Olej jest minerałem. Złoża ropy naftowej. Produkcja oleju

Olej jest jednym z najważniejszych na świeciekopalne (paliwo węglowodorowe). Ten surowiec do produkcji paliw i smarów i innych materiałów. Ze względu na swój charakterystyczny ciemny kolor i ogromne znaczenie dla światowej gospodarki, olej (minerał) nazywa się czarnym złotem.

Informacje ogólne

Substancja ta powstaje razem z węglowodorami typu gazowego na określonej głębokości (głównie od 1,2 do 2 km).

Maksymalna ilość złóż ropy naftowejznajduje się na głębokości od 1 do 3 km. W pobliżu powierzchni ziemi, substancja ta staje się gęstą słodem, półstałym asfaltem i innymi materiałami (na przykład piaskiem bitumicznym).

Przez oryginalność i oryginalność chemicznąSkład oliwy, której zdjęcie przedstawiono w artykule, jest podobny do naturalnych gazów palnych, a także ozocerytu i asfaltu. Czasami wszystkie te palne skamieniałości są zjednoczone pod jedną nazwą - ropa naftowa. Są one również określane w szerszej grupie - caustobioliths. Są to palne minerały o charakterze biogenicznym.

Do tej grupy należą również takie skamieniałości, jaktorf, łupki, kamień i brązowe węgle, antracyt. Dzięki zdolności do rozpuszczenia w cieczy organicznych typu (chloroform, dwusiarczek węgla, alkohol, benzen) oleju, jak i innych substancji petrolytes wydobywających rozpuszczalników danych z torfu, węgla lub produktów rafinowanych dalej bitumu.

Użyj

W tej chwili 48% energii zużywanej na planecie pochodzi z ropy naftowej (minerałów). Jest to udowodniony fakt.

Olej (mineralny) jest źródłem wielusubstancje chemiczne stosowane w różnych gałęziach przemysłu w produkcji paliw, smarów, włókien polimerowych, barwników, rozpuszczalników i innych materiałów.

Wzrost konsumpcji ropy spowodował wzrost cen i stopniowe wyczerpywanie zasobów mineralnych. To sprawia, że ​​myślimy o przejściu na alternatywne źródła energii.

Opis właściwości fizycznych

Olej jest płynem zKolor jasnobrązowy do ciemnobrązowego (prawie czarny). Czasami są szmaragdowo zielone okazy. Średnia masa cząsteczkowa oleju wynosi od 220 do 300 g / mol. Czasami ten parametr waha się od 450 do 470 g / mol. Wskaźnik jego gęstości określa się w zakresie 0,65-1,05 (głównie 0,82-0,95) g / cm3. Pod tym względem olej dzieli się na kilka rodzajów. Mianowicie:

• Łatwo. Gęstość jest mniejsza niż 0,83 g / cm³.
• Średnia. Gęstość w tym przypadku mieści się w zakresie od 0,831 do 0,860 g / cm3.
• Ciężki. Gęstość jest większa niż 0,860 g / cm³.

Ta substancja zawiera znaczną liczbęróżnorodne substancje organiczne. W rezultacie naturalny olej charakteryzuje się nie własną temperaturą wrzenia, ale początkowym poziomem tego wskaźnika dla ciekłych węglowodorów. Zasadniczo jest to> 28 ° C, a czasami ≥ 100 ° C (w przypadku ciężkiego oleju).

Lepkość tej substancji jest różnaistotne limity (od 1,98 do 265,9 mm² / s). Jest to określone przez frakcję olejową i jej temperaturę. Im wyższa temperatura i liczba końcówek świetlnych, lepkość oleju jest mniejsza. Wynika to również z obecności substancji typu żywiczno-asfaltenowego. Oznacza to, że im więcej z nich, tym lepsza jest lepkość oleju.

Ciepło właściwe dla tej substancji wynosi 1,7-2,1kJ / (kg ∙ K). Parametr ciepła właściwego spalania jest stosunkowo niski - od 43,7 do 46,2 MJ / kg. Przenikalność dielektryczna oleju wynosi od 2 do 2,5, a jego przewodność elektryczna wynosi od 2 ∙ 10-10 do 0,3 ∙ 10-18 Ω-1 ∙ cm-1.

Olej, którego zdjęcie przedstawiono w artykule,jest łatwopalną cieczą. Rozświetla się w temperaturze od -35 do +120 ° C. Zależy od jego składu ułamkowego i zawartości rozpuszczonych gazów.

Olej (paliwo) w zwykłych warunkach nie jestrozpuszcza się w wodzie. Jednakże jest on zdolny do tworzenia stabilnych emulsji z cieczą. Rozpuszczony olej to pewna substancja. Odbywa się to za pomocą rozpuszczalników organicznych. Aby oddzielić wodę i sole od oleju, podejmowane są określone działania. Są bardzo istotne w procesie technologicznym. To jest odsalanie i odwodnienie.

Opis składu chemicznego

W ujawnieniu tego tematu należy wziąć pod uwagę wszystkie cechy substancji. Jest to typowa kompozycja węglowodorów i olejów elementarnych. Następnie, przyjrzyj się każdemu z nich bardziej szczegółowo.

Ogólny skład

Naturalna kopalna ropa naftowa jest mieszaniną około 1000 substancji o różnym charakterze. Główne składniki to:

• Węglowodory są płynne. Jest to 80-90% wagowych.
• Organiczne związki heteroatomowe (4-5%). Spośród nich przeważają siarka, tlen i azot.
• Związki metaloorganiczne (głównie nikiel i wanad).
• Rozpuszczone gazy typu węglowodorów (C1-C4, od dziesiąte do 4 procent).
• Woda (od śladów do 10%).
• Sole mineralne. Głównie chlorki. 0,1-4000 mg / l i więcej.
• Roztwory soli, kwasów organicznych i zanieczyszczeń mechanicznych (cząstki gliny, wapienia, piasku).

Skład węglowodorów

Ogólnie, olej ma właściwości parafinowe (zwykle30-35, rzadko - 40-50% całkowitej objętości) i związki naftenowe (25-75%). W mniejszym stopniu są związki aromatyczne. Zajmują one 10-20%, a rzadziej 35%. Wpływa to na jakość oleju. Również w rozważanej substancji znajdują się związki o strukturze mieszanej lub hybrydowej. Na przykład, naftenowo-aromatyczny i parafinowy.

Elementy heteroatomowe i opis składu pierwiastkowego oleju

Wraz z węglowodorami zawiera produktMateriał z atomów domieszek (merkaptany i monosulfides di- tiofan i tiofenów, a nawet policykliczny i tym podobne). Znacząco wpływają na jakość oleju.

Również w skład oleju wchodzą substancjeazot. Są to zasadniczo homologi indolu, pirydyny, chinoliny, pirolu, karbazolu, porfirytów. Koncentrują się głównie na pozostałościach i ciężkich frakcjach.

Skład oleju obejmuje substancje zawierające tlen (kwasy naftenowy, smoła-asfalten, fenole i inne substancje). Zazwyczaj występują one we frakcjach wysokowrzących.

Łącznie znaleziono ponad 50 pierwiastków w oleju. Razem z wymienionymi substancjami, V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (od ilości śladowych do 2 ∙ 10-2%) są obecne w tym produkcie i tak dalej. Zawartość tych zanieczyszczeń i związków w surowcach wszystkich rodzajów złóż różni się znacznie. W związku z tym jest to tylko pod warunkiem rozmowy na temat średniej składu chemicznego ropy naftowej.

Jak ta substancja jest klasyfikowana według składu węglowodorów?

W związku z tym istnieją pewne kryteria. Oddzielne rodzaje oleju w klasie węglowodorów. Nie powinny przekraczać 50%. Jeśli jedna z grup węglowodorów jest nie mniejsza niż 25%, odzyskanego oleju różne typy - naftenowy metan, metan naftenowe, naftenowy, aromatyczny, aromatyczne, naftenowe i aromatyczne metanol, aromatyczno-metanu. Pierwszy składnik zawiera więcej niż 25%, a drugi - ponad 50%.

Ropa naftowa nie ma zastosowania. Aby uzyskać technicznie wartościowe produkty (głównie paliwo silnikowe, surowce dla przemysłu chemicznego, rozpuszczalniki), poddaje się je recyklingowi.

Metody badań produktu

Jakość tej substancji jest oceniana w celu prawidłowego wyboru najbardziej racjonalnych schematów jej przetwarzania. Odbywa się to za pomocą zestawu metod: chemicznych, fizycznych i specjalnych.

Ogólna charakterystyka oleju - lepkość, gęstość,temperatura krzepnięcia i innych parametrów fizyko-chemicznych, jak również rozpuszczone składu gazu i procentową zawartość żywicy, wosku parafinowego oraz żywiczne-asfaltenów związków.

Podstawowa zasada eksploracji ropy naftowej etap po etapiejest zredukowany do kombinacji metod jego rozdzielania na pewne składniki z sekwencyjnym uproszczeniem składu pewnych frakcji. Następnie analizuje się je wszystkimi możliwymi metodami fizykochemicznymi. Najpowszechniej stosowanymi metodami określania pierwotnej frakcyjnej kompozycji olejowej są różne rodzaje destylacji (destylacji) i rektyfikacji.

Zgodnie z wynikami selekcji dla wąskich(Temperatura w regionie 10-20 ° C) i szeroki (50-100 ° C), frakcja jest wykonana krzywą (TIC) rzeczywistej temperatury wrzenia substancji. Następnie przeprowadza się ustalenie potencjału poszczególnych elementów zawartości, produktów z ropy naftowej i ich składników (kerosinogazoylevyh, benzynę, destylaty ropy naftowej, oleju napędowego i olejów opałowych i smoły) kompozycja węglowodorowa, jak również innych surowców chemicznych i fizycznych.

Destylację prowadzi się w konwencjonalnych aparatach destylacyjnych. Są wyposażone w kolumny rektyfikacyjne. W tym przypadku zdolność wyłączania odpowiada 20-22 sztuk teoretycznych płytek.

Frakcje, które zostały przydzielone w wynikudestylacja, dalej dzielona na składniki. Następnie za pomocą różnych metod określ ich zawartość i ustal właściwości. Zgodnie z metodami wyrażania składu olejów i frakcji, wyróżnia się grupową, indywidualną, strukturalną i elementarną analizą.

Gdy grupa ta jest określona niezależnie analizowania zawartości naftenowe, parafinowe i aromatyczne mieszanego węglowodoru.

W analizie grupy strukturalnej węglowodórfrakcje ropy naftowej, kompozycja jest zdefiniowana jako średnia zawartość naftenowych, aromatycznych i innych struktur cyklicznych oraz parafinowe elementów łańcuchów. W tym przypadku, jeden krok - obliczenie względnej ilości węglowodoru w naftenowy, parafina i arenach.

Wyznacza się osobisty skład węglowodorówwyłącznie do benzyny i frakcji gazowych. W analizie elementarnej kompozycję olejową wyraża się w ilości (w procentach) C, O, S, H, N i pierwiastków śladowych.

Główną metodą rozdzielania aromatówwęglowodory z naftenowych i parafinowych i rozdzielenie aren na poli- i monocykliczne jest metodą chromatografii cieczowej adsorpcji. Zwykle absorber w tym przypadku jest pewnym elementem - podwójnym sorbentem.

Skład wieloskładnikowego oleju węglowodorowegomieszaniny o szerokim i wąskim zakresie są zwykle rozszyfrowane za pomocą kombinacji chromatografii (w fazie ciekłej lub gazowej), adsorpcji i innych metod separacji za pomocą spektralnych i spektrometrycznych metod badań.

Podobnie jak w świecie tendencje dalszegopogłębienie takiego procesu, jakim jest rozwój ropy naftowej, konieczna jest szczegółowa analiza (zwłaszcza frakcji wysokowrzących i produktów szczątkowych - smoła i olej opałowy).

Główne pola naftowe w Rosji

Na terytorium Federacji Rosyjskiej złoża określonej substancjijest znaczna ilość. Olej (mineralny) jest narodowym bogactwem Rosji. Jest to jeden z głównych produktów eksportowych. Wydobywanie i przetwarzanie ropy naftowej jest źródłem znaczących wpływów podatkowych do rosyjskiego budżetu.

Rozwój ropy naftowej na skalę przemysłową rozpoczął się pod koniec XIX wieku. W tej chwili Rosja ma duże operacyjne obszary produkcji ropy. Znajdują się w różnych regionach kraju.

Olej łupkowy w USA

W ostatnich latach rynek paliw węglowodorowychPoważne zmiany miały miejsce. Odkrycie gazu łupkowego oraz rozwój technologii jego produkcji w krótkim czasie przyniosła Stanom Zjednoczonym do dużej liczby górników substancji. Zjawisko to zostało scharakteryzowane przez ekspertów jako "rewolucja łupkowa". W tej chwili świat jest na progu nie mniej imponującego wydarzenia. Jest to masowy rozwój złoża łupków naftowych. Jeśli wcześniej specjaliści przewidzieli szybki koniec ery naftowej, teraz może ona trwać w nieskończoność. W związku z tym rozmowy o alternatywnej energii stają się nieistotne.

Jednak informacje na temat aspektów ekonomicznychRozwój złóż łupków naftowych jest bardzo kontrowersyjny. Według publikacji "Jednak", olej łupkowy produkowany w USA (Texas) kosztuje około 15 USD za baryłkę. Jednocześnie wydaje się całkiem możliwe dalsze zmniejszenie o połowę tego procesu.

Światowy lider w produkcji "klasycznego" oleju -Arabia Saudyjska - ma dobre perspektywy w przemyśle łupkowym: koszt baryłki to tylko 7 USD. Pod tym względem Rosja traci. W Rosji 1 baryłka ropy łupkowej będzie kosztować około 20 USD.

W opinii wyżej wymienionej edycji, łupekropa naftowa może być wydobywana we wszystkich regionach świata. Każdy kraj ma znaczne rezerwy. Jednak wiarygodność podanych informacji jest wątpliwa, ponieważ nie ma jeszcze informacji o konkretnych kosztach produkcji oleju łupkowego.

Analityk G. Birg prowadzi odwrotne dane. Jego zdaniem cena kosztowa baryłki ropy łupkowej wynosi 70-90 dolarów.

Według Banku Moskwy analityka Dmitrija Borysowa, koszt produkcji ropy w Meksyku i Zatoki Gwinejskiej osiąga $ 80 osób. Jest to w przybliżeniu równa bieżącej cenie rynkowej.

G. Birg twierdzi również, że złoża ropy naftowej (łupkowej) są rozmieszczone nierównomiernie na całym świecie. Ponad dwie trzecie całkowitego wolumenu koncentruje się w USA. Rosja ma tylko 7 procent.

Do produkcji danego produktu,przetwarzać duże ilości skał. Utrzymanie takiego procesu, jakim jest wydobywanie ropy łupkowej, odbywa się metodą kariery. Poważnie szkodzi naturze.

Według Birge, złożoność tego procesu, jak wydobycie ropy łupkowej, jest kompensowany przez występowania substancji na Ziemi.

Zakładając, że technologia produkcjiRopa z łupków osiągnie wystarczający poziom, po czym światowe ceny ropy mogą po prostu spaść. Ale jak dotąd nie zaobserwowano większych zmian w tym obszarze.

Przy istniejących technologiach wydobycie ropy z łupków może być opłacalne w konkretnym przypadku - tylko wtedy, gdy ceny ropy wynoszą 150 USD za baryłkę i więcej.

Rosja, według Birgi, tak zwane łupki ilasteRewolucja nie może zranić. Faktem jest, że oba scenariusze są korzystne dla tego kraju. Tajemnica jest prosta: wysokie ceny ropy przynoszą duże zyski, a przełom w produkcji produktów z łupków zwiększy eksport poprzez rozwój odpowiednich złóż.

D. Borysow w tym względzie nie jest tak optymistyczny. Rozwój wydobycia ropy z łupków, według niego, obiecuje załamanie cen ropy naftowej na rynku i gwałtowny spadek rosyjskich wpływów eksportowych. To prawda, że ​​w perspektywie krótkoterminowej nie należy się tego obawiać, ponieważ rozwój łupków nadal stanowi problem.

Wniosek

Minerały - ropa, gaz i podobne substancje - są własnością każdego państwa, w którym są wydobywane. Można to zobaczyć czytając artykuł przedstawiony powyżej.