Ulje je mineral. Nalazišta nafte. Proizvodnja nafte

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-17 18:43

Nafta je jedan od najvažnijih svjetskih minerala (ugljovodonično gorivo). To je sirovina za proizvodnju goriva, maziva i drugih materijala. Zbog svoje karakteristične tamne boje i velikog značaja za globalnu ekonomiju, nafta (mineral) nosi nadimak crno zlato.

Opće informacije

Navedena supstanca se formira zajedno sa gasovitim ugljovodonicima na određenoj dubini (uglavnom od 1, 2 do 2 km).

Maksimalni broj nalazišta nafte nalazi se na dubini od 1 do 3 km. Blizu površine zemlje, ova supstanca postaje gusta m alta, polutvrdi asf alt i drugi materijali (na primjer, katranski pijesak).

Po originalnosti porekla i hemijskom sastavu, ulje, čija je fotografija predstavljena u članku, slično je prirodnim zapaljivim gasovima, kao i ozokeritu i asf altu. Ponekad se sva ova fosilna goriva kombinuju pod jednim imenom - petroliti. Ubrajaju se i u širu grupu - kaustobioliti. Oni su zapaljivi biogeni minerali.

Ova grupa uključuje i fosile kao što su treset, škriljevci, crni i mrki ugalj,antracit. Prema sposobnosti rastvaranja u tečnostima organskog tipa (hloroform, ugljen-disulfid, mešavina alkohola i benzena), nafta se, kao i drugi petroliti, kao i supstance koje se ekstrahuju ovim rastvaračima iz treseta, uglja ili njihovih proizvoda, kao bitumen.

Koristite

Trenutno, 48% energije koja se troši na planeti dolazi iz nafte (minerala). Ovo je dokazana činjenica.

Ulje (mineral) je izvor mnogih hemikalija koje se koriste u raznim industrijama u proizvodnji goriva, maziva, polimernih vlakana, boja, rastvarača i drugih materijala.

Rast potrošnje nafte doveo je do poskupljenja nafte i postepenog iscrpljivanja mineralnih resursa. Ovo nas navodi na razmišljanje o prelasku na alternativne izvore energije.

Opis fizičkih svojstava

Ulje je svijetlo smeđa do tamno smeđa (skoro crna) tekućina. Ponekad postoje i smaragdno zeleni primjerci. Molekularna težina ulja je od 220 do 300 g/mol. Ponekad se ovaj parametar kreće od 450 do 470 g/mol. Njegov indeks gustine je određen u području od 0,65–1,05 (uglavnom 0,82–0,95) g/cm³. S tim u vezi, ulje se dijeli na nekoliko vrsta. Naime:

• Lako. Gustina manja od 0,83 g/cm³.
• Prosjek. Indeks gustine u ovom slučaju je u području od 0,831 do 0,860 g/cm³.
• Teška. Gustina – preko 0,860 g/cm³.

Ovotvar sadrži značajan broj različitih organskih tvari. Kao rezultat toga, prirodno ulje karakterizira ne vlastita tačka ključanja, već početni nivo ovog indikatora za tekuće ugljovodonike. U osnovi je >28 °C, a ponekad ≧100 °S (u slučaju teškog ulja).

Viskozitet ove supstance uveliko varira (od 1,98 do 265,9 mm²/s). To je određeno frakcijskim sastavom ulja i njegovom temperaturom. Što je veća temperatura i broj lakih frakcija, to je niži viskozitet ulja. To je također zbog prisustva supstanci smolasto-asf altenskog tipa. Odnosno, što ih je više, to je veći viskozitet ulja.

Specifični toplotni kapacitet ove supstance je 1,7-2,1 kJ/(kg∙K). Parametar specifične toplote sagorevanja je relativno nizak - od 43,7 do 46,2 MJ/kg. Dielektrična konstanta ulja je od 2 do 2,5, a električna provodljivost od 2∙10-10 do 0,3∙10−18 Ohm-1∙cm-1.

Ulje, čija je fotografija predstavljena u članku, je zapaljiva tečnost. Treperi na temperaturama od -35 do +120°C. Zavisi od njegovog frakcionog sastava i sadržaja otopljenih gasova.

Ulje (gorivo) u normalnim uslovima se ne otapa u vodi. Međutim, sposoban je formirati stabilne emulzije s tekućinom. Ulje se otapa određenim supstancama. To se radi pomoću organskih rastvarača. Da bi se voda i sol odvojili od ulja, provode se određene radnje. Oni su veoma važni u tehnološkom procesu. Ovo je odsoljavanje i dehidracija.

Opis hemijskog sastava

Prilikom otkrivanja ove teme treba uzeti u obzir sve karakteristike dotične supstance. To su opći, ugljikovodični i elementarni sastav nafte. Zatim razmotrite svaki od njih detaljnije.

Ukupni sastav

Prirodno fosilno ulje je mješavina približno 1000 supstanci različite prirode. Glavne komponente su sljedeće:

• Tečni ugljovodonici. Ima 80-90% težine.
• Organska heteroatomska jedinjenja (4-5%). Od njih prevladavaju sumpor, kiseonik i azot.
• Organometalna jedinjenja (uglavnom nikal i vanadijum).
• Otopljeni plinovi tipa ugljovodonika (C1-C4, desetine do 4 posto).
• Voda (od tragova do 10%).
• Mineralne soli. Uglavnom hloridi. 0,1-4000 mg/L i više.
• Rastopi soli, organskih kiselina i mehaničkih nečistoća (čestice gline, krečnjaka, pijeska).

Sastav ugljovodonika

Uglavnom ulje ima parafin (obično 30-35, rijetko - 40-50% ukupne zapremine) i naftenska (25-75%) jedinjenja. Aromatična jedinjenja su prisutna u manjoj meri. Oni zauzimaju 10-20%, a rjeđe - 35%. Ovo utiče na kvalitet ulja. Također, tvar koja se razmatra uključuje spojeve mješovite ili hibridne strukture. Na primjer, nafteno-aromatični i parafinski.

Heteroatomske komponente i opis elementarnog sastava ulja

Zajedno sa ugljovodonicima, proizvod sadrži supstance sa atomima nečistoća(merkaptani, di- i monosulfidi, tiofani i tiofeni, kao i policiklični i sl.). Oni značajno utiču na kvalitet ulja.

Takođe, ulje sadrži supstance koje sadrže azot. To su uglavnom homolozi indola, piridina, kinolina, pirola, karbazola, porfirita. Koncentrisani su uglavnom u ostacima i teškim frakcijama.

Sastav ulja uključuje supstance koje sadrže kiseonik (naftenske kiseline, katran-asf altenske kiseline, fenole i druge supstance). Obično se nalaze u frakcijama tipa visokog ključanja.

Ukupno, preko 50 elemenata je pronađeno u ulju. Zajedno sa navedenim supstancama u ovom proizvodu su prisutni V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (od tragova do 2∙10-2%) itd.. Sadržaj ovih nečistoća i jedinjenja u sirovinama različitih ležišta veoma varira. Kao rezultat toga, samo je uslovno govoriti o prosječnom hemijskom sastavu ulja.

Kako je navedena supstanca klasifikovana prema sastavu ugljovodonika?

Postoje određeni kriterijumi u ovom planu. Odvojene vrste ulja prema klasi ugljikovodika. Oni ne bi trebali biti veći od 50%. Ako je jedna od klasa ugljikovodika najmanje 25%, onda se razlikuju mješovite vrste nafte - naften-metansko, metan-naftensko, naftensko-aromatično, aromatično-naftensko, metan-aromatično i aromatično-metansko. Sadrže više od 25% prve komponente i više od 50% druge.

Sirova nafta se ne primjenjuje. Za dobijanje tehnički vrednih proizvoda (uglavnom motorno gorivo, sirovine zahemijska industrija, rastvarači) reciklira se.

Metode istraživanja proizvoda

Procjenjuje se kvalitet navedene supstance kako bi se pravilno odabrale najracionalnije sheme za njenu obradu. Ovo se radi pomoću kompleksa metoda: hemijskih, fizičkih i specijalnih.

Opšte karakteristike nafte - viskozitet, gustina, tačka tečenja i drugi fizički i hemijski parametri, kao i sastav rastvorenih gasova i procenat katrana, čvrstih parafina i katransko-asf altenskih supstanci.

Glavni princip postupnog proučavanja ulja je kombinovanje metoda njegovog razdvajanja na određene komponente sa posljedičnim pojednostavljenjem sastava nekih frakcija. Zatim se analiziraju različitim fizičko-hemijskim metodama. Najčešće metode za određivanje primarnog frakcionog sastava ulja su različite vrste destilacije (destilacije) i rektifikacije.

Prema rezultatima odabira za uske (ključanje u području od 10-20 °C) i široke (50-100 °S) frakcije, kriva (ITC) pravih tačaka ključanja data supstanca je konstruisana. Zatim se utvrđuje sadržajni potencijal pojedinih elemenata, naftnih derivata i njihovih komponenti (kerozin-gasno ulje, benzin, naftni destilati, dizel, kao i katrani i loživa ulja), sastav ugljikovodika, kao i druge komercijalne i fizičko-hemijske karakteristike. utvrđeno.

Destilacija se vrši na konvencionalnom aparatu za destilaciju. Opremljeni su destilacionim kolonama. U ovom slučajukapacitet odvajanja odgovara 20-22 komada teoretskih ploča.

Frakcije koje su izolovane kao rezultat destilacije dalje se dijele na komponente. Zatim se pomoću različitih metoda utvrđuje njihov sadržaj i utvrđuju svojstva. Prema načinu iskazivanja sastava i frakcija ulja razlikuju se grupne, pojedinačne, strukturno-grupne i elementarne analize.

U grupnoj analizi, sadržaj naftenskih, parafinskih, mešovitih i aromatičnih ugljovodonika određuje se odvojeno.

U strukturno-grupnoj analizi ugljovodonični sastav frakcija nafte utvrđuje se kao prosječni sadržaj naftenskih, aromatičnih i drugih cikličkih struktura u njima, kao i lanaca parafinskih elemenata. U ovom slučaju se izvodi još jedna radnja - izračunavanje relativne količine ugljovodonika u naftenima, parafinima i arenima.

Lični sastav ugljikovodika određuje se isključivo za benzin i plinske frakcije. U elementarnoj analizi, sastav ulja se izražava količinom (u procentima) C, O, S, H, N i elemenata u tragovima.

Glavna metoda za odvajanje aromatičnih ugljovodonika od naftenskih i parafinskih ugljovodonika i odvajanje arena na poli- i monociklične je tečna adsorpciona hromatografija. Obično, u ovom slučaju, određeni element služi kao apsorber - dvostruki sorbent.

Sastav višekomponentnih mješavina ugljovodoničnih ulja širokog i uskog raspona obično se dešifruje kombinacijomhromatografske (u tečnoj ili gasovitoj fazi), adsorpcione i druge metode separacije sa spektralnim i spektrometrijskim metodama istraživanja.

Pošto u svijetu postoje trendovi za dalje produbljivanje takvog procesa kao što je razvoj nafte, njegova detaljna analiza postaje od suštinskog značaja (naročito frakcija visokog ključanja i rezidualnih proizvoda - katrana i loživih ulja).

Glavna naftna polja u Rusiji

Na teritoriji Ruske Federacije postoji značajna količina depozita ove supstance. Nafta (mineral) je nacionalno bogatstvo Rusije. To je jedan od glavnih izvoznih proizvoda. Proizvodnja i prerada nafte izvor su značajnih poreskih prihoda za ruski budžet.

Razvoj nafte u industrijskim razmjerima započeo je krajem 19. stoljeća. Trenutno u Rusiji postoje velike funkcionalne oblasti proizvodnje nafte. Nalaze se u raznim regijama zemlje.

Ime polja	Datum otvaranja	Povratno dionice	Područja proizvodnje nafte
Odlično	2013	300 mln t	Astrahanska regija
Samotlor	1965	2,7 milijardi tona	Khanti-Mansijski autonomni okrug
Romashkinskoe	1948	2,3 milijarde tona	Republika Tatarstan
Priobskoe	1982g.	2,7 milijardi tona	Khanti-Mansijski autonomni okrug
arlanian	1966	500 mln t	Republika Baškortostan
Lyantorskoe	1965	2 milijarde tona	Khanti-Mansijski autonomni okrug
Vankorskoe	1988	490 mln t	Krasnoyarsk Territory
Fedorovskoe	1971	1,5 milijardi tona	Khanti-Mansijski autonomni okrug
ruski	1968	410 miliona t	Jamalo-Nenecki autonomni okrug
Mamut	1965	1 milijarda tona	Khanti-Mansijski autonomni okrug
Tuymazinskoe	1937	300 mln t	Republika Baškortostan

US Shale Oil

Ozbiljne promjene su se dogodile na tržištu ugljikovodičnih goriva posljednjih godina. Otkriće plina iz škriljaca i razvoj tehnologija za njegovo vađenje u kratkom vremenu učinili su Sjedinjene Države jednim od najvećih proizvođača ove tvari. Stručnjaci su ovu pojavu opisali kao „revoluciju iz škriljaca“. U ovom trenutku, svijet je na ivici jednako grandioznog događaja. Govorimo o masovnom razvoju nalazišta uljnih škriljaca. Ako su ranije stručnjaci predviđali skori kraj ere nafte, sada ona može trajati beskonačno. Dakle, razgovor o alternativnoj energiji postaje irelevantan.

Međutim, informacije o ekonomskomaspekti razvoja nalazišta uljnih škriljaca su vrlo kontroverzni. Prema publikaciji "Međutim", nafta iz škriljaca proizvedena u SAD-u (Teksas) košta oko 15 dolara po barelu. U isto vrijeme, čini se sasvim realnim da se dodatno smanji trošak procesa za polovicu.

Svjetski lider u proizvodnji "klasične" nafte - Saudijska Arabija - ima dobre izglede u industriji škriljaca: cijena barela ovdje je samo 7 dolara. Rusija gubi u tom pogledu. U Rusiji će 1 barel nafte iz škriljaca koštati oko 20 dolara.

Prema navedenoj publikaciji, ulje iz škriljaca može se proizvoditi u svim svjetskim regijama. Svaka zemlja ima značajne rezerve toga. Međutim, upitna je pouzdanost datih informacija, budući da još nema informacija o specifičnim troškovima proizvodnje nafte iz škriljaca.

Analitičar G. Birg daje suprotne podatke. Prema njegovim riječima, cijena barela nafte iz škriljaca je 70-90 dolara.

Prema analitičaru Banke Moskve D. Borisovu, cijena proizvodnje nafte u Meksičkom zaljevu i Gvineji dostiže 80 dolara. Ovo je približno jednako trenutnoj tržišnoj cijeni.

G. Birg također tvrdi da su nalazišta nafte (škriljevaca) neravnomjerno raspoređena po cijeloj planeti. Više od dvije trećine ukupnog obima koncentrisano je u Sjedinjenim Državama. Rusija ima samo 7 posto.

Za proizvodnju dotičnog proizvoda potrebno je obraditi velike količine kamena. Provođenje takvog procesa kao što je vađenje nafte iz škriljaca provodi se metodom otvorenog kopa. Ovo ozbiljno šteti prirodi.

Prema Birgu, složenost takvog procesa kao što je vađenje nafte iz škriljaca nadoknađuje se obiljem ove supstance na Zemlji.

Ako pretpostavimo da tehnologije proizvodnje nafte iz škriljaca dostignu dovoljan nivo, onda bi svjetske cijene nafte mogle jednostavno pasti. Ali do sada nisu uočene nikakve suštinske promene u ovoj oblasti.

Uz postojeće tehnologije, proizvodnja nafte iz škriljaca može biti isplativa u određenom slučaju - samo kada su cijene nafte 150 dolara po barelu i više.

Rusija, prema Birgu, takozvana revolucija iz škriljaca neće škoditi. Činjenica je da su oba scenarija korisna za ovu zemlju. Tajna je jednostavna: visoke cijene nafte donose velike profite, a napredak u proizvodnji škriljaca povećat će izvoz kroz razvoj relevantnih polja.

D. Borisov nije toliko optimističan po tom pitanju. Razvoj proizvodnje nafte iz škriljaca, prema njegovom mišljenju, obećava kolaps cijena na tržištu nafte i nagli pad ruskih izvoznih prihoda. Istina, kratkoročno, toga se ne treba bojati, jer je razvoj škriljaca i dalje problematičan.

Zaključak

Mineralni resursi - nafta, gas i slične supstance - vlasništvo su svake države u kojoj se kopaju. Ovo možete provjeriti čitajući članak predstavljen iznad.