Химические превращения метана и этана под действием температуры 1000-2000 К и давления 2-5 ГПа

• Автор: Колесников, Антон Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 90 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Литературный обзор.

Концепция глубинного абиогенного образования нефти и газа...

Термобарические условия мантии Земли

Окислительновосстановительные условия мантии.

Анализ теоретических работ, посвященных свойствам углеводородов при

сверхкритичсских параметрах состояния

Теоретическое моделирование СОН систем.

Диффузия водорода

Экспериментальное подтверждение образования углеводородов из неорганических

веществ в мантийных условиях.
Изотопные метки С в качестве критерия природы углеводородов
Флюидные включения в ксенолиты..
Экспериментальные исследования углеводородов при сверхвысоких термобарических
параметрах.
Этилен.
Ацетилен.
Бутадиен.
Бензол.
Полицикл и ческие ароматические углеводороды.
Превращения метана при высоких давлениях.
Цель и задачи работы.
Новизна работы.
На зашит выносятся следующие положения
Глава 2. Экспериментальная часть.
Реактивы и их квалификация.
Оборудование
Алмазная ячейка
Методика загрузки
Схема спектрального эксперимента.
Методика измерения давления
Методика измерения температуры.
Моделирование окислительно восстановительных условий.
Глава 3. Результаты и обсуждение.
Изучение спектральных свойств этана
Расшифровка спектров этана.
Спектральные свойства пропана
Расшифровка спектров пропана.
Определение путей превращения метана и этана.
1пШ наблюдения за превращениями метана
Влияние химического окружения
Превращения метана в окислительных и термобарических условиях мантии.
Конденсация этана
Выводы.
Список использованной литературы


Другим важным преимуществом этой техники является возможность наблюдать процессы тйНи в широком диапазоне температур. Глава 1. Несмотря на более чем столетний опыт добычи нефти и газа, и их краеугольное значение в современной экономике и политике, споры о происхождении углеводородов на нашей планете не утихают. На сегодняшний день существует ряд теорий, претендующих на объяснение происхождения углеводородов. Наибольшее влияние на сегодняшний день имеет теория органического происхождения нефти и газа. Современное состояние этой теории и исторические этапы ее развития можно найти в работе 1, а также в соответствующих разделах учебников нефтяной и геологической тематики, например 2, 3. Однако, несмотря на широкое признание и большое практическое значение концепции биологического нефтеобразования, существует большое количество фактов, которые не могут быть объяснены или противоречат основным положениям этой концепции. Так, невозможно объяснить корреляцию нефтяных месторождений и глубинных разломов обнаружение нефти на глубинах в . В качестве современной альтернативы органической теории происхождения углеводородов выступает быстроразвивающаяся теория глубинного неорганического происхождения нефти и газа. Советском Союзе украинские и российские ученые Э. Б. Чекалюк, Н. А. Кудрявцев, В. Б. Порфирьев, П. Н. Кропоткин, Г. Н. Доленко, В. А. Краюшкин и др. Земли. Идею неорганического образования нефти можно найти в работах А. Гумбольдта, М. Бертло и Д. И. Менделеева. Нефть и природный газ в рамках теории глубинного неорганического образования углеводородов рассматриваются в качестве продуктов мантийных превращений неорганических веществ минералов и веществ в сверхкритическом состоянии флюидов. Мигрируя по глубинным разломам, образовавшийся углеводородный флюид образует месторождение в любых породах кристаллических, вулканических, осадочных в любой структурной позиции. Процесс образования и миграции, таким образом, представляет собой часть процесса дегазации Земли, в результате которого образовались, в частности, гидросфера и атмосфера. Найти бесспорные подтверждения вышеуказанной теории непросто. Нетрадиционные с точки зрения концепции биологиЧеск0 нсфтсобразования месторождения не превышают от всех известных. Пробурить скважину на интересующую глубину не менее км пока не представляется возможным. Ксенолиты минералы, родившиеся в мантии, редко достигают поверхности. В отсутствие базовых экспериментальных данных теоретические расчеты неубедительны. Достоверное доказательство следует искать в лабораторных исследованиях. Долгое время область высоких давлений была полем деятельности исключительно ученыхфизиков. В данный момент химия сверхвысоких давлений находится в самом начале пути и доказательство возможности образования углеводородов из неорганических веществ в термобарических условиях верхней мантии можно считать главным достижением этой новой отрасли науки. Щитовая или континентальная геотермы обычно холоднее геотерм океанических. Ниже рис. Втм2 для океанической и мВтм2 для континентальной мантии 5. Современные представления о термобарических условиях Земли базируются на двух методах сейсмографии и термобарометрии минералов. Сейсмологические данные, полученные как в результате землетрясений, так и в результате человеческой деятельности используются в лабораторных экспериментах для моделирования прохождения сейсмических волн в конкретных минералах и построения соответствующих моделей строения Земли. Гсотермометрами и геобарометрами служат ксенолиты минералы мантии, попавшие на поверхность во время активной вулканической деятельности. Рисунок 1. Считается, что при температурах верхней мантии диффузия элементов между минералами происходит относительно быстро и состав пород отражает равновесное состояние. Некоторые обменные реакции минералов являются термочувствительными, другие барочувствительными 68. Неизменность состава ксенолита в ходе миграции к поверхности также является допущением, необходимым для построения температурного профиля, если для вулканического центра получен не один, а целый ряд образцов ксенолитов. ГПа, а температуры 0 К.