исследования. Установлено, что изученные битумы гипер-генно изменены в разной степени я относятся к классам асфальтов, мальт, окисленных нефтей. Показано, что о увеличением глубины залегания ИБП закономерно уменьшается количеотво непредельных к кислородсодержащих соединений в битумах. Особенностью исследованных природных битумов яелявтся повышенное содержание смолиото-асфаль-теновых веществ, серы.

2. В результате изучения битумов и продуктов их хроматогс»!-фического разделения установлено, что выделенные битумы содержат парафино-нафтеновые ( от 28 по 57$), моно - (от 1,2 би-(от 0,5 до 9,750, полицтслоароыаткческие (от 0,4 до 4,5£) углеводороды, о также асфальтово-смолкстие компоненты. Состав асфальтенов

и смол представлен неразветвленнымл алифатическими углеводородами; ароматическими л нафтеновыми структурам разных типов замещения; кислородсодержащими соединениями, входящими в состав алифатических и ароматических эмиров, кетонов, карбопових кислот; серосодержащими соединениями.

3. Показано, что одним из перспективных способов переработки нефтебитумпнозних 'пород является термически! метод, позволяющий получить из НБП до 85,47? синтетической нефти с пониженной температурой зйстыЕания С до минус 45°С). Полученная синтетическая нефть содержит до 78,32$ легких фракций, содержание сери в нефти не превышает 0,875?.

4. При изучении минеральной составляющей НБП установлен состав глинистой части, которая представлена каолинитом, монтмориллонитом, гидрослюдой. Выявленные морфологические особенности этих минералов подтверждают преобразованный характер пород. Показана корреляционная зависимость цеяду гермоламинесцоицией минеральной части НБП-и битумонаснчеиностья'пород.

5. Методой нейтронно-активационного анализа доказано при -сутствие в НБП ряда месторождений Казахстана около 20 микроэлементов: Se, Ct., tJl, Со, Fl, So и др. Изучено их рас ~ пределение ываду органической и минеральной частью НБП. Установлено, что редкие и редкоземельные металлы, лантаноиды на 90$ от общего содержания в пефтебитумшюзной породе связаны с минеральной частью. Никель, серебро и др. металлы концентрируются в органической составлявшей (битуме).

6. В результате изучения распределения плагины и золота по фракциям биаума установлено избирательное концентрированно этих металлов в асфалыгово-смолксгых компонентах битумов. В асфальте-нах концентрируется от 55 до 72% плагина от общего содержания в исходном битуме и от 51 до 57ft золота от обцего содержания в исходном битума. Предположено образование платиной и золотом халатных комплексов с полярными гето'рооргаьиче сними соединениями битумов.

Основное содеркаипе диссертации1излоаоно в следующих работах:

I. Гауиканова И.А., Мамонова Т.Е." Исследование состава'и свойств битуцоминоральной смеси-на основе НБП месторождения Мор-тук // В сб.: Переработка минерального сырья Казахстана. Алма-Ата: КазШС, сборник научных трудов. 1989. С. 104-107.

2« Мусаев Г.А., Половая С.П., Тауаканова И.А., Мамонова Т.Б., Надиров А.Н. Исследование состава нефгебитумипозннх/иород // Особенности-технологии геохимических методов поисков месторождении нефти и,газа (Тез.докл.ишолы-соиинара). Алма-Ата: КазШС, 1990. C.6I. ...-"'"

3. Мусаев Г.А., Таумканова И.А., Мамонова Г.Б., Надиров А.П. Физико-химические характеристики природного битума и синтетической нефти из нефтебигуминозных пород Казахстана // Меавузогская конференция молодых ученых и специалистов.(Тез.докл.) .Алма-Ата : КазГУ, 1990', С. 165.

- » -

Абрамова Э.Д., Мамонова Т.Б;, Мусаев Г.А., Радченко Л.Н. Изучение термолгаминесцвнгных свойств минеральной части нефгеби-туминозиых пород Казахстана // В сб.: Экологически чистые схемы безотходной и малоотходной переработки минерального сырья с системами полного лодооборота. Алма-Ата: КазИЮ» сборник науч -них трудов. 1991. С. 89-95.

5. Надиров H.H., Мусаев Г.А., Таушканова И.А., Мамонова Т.Б., Надиров А.К. Термокаталитичоски!-! крекинг нефтебкуминозных пород U Химия твердого топлива. 1992. Ife6. С.70-73.

6. Надиров Н.К., Мусаев Г.А., Матваец U.A., Солодухин В.П., Мамонова Т.Е. О распределении металлов в нефтебйт'уыинознш: породах Зонадвого Казахстана // Комплексное использование мине -рпльного сырья. 1992. ti 8. С. 74-76.

7. Абрамова Э.Д., Мамонова Т.Б., Мусаев P.A. Терколвминес-денция минеральном часуи нефгебш'уишюзнкх пород месторождения !»ортук // Комплексное нспильзокшие минерального сырья. 1992.

t II. С. 62-65.

8. Мусаев Г.А., Надиров Н.К., Матвеец М.А., Мамонова Т.Б«, Ышишбаив U.C., Халилов У.А. Распределение рения а нефаебитумя-лизных породах Казахстана // Нефтехимия.. 1993. Т.33. к 2.

G. 169-172.

9. Шаповалов Ю.В., Иажшова Т.Е., Ujcacö Г.Л., Савченко Г.Х. О минеральном составе нефтебитуминовных пород некоторых место -рождений Западного Казахстана,// Комплексное использование ми -нерального сырья. I9S3. К С. 80-8^. ' ,

10. Мамонова Г.Б., Зиновьева Л.¡Û., Кириченко И.В., Комашко Л.В. О составе нефтебнтушшозных пород месторождения .Мортук // Б сб.: Технологшсские схемы комплексной переработки труднообо-гатимого минерального сырья. Алиаты: КазИМС, сборник научнщс i-'Рудов. 1993. С.62-67. ■ ,

11. Иусаеь Г.А., Надиров Н.К., Мамонова Т.Н., Малимбаев U.C. Распределение металлов ь нрф^еблгуминозных породах Казахстана Ц Аналитический обзор. Алматы, 1993. 51 с.

12. Мусаев Г.А., Мамонова Т.Б., Малшбаев U.C., Чердабаев Р.Т. С содержании золота в ьефгебитуминозных породах Казахстана // Докл. Нац.АН Респ.Казахстан. 1993. fc 3. С. 41-40

- 2А -

13. Иамонова Т.В., Тедгаканова И.А., Малимба^в Ы.С., Му-савв Г.А. Распределение металлов в нефтебитуминовных породах н высоковязких нефтях Казахстана // Минеральные ресурсы - вая-нойший фактор интеграции Республики Казахстан в систему мировой экономики (Тез, докл. Междутар, кокф.Алма^ц. 1993. С. Г75-Г76. " ■ ■

HQPT7K ROPHHIAFH M7HAUBHTyMHH03ZU TOJ^^o.W^^&Lncu

XHHHHIHK cwimAJUpH

HauoaoBa Tawna Eopsc-KU3M

MopifK uyfiati ttopMaaaru uyHaadBTyuHHoasu Ttpjiapjia K/pauu U3H ^scKesejpl 3ep??e.a2l. Sepirearaa cSarynaap - OTTesfai'rai; tvi-r.an^ap, ma?.?, HJtaccsapim aa«wu. HynarNJimarjojst! ny-

aapr.ta tiucyu t5X-J» aaBa oarspwa. .nsvja-

;Up nc.'j outsit (toziirytutJi GiiKucpl &:«»>•.,va:-^ r;t

c.oKs'in rccopoKypamui? 0,S « .V tfanxiviucrapu frrryaiYi.;-ch '¿•iVK-xij.nvi. !!y;:aa<Jjirfuaao3au «pjepata Kypusui XMuufwus;, »..-sep-^suiu •7fc::riapaiyp?.jEi!K, peif*r«a&u «estcfipy aalctepta ui»?Kract;we "Ursnaa^ai ".cya»J (¿anapaajiapaais trpvifasu «huh? was. II ye-rtf»iyTrpa«jpAt« HrpiKaasa suupM&xaK sctMi* >¡11x50342-»!3a-.'»:pjitu dap osisKjstrl 3s^f?a.st3t aaasrazraH Re, Pi;„ Au s»ae i>ir.'.i 6s>.ci'.ti?js^y, 0.*apjtHU dsiiyts saaa jranepaJt^H ¿sameare? apaacui.* i-ap^y aar&swj aspfrearea. ILr?»7is:-!i uaa oa*uu isacnjmaaa rya ttrpsitUiUai-'U i«u:norijeweH3eepais ¡JHSysuun «orr-priiuoioxya'ipjici soon KaJiapu - cao.iajap ague EC.jwu&ieimepjIH HlK?3plsae 2a?aiUH»uru ¡.'¿p

cestirea,

F-iiVS ICAL AND CHEMICAL CHARACTER 1 ST ICS '^.b^WMy WIRTCOK DEPOSIT • ' '

Tati ana B. Maironova Composition andproperties of oil sands of the Mortock deposit hava bean inveati^dtmi. Organic content vanes from 4,-1 tu 15,2%. According to experimental results bitumen and products frcn its cbronotcgraphic separation are represented by al iphntic aai aromatic structures, are abundant by 0, S and fl containing ccmpaunds.' It has been estafclisftsd by chemical,. mineral, termicaJ and X-ray anal is la method that unorganic part of oil sards

contains more than 20 different minerals. The distribution of Re, Pt, Au and different metalIs in bitumens and products from its chromatographic separation, inorganic part of the oil sands has been considered. The concentration Pt md Au has been found to be maximum m the tars and asphaltenas.

ТОО 600 900 1000 1103 «00 »00 нот 15П0 «ВО 1700 СИ

Рио*;1» Инфракрасна» спектра Йятум<т *во*оровлот*я Морттк, окваэтна 794; а) - проба 07, асфальт; б) - проба 14, «альта; 4 - проба 31, «сиолоп-

яал нефть.