Olej jest jednym z najważniejszych minerałów na świecie (paliwo węglowodorowe). Ten surowiec do produkcji paliw i smarów oraz innych materiałów. Ze względu na charakterystyczny ciemny kolor i ogromne znaczenie dla gospodarki światowej, olej (minerał) nazywa się czarnym złotem.
Informacje ogólne
Substancja ta powstaje wraz z węglowodorami o charakterze gazowym na pewnej głębokości (głównie 1,2 do 2 km).
Maksymalna liczba złóż ropy naftowej znajduje się na głębokości od 1 do 3 km. Obok powierzchni ziemi substancja ta staje się gęstym słodem, asfaltem półstałym i innymi materiałami (na przykład piaskiem smołowym).
Dzięki oryginalności i składowi chemicznemu, olej, którego zdjęcie jest przedstawiony w artykule, jest podobny do naturalnych gazów palnych, a także z ozoceritami i asfaltem. Czasem wszystkie te łatwopalne skamieliny łączy się pod jednym imieniem – petrolity. Są one również skierowane do szerszej grupy – caustobioliths. Są to łatwopalne minerały o charakterze biogennym.
W tej grupie znajdują się takie skamieniałości, jak węgiel brunatny, łupek, węgiel kamienny i brunatny, antracyt. Jako zdolność rozpuszczania się w organicznych płynach (chloroform, dwusiarczek węgla, mieszanina alkoholowo-benzenowa), olej, podobnie jak inne produkty ropopochodne, jak również substancje, które są ekstrahowane przez te rozpuszczalniki z torfu, węgla lub produktów ich przetwarzania, określane są jako bitum.
Użyj
Obecnie 48% energii zużywanej na tej planecie znajduje się w oleju (minerałach). To jest udowodniony fakt.
Olej (minerał) jest źródłem wielu substancji chemicznych stosowanych w różnych gałęziach przemysłu w produkcji paliw, smarów, włókien polimerowych, barwników, rozpuszczalników i innych materiałów.
Wzrost zużycia ropy spowodował wyższe ceny i stopniowe wyczerpywanie zasobów mineralnych. To sprawia, że myślimy o przejściu na alternatywne źródła energii.
Opis właściwości fizycznych
Olej jest cieczą od jasnobrązowej do ciemnobrązowej (prawie czarnej). Czasem są szmaragdowo zielone okazy. Średnia masa cząsteczkowa oleju wynosi od 220 do 300 g / mol. Czasami ten parametr sięga od 450 do 470 g / mol. Indeks jego gęstości wyznacza się w zakresie 0,65-1,05 (głównie 0,82-0,95) g / cm3. Pod tym względem ropa jest podzielona na kilka typów. Mianowicie:
- Łatwe. Gęstość jest mniejsza niż 0,83 g / cm³.
- Średnia. Wskaźnik gęstości w tym przypadku mieści się w zakresie od 0,831 do 0,860 g / cm3.
- Ciężkie. Gęstość jest większa niż 0,860 g / cm³.
Substancja ta zawiera znaczną liczbę różnych substancji organicznych. W rezultacie olej naturalny charakteryzuje się nie we własnej temperaturze wrzenia, ale na początkowym poziomie tego wskaźnika dla płynnych węglowodorów. Zasadniczo jest> 28 ° C, a czasami ≥ 100 ° C (w przypadku ciężkiego oleju).
Lepkość tej substancji różni się istotnie (od 1,98 do 265,9 mm2 / s). Jest to określone przez skład ułamkowy oleju i jego temperaturę. Im wyższa temperatura i liczba lekkich końców, lepkość oleju jest niższa. Jest to również spowodowane obecnością substancji typu żywicowo-asfaltowego. Oznacza to, że im więcej, tym lepsza jest lepkość oleju.
Ciepło właściwe tej substancji wynosi 1,7-2,1 kJ / (kg ∙ K). Parametr specyficznego ciepła spalania jest stosunkowo niski – od 43,7 do 46,2 MJ / kg. Przepuszczalność dielektryczna oleju wynosi od 2 do 2,5, a jej przewodność elektryczna wynosi od 2 ∙ 10-10 do 0,3 ∙ 10-18 Ω-1 ∙ cm-1.
Olej, którego zdjęcie jest przedstawione w artykule, jest łatwopalną cieczą. Wystrzeliwuje się w temperaturze od -35 do +120 ° C. To zależy od składu ułamkowego i zawartości rozpuszczonych gazów.
Olej (paliwo) w normalnych warunkach nie rozpuszcza się w wodzie. Jednakże, jest on zdolny do tworzenia stabilnych emulsji z cieczą. Rozpuszczony olej jest pewną substancją. Odbywa się to przy pomocy rozpuszczalników organicznych. W celu oddzielenia wody i soli od oleju, podejmowane są pewne działania. Są one bardzo istotne w procesie technologicznym. Jest to odsalanie i odwodnienie.
Opis składu chemicznego
Podczas ujawniania tematu należy wziąć pod uwagę wszystkie cechy danej substancji. Jest to ogólna, węglowodorowa i elementarna kompozycja olejowa. Następnie rozważyć każdy z nich bardziej szczegółowo.
Ogólna kompozycja
Naturalny olej kopalny jest mieszaniną około 1000 substancji o różnym charakterze. Głównymi składnikami są:
- Węglowodory są ciekłe. Jest to 80-90% wag.
- Organiczne związki heteroatomowe (4-5%). Wśród nich dominują siarki, tlenu i azotu.
- Związki metaloorganiczne (głównie nikiel i wanad).
- Rozpuszczone gazy typu węglowodorowego (C1-C4, od dziesiątego do czterech procent).
- Woda (od śladów do 10%).
- Sole mineralne. Większość chlorków. 0,1-4000 mg / l lub wyżej.
- Rozwiązania soli, kwasów organicznych i zanieczyszczeń mechanicznych (cząstki gliny, wapienia, piasku).
Kompozycja węglowodorowa
Ogólnie olej ma parafinowy (zwykle 30-35, rzadko – 40-50% całkowitej objętości) i naftenowe (25-75%) związki. W mniejszym stopniu są związki aromatyczne. Zajmują się 10-20%, a rzadziej – 35%. Ma to wpływ na jakość oleju. Także w rozważanej substancji są związki o strukturze mieszanej lub hybrydowej. Na przykład naftenowo-aromatyczny i parafinowy.
Składniki heteroatomowe i opis składu pierwiastkowego oleju
Wraz z węglowodorami skład produktu obejmuje substancje o nieczystości (merkaptany, di- i monosulfidy, tiofany i tiofeny, a także policykliczne i tym podobne). Wpływają one znacząco na jakość oleju.
Ponadto skład oleju zawiera substancje zawierające azot. Są to głównie homologi indolu, pirydyny, chinoliny, pirolu, karbazolu, porfirytów. Koncentrują się głównie na pozostałościach i ciężkich frakcjach.
Skład oleju obejmuje substancje zawierające tlen (kwasy naftenowe, asfalten, fenole i inne substancje). Zazwyczaj znajdują się one w frakcjach wysokowrzących.
Znaleziono ponad 50 pierwiastków w oleju. Wraz z wymienionymi substancjami w tym produkcie występują V (10-5 – 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (od śladów do 2 ∙ 10-2%) i tak dalej. Zawartość tych zanieczyszczeń i związków w surowcach wszystkich rodzajów złóż jest bardzo zróżnicowana. W rezultacie uzależnione jest tylko od średniej składu chemicznego ropy naftowej.
Jak ta substancja sklasyfikowana jest przez skład węglowodorów?
W tym kontekście istnieją pewne kryteria. Oddzielne rodzaje oleju w klasie węglowodorów. Powinny wynosić nie więcej niż 50%. Jeśli jedna z klas węglowodorów wynosi nie mniej niż 25%, to rozróżnia się mieszane typy naftenowo-metanowe, metanowo-naftenowe, naftenowe, aromatyczne naftenowe, metanaromatyczne i aromatyczne-metanowe. Pierwszy składnik zawiera więcej niż 25%, a drugi – ponad 50%.
Nie stosuje się ropy naftowej. Aby uzyskać produkty o wysokiej wartości technicznej (głównie paliwo silnikowe, surowce dla przemysłu chemicznego, rozpuszczalniki), jest ono poddawane recyklingowi.
Metody badań produktów
Jakość tej substancji jest oceniana w celu właściwego wyboru najbardziej racjonalnych planów jego przetwarzania. Odbywa się to za pomocą zestawu metod: chemicznych, fizycznych i specjalnych.
Ogólna charakterystyka oleju to lepkość, gęstość, temperatura płynięcia oraz inne parametry fizyczne i chemiczne, a także skład rozpuszczonych gazów oraz procent smoły, stałych parafin i substancji smołowych ze smoły.
Główną zasadą etapowego etapu badań nad olejami jest połączenie metod ich oddzielania w pewne składniki, co prowadzi do uproszczenia składu niektórych frakcji. Są następnie analizowane za pomocą wszystkich możliwych metod fizycznych i chemicznych. Najczęstszymi metodami określania pierwotnej frakcyjnej kompozycji olejowej są różne typy destylacji (destylacja) i rektyfikacja.
Zgodnie z wynikami selekcji dla wąskich (wrzących w rejonie 10-20 ° C) i frakcji o szerokim (50-100 ° C), tworzy się krzywą (TEC) o rzeczywistej temperaturze wrzenia substancji. Określony jest potencjał zawartości pojedynczych elementów, produktów ropopochodnych i ich składników (olej naftowy, benzyna, destylaty ropy naftowej, olej napędowy, olej smołowy i olej opałowy), skład węglowodorów oraz inne właściwości towarowe i fizyczne i chemiczne.
Destylację prowadzi się w konwencjonalnych aparatach destylacyjnych. Są wyposażone w kolumny rektyfikacyjne. W tym przypadku zdolność łamania odpowiada 20-22 kawałków teoretycznych płyt.
Frakcje, które są rozdzielone w wyniku destylacji są dalej dzielone na składniki. Następnie przy użyciu różnych metod określ ich zawartość i ustalenie właściwości. Zgodnie ze sposobami wyrażania składu i frakcji oleju, wyróżnia ją grupa, indywidualna, strukturalna grupa i analizy elementarne.
W analizie grupowej zawartość węglowodorów naftenowych, parafinowych, mieszanych i aromatycznych określa się osobno.
W analizie grup strukturalnych skład węglowodorów frakcji oleju określa się jako średnią zawartość naftenowych, aromatycznych i innych struktur cyklicznych, a także łańcuchów elementów parafinowych. W tym przypadku przeprowadza się inne działanie – obliczenie względnej ilości węglowodoru naftenów, parafin i aren.
Osobista kompozycja węglowodorów jest określona wyłącznie dla frakcji benzyny i gazu. W analizie elementarnej skład olejowy wyraża się w ilości (w procentach) pierwiastków C, O, S, H, N i śladowych.
Główną metodą oddzielania węglowodorów aromatycznych od naftenowych i parafinowych oraz rozdziału aren w poli i monocykliczną jest chromatografia cieczowa adsorpcyjna. Zwykle absorber w tym przypadku jest pewnym elementem – podwójnym sorbentem.
Skład wieloskładnikowych mieszanek węglowodorowych o szerokim i wąskim zakresie zwykle rozszyfrowuje się przez połączenie chromatograficzne (w fazie ciekłej lub gazowej), adsorpcję i inne sposoby rozdzielania metodą spektrometrii masowej i spektrometrii masowej.
Ponieważ istnieją tendencje na świecie do dalszego pogłębienia procesu rozwoju ropy naftowej, jego szczegółowa analiza (zwłaszcza wysokowrzące frakcje i pozostałości produktów – smoła i olej opałowy) staje się niezbędna.
Główne pola naftowe w Rosji
Na terytorium Federacji Rosyjskiej znajduje się znaczna ilość depozytów tej substancji. Olej (minerał) jest bogactwem narodowym Rosji. Jest to jeden z głównych produktów eksportowych. Wydobycie i przetwórstwo ropy jest źródłem znacznych dochodów podatkowych z budżetem rosyjskim.
Rozwój ropy na skalę przemysłową rozpoczął się pod koniec XIX wieku. W chwili obecnej Rosja ma duże powierzchnie produkcyjne oleju napędowego. Znajdują się w różnych regionach kraju.
Imię Depozyty |
Data otwarcia |
Pobrane Zasoby |
Obszary produkcji ropy naftowej |
Świetnie | 2013 | 300 milionów ton |
Region Astrakanie |
Samotlor | 1965 r | 2,7 mld ton | Khanty-Mansijsk Okręg Autonomiczny |
Romashkinskoe | 1948 r | 2,3 mld ton | Republika Tatarstan |
Priobskoje | 1982 | 2,7 mld ton | Khanty-Mansijsk Okręg Autonomiczny |
Arlanskoe | 1966 r | 500 milionów ton | Republika Baszkortostanu |
Lyantorskoye | 1965 r | 2 mld ton | Khanty-Mansijsk Okręg Autonomiczny |
Vankor | 1988 | 490 milionów ton | Terytoria Krasnojarskie |
Fedorovskoye | 1971 | 1,5 mld ton |
Khanty-Mansijsk Okręg Autonomiczny |
Rosyjski | 1968 r | 410 milionów ton |
Okręg Autonomiczny Yamalo-Nenets |
Mamontovskoe | 1965 r | 1 mld ton |
Khanty-Mansijsk Okręg Autonomiczny |
Tuymazinsky | 1937 r | 300 milionów ton | Republika Baszkortostanu |
Olej łupkowy w USA
W ostatnich latach nastąpiły istotne zmiany na rynku paliw węglowodorowych. Odkrycie gazu łupkowego i rozwój technologii dla jego produkcji w krótkim czasie doprowadziły Stany Zjednoczone do liczby dużych producentów tej substancji. Zjawisko to charakteryzowało się ekspertami jako "łupkową rewolucją". W tej chwili świat znajduje się na progu nie mniej grandiose zdarzenia. Jest to masowy rozwój złóż łupków naftowych. Jeśli wcześniej eksperci przewidzieli szybki koniec epoki olejowej, teraz może trwać bez końca. Tak więc rozmowy o alternatywnej energii stają się nieistotne.
Jednak informacje o gospodarczych aspektach rozwoju złóż łupków jest bardzo sprzeczne. Według publikacji "Jednakże", olej z łupków wydobywanych w USA (Texas) kosztuje około 15 USD za baryłkę. Jednocześnie wydaje się całkiem możliwe do dalszego zmniejszenia o połowę procesu.
Światowy lider w produkcji "klasycznej" ropy naftowej – Arabia Saudyjska – ma dobre perspektywy w przemyśle łupkowym: koszt baryłki wynosi tylko 7 USD. Pod tym względem Rosja traci. W Rosji 1 baryłka oleju łupkowego kosztuje około 20 dolarów.
Zgodnie z ww. Publikacją, olej z łupków może być produkowany we wszystkich regionach świata. Każdy kraj posiada znaczne rezerwy. Niemniej jednak wiarygodność podanych informacji jest wątpliwa, ponieważ nie ma jeszcze informacji na temat konkretnego kosztu produkcji ropy naftowej.
Analityk G. Birg prowadzi dane odwrotne. Jego zdaniem, cena kosztowa beczki oleju łupkowego wynosi 70-90 dolarów.
Według analityka Banku Moskwy D. Borisov, koszt produkcji ropy naftowej w Meksyku i Zatoki Gwinejskiej sięga 80 dolarów. Jest to w przybliżeniu równe bieżącej cenie rynkowej.
G. Birg twierdzi również, że złóż ropy (łupków) są nierównomiernie rozmieszczone wokół planety. Ponad dwie trzecie całkowitej objętości koncentruje się w USA. Rosja stanowi zaledwie 7 procent.
Aby wydzielić omawiany produkt, należy przetworzyć duże ilości skały. Proces wytwarzania oleju łupkowego jest realizowany metodą kariery zawodowej. To poważnie szkodzi naturze.
Według Birgi, złożoność takiego procesu jak wydobycie oleju łupkowego jest kompensowana przez częstość tej substancji na Ziemi.
Zakładając, że technologia wydobywania ropy naftowej osiągnie wystarczający poziom, światowe ceny ropy mogą się po prostu zawalić. Do tej pory nie zaobserwowano jednak istotnych zmian w tym obszarze.
Dzięki istniejącym technologiom produkcja oleju łupkowego może przynieść zyski w konkretnym przypadku – tylko wtedy, gdy ceny ropy naftowej wynoszą 150 USD za baryłkę i więcej.
Rosja, według Birge, tak zwana rewolucja łupkowego nie będzie mógł uszkodzić. Fakt, że kraj korzyści obu scenariuszy. Sekret jest prosty: wysokie ceny ropy przynieść duże zyski i przełom w produkcie łupkowego zwiększy eksportu poprzez opracowanie odpowiednich pól.
D. Borysow w tym zakresie nie jest tak optymistyczny. Rozwój wydobycia ropy z łupków, według niego, obiecuje załamanie cen ropy naftowej na rynku i gwałtowny spadek rosyjskich wpływów eksportowych. Jednak w krótkim okresie, to nie powinien się bać, ponieważ rozwój łupkowego są nadal problematyczne.
wniosek
Zasoby naturalne – ropa, gaz i substancje pokrewne – są własnością każdym stanie, w jakim są one wydobyty. Widać to po przeczytaniu tego artykułu, wyżej.