Ulje je mineral. Nalazišta nafte. Proizvodnja nafte

2025 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-24 13:17

Nafta je jedan od najvažnijih svjetskih minerala (ugljikovodično gorivo). Sirovina je za proizvodnju goriva, maziva i drugih materijala. Zbog svoje karakteristične tamne boje i velike važnosti za globalnu ekonomiju, nafta (mineral) nosi nadimak crno zlato.

Opće informacije

Navedena tvar nastaje zajedno s plinovitim ugljikovodicima na određenoj dubini (uglavnom od 1, 2 do 2 km).

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

Po originalnosti podrijetla i kemijskom sastavu, ulje, čija je fotografija prikazana u članku, slično je prirodnim zapaljivim plinovima, kao i ozokeritu i asf altu. Ponekad se sva ta fosilna goriva kombiniraju pod jednim imenom – petroliti. Također se odnose na širu skupinu - kaustobioliti. Oni su zapaljivi biogeni minerali.

Ova grupa također uključuje fosile kao što su treset, škriljevci, crni i smeđi ugljen,antracit. Prema sposobnosti rastvaranja u tekućinama organskog tipa (kloroform, ugljični disulfid, alkoholno-benzenska mješavina), nafta se, kao i drugi petroliti, kao i tvari koje se ekstrahiraju ovim otapalima iz treseta, ugljena ili njihovih proizvoda. kao bitumen.

Koristite

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

Ulje (mineralno) je izvor mnogih kemikalija koje se koriste u raznim industrijama u proizvodnji goriva, maziva, polimernih vlakana, boja, otapala i drugih materijala.

Rast potrošnje nafte doveo je do njezinih viših cijena i do postupnog iscrpljivanja mineralnih resursa. To nas navodi na razmišljanje o prelasku na alternativne izvore energije.

Opis fizičkih svojstava

Ulje je svjetlosmeđa do tamno smeđa (gotovo crna) tekućina. Ponekad postoje smaragdno zeleni primjerci. Molekularna masa ulja je od 220 do 300 g/mol. Ponekad se ovaj parametar kreće od 450 do 470 g/mol. Indeks gustoće određen je 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. Gustoća manja od 0,83 g/cm³.
• Prosjek. Indeks gustoće u ovom slučaju je u području od 0,831 do 0,860 g/cm³.
• Teška. Gustoća – preko 0,860 g/cm³.

Ovotvar sadrži značajan broj raznih organskih tvari. Kao rezultat toga, prirodno ulje ne karakterizira vlastita točka vrelišta, već početna razina ovog pokazatelja za tekuće ugljikovodike. U osnovi je >28 °C, a ponekad ≧100 °S (u slučaju teškog ulja).

Viskoznost ove tvari uvelike 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 niža viskoznost ulja. To je također zbog prisutnosti tvari smolasto-asf altenskog tipa. Odnosno, što ih je više, to je veća viskoznost ulja.

Specifični toplinski kapacitet ove tvari je 1,7-2,1 kJ/(kg∙K). Parametar specifične topline izgaranja je relativno nizak - od 43,7 do 46,2 MJ/kg. Dielektrična konstanta ulja je od 2 do 2,5, a električna vodljivost od 2∙10-10 do 0,3∙10−18 Ohm-1∙cm-1.

Ulje, čija je fotografija predstavljena u članku, je zapaljiva tekućina. Treperi na temperaturama od -35 do +120 °C. Ovisi o njegovom frakcijskom sastavu i sadržaju otopljenih plinova.

Ulje (gorivo) u normalnim uvjetima ne otapa se u vodi. Međutim, sposoban je stvarati stabilne emulzije s tekućinom. Ulje se otapa određenim tvarima. To se radi pomoću organskih otapala. Kako bi se voda i sol odvojili od ulja, provode se određene radnje. Oni su vrlo važni u tehnološkom procesu. Ovo je odslađivanje i dehidracija.

Opis kemijskog sastava

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

Ukupni sastav

Prirodno fosilno ulje mješavina je otprilike 1000 tvari različite prirode. Glavne komponente su sljedeće:

• Tekući ugljikovodici. Ima 80-90% težine.
• Organski heteroatomski spojevi (4-5%). Od toga prevladavaju sumpor, kisik i dušik.
• Organometalni spojevi (uglavnom nikal i vanadij).
• Plinovi tipa otopljenih ugljikovodika (C1-C4, desetine do 4 posto).
• Voda (od tragova do 10%).
• Mineralne soli. Uglavnom kloridi. 0,1-4000 mg/L i više.
• Otopine soli, organskih kiselina i mehaničkih nečistoća (čestice gline, vapnenca, pijeska).

Sastav ugljikovodika

Uglavnom ulje ima parafin (obično 30-35, rijetko - 40-50% ukupnog volumena) i naftenske (25-75%) spojeve. Aromatični spojevi prisutni su u manjoj mjeri. Oni zauzimaju 10-20%, a rjeđe - 35%. To utječe na kvalitetu 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 s ugljikovodicima, proizvod sadrži tvari s atomima nečistoća(merkaptani, di- i monosulfidi, tiofani i tiofeni, kao i policiklički i slično). Oni značajno utječu na kvalitetu ulja.

Također, ulje sadrži tvari koje sadrže dušik. To su uglavnom homolozi indola, piridina, kinolina, pirola, karbazola, porfirita. Koncentrirani su uglavnom u ostacima i teškim frakcijama.

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

Ukupno, preko 50 elemenata je pronađeno u ulju. Zajedno sa spomenutim tvarima, 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 spojeva u sirovinama raznih ležišta uvelike varira. Kao rezultat toga, samo je uvjetno govoriti o prosječnom kemijskom sastavu ulja.

Kako je navedena tvar klasificirana prema sastavu ugljikovodika?

U ovom planu postoje određeni kriteriji. Odvojene vrste ulja prema klasi ugljikovodika. Ne smiju biti više od 50%. Ako je jedna od klasa ugljikovodika najmanje 25%, tada se razlikuju mješovite vrste ulja - 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 dobivanje tehnički vrijednih proizvoda (uglavnom motorno gorivo, sirovine zakemijska industrija, otapala) reciklira se.

Metode istraživanja proizvoda

Procjenjuje se kvaliteta navedene tvari kako bi se pravilno odabrale najracionalnije sheme za njezinu obradu. To se radi pomoću kompleksa metoda: kemijskih, fizičkih i posebnih.

Opće karakteristike nafte - viskoznost, gustoća, točka tečenja i drugi fizikalno-kemijski parametri, kao i sastav otopljenih plinova i postotak katrana, čvrstih parafina i katran-asf altena.

Glavno načelo postupnog proučavanja ulja je kombiniranje metoda njegovog odvajanja na određene komponente s posljedičnim pojednostavljenjem sastava nekih frakcija. Zatim se analiziraju raznim fizikalno-kemijskim metodama. Najčešće metode za određivanje primarnog frakcijskog sastava ulja su različite vrste destilacije (destilacije) i rektifikacije.

Prema rezultatima odabira za uske (vrijeme u području od 10-20 °S) i široke (50-100 °S) frakcije, krivulja (ITC) pravih točaka vrelišta konstruirana je data tvar. Zatim se utvrđuje sadržajni potencijal pojedinih elemenata, naftnih derivata i njihovih komponenti (kerozin-plinsko ulje, benzin, naftni destilati, dizel, kao i katrani i loživa ulja), sastav ugljikovodika, kao i druge komercijalne i fizikalno-kemijske karakteristike. utvrđeno.

Destilacija se provodi na konvencionalnom aparatu za destilaciju. Opremljeni su destilacijskim stupovima. U ovom slučajukapacitet odvajanja odgovara 20-22 komada teoretskih ploča.

Frakcije koje su izolirane kao rezultat destilacije dalje se dijele na komponente. Zatim se različitim metodama utvrđuje njihov sadržaj i utvrđuju svojstva. Prema načinu iskazivanja sastava i frakcija ulja razlikuju se njegove grupne, pojedinačne, strukturno-skupne i elementarne analize.

U grupnoj analizi, sadržaj naftenskih, parafinskih, miješanih i aromatskih ugljikovodika određuje se zasebno.

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

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

Glavna metoda za odvajanje aromatskih ugljikovodika od naftenskih i parafinskih ugljikovodika i odvajanje arena na poli- i monocikličke je tekuća adsorpcijska kromatografija. Obično, u ovom slučaju, određeni element služi kao apsorber - dvostruki sorbent.

Sastav višekomponentnih mješavina ulja ugljikovodika širokog i uskog raspona obično se dešifrira kombinacijomkromatografska (u tekućoj ili plinovitoj fazi), adsorpcijska i druge metode razdvajanja spektralnim i spektrometrijskim metodama istraživanja.

Budući da u svijetu postoje trendovi za daljnje produbljivanje takvog procesa kao što je razvoj nafte, njegova detaljna analiza postaje bitna (osobito frakcija visokog ključanja i rezidualnih proizvoda - katrana i loživih ulja).

Glavna naftna polja u Rusiji

Postoji značajna količina depozita ove tvari na teritoriju Ruske Federacije. Nafta (mineral) nacionalno je bogatstvo Rusije. To je jedan od glavnih izvoznih proizvoda. Proizvodnja i prerada nafte izvor su značajnih poreznih prihoda za ruski proračun.

Razvoj nafte u industrijskim razmjerima započeo je krajem 19. stoljeća. Trenutno u Rusiji postoje velika područja za proizvodnju nafte. Nalaze se u raznim regijama zemlje.

ime polja	Datum otvaranja	Povratno dionice	područja proizvodnje nafte
Sjajno	2013	300 milijuna t	Astrahanska regija
Samotlor	1965	2,7 milijardi tona	Khanty-Mansi autonomni okrug
Romashkinskoe	1948	2,3 milijarde tona	Republika Tatarstan
Priobskoe	1982g.	2,7 milijardi tona	Khanty-Mansi autonomni okrug
arlanski	1966	500 milijuna t	Republika Baškortostan
Lyantorskoe	1965	2 milijarde tona	Khanty-Mansi autonomni okrug
Vankorskoe	1988	490 milijuna t	Krasnoyarsk Territory
Fedorovskoe	1971	1,5 milijardi tona	Khanty-Mansi autonomni okrug
ruski	1968	410 milijuna t	Jamalo-Nenetski autonomni okrug
mamut	1965	1 milijarda tona	Khanty-Mansi autonomni okrug
Tuymazinskoe	1937	300 milijuna t	Republika Baškortostan

Ulje iz škriljaca

Ozbiljne promjene dogodile su se na tržištu ugljikovodičnih goriva posljednjih godina. Otkriće plina iz škriljevca i razvoj tehnologija za njegovo vađenje u kratkom vremenu učinili su Sjedinjene Države jednim od glavnih proizvođača ove tvari. Stručnjaci su ovu pojavu opisali kao "revoluciju iz škriljevca". Trenutno je svijet na rubu jednako grandioznog događaja. Riječ je o masovnom razvoju ležišta uljnih škriljaca. Ako su prijašnji stručnjaci predviđali skori kraj ere nafte, sada to može trajati beskonačno. Stoga razgovor o alternativnoj energiji postaje nevažan.

Međutim, informacije o ekonomskomaspekti razvoja ležišta uljnih škriljaca vrlo su kontroverzni. Prema publikaciji "Međutim", nafta iz škriljevca proizvedena u SAD-u (Texas) košta približno 15 dolara po barelu. Istodobno, čini se sasvim realnim dodatno smanjiti 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 u tom pogledu gubi. U Rusiji će 1 barel nafte iz škriljaca koštati oko 20 dolara.

Prema spomenutoj publikaciji, ulje iz škriljaca može se proizvoditi u svim svjetskim regijama. Svaka zemlja ima značajne rezerve toga. Međutim, upitna je pouzdanost danih 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 iznosi 70-90 dolara.

Prema analitičaru Bank of Moscow D. Borisovu, cijena proizvodnje nafte u Meksičkom zaljevu i Gvineji doseže 80 dolara. To je približno jednako trenutnoj tržišnoj cijeni.

G. Birg također tvrdi da su naslage nafte (škriljevca) neravnomjerno raspoređene po cijelom planetu. Više od dvije trećine ukupnog volumena koncentrirano je u Sjedinjenim Državama. Rusija zauzima samo 7 posto.

Za proizvodnju predmetnog proizvoda potrebno je obraditi velike količine kamena. Provođenje takvog procesa kao što je ekstrakcija nafte iz škriljevca 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 tvari na Zemlji.

Ako pretpostavimo da tehnologije proizvodnje nafte iz škriljevca dosegnu dovoljnu razinu, tada bi se svjetske cijene nafte mogle jednostavno srušiti. Ali do sada nisu uočene nikakve temeljne promjene na ovom području.

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

Rusiji, 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 zarade, a napredak u proizvodnji škriljaca povećat će izvoz kroz razvoj relevantnih polja.

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

Zaključak

Mineralni resursi - nafta, plin i slične tvari - vlasništvo su svake države u kojoj se kopaju. To možete provjeriti čitanjem prethodnog članka.