Eļļa ir minerāls. Naftas atradnes. Naftas ražošana

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-17 19:00

Nafta ir viens no pasaulē svarīgākajiem minerāliem (ogļūdeņraža degviela). Tā ir izejviela degvielu, smērvielu un citu materiālu ražošanai. Naftas raksturīgās tumšās krāsas un lielo nozīmi pasaules ekonomikā dēļ eļļa (minerālviela) tiek saukta par melno zeltu.

Vispārīga informācija

Norādītā viela veidojas kopā ar gāzveida ogļūdeņražiem noteiktā dziļumā (galvenokārt no 1, 2 līdz 2 km).

Maksimālais naftas atradņu skaits atrodas 1 līdz 3 km dziļumā. Zemes virsmas tuvumā šī viela kļūst par biezu m altu, puscietu asf altu un citiem materiāliem (piemēram, darvas smiltīm).

Pēc izcelsmes un ķīmiskā sastāva oriģinalitātes eļļa, kuras foto ir parādīts rakstā, ir līdzīga dabīgām degošām gāzēm, kā arī ozocerītam un asf altam. Dažkārt visi šie fosilie kurināmie tiek apvienoti ar vienu nosaukumu – petrolīti. Tie tiek apzīmēti arī plašākā grupā - kaustobiolīti. Tie ir degoši biogēni minerāli.

Šajā grupā ietilpst arī tādas fosilijas kā kūdra, šīferis, melnās un brūnās ogles,antracīts. Pēc spējas šķīst organiska tipa šķidrumos (hloroforms, oglekļa disulfīds, spirta-benzola maisījums) tiek apzīmēta nafta, tāpat kā citi petrolīti, kā arī vielas, kuras ar šiem šķīdinātājiem ekstrahē no kūdras, akmeņoglēm vai to produktiem. uz kā bitumenu.

Izmantot

Šobrīd 48% no planētas patērētās enerģijas nāk no naftas (minerāliem). Tas ir pierādīts fakts.

Eļļa (minerāls) ir daudzu ķīmisko vielu avots, ko dažādās nozarēs izmanto degvielas, smērvielu, polimēru šķiedru, krāsvielu, šķīdinātāju un citu materiālu ražošanā.

Naftas patēriņa pieaugums ir izraisījis naftas cenu kāpumu un pakāpenisku derīgo izrakteņu izsīkšanu. Tas liek mums domāt par pāreju uz alternatīviem enerģijas avotiem.

Fizikālo īpašību apraksts

Eļļa ir gaiši brūns līdz tumši brūns (gandrīz melns) šķidrums. Dažreiz ir smaragdzaļi paraugi. Eļļas molekulmasa ir no 220 līdz 300 g/mol. Dažreiz šis parametrs svārstās no 450 līdz 470 g / mol. Tās blīvuma indekss noteikts 0,65–1,05 (galvenokārt 0,82–0,95) g/cm³. Šajā sakarā eļļa ir sadalīta vairākos veidos. Proti:

• Viegli. Blīvums mazāks par 0,83 g/cm³.
• Vidēji. Blīvuma indekss šajā gadījumā ir no 0,831 līdz 0,860 g/cm³.
• Smags. Blīvums – virs 0,860 g/cm³.

Šisviela satur ievērojamu skaitu dažādu organisko vielu. Rezultātā dabisko eļļu raksturo nevis tā viršanas temperatūra, bet gan šī indikatora sākotnējais līmenis šķidrajiem ogļūdeņražiem. Pamatā tas ir >28 °C un dažreiz ≧100 °С (smagās eļļas gadījumā).

Šīs vielas viskozitāte ir ļoti atšķirīga (no 1,98 līdz 265,9 mm²/s). To nosaka eļļas frakcijas sastāvs un tās temperatūra. Jo augstāka temperatūra un vieglo frakciju skaits, jo zemāka ir eļļas viskozitāte. Tas ir saistīts arī ar sveķainā asf alta tipa vielu klātbūtni. Tas ir, jo vairāk to, jo augstāka ir eļļas viskozitāte.

Šīs vielas īpatnējā siltumietilpība ir 1,7–2,1 kJ/(kg∙K). Īpatnējā sadegšanas siltuma parametrs ir salīdzinoši zems - no 43,7 līdz 46,2 MJ/kg. Eļļas dielektriskā konstante ir no 2 līdz 2,5, un tās elektriskā vadītspēja ir no 2∙10-10 līdz 0,3∙10-18 Ohm-1∙cm-1.

Eļļa, kuras fotoattēls ir parādīts rakstā, ir uzliesmojošs šķidrums. Tas mirgo temperatūrā no -35 līdz +120 ° C. Tas ir atkarīgs no tā frakcionētā sastāva un izšķīdušo gāzu satura.

Eļļa (degviela) normālos apstākļos nešķīst ūdenī. Tomēr tas spēj veidot stabilas emulsijas ar šķidrumu. Eļļu izšķīdina noteiktas vielas. Tas tiek darīts, izmantojot organiskos šķīdinātājus. Lai atdalītu ūdeni un sāli no eļļas, tiek veiktas noteiktas darbības. Tiem ir liela nozīme tehnoloģiskajā procesā. Tā ir atsāļošana un dehidratācija.

Ķīmiskā sastāva apraksts

Atklājot šo tēmu, jāņem vērā visas attiecīgās vielas īpašības. Tie ir eļļas vispārīgie, ogļūdeņražu un elementu sastāvi. Pēc tam apsveriet katru no tiem sīkāk.

Kopējais sastāvs

Dabiskā fosilā eļļa ir aptuveni 1000 dažādu vielu maisījums. Galvenās sastāvdaļas ir šādas:

• Šķidrie ogļūdeņraži. Tas ir 80–90% no svara.
• Organiskie heteroatomiskie savienojumi (4-5%). No tiem dominē sērs, skābeklis un slāpeklis.
• Organometāliskie savienojumi (galvenokārt niķelis un vanādijs).
• Izšķīdušas ogļūdeņraža tipa gāzes (C1-C4, desmitdaļas līdz 4 procentiem).
• Ūdens (no pēdām līdz 10%).
• Minerālsāļi. Pārsvarā hlorīdi. 0,1–4000 mg/l un vairāk.
• Sāļu, organisko skābju un mehānisko piemaisījumu (māla, kaļķakmens, smilšu daļiņas) šķīdumi.

Ogļūdeņraža sastāvs

Pārsvarā eļļā ir parafīna (parasti 30-35, retāk - 40-50% no kopējā tilpuma) un naftēnu (25-75%) savienojumi. Aromātiskie savienojumi ir sastopami mazākā mērā. Tie aizņem 10-20%, retāk - 35%. Tas ietekmē eļļas kvalitāti. Tāpat aplūkojamā viela ietver jauktas vai hibrīdas struktūras savienojumus. Piemēram, nafteno-aromātiskais un parafīns.

Heteroatomiskie komponenti un eļļas elementārā sastāva apraksts

Kopā ar ogļūdeņražiem produkts satur vielas ar piemaisījumu atomiem(merkaptāni, di- un monosulfīdi, tiofāni un tiofēni, kā arī policikliskie un tamlīdzīgi). Tie būtiski ietekmē eļļas kvalitāti.

Arī eļļa satur slāpekli saturošas vielas. Tie galvenokārt ir indola, piridīna, hinolīna, pirola, karbazola, porfirītu homologi. Tie galvenokārt ir koncentrēti atlikumos un smagajās frakcijās.

Eļļas sastāvā ir skābekli saturošas vielas (naftēnskābes, darvas-asf altēnskābes, fenoli un citas vielas). Tās parasti atrodamas augstas viršanas temperatūras frakcijās.

Kopumā eļļā ir atrasti vairāk nekā 50 elementi. Kopā ar minētajām vielām šajā produktā ir V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (no pēdām līdz 2∙10-2%) u.c.. Šo piemaisījumu un savienojumu saturs dažādu atradņu izejvielās ir ļoti atšķirīgs. Rezultātā ir tikai nosacīti runāt par vidējo eļļas ķīmisko sastāvu.

Kā norādītā viela tiek klasificēta pēc ogļūdeņražu sastāva?

Šajā plānā ir noteikti kritēriji. Atsevišķi eļļas veidi atbilstoši ogļūdeņražu klasei. Tiem jābūt ne vairāk kā 50%. Ja viena no ogļūdeņražu klasēm ir vismaz 25%, tad izšķir jauktos eļļas veidus - naftēns-metāns, metāns-naftēns, naftēns-aromātiskais, aromātiskais-naftēns, metāns-aromātiskais un aromātiskais-metāns. Tie satur vairāk nekā 25% no pirmā komponenta un vairāk nekā 50% no otrā komponenta.

Jēlnafta neattiecas. Iegūt tehniski vērtīgus produktus (galvenokārt motordegvielu, izejvielasķīmiskā rūpniecība, šķīdinātāji) tas tiek pārstrādāts.

Produktu izpētes metodes

Norādītās vielas kvalitāte tiek novērtēta, lai pareizi izvēlētos racionālākās tās apstrādes shēmas. Tas tiek darīts, izmantojot metožu kompleksu: ķīmisko, fizikālo un īpašo.

Eļļas vispārīgie raksturlielumi - viskozitāte, blīvums, iesūkšanās temperatūra un citi fizikāli ķīmiskie parametri, kā arī izšķīdušo gāzu sastāvs un darvas, cieto parafīnu un darvas-asf altēna vielu procentuālais daudzums.

Eļļas pakāpeniskās izpētes galvenais princips ir apvienot tās atdalīšanas paņēmienus noteiktos komponentos ar sekojošu dažu frakciju sastāva vienkāršošanu. Pēc tam tos analizē ar dažādām fizikāli ķīmiskajām metodēm. Visizplatītākās metodes primārā frakcionētās eļļas sastāva noteikšanai ir dažāda veida destilācija (destilācija) un rektifikācija.

Saskaņā ar atlases rezultātiem šaurām (vārīšanās robežās 10-20 °С) un platajām (50-100 °С) frakcijām tiek iegūta šķīdinātāja patieso viršanas punktu līkne (ITC). dotā viela ir konstruēta. Pēc tam tiek noteikts atsevišķu elementu, naftas produktu un to sastāvdaļu (petrolejas-gāzeļļas, benzīna, naftas destilātu, dīzeļdegvielas, kā arī darvas un mazuta) satura potenciāls, ogļūdeņražu sastāvs, kā arī citas komerciālās un fizikālās un ķīmiskās īpašības. noteikts.

Destilāciju veic ar parasto destilācijas iekārtu. Tie ir aprīkoti ar destilācijas kolonnām. Šajā gadījumāatdalīšanas jauda atbilst 20-22 teorētisko plākšņu gabaliem.

Frakcijas, kas tika izolētas destilācijas rezultātā, tiek sadalītas komponentos. Pēc tam, izmantojot dažādas metodes, nosaka to saturu un nosaka īpašības. Pēc eļļas sastāva un frakciju izteiksmes veidiem izšķir tās grupu, individuālo, strukturālo grupu un elementu analīzes.

Grupu analīzē naftēnu, parafīnu, jaukto un aromātisko ogļūdeņražu saturu nosaka atsevišķi.

Strukturālo grupu analīzē naftas frakciju ogļūdeņražu sastāvu nosaka kā vidējo naftēnu, aromātisko un citu ciklisko struktūru saturu tajās, kā arī parafīna elementu ķēdes. Šajā gadījumā tiek veikta vēl viena darbība - ogļūdeņraža relatīvā daudzuma aprēķins naftēnās, parafīnās un arēnās.

Personisko ogļūdeņražu sastāvu nosaka tikai benzīnam un gāzes frakcijām. Elementu analīzē eļļas sastāvu izsaka ar C, O, S, H, N un mikroelementu daudzumu (procentos).

Galvenā metode aromātisko ogļūdeņražu atdalīšanai no naftēnu un parafīnu ogļūdeņražiem un arēnu atdalīšanai policikliskajos un monocikliskajos ir šķidruma adsorbcijas hromatogrāfija. Parasti šajā gadījumā kā absorbētājs kalpo noteikts elements - dubultsorbents.

Ogļūdeņražeļļu daudzkomponentu maisījumu sastāvs ar plašu un šauru diapazonu parasti tiek atšifrēts, izmantojot kombinācijuhromatogrāfijas (šķidruma vai gāzes fāzē), adsorbcijas un citas atdalīšanas metodes ar spektrālās un masas spektrometriskās izpētes metodēm.

Tā kā pasaulē ir tendences vēl vairāk padziļināt tādu procesu kā naftas izstrāde, tā detalizēta analīze kļūst būtiska (īpaši frakcijām ar augstu viršanas temperatūru un atlikumiem – darvas un mazuta).

Galvenās naftas atradnes Krievijā

Krievijas Federācijas teritorijā ir ievērojams daudzums šīs vielas nogulšņu. Nafta (minerāls) ir Krievijas nacionālā bagātība. Tas ir viens no galvenajiem eksporta produktiem. Naftas ieguve un pārstrāde ir ievērojamu nodokļu ieņēmumu avots Krievijas budžetam.

Naftas attīstība rūpnieciskā mērogā sākās 19. gadsimta beigās. Pašlaik Krievijā ir lielas funkcionējošas naftas ieguves zonas. Tie atrodas dažādos valsts reģionos.

Vārds lauki	Atvēršanas datums	Iegūstams krājumi	Naftas ieguves apgabali
Lieliski	2013	300 miljoni t	Astrahaņas reģions
Samotlor	1965	2,7 miljardi tonnu	Hantimansu autonomais apgabals
Romaškinskoe	1948	2,3 miljardi tonnu	Tatarstānas Republika
Priobskoe	1982g.	2,7 miljardi tonnu	Hantimansu autonomais apgabals
Arlanian	1966	500 miljoni t	Baškortostānas Republika
Ļantorskoe	1965	2 miljardi tonnu	Hantimansu autonomais apgabals
Vankorskoe	1988	490 miljoni t	Krasnojarskas apgabals
Fedorovska	1971	1,5 miljardi tonnu	Hantimansu autonomais apgabals
krievu valoda	1968	410 miljoni t	Jamalo-Ņencu autonomais apgabals
Mamuts	1965	1 miljards tonnu	Hantimansu autonomais apgabals
Tuymazinskoe	1937	300 miljoni t	Baškortostānas Republika

ASV slānekļa eļļa

Ogļūdeņražu degvielas tirgū pēdējos gados ir notikušas nopietnas pārmaiņas. Slānekļa gāzes atklāšana un tās ieguves tehnoloģiju izstrāde īsā laikā padarīja ASV par vienu no lielākajiem šīs vielas ražotājiem. Šo fenomenu eksperti raksturojuši kā “slānekļa revolūciju”. Šobrīd pasaule atrodas uz tikpat grandioza notikuma robežas. Runa ir par degslānekļa atradņu masveida attīstību. Ja agrāk eksperti prognozēja naftas laikmeta nenovēršamu beigas, tad tagad tas var ilgt bezgalīgi. Tādējādi runas par alternatīvo enerģiju kļūst nenozīmīgas.

Tomēr informācija par ekonomikasdegslānekļa atradņu attīstības aspekti ir ļoti pretrunīgi. Saskaņā ar publikāciju "Tomēr", ASV (Teksasā) ražotā slānekļa nafta maksā aptuveni 15 USD par barelu. Tajā pašā laikā šķiet diezgan reāli vēl vairāk samazināt procesa izmaksas uz pusi.

Pasaules līderim "klasiskās" naftas ieguvē - Saūda Arābijai - ir labas izredzes slānekļa rūpniecībā: barela cena šeit ir tikai 7 dolāri. Krievija šajā ziņā zaudē. Krievijā 1 barels slānekļa naftas maksās aptuveni $20.

Saskaņā ar iepriekšminēto publikāciju, slānekļa eļļu var ražot visos pasaules reģionos. Katrai valstij ir ievērojamas tā rezerves. Tomēr sniegtās informācijas ticamība ir apšaubāma, jo pagaidām nav informācijas par slānekļa eļļas ražošanas specifiskajām izmaksām.

Analītiķis G. Birgs sniedz pretējus datus. Pēc viņa teiktā, slānekļa naftas barela izmaksas ir 70-90 USD.

Pēc Maskavas Bankas analītiķa D. Borisova teiktā, naftas ieguves izmaksas Meksikas līcī un Gvinejā sasniedz 80 USD. Tas ir aptuveni vienāds ar pašreizējo tirgus cenu.

G. Birgs arī apgalvo, ka naftas (slānekļa) atradnes uz planētas ir sadalītas nevienmērīgi. Vairāk nekā divas trešdaļas no kopējā apjoma ir koncentrētas Amerikas Savienotajās Valstīs. Krievija veido tikai 7 procentus.

Attiecīgā produkta ražošanai ir jāapstrādā lieli iežu apjomi. Tādu procesu kā slānekļa eļļas ieguve veic ar atklātās bedres metodi. Tas nopietni kaitē dabai.

Pēc Birga teiktā, tāda procesa kā slānekļa eļļas ieguve sarežģītību kompensē šīs vielas pārpilnība uz Zemes.

Ja pieņemam, ka slānekļa naftas ieguves tehnoloģijas sasniedz pietiekamu līmeni, tad pasaules naftas cenas var vienkārši sabrukt. Taču līdz šim būtiskas izmaiņas šajā jomā nav novērotas.

Ar esošajām tehnoloģijām slānekļa naftas ieguve var būt izdevīga noteiktā gadījumā - tikai tad, ja naftas cena ir 150 USD par barelu un augstāk.

Krievija, pēc Birga domām, tā saucamā slānekļa revolūcija nenāks par ļaunu. Fakts ir tāds, ka abi scenāriji ir izdevīgi šai valstij. Noslēpums ir vienkāršs: augstās naftas cenas nes lielu peļņu, un izrāviens slānekļa ražošanā palielinās eksportu, attīstot attiecīgās jomas.

D. Borisovs šajā ziņā nav tik optimistisks. Slānekļa naftas ieguves attīstība, viņaprāt, sola cenu sabrukumu naftas tirgū un strauju Krievijas eksporta ieņēmumu kritumu. Tiesa, īstermiņā no tā nevajadzētu baidīties, jo slānekļa attīstība joprojām ir problemātiska.

Secinājums

Minerālresursi - nafta, gāze un līdzīgas vielas - ir katras valsts īpašums, kurā tie tiek iegūti. To varat pārbaudīt, izlasot iepriekš sniegto rakstu.