Химия и технология нефти и газа

ХИМИЯ 

И ТЕХНОЛОГИЯ НЕФТИ 

И ГАЗА

С.В. Вержичинская, Н.Г. Дигуров, С.А. Синицин

3-е издание, исправленное и дополненное

Допущено Министерством образования и науки Российской Федерации 

в качестве учебного пособия для студентов образовательных учреждений 

среднего профессионального образования

Москва                                        202ИНФРА-М

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Вержичинская С.В.

В31 
 
Химия и технология нефти и газа : учебное пособие / С.В. Вержичин-

ская, Н.Г. Дигуров, С.А. Синицин. — 3-е изд., испр. и доп. — Москва : 
ФОРУМ : ИНФРА-М, 2024. — 416 с. — (Среднее профессиональное 
образование).

ISBN 978-5-91134-512-7-0 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-013576-2 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-102368-6 (ИНФРА-М, online)

В учебном пособии рассмотрены вопросы химического состава нефтей 

и газов, механизмы основных химических реакций их переработки, теоре-
тические основы технологических процессов, типичные технологические 
схемы, оборудование и методики его технологического расчета и подбора. 
Даны понятия о проектировании установок, рассказано о применении ин-
формационных технологий при расчетах и проектировании, об общезавод-
ских хозяйствах нефтеперерабатывающих заводов.

Пособие предназначено для учащихся средних специальных учебных 

заведений, изучающих дисциплину «Химия и технология нефти и газа», 
также может быть полезно бакалаврам, обучающимся по направлению 
«Химическая технология», и специалистам, работающим в области неф-
тепереработки.

УДК 54(075.32)

ББК 24я723

ISBN 978-5-91134-512-7-0 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-013576-2 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-102368-6 (ИНФРА-М, online)

© Вержичинская С.В., Дигуров Н.Г., 

Синицин С.А., 2007, 2009, 2014

© ФОРУМ, 2007, 2009, 2014

УДК 54(075.32)
ББК 24я723
 
В31

Р е ц е н з е н т ы:

Ю.П. Сучков — доцент кафедры «Химическая технология основно-

го органического и нефтехимического синтеза» Российского химико-
технологического университета имени Д.И. Менделеева; 

Б.П. Туманян — профессор кафедры «Технология переработки 

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

Îò àâòîðîâ

Îáðàçîâàíèå ñîâðåìåííîãî õèìèêà-òåõíîëîãà â îáëàñòè íåô-
òåïåðåðàáîòêè äîëæíî áàçèðîâàòüñÿ íà çíàíèÿõ õèìèçìà è ìåõà-
íèçìîâ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé ïðåâðàùåíèé âåùåñòâ, âõîäÿùèõ â
ñîñòàâ íåôòåé è ãàçîâ, õèìè÷åñêîé òåðìîäèíàìèêè è êèíåòèêè
ýòèõ ïðîöåññîâ, ôèçè÷åñêèõ îñíîâ ïðîöåññîâ ìàññî- è òåïëîîá-
ìåíà, ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ è ðàñ÷åòà àïïàðàòîâ íåô-
òåïåðåðàáîòêè, ñîâðåìåííûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ ñõåì; íà ïîíÿòèè
î ïðîåêòèðîâàíèè íåôòåïåðåðàáàòûâàþùèõ ïðåäïðèÿòèé è ïðè-
ìåíåíèè äëÿ ýòîãî ñîâðåìåííûõ èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé.
Ó÷åáíîå ïîñîáèå íàïèñàíî ñîòðóäíèêàìè Ðîññèéñêîãî õèìè-
êî-òåõíîëîãè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà èì. Ä.È. Ìåíäåëååâà ñ ó÷åòîì
îïûòà êóðñîâ, ÷èòàåìûõ áàêàëàâðàì è èíæåíåðàì ïî ñïåöèàëü-
íîñòè «Õèìè÷åñêàÿ òåõíîëîãèÿ ïðèðîäíûõ ýíåðãîíîñèòåëåé è
óãëåðîäíûõ ìàòåðèàëîâ».

Ââåäåíèå

Ñ äàâíèõ âðåìåí ÷åëîâåê äîáûâàë èç íåäð Çåìëè ïðèðîäíûå
ãîðþ÷èå èñêîïàåìûå (óãîëü, íåôòü, ãàç). Ñ ðàçâèòèåì õèìè÷å-
ñêîé ïðîìûøëåííîñòè, ýíåðãåòèêè, òðàíñïîðòà îñîáîå çíà÷åíèå
ïðèîáðåëè äîáû÷à è ïåðåðàáîòêà íåôòè è ãàçà ñ öåëüþ ïîëó÷å-
íèÿ ìíîãèõ âåùåñòâ, íåîáõîäèìûõ â íàðîäíîì õîçÿéñòâå.
Ìåñòîðîæäåíèÿ íåôòè è ãàçà ðàñïîëîæåíû ïðàêòè÷åñêè íà
âñåé òåððèòîðèè íàøåé ñòðàíû, íî áîëåå âñåãî èìè áîãàòà Çàïàä-
íàÿ Ñèáèðü. Îñíîâíûå ñàìûå èíôîðìàòèâíûå ìåòîäû ðàçâåäêè
íåôòÿíûõ ìåñòîðîæäåíèé — ãåîëîãè÷åñêèå, ãåîôèçè÷åñêèå è ãåî-
õèìè÷åñêèå, îñíîâàííûå íà èçó÷åíèè ñòðóêòóðû è õàðàêòåðà çà-
ëåãàíèÿ ãîðíûõ ïîðîä, èõ ýëåêòðîïðîâîäíîñòè è ìàãíèòíûõ
ñâîéñòâ, õèìè÷åñêîì è ìèêðîáèîëîãè÷åñêîì àíàëèçàõ ïðîá ïîä-
çåìíûõ âîä è ãðóíòîâ. Äîáû÷ó íåôòè îñóùåñòâëÿþò èç íåôòÿíûõ
ïëàñòîâ ñ ãëóáèíû äî 7000 ì è áîëåå, âñêðûòûõ ïðè ïîìîùè áóðî-
âûõ ñòàíêîâ. Ïðè ïðîâåäåíèè áóðîâûõ ðàáîò øèðîêî ïðèìåíÿåò-
ñÿ äâóõñòâîëüíîå áóðåíèå, ò. å. áóðåíèå îäíîâðåìåííî äâóõ ñêâà-
æèí ñ îäíîé áóðîâîé âûøêè. Èç ñêâàæèíû íåôòü ïîñòóïàåò íà
ñòàáèëèçàöèþ, ãäå èç íåå âûäåëÿåòñÿ ãàç, êîòîðûé ïîäàåòñÿ íà ãà-
çîïåðåðàáàòûâàþùèé çàâîä. Ýêñïëóàòàöèÿ ãàçîâûõ ñêâàæèí ïî
òåõíîëîãèè ðàçðàáîòêè àíàëîãè÷íà ôîíòàííîìó ñïîñîáó íåôòåäî-
áû÷è. Ïðèðîäíûé ãàç è ãàçû ãàçîêîíäåíñàòíûõ ìåñòîðîæäåíèé
ïîñëå äîáû÷è ïîäàþòñÿ íà ãàçîïåðåðàáàòûâàþùèé çàâîä. Íåôòü è
ãàçîâûé êîíäåíñàò ãàçîêîíäåíñàòíûõ ìåñòîðîæäåíèé ïîñòóïàþò
íà íåôòåïåðåðàáàòûâàþùèé çàâîä.
Áàçèðóåòñÿ õèìè÷åñêàÿ òåõíîëîãèÿ íåôòè è ãàçà íà ïðîöåñ-
ñàõ ôèçè÷åñêîãî ðàçäåëåíèÿ êîìïîíåíòîâ íåôòè è ãàçà, èõ õèìè-
÷åñêèõ ïðåâðàùåíèÿõ. Ïåðâûì ýòàïîì ðàáîòû ñ íåôòüþ ÿâëÿåòñÿ
åå ïîäãîòîâêà, çàêëþ÷àþùàÿñÿ â îáåçâîæèâàíèè è îáåññîëèâà-
íèè, ò. å. óäàëåíèè âîäû è ðàçëè÷íûõ ñîëåé. Äàëåå ñëåäóåò åå
ðàçäåëåíèå íà ôðàêöèè. Âíà÷àëå âûäåëÿþò áåíçèíîâóþ ôðàê-
öèþ, çàòåì ñâåòëûå äèñòèëëÿòû (êåðîñèí, äèçåëüíîå òîïëèâî) è
ìàçóò. Ìàçóò ðàçäåëÿþò íà ôðàêöèè ïîä âàêóóìîì íà âàêóóìíûå
ôðàêöèè: âàêóóìíûé ãàçîéëü è ãóäðîí. Ðàçäåëåíèå íåôòè íà

ôðàêöèè (ðåêòèôèêàöèÿ) ÿâëÿåòñÿ ôèçè÷åñêèì ýòàïîì ïåðåðà-
áîòêè íåôòè.
Äàëåå íà÷èíàåòñÿ ñîáñòâåííî õèìè÷åñêàÿ ïåðåðàáîòêà íåô-
òè. Ñëåäîâàòåëüíî, íà ïåðâûé ïëàí âûõîäÿò ïðåäñòàâëåíèÿ î õè-
ìè÷åñêîé ïðèðîäå è ñîñòàâå íåôòè è ãàçà, èõ ïîâåäåíèå ïðè ïî-
âûøåííûõ òåìïåðàòóðàõ è äàâëåíèè. Ýòîìó â ïîñîáèè ïîñâÿùå-
íî íåñêîëüêî ãëàâ.
Ñîâðåìåííûå ïðîöåññû ïåðåðàáîòêè íàïðàâëåíû íà èñïîëü-
çîâàíèå áîãàòåéøåãî õèìè÷åñêîãî ïîòåíöèàëà íåôòè, îáóñëîâ-
ëåííîãî øèðîêèì ãðóïïîâûì ñîñòàâîì óãëåâîäîðîäîâ è ãåòåðîà-
òîìíûõ ñîåäèíåíèé. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ íóæíûõ îðãàíè÷åñêèõ âå-
ùåñòâ, ïîâûøåíèÿ êà÷åñòâà ìîòîðíûõ òîïëèâ è èõ î÷èñòêè îò
âðåäíûõ ïðèìåñåé â ïðîìûøëåííîñòè íåôòÿíûå ôðàêöèè è èí-
äèâèäóàëüíûå óãëåâîäîðîäû ïîäâåðãàþò òåðìè÷åñêîìó (òåðìè-
÷åñêèé êðåêèíã, ïèðîëèç, êîêñîâàíèå), òåðìîêàòàëèòè÷åñêîìó
(êàòàëèòè÷åñêèé êðåêèíã, êàòàëèòè÷åñêèé ðèôîðìèíã, èçîìåðè-
çàöèÿ, àëêèëèðîâàíèå) âîçäåéñòâèþ è ãèäðîãåíèçàöèè (ãèäðî-
êðåêèíã, ãèäðîî÷èñòêà).
×àùå âñåãî ïðÿìîãîííûå íåôòÿíûå ôðàêöèè (òîïëèâíûå
ôðàêöèè) íåëüçÿ ñðàçó èñïîëüçîâàòü íà òðàíñïîðòå, òàê êàê îíè
ÿâëÿþòñÿ íèçêîêà÷åñòâåííûìè, ñ áîëüøèì ÷èñëîì âðåäíûõ (íà-
ïðèìåð, ñåðíèñòûõ) ñîåäèíåíèé. Êðîìå òîãî, ïðÿìîãîííûå íåô-
òÿíûå ôðàêöèè îáëàäàþò íèçêèì îêòàíîâûì ÷èñëîì. Ïîýòîìó
ïîñëå ðåêòèôèêàöèè áåíçèíîâûå ôðàêöèè ïîñòóïàþò íà ðèôîð-
ìèíã, ãäå ïðîèñõîäèò ïðåâðàùåíèå ïàðàôèíîâûõ è íàôòåíî-
âûõ óãëåâîäîðîäîâ â àðîìàòè÷åñêèå. Êåðîñèíîâóþ è äèçåëüíóþ
ôðàêöèè ïîäâåðãàþò ãèäðîî÷èñòêå îò ãåòåðîàòîìíûõ ñîåäèíåíèé
(îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé, ñêåëåò ìîëåêóëû êîòîðûõ, ïîìèìî
àòîìîâ óãëåðîäà, ÷àùå âñåãî ñîäåðæèò àòîìû O, N è S). Âàêóóì-
íûé ãàçîéëü, ãóäðîí è ìàçóò, ñîäåðæàùèå çíà÷èòåëüíîå êîëè÷å-
ñòâî àðîìàòè÷åñêèõ óãëåâîäîðîäîâ, ïîñòóïàþò íà óñòàíîâêè êàòà-
ëèòè÷åñêîãî êðåêèíãà, ãèäðîêðåêèíãà è êîêñîâàíèÿ.  ðåçóëüòàòå
ïîëó÷àåòñÿ íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî ñâåòëûõ íåôòåïðîäóêòîâ è ãà-
çîâ, à òàêæå ìîæåò îáðàçîâûâàòüñÿ òâåðäûé ìàòåðèàë, íàçûâàå-
ìûé êîêñîì.
Èçîìåðèçàöèÿ è àëêèëèðîâàíèå ñëóæàò äëÿ ïåðåðàáîòêè ãà-
çîâ è íèçêîìîëåêóëÿðíûõ æèäêèõ óãëåâîäîðîäîâ äëÿ ïîëó÷åíèÿ
âûñîêîîêòàíîâûõ òîïëèâ è èõ êîìïîíåíòîâ.
 íåôòåïåðåðàáîòêå ñóùåñòâóþò òðè îñíîâíûõ ñïîñîáà ïåðå-
ðàáîòêè íåôòè: ïî òîïëèâíîìó, ìàñëÿíîìó è íåôòåõèìè÷åñêîìó
âàðèàíòó.  ïåðâîì ñëó÷àå îñíîâíûì ïðîäóêòîì ÿâëÿåòñÿ òîïëè-

Ââåäåíèå
5

âî, âî âòîðîì — ìàñëà è ñìàçî÷íûå ìàòåðèàëû, â òðåòüåì — ñû-
ðüå äëÿ íåôòåõèìè÷åñêîãî ñèíòåçà. Ïðîèçâîäñòâî ìàñåë è ïàðà-
ôèíîâ èìååòñÿ íå íà êàæäîì çàâîäå, ÷òî îáóñëîâëåíî êà÷åñòâîì
ïåðåðàáàòûâàåìîé íåôòè. ×òîáû ïîëó÷èòü âûñîêîêà÷åñòâåííûå
ìàñëà, íåîáõîäèìî âàêóóìíûå ôðàêöèè íåôòè íàïðàâèòü íà óñ-
òàíîâêè ýêñòðàêöèè è äåïàðàôèíèçàöèè äëÿ âûäåëåíèÿ áàçîâûõ
ìàñåë, êîòîðûå çàòåì ñìåøèâàþò ñ ïðèñàäêàìè, ïîëó÷àÿ òîâàð-
íûå ñìàçî÷íûå ìàñëà.
Âñå õèìè÷åñêèå ïðîöåññû ïåðåðàáîòêè íåôòè ñâÿçàíû ñ ïå-
ðåðàñïðåäåëåíèåì âîäîðîäà ìåæäó ìîëåêóëàìè óãëåâîäîðîäîâ.
Ýòî ìîæåò áûòü âûðàæåíî ñîîòíîøåíèåì Í/Ñ â ìîëåêóëàõ óãëå-
âîäîðîäîâ. Ïðè ïîâûøåííûõ òåìïåðàòóðàõ â ïðèñóòñòâèè êàòà-
ëèçàòîðà èëè áåç íåãî óãëåâîäîðîäû ðàñïàäàþòñÿ íà ñîñòàâëÿþ-
ùèå. Îäíà ÷àñòü èç íèõ îáîãàùåíà âîäîðîäîì, äðóãàÿ îáåäíåíà
èì. Òàêèì îáðàçîì, ïðè òåðìè÷åñêîé èëè òåðìîêàòàëèòè÷åñêîé
ïåðåðàáîòêå ñûðüÿ ïîëó÷àþòñÿ óãëåâîäîðîäû ñ ðàçëè÷íûì ñîîò-
íîøåíèåì Í/Ñ. Ðåàêöèè óãëåâîäîðîäîâ ñ âîäîðîäîì ïðèâîäÿò ê
ðîñòó ñîîòíîøåíèÿ Í/Ñ â ïðîäóêòàõ èõ ïåðåðàáîòêè. Ñëåäîâà-
òåëüíî, åñëè â ðåàêöèîííóþ çîíó ââîäèòü âîäîðîä, òî ìîæíî èç
òâåðäûõ âåùåñòâ, áîãàòûõ àðîìàòè÷åñêèìè ñîåäèíåíèÿìè (óãîëü,
êîêñ è ïð.), ïîëó÷èòü íàáîð óãëåâîäîðîäîâ, ïî ñâîåìó ñîñòàâó
áëèçêèé ê ñîñòàâó èñõîäíîé íåôòè èëè íåôòÿíûõ ôðàêöèé. Òàê,
îïåðèðóÿ îòíîøåíèåì Í/Ñ äîâîëüíî ëåãêî âûáðàòü ïóòè ïåðåðà-
áîòêè ñûðüÿ è ïîíÿòü ñóòü ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ íà íåôòå-
ïåðåðàáàòûâàþùåì çàâîäå.
Êîëè÷åñòâåííîå îïèñàíèå òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ íàøëî
ñâîå îòðàæåíèå â ãëàâàõ ïîñîáèÿ, ïîñâÿùåííûõ ïðîåêòèðîâàíèþ
è ðàñ÷åòó íåôòåõèìè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ (ìàññî- è òåïëîîá-
ìåííûå àïïàðàòû, ïå÷è, ðåàêòîðû è ïð.).
Çíàíèå òàêèõ ðàçäåëîâ íàóêè, êàê âûñøàÿ ìàòåìàòèêà, ïðî-
öåññû è àïïàðàòû, êîëëîèäíàÿ, îðãàíè÷åñêàÿ è íåîðãàíè÷åñêàÿ
õèìèÿ ïîìîæåò ÷èòàòåëþ ëó÷øå ïîíÿòü èçëàãàåìûé ìàòåðèàë.

6
Ââåäåíèå

1. ÕÈÌÈß ÍÅÔÒÈ È ÏÐÈÐÎÄÍÎÃÎ ÃÀÇÀ

Íåôòü è ãàç — ýòî ïðèðîäíûå ãîðþ÷èå èñêîïàåìûå. Ê ïðè-
ðîäíûì ãîðþ÷èì èñêîïàåìûì îòíîñÿòñÿ âñå íàõîäÿùèåñÿ â çåì-
íîé êîðå îðãàíè÷åñêèå ìàòåðèàëû, êîòîðûå ìîãóò ñëóæèòü èñ-
òî÷íèêîì òåïëîâîé ýíåðãèè.
Ðàññìîòðèì ñîîòíîøåíèå ðàçëè÷íûõ ïðèðîäíûõ ãîðþ÷èõ èñ-
êîïàåìûõ â çåìíîé êîðå (â % ìàñ.):

Óãëè è ñëàíöû . . . . . . . . . . . . . . . 95,8
Òîðô . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,4
Íåôòü. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,7
Ãàç ïðèðîäíûé . . . . . . . . . . . . . . . 0,1

Èç ïðèâåäåííûõ äàííûõ ñòàíîâèòñÿ î÷åâèäíûì, ÷òî íåôòè
íà Çåìëå çíà÷èòåëüíî ìåíüøå, ÷åì óãëåé. Ñëåäîâàòåëüíî, óñëî-
âèÿ, áëàãîïðèÿòíûå äëÿ îáðàçîâàíèÿ íåôòè è ãàçà, âîçíèêàëè â
ïðèðîäå ãîðàçäî ðåæå, ÷åì äëÿ îáðàçîâàíèÿ óãëåé.

1.1. Òåîðèÿ ïðîèñõîæäåíèÿ íåôòè

Íåôòü — ïðèðîäíàÿ äèñïåðñíàÿ ñèñòåìà æèäêèõ óãëåâîäîðî-
äîâ, â êîòîðîé ðàñòâîðåíû ãàçîîáðàçíûå è òâåðäûå âåùåñòâà.
Íàðÿäó ñ óãëåâîäîðîäàìè, â íåôòè ïðèñóòñòâóþò ãåòåðîîðãàíè-
÷åñêèå ãåòåðîàòîìíûå ñîåäèíåíèÿ, ñîäåðæàùèå, ïîìèìî óãëåðî-
äà è âîäîðîäà, àçîò, ñåðó, êèñëîðîä è äðóãèå ýëåìåíòû.
Èíûìè ñëîâàìè, íåôòü — ýòî øèðîêèé êîìïëåêñ ãàçîîáðàç-
íûõ, æèäêèõ è òâåðäûõ óãëåâîäîðîäíûõ ñîåäèíåíèé.
Îñíîâíîé òðóäíîñòüþ, ñòîÿùåé ïåðåä èññëåäîâàòåëÿìè ïðî-
èñõîæäåíèÿ «ïðèðîäíîé íåôòè», ÿâëÿåòñÿ íåäîñòàòîê ïðÿìûõ è
óáåäèòåëüíûõ ôàêòîâ åå îáðàçîâàíèÿ — îòñóòñòâèå â íåé ñàìîé
îñòàòêîâ èñõîäíîé îðãàíè÷åñêîé òêàíè. Èññëåäîâàòåëü ìîæåò
ëèøü îïåðèðîâàòü ïðåäïîëîæåíèÿìè è êîñâåííûìè ôàêòàìè,
÷òî äîïóñêàåò èõ ðàçëè÷íîå òîëêîâàíèå. Áîëüøèíñòâî ãåîëîãîâ

ïîääåðæèâàþò ãèïîòåçó îá îáðàçîâàíèè íåôòè èç æèâîé ìàòå-
ðèè.  çàùèòó ãèïîòåçû íåîðãàíè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ íåôòè
òàêæå ìîæíî ïðèâåñòè âåñêèå ñîîáðàæåíèÿ êàê ãåîëîãè÷åñêîãî,
òàê è õèìè÷åñêîãî õàðàêòåðà.
 ñîâðåìåííîì íàó÷íîì ìèðå ñóùåñòâóþò äâå îñíîâíûå ãè-
ïîòåçû î ïðîèñõîæäåíèè íåôòè. Ðàññìîòðèì êàæäóþ èç íèõ â
îòäåëüíîñòè.
Ñóùíîñòü áèîãåííîé (îðãàíè÷åñêîé) òåîðèè çàêëþ÷àåòñÿ â ñëå-
äóþùåì. Âñå ãîðþ÷èå óãëåðîäèñòûå èñêîïàåìûå (íåôòü, ãàç,
óãîëü, ãîðþ÷èå ñëàíöû) ÿâëÿþòñÿ ãåíåòè÷åñêè ðîäñòâåííûìè îá-
ðàçîâàíèÿìè. Âñå îíè âîçíèêëè èç îòìåðøèõ îñòàòêîâ æèâûõ îð-
ãàíèçìîâ, îáèòàâøèõ íà Çåìëå â ðàçíûå ãåîëîãè÷åñêèå ýïîõè. Èñ-
òî÷íèêîì îáðàçîâàíèÿ íåôòè ÿâëÿþòñÿ îðãàíè÷åñêèå îñòàòêè
ïðåèìóùåñòâåííî íèçøèõ ðàñòèòåëüíûõ (ïëàíêòîí, âîäîðîñëè
è äð.) è æèâîòíûõ îðãàíèçìîâ (ðà÷êè, áàêòåðèè è äð.), îáèòàâøèõ
â òîëùå âîäû è íà äíå âîäîåìîâ. Ïîä äåéñòâèåì îêðóæàþùåé ñðå-
äû âîäîåìîâ ïðîèñõîäèëî ðàçëîæåíèå îòìåðøèõ îðãàíèçìîâ.
 ðåçóëüòàòå íåôòü ñîäåðæèò ñîåäèíåíèÿ ñ óíàñëåäîâàííîé ñòðóê-
òóðîé èñõîäíîãî ðàñòèòåëüíîãî ìàòåðèàëà è ñîåäèíåíèÿ, ïîëó-
÷åííûå â ðåçóëüòàòå åãî äàëüíåéøèõ ïðåâðàùåíèé.
Âïåðâûå ãèïîòåçà îá îðãàíè÷åñêîì ïðîèñõîæäåíèè íåôòè
áûëà âûñêàçàíà Ì. Â. Ëîìîíîñîâûì åùå â 1763 ã. Ïî ìíåíèþ
Ì. Â. Ëîìîíîñîâà, íåôòü îáðàçîâàëàñü ïîä âîçäåéñòâèåì «ïîä-
çåìíîãî îãíÿ íà îêàìåíåëûå óãîëüÿ», â ðåçóëüòàòå ÷åãî âîçíèêëè
àñôàëüòû, íåôòè è «êàìåííûå ìàñëà».
Ïîçæå áûëî ïðîâåäåíî ìíîæåñòâî ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðàáîò
â ïîäòâåðæäåíèå ýòîé ãèïîòåçû. Â 1932 ã. È. Ì. Ãóáêèí, êàçà-
ëîñü áû, îêîí÷àòåëüíî ñôîðìóëèðîâàë ïîëîæåíèÿ î áèîãåííîì
ïðîèñõîæäåíèè íåôòè.  êà÷åñòâå èñõîäíîãî âåùåñòâà äëÿ îáðà-
çîâàíèÿ íåôòè îí ðàññìàòðèâàë ñàïðîïåëü. Ñàïðîïåëü — îðãàíè-
÷åñêèå èëû, ñîñòîÿùèå èç ðàçëîæèâøèõñÿ îñòàòêîâ ïðåèìóùåñò-
âåííî íèçøèõ âîäîðîñëåé è ìèêðîîðãàíèçìîâ âîäîåìîâ. Ïî
ìåðå ïîãðóæåíèÿ ñàïðîïåëåâîãî ïëàñòà, îáîãàùåííîãî îðãàíè÷å-
ñêèìè îñòàòêàìè, â ãëóáèíó çåìíûõ íåäð â íåì âîçðàñòàþò äàâ-
ëåíèÿ è òåìïåðàòóðû.  ðåçóëüòàòå òåðìîêàòàëèòè÷åñêèõ ïðîöåñ-
ñîâ îðãàíè÷åñêîå âåùåñòâî ïðåâðàùàëîñü â íåôòü.
È. Ì. Ãóáêèí ñ÷èòàë ïðîöåññ íåôòåîáðàçîâàíèÿ äëèòåëüíûì,
íåïðåðûâíûì è ïîñòàäèéíûì. Îí âûäåëÿë ñëåäóþùèå ýòàïû îá-
ðàçîâàíèÿ íåôòè è ãàçà: íàêîïëåíèå îðãàíè÷åñêîãî ìàòåðèàëà â
îñàäêàõ, îáðàçîâàíèå ðàññåÿííîé íåôòè, âûòåñíåíèå ýòîé íåôòè
èç ìàòåðèíñêèõ îòëîæåíèé â ïîðèñòûå ïîðîäû (ïåñêè, ïåñ÷àíè-

8
1. Õèìèÿ íåôòè è ïðèðîäíîãî ãàçà

êè, èçâåñòíÿêè). Ïîä ìàòåðèíñêèìè îòëîæåíèÿìè È. Ì. Ãóáêèí
ïîíèìàë ïîðîäû, êîòîðûå ïåðâîíà÷àëüíî áûëè îáîãàùåíû îðãà-
íè÷åñêèìè âåùåñòâàìè, à â äàëüíåéøåì ïîñëóæèëè èñòî÷íèêîì
íåôòè è ãàçà. Òàêèìè ïîðîäàìè ìîãóò áûòü ãëèíèñòûå èëè èç-
âåñòíÿêîâûå òîëùè. Îáîñíîâàííîñòü äàííîé ãèïîòåçû î ïðîèñ-
õîæäåíèè íåôòè ïîäòâåðæäàåòñÿ ðàñïîëîæåíèåì ïðèðîäíûõ ìå-
ñòîðîæäåíèé íåôòè, êîòîðûå ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïëàñòû ïðî-
íèöàåìûõ ïîðîä (ïåñêè, ïåñ÷àíèêè, èçâåñòíÿêè), çàêëþ÷åííûå
ìåæäó ñëîÿìè íåïðîíèöàåìûõ ïîðîä (íàïðèìåð, ãëèí).
Âçãëÿäû È. Ì. Ãóáêèíà íà îáðàçîâàíèå íåôòè ëåæàò â îñíîâå
ñîâðåìåííîé îðãàíè÷åñêîé òåîðèè ñ òîé ëèøü ðàçíèöåé, ÷òî â
êà÷åñòâå èñõîäíîãî âåùåñòâà òåïåðü ðàññìàòðèâàþò íå òîëüêî
ñàïðîïåëèòîâûå, íî è ñàïðîïåëèòî-ãóìóñîâûå âåùåñòâà. Ãóìóñî-
âûå âåùåñòâà îáðàçóþòñÿ â ðåçóëüòàòå ðàçëîæåíèÿ îðãàíè÷åñêèõ
îñòàòêîâ ïðåèìóùåñòâåííî âûñøèõ (íàçåìíûõ) ðàñòåíèé.
Àêàäåìèê È. Ì. Òðîôèìóê, äîïîëíèâ è óòî÷íèâ îñíîâîïîëà-
ãàþùèå âçãëÿäû àêàäåìèêà È. Ì. Ãóáêèíà, ïðåäëîæèë âûäåëèòü
ïÿòü îñíîâíûõ ñòàäèé îáðàçîâàíèÿ íåôòè.
Ïåðâàÿ ñòàäèÿ — îñàäêîíàêîïëåíèå: ïîñëå îòìèðàíèÿ îñòàòêè
ðàñòèòåëüíûõ è æèâîòíûõ îðãàíèçìîâ âûïàäàþò íà äíî ìîðñêèõ
èëè îçåðíûõ áàññåéíîâ è íàêàïëèâàþòñÿ â èëàõ, ðàññåèâàÿñü
ñðåäè ïðèâíåñåííûõ èëè îáðàçóåìûõ íà ìåñòå ìèíåðàëüíûõ
îñàäêîâ.
Âòîðàÿ ñòàäèÿ — áèîõèìè÷åñêàÿ: íàêîïëåííûé íà äíå áàññåé-
íîâ îðãàíè÷åñêèé îñàäîê ìåäëåííî ïðåîáðàçóåòñÿ, óïëîòíÿåòñÿ,
÷àñòè÷íî îáåçâîæèâàåòñÿ çà ñ÷åò ïðîòåêàíèÿ áèîõèìè÷åñêèõ
ïðîöåññîâ â óñëîâèÿõ îãðàíè÷åííîãî äîñòóïà êèñëîðîäà.
Òðåòüÿ ñòàäèÿ — ïðîòîêàòàãåíåç: ïëàñò îðãàíè÷åñêèõ îñàä-
êîâ ìåäëåííî îïóñêàåòñÿ íà ãëóáèíó, ïîêðûâàÿñü ñâåðõó ñëîåì
íîâûõ ìîëîäûõ îñàäêîâ. Ïî ìåðå ïîãðóæåíèÿ â ïëàñòå ìåäëåííî
ïîâûøàþòñÿ äàâëåíèå è òåìïåðàòóðà. Áèîõèìè÷åñêèå ïðîöåññû
âñëåäñòâèå ãèáåëè ìèêðîîðãàíèçìîâ ïîëíîñòüþ çàòóõàþò.
×åòâåðòàÿ ñòàäèÿ — ìåçîêàòàãåíåç: îñàäîê ïîãðóæàåòñÿ íà ãëó-
áèíó 3—4 êì, òåìïåðàòóðà âîçðàñòàåò äî 150 °C. Îðãàíè÷åñêîå âå-
ùåñòâî ïîäâåðãàåòñÿ àêòèâíîé òåðìîêàòàëèòè÷åñêîé äåñòðóêöèè
ñ îáðàçîâàíèåì çíà÷èòåëüíîãî êîëè÷åñòâà ïîäâèæíûõ áèòóìè-
íîçíûõ âåùåñòâ (íåôòè è íåôòåïðîäóêòîâ), ñîäåðæàùèõ ïðàêòè-
÷åñêè âåñü êîìïëåêñ óãëåâîäîðîäîâ íåôòÿíîãî ðÿäà. Ïðè äàëü-
íåéøåì ïîãðóæåíèè îñàäî÷íûõ ïîðîä ïðîöåññ ãåíåðàöèè óãëåâî-
äîðîäîâ çàòèõàåò.

1.1. Òåîðèÿ ïðîèñõîæäåíèÿ íåôòè
9

Ïÿòàÿ ñòàäèÿ — àïîêàòàãåíåç — ïðîòåêàåò íà ãëóáèíå áîëåå
4,5 êì, ãäå òåìïåðàòóðà 180—250 °C. Ñ ðîñòîì ãëóáèíû îñàäî÷-
íûõ ïîðîä íåôòü ñòàíîâèòñÿ áîëåå ëåãêîé ñ ïðåîáëàäàíèåì äîëè
àëêàíîâ, îáîãàùàåòñÿ íèçêîêèïÿùèìè óãëåâîäîðîäàìè. Çàëåæè
íåôòè ïîñòåïåííî çàìåùàþòñÿ ñíà÷àëà ãàçîâûìè êîíäåíñàòà-
ìè — ñìåñüþ ëåãêîêèïÿùèõ íåôòÿíûõ óãëåâîäîðîäîâ, íàõîäÿ-
ùèõñÿ â çåìíûõ íåäðàõ â ãàçîîáðàçíîì ñîñòîÿíèè, à ïðè îõëàæ-
äåíèè è ñíèæåíèè äàâëåíèÿ äî àòìîñôåðíîãî ðàñïàäàþùèõñÿ íà
æèäêóþ (êîíäåíñàò) è ãàçîâóþ ñîñòàâëÿþùèå. Çàòåì ãàçîêîíäåí-
ñàòû ñìåíÿþòñÿ ïðèðîäíûì ãàçîì, ñîñòîÿùèì ïðåèìóùåñòâåííî
èç ìåòàíà.
 ïðîöåññå îáðàçîâàíèÿ íåôòü ñïîñîáíà ïåðåìåùàòüñÿ â
çåìíîé êîðå ïî ïðîíèöàåìûì ïîðîäàì íå òîëüêî â ãëóáèíó. Ïðè
ýìèãðàöèè ê ïîâåðõíîñòè íåôòü òåðÿåò ëåãêèå ôðàêöèè, îêèñëÿ-
åòñÿ è óòÿæåëÿåòñÿ. Îíà õàðàêòåðèçóåòñÿ ïîâûøåííîé ïëîòíî-
ñòüþ, íèçêèì ñîäåðæàíèåì áåíçèíîâûõ ôðàêöèé è âûñîêèì ñî-
äåðæàíèåì òÿæåëûõ âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ âåùåñòâ.
 ñâåòå íîâåéøèõ ìèðîâûõ äîñòèæåíèé íàóêè î íåôòè ãèïî-
òåçà àêàäåìèêà È. Ì. Òðîôèìóêà î ïðîèñõîæäåíèè íåôòè êàæåò-
ñÿ íàèáîëåå ïðàâäîïîäîáíîé.
Íàðàâíå ñ áèîãåííîé òåîðèåé ðàçâèâàëàñü è àáèîãåííàÿ (íå-
îðãàíè÷åñêàÿ) òåîðèÿ ïðîèñõîæäåíèÿ íåôòè.
Ãèïîòåçó
àáèîãåííîãî
ïðîèñõîæäåíèÿ
íåôòè
âûñêàçàë
Ä. È. Ìåíäåëååâ â 1877 ã. Â îñíîâå ýòîé òåîðèè ëåæèò âîçìîæ-
íîñòü îáðàçîâàíèÿ óãëåâîäîðîäîâ ïðè âçàèìîäåéñòâèè ðàñïëàâ-
ëåííûõ êàðáèäîâ ìåòàëëîâ ñ âîäîé.

ÑàÑ2 2Í2Î Ñ2Í2 Ñà(ÎÍ)2.

Ê ñîæàëåíèþ, ýòà ãèïîòåçà íå îáúÿñíÿëà ïðè÷èí ìíîãîîáðà-
çèÿ ñîñòàâà íåôòåé äàæå â îäíîì ìåñòîðîæäåíèè, à òàêæå òîãî,
÷òî íåôòü îáíàðóæèâàþò â îñàäî÷íûõ ïîðîäàõ, ñîäåðæàùèõ îñ-
òàòêè æèâûõ îðãàíèçìîâ.
 1892 ã. Â. Ä. Ñîêîëîâ ïðåäëîæèë «êîñìè÷åñêóþ» ãèïîòåçó
íåîðãàíè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ íåôòè. Ñîãëàñíî ýòîé ãèïîòåçå
íåôòü îáðàçîâàëàñü èç ïåðâè÷íûõ óãëåâîäîðîäîâ êîñìîñà, ïîïàâ-
øèõ íà Çåìëþ âìåñòå ñ äðóãèìè ôîðìàìè êîñìè÷åñêîé ìàòåðèè â
ýïîõó ôîðìèðîâàíèÿ Çåìëè è äðóãèõ ïëàíåò Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû.
Ýòî ïðåäïîëîæåíèå íå ëèøåíî ñìûñëà, ïîñêîëüêó â õâîñòàõ êî-
ìåò çàìå÷åíî ïðèñóòñòâèå óãëåâîäîðîäíûõ ãàçîâ è àòîìîâ óãëåðî-
äà, à âîäîðîä äîâîëüíî øèðîêî ðàñïðîñòðàíåí â êîñìîñå.

10
1. Õèìèÿ íåôòè è ïðèðîäíîãî ãàçà