Ендрю A. Снеллінг, доктор наук.
На протязі ось вже більше ста років нафту називають «чорним золотом». Нафта є паливом для засобів пересування і підтримує світове економічне зростання і процвітання. Так як же утворюється нафту, і яке її походження?
Основи геології нафти
Поклади нафти, як правило, виявляються в осадових породах. Такі породи, утворені з піску, наносів мулу і частинок глини, еродованих з земної поверхні і перенеслися потоком води, щоб відкластися шари осадової породи. У міру того, як ці шари висихали, хімічні продукти, що містяться у воді, утворювали природні цементні речовини, які пов'язували зерна осадової породи і перетворювали їх в тверду породу.
Родовища нафти залягають в підземних трапах, де вміщають їх осадові породи утворили складки і / або вигини. Вміщає осадова або колекторна порода досить пориста, щоб в ній могла накопичуватися нафту в проміжках між зернами осадової породи. Нафта, як правило, формується не в колекторної породі, а утворюється в нефтематерінскіх породі, і згодом переміщається через шари осадової породи, поки вона не попадається в трапи.
Походження і хімічний склад нафти
Більшість вчених згодні з тим, що вуглеводні (нафта і природний газ) мають органічне походження. Однак деякі вчені дотримуються думки, що природний газ міг утворитися глибоко під землею, де тепло, яке плавить породи, могло утворити його і неорганічним шляхом. 1 Проте, левова частка даних свідчить на користь органічного походження нафти, згідно якого нафта є продуктом рослин, а можливо і тварин, які залягли і скам'яніли в нефтематерінскіх осадової породи. 2 Після цього нафту хімічним шляхом змінилася в неочищену нафту і газ.
Хімічний склад нафти допомагає зрозуміти її походження. Нафта являє собою складну суміш з органічних складових з'єднань. Одним з таких хімічних сполук в сирої нафти є порфирин:
«Порфірини нафти ... були виявлені в величезній кількості осадових порід і в неочищеної нафти, що показує широке поширення геохімічних копалин» 3
Порфірини також містяться в рослинах і крові тварин 4 (дивіться нижче: Порфірини).
Порфірини являють собою органічні молекули, які за своєю структурою дуже схожі на хлорофіл рослин і на гемоглобін, що міститься в крові тварин. 1 Вони відносяться в групі тетрапіррольних з'єднань і часто містять метали, такі як нікель і ванадій. 2 Порфірини легко руйнуються в умовах окислення (киснем) і під дією тепла. 3 Таким чином геологи вважають, що порфірини в неочищеної нафти є свідченням того, що нефтематерінскіх породи відклалися в восстандівающіх умовах:
«Освіта нафти відбувається в анаеробних і відновлювальних умовах. Присутність порфиринов в деяких нафтопродуктах говорить про те, що анаеробні умови створилися на самому початку існування таких нафтопродуктів, оскільки похідні хлорофілу, такі як порфірини, легко і швидко окислюються і розкладаються в аеробних умовах »4
- Макквін, Д.Р. Хімічний склад нафти з точки зору геології Потопу, журнал Impact # 155, Інститут креаційних досліджень, Санта, Каліфорнія, 1986. Повернутися до тексту.
- Тіссот, Б.П. і Уельт, Д.Х. Формування і залягання нафти. 2-е видання, видавництво Springer-Verlag, Берлін, стор. 409-410, 1984. Повернутися до тексту.
- Рассел, У.Л. Основи геології нафти, 2-е видання, видавництво McGraw-Hill Book Company, Нью-Йорк, стор. 25, 1960. Повернутися до тексту.
- Леворсен, стор. 502. Повернутися до тексту.
Значимість хімії нафти
Той факт, що молекули порфирина швидко і без праці розпадаються в присутності кисню і під дією тепла, є дуже важливим. 5 Тому, то, що порфіріни досі виявляються сьогодні в неочищеної нафти означає, що нефтематерінскіх породи і рослинні (і тварини) копалини, що містяться в них, повинні були утримуватися від впливу на них кисню, коли вони відкладалися і погребались. Цього можна досягти двома шляхами:
- Осадові породи відклалися в умовах дефіциту кисню (або в відновлювальних умовах, тобто в умовах розкислення). 6
- Осадові породи відклалися настільки швидко, що ніякої кисень не зміг зруйнувати порфірини в копалин залишках рослин і тварин. 7
Однак, навіть в тих місцях, де за сьогоднішніми стандартами відбувається відносно швидке утворення осадових порід, як наприклад, в дельтах річок прибережних зон, умови все одно окислювальні. 8 Таким чином, для збереження органічної речовини, що містить порфірини, потрібно його повільний розпад при відсутності кисню, як це відбувається сьогодні в Чорному морі. 9 Але подібні умови зустрічаються досить рідко, щоб з їх допомогою можна було пояснити присутність порфиринов майже у всіх відкладеннях нафти, які виявляються сьогодні у всьому світі.
Єдине послідовне пояснення - це катастрофічне освіту осадових порід, яке відбувалося під час всесвітнього потопу, описуваного в Буття. Тонни рослинності і тварин були жорстоко вирвані з коренем і вбиті відповідно, і таким чином величезна кількість органічної речовини поховали настільки швидко, що містяться в ньому порфіріни швидко були віддалені від окислюють речовин, які могли їх зруйнувати.
Кількість порфиринов, які виявляються в неочищеної нафти, коливається від дуже малих кількість до 0.04% (або 400 частинок на мільйон). 10 В ході проведених експериментів за все за один день з рослинного матеріалу була утворена концентрація порфирина в 0.5% (такого ж типу порфирина, виявленого в неочищеної нафти), 11 так що для утворення такої малої кількості порфіринів, яке виявляється сьогодні в нафти, зовсім не потрібні мільйони років.
Фактично, порфирин, що міститься в неочищеної нафти, можна утворити з хлорофілу рослин менш ніж за 12 годин. Однак інші експерименти показали, що коли протягом всього 12 годин рослинний порфирин піддавали впливу температури всього 410 ° F (210 ° C), він розпадався протягом трьох днів. Отже, нефтематерінскіх породи і утворена з них неочищена нафта не могли перебувати похованими протягом мільйонів років під дією таких високих температур.
Походження і швидкість утворення нафти
Для утворення самої неочищеної нафти з відповідного органічної речовини не потрібно багато часу. Багато геологи, що досліджують нафту, вважають, що неочищена нафта утворюється в основному з рослинного матеріалу, такого як діатомові водорості (одноклітинні морські та прісноводні фотосинтетические організми), 12 і пластів вугілля (величезні копалини накопичення рослинного сміття). 13 Вважається, що останні є джерелом більшої частини австралійської неочищеної нафти так як мають ту ж послідовність шарів осадових порід, що і нафтові колекторні пласти. 14
Таким чином, наприклад, в лабораторних умовах було показано, що помірне нагрівання бурого вугілля з Басейну Джіппсленд, розташованого в штаті Вікторія, Австралія, з метою його швидкого і більш глибокого поховання, всього за 2-5 днів призводить до утворення неочищеної нафти і природного газу , які схожі з тими, що виявляються в прибережних колекторних породах. 15
Однак так як порфірини також виявляються і в крові тварин, можливо, що деякі продукти неочищеної нафти могли бути утворені з тварин, які також поховані і скам'яніли в багатьох шарах осадових порід. Насправді, в сучасних промислових технологічних установках для термічної конверсії 16 відходи тваринництва, що надходять з бойні, всього за дві години перетворюються в високоякісне масло і багаті кальцієм порошкоподібні і ефективні рідкі добрива, (дивіться нижче: Відходи тваринництва перетворюються в масло).
висновок
Всі наявні дані вказують на недавнє катастрофічне освіту світових покладів нафти з рослинної і іншого органічного матеріалу, що узгоджується з Біблійним описом історії землі. У допотопному світі суша і водна поверхня були покриті величезними лісами 17. а океани були наповнені діатомових водоростей і населені іншими крихітними фотосинтетичними організмами. Під час всесвітнього Потопу дерева були вирвані з коренем і змиті з того місця, де вони росли. Величезні скупчення рослинного матеріалу швидко відклалися в те, що з часом стало вугільними пластами, а органічна речовина в цілому розподілилося в багатьох катастрофічно відкладених шарах осадової породи.
Вугільні пласти і містять скам'янілості шари осадової породи глибоко погребались в міру протікання Потопу. В результаті, температура всередині них збільшувалася досить швидко для того, щоб з міститься в цих шарах органічної речовини утворювалася нафту і природний газ. Згодом природний газ і нафту переміщалися, поки не потрапили в колекторні породи і структури. Таким чином, вони накопичувалися для того, щоб утворити відкладення природного газу і нафти, які ми сьогодні виявляємо.
Відходи тваринництва перетворюються в нафту
Відходи з бойні індиків і свиней щодня перевозяться на перший в світі біоочисними завод з переробки матеріалів на основі термічної конверсії в Карфагені, штат Міссурі. 1 У дні максимальної продуктивності з 270 тонн індичих нутрощів і 20 тонн свинячого масла виготовляється 500 бочок високоякісного пального масла (за якістю краще ніж неочищена нафта).
З завантажувального ковша, що знаходиться під тиск трубка вдавлює відходи тваринництва в більшу дробарку, де вони подрібнюються і набувають форму маленьких (розміром з горошок) шматочків. Первинний реактор розбиває шматочки відходів під тиском і при впливі температури, потім тиск швидко падає для того, щоб надлишок води і мінералів випарувався. Ці компоненти далі висушуються, і з них виходить багате кальцієм порошкоподібна добриво.
Що залишився концентрований органічний суп виливається в другій розчинний бак, де він нагрівається до температури 500 ° F (260 ° C) і пресується до розміру 600 фунтів на квадратний дюйм (42 кілограми на квадратний сантиметр). Протягом 20 хвилин процес повторює те, що відбувається з мертвими рослинами і тваринами, які поховані глибоко в землі в шарах осадових порід, при цьому відбувається розколювання довгих, складних молекулярних ланцюгів водню і вуглецю в короткі молекулярні ланцюги масла. Далі, температура і тиск падають, і рідина проводиться через центрифугу, яка відокремлює воду, що залишилася від масла. Оскільки відходи тваринництва містять величезну кількість азоту і амінокислот, ця вода зберігається для того, щоб далі продаватися як ефективне рідке добриво.
Утворене масло можна змішати з більш важкими копалинами сортами нафти для підвищення якості або просто для того, щоб використовувати їх для харчування генераторів електростанцій. Гарна новина полягає в тому, що ця технологія термічної конверсії може також використовуватися для переробки стічних вод, старих шин і змішаних пластикових відходів. А також ця технологія не вимагає великого споживання енергії. Всього лише 15 відсотків потенційної енергії в вихідній сировині використовується для проведення всього технологічного процесу, тоді як 85 відсотків залишається в кінцевих нафтопродуктах продуктах і продуктах добрив.