Õli on mineraal. Nafta hoiused. Õli tootmine

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Nafta on üks maailma tähtsamaid mineraale (süsivesinikkütus). See on tooraine kütuste, määrdeainete ja muude materjalide tootmiseks. Nafta (mineraal) on oma iseloomuliku tumeda värvi ja maailmamajanduse jaoks suure tähtsuse tõttu hüüdnimega must kuld.

Üldine teave

Nimetatud aine moodustub koos gaasiliste süsivesinikega teatud sügavusel (peamiselt 1,2–2 km).

Maksimaalne naftamaardlate arv asub 1–3 km sügavusel. Maapinna lähedal muutub see aine paksuks m altaks, poolkõvaks asfaldiks ja muudeks materjalideks (nt tõrvaliiv).

Päritolu ja keemilise koostise originaalsuse poolest sarnaneb õli, mille foto on artiklis esitatud, looduslike põlevgaasidega, aga ka osokeriidi ja asfaldiga. Mõnikord on kõik need fossiilsed kütused kombineeritud ühe nimetuse alla - petroliitid. Neid nimetatakse ka laiemaks rühmaks - kaustobioliitidele. Need on põlevad biogeensed mineraalid.

Sellesse rühma kuuluvad ka sellised fossiilid nagu turvas, kiltkivi, must- ja pruunsüsi,antratsiit. Vastav alt võimele lahustuda orgaanilist tüüpi vedelikes (kloroform, süsinikdisulfiid, alkoholi-benseeni segu) käsitletakse õli, nagu ka teisi petroliite, aga ka aineid, mis ekstraheeritakse nende lahustitega turbast, kivisöest või nende saadustest. bituumeniks.

Kasuta

Praegu pärineb 48% planeedil tarbitavast energiast naftast (mineraal). See on tõestatud fakt.

Õli (mineraal) on paljude kemikaalide allikas, mida kasutatakse erinevates tööstusharudes kütuste, määrdeainete, polümeerkiudude, värvainete, lahustite ja muude materjalide tootmisel.

Naftatarbimise kasv on toonud kaasa selle hinnatõusu ja maavarade järkjärgulise ammendumise. See paneb meid mõtlema alternatiivsetele energiaallikatele üleminekule.

Füüsiliste omaduste kirjeldus

Õli on helepruun kuni tumepruun (peaaegu must) vedelik. Mõnikord leidub smaragdrohelisi isendeid. Õli molekulmass on 220 kuni 300 g/mol. Mõnikord on see parameeter vahemikus 450 kuni 470 g / mol. Selle tihedusindeks määratakse vahemikus 0,65–1,05 (peamiselt 0,82–0,95) g/cm³. Sellega seoses jaguneb õli mitut tüüpi. Nimelt:

• Lihtne. Tihedus alla 0,83 g/cm³.
• Keskmine. Tihedusindeks on sel juhul vahemikus 0,831 kuni 0,860 g/cm³.
• Raske. Tihedus – üle 0,860 g/cm³.

Seeaine sisaldab märkimisväärsel hulgal erinevaid orgaanilisi aineid. Selle tulemusena ei iseloomusta looduslikku õli mitte selle keemistemperatuur, vaid selle vedelate süsivesinike indikaatori esialgne tase. Põhimõtteliselt on see >28 °C ja mõnikord ≧100 °С (raske õli puhul).

Selle aine viskoossus on väga erinev (1,98–265,9 mm²/s). Selle määrab õli fraktsionaalne koostis ja temperatuur. Mida kõrgem on temperatuur ja kergete fraktsioonide arv, seda madalam on õli viskoossus. Selle põhjuseks on ka vaigu-asf alti tüüpi ainete olemasolu. See tähendab, et mida rohkem neid, seda suurem on õli viskoossus.

Selle aine erisoojusmaht on 1,7–2,1 kJ/(kg∙K). Eripõlemissoojuse parameeter on suhteliselt madal - 43,7-46,2 MJ/kg. Õli dielektriline konstant on 2–2,5 ja selle elektrijuhtivus on 2,10–10 kuni 0,3–10–18 oomi–1,5 cm–1.

Õli, mille foto on artiklis esitatud, on tuleohtlik vedelik. See vilgub temperatuuril -35 kuni +120 ° C. See sõltub selle fraktsioonilisest koostisest ja lahustunud gaaside sisaldusest.

Õli (kütus) tavatingimustes vees ei lahustu. Siiski on see võimeline moodustama vedelikuga stabiilseid emulsioone. Teatud ained lahustavad õli. Seda tehakse orgaaniliste lahustite abil. Vee ja soola eraldamiseks õlist tehakse teatud toiminguid. Need on tehnoloogilises protsessis väga olulised. See on soolade eemaldamine ja veetustamine.

Keemilise koostise kirjeldus

Selle teema avalikustamisel tuleks arvesse võtta kõnealuse aine kõiki omadusi. Need on õli üldised, süsivesinike ja elementide koostised. Järgmisena kaaluge neid kõiki üksikasjalikum alt.

Kogu meeskond

Looduslik fossiilõli on segu ligikaudu 1000 erineva iseloomuga ainest. Peamised komponendid on järgmised:

• Vedelad süsivesinikud. See on 80–90% massist.
• Orgaanilised heteroaatomilised ühendid (4-5%). Neist domineerivad väävel, hapnik ja lämmastik.
• Metallorgaanilised ühendid (peamiselt nikkel ja vanaadium).
• Lahustatud süsivesiniku tüüpi gaasid (C1-C4, kümnendikud kuni 4 protsenti).
• Vesi (jälgedest 10%).
• Mineraalsoolad. Enamasti kloriidid. 0,1–4000 mg/l ja rohkem.
• Soolade, orgaaniliste hapete ja mehaaniliste lisandite (savi, lubjakivi, liiva osakesed) lahused.

Süsivesinike koostis

Enamasti sisaldab õli parafiini (tavaliselt 30-35, harva - 40-50% kogumahust) ja nafteenseid (25-75%) ühendeid. Aromaatseid ühendeid esineb vähemal määral. Nad hõivavad 10-20% ja harvemini - 35%. See mõjutab õli kvaliteeti. Samuti hõlmab vaatlusalune aine sega- või hübriidstruktuuriga ühendeid. Näiteks nafteenaromaatne ja parafiin.

Heteroatomilised komponendid ja õli elementaarse koostise kirjeldus

Koos süsivesinikega sisaldab toode lisandite aatomeid sisaldavaid aineid(merkaptaanid, di- ja monosulfiidid, tiofaanid ja tiofeenid, samuti polütsüklilised jms). Need mõjutavad oluliselt õli kvaliteeti.

Samuti sisaldab õli lämmastikku sisaldavaid aineid. Need on peamiselt indooli, püridiini, kinoliini, pürrooli, karbasooli, porfüriitide homoloogid. Need on koondunud peamiselt jääkainetesse ja rasketesse fraktsioonidesse.

Õli koostis sisaldab hapnikku sisaldavaid aineid (nafteenhapped, tõrva-asf alteenhapped, fenoolid ja muud ained). Tavaliselt leidub neid kõrge keemistemperatuuriga fraktsioonides.

Kokku on õlist leitud üle 50 elemendi. Koos nimetatud ainetega on selles tootes V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (jälgedest kuni 2,10-2%) jne.. Nende lisandite ja ühendite sisaldus erinevate maardlate toorainetes on väga erinev. Seetõttu on õli keskmisest keemilisest koostisest rääkimine ainult tingimuslik.

Kuidas klassifitseeritakse nimetatud ainet süsivesinike koostise järgi?

Selles plaanis on teatud kriteeriumid. Eraldi õliliigid vastav alt süsivesinike klassile. Nende osakaal ei tohiks ületada 50%. Kui üks süsivesinike klassidest on vähem alt 25%, siis eristatakse segatüüpi õlisid - nafteen-metaan, metaan-nafteen, nafteen-aromaatne, aromaatne-nafteen, metaan-aromaatne ja aromaatne-metaan. Need sisaldavad rohkem kui 25% esimest komponenti ja rohkem kui 50% teist.

Toornafta ei kehti. Tehniliselt väärtuslike toodete hankimiseks (peamiselt mootorikütus, toorainekeemiatööstus, lahustid) taaskasutatakse.

Toote uurimismeetodid

Kindlatud aine kvaliteeti hinnatakse, et valida selle töötlemiseks õigesti kõige ratsionaalsemad skeemid. Seda tehakse meetodite kompleksi abil: keemiline, füüsikaline ja eriline.

Õli üldomadused – viskoossus, tihedus, hangumispunkt ja muud füüsikalised ja keemilised parameetrid, samuti lahustunud gaaside koostis ning tõrva, tahkete parafiinide ja tõrva-asf alteeni ainete protsent.

Õli etapiviisilise uurimise põhiprintsiip on kombineerida selle teatud komponentideks eraldamise meetodid ja sellest tulenev alt mõne fraktsiooni koostise lihtsustamine. Seejärel analüüsitakse neid erinevate füüsikalis-keemiliste meetoditega. Kõige levinumad meetodid primaarse fraktsionaalse õli koostise määramiseks on erinevat tüüpi destilleerimine (destilleerimine) ja rektifikatsioon.

Vastav alt kitsaste (keemistemperatuuriga 10–20 °С) ja laiade (50–100 °С) fraktsioonide valimise tulemuste põhjal on kõver (ITC) tõeliste keemispunktide kohta antud aine on konstrueeritud. Seejärel analüüsitakse üksikute elementide, naftasaaduste ja nende komponentide (petrooleum-gaasiõli, bensiin, õlidestillaadid, diislikütus, aga ka tõrvad ja kütteõlid) sisalduse potentsiaali, süsivesinike koostist ning muid kaubanduslikke ning füüsikalisi ja keemilisi omadusi. määratud.

Destilleerimine toimub tavapärase destilleerimisseadmega. Need on varustatud destilleerimiskolonnidega. Sel juhuleraldusvõime vastab 20-22 teoreetiliste plaatide tükile.

Destilleerimise tulemusena eraldatud fraktsioonid jagatakse edasi komponentideks. Seejärel määratakse erinevate meetodite abil nende sisu ja määratakse omadused. Õli koostise ja fraktsioonide väljendamisviiside järgi eristatakse selle rühma-, individuaal-, struktuur-rühma- ja elementanalüüse.

Rühmaanalüüsis määratakse nafteensete, parafiinsete, segatud ja aromaatsete süsivesinike sisaldus eraldi.

Struktuurrühma analüüsis määratakse õlifraktsioonide süsivesinike koostis nendes olevate nafteensete, aromaatsete ja muude tsükliliste struktuuride ning parafiinsete elementide ahelate keskmisena. Sel juhul tehakse veel üks toiming – arvutatakse süsivesinike suhteline kogus nafteenides, parafiinides ja areenides.

Süsivesinike isiklik koostis määratakse ainult bensiini ja gaasifraktsioonide jaoks. Elementanalüüsis väljendatakse õli koostist C, O, S, H, N ja mikroelementide kogusena (protsentides).

Peamine meetod aromaatsete süsivesinike eraldamiseks nafteen- ja parafiinsetest süsivesinikest ning areenide eraldamine polü- ja monotsüklilisteks on vedelik adsorptsioonkromatograafia. Tavaliselt toimib sel juhul neeldujana teatud element – topeltsorbent.

Süsivesinikõlide laia ja kitsa ulatusega mitmekomponentsete segude koostis dešifreeritakse tavaliselt kombinatsiooni abilkromatograafilised (vedel- või gaasifaasis), adsorptsiooni- ja muud eraldusmeetodid spektraal- ja massispektromeetriliste uurimismeetoditega.

Kuna maailmas on suundumusi süvendada sellist protsessi nagu nafta arendamine, muutub selle üksikasjalik analüüs hädavajalikuks (eriti kõrge keemistemperatuuriga fraktsioonid ja jääkproduktid – tõrvad ja kütteõlid).

Peamised naftaväljad Venemaal

Vene Föderatsiooni territooriumil on märkimisväärne kogus selle aine ladestusi. Nafta (mineraal) on Venemaa rahvuslik rikkus. See on üks peamisi eksporditooteid. Nafta tootmine ja rafineerimine on Venemaa eelarve jaoks märkimisväärse maksutulu allikas.

Nafta areng tööstuslikus mastaabis algas 19. sajandi lõpus. Praegu on Venemaal suured töötavad naftatootmispiirkonnad. Need asuvad riigi erinevates piirkondades.

Nimi väljad	Avamiskuupäev	Laaditav varud	Nafta tootmispiirkonnad
Suurepärane	2013	300 miljonit t	Astrahani piirkond
Samotlor	1965	2,7 miljardit tonni	Hanti-Mansi autonoomne ringkond
Romashkinskoe	1948	2,3 miljardit tonni	Tatarstani Vabariik
Priobskoe	1982g.	2,7 miljardit tonni	Hanti-Mansi autonoomne ringkond
Arlanian	1966	500 miljonit t	Baškortostani Vabariik
Ljantorskoe	1965	2 miljardit tonni	Hanti-Mansi autonoomne ringkond
Vankorskoe	1988	490 miljonit t	Krasnojarski territoorium
Fedorovskoe	1971	1,5 miljardit tonni	Hanti-Mansi autonoomne ringkond
vene	1968	410 miljonit t	Jamalo-Neenetsi autonoomne ringkond
Mammut	1965	1 miljard tonni	Hanti-Mansi autonoomne ringkond
Tuymazinskoe	1937	300 miljonit t	Baškortostani Vabariik

USA põlevkiviõli

Süsivesinikkütuste turul on viimastel aastatel toimunud tõsised muutused. Kildagaasi avastamine ja selle ammutamise tehnoloogiate väljatöötamine lühikese ajaga muutis USA selle aine üheks suuremaks tootjaks. Eksperdid on seda nähtust kirjeldanud kui "kivirevolutsiooni". Hetkel on maailm sama suurejoonelise sündmuse lävel. Jutt käib põlevkivimaardlate massilisest arengust. Kui varasemad eksperdid ennustasid naftaajastu peatset lõppu, siis nüüd võib see kesta lõputult. Seega muutub alternatiivenergiast rääkimine ebaoluliseks.

Kuid teave majanduse kohtapõlevkivimaardlate arendamise aspektid on väga vastuoluline. Väljaande "However" andmetel maksab USA-s (Texas) toodetud põlevkiviõli barrel ligikaudu 15 dollarit. Samal ajal tundub üsna realistlik protsessi maksumust veelgi vähendada poole võrra.

Maailma liidril "klassikalise" nafta tootmises – Saudi Araabial – on põlevkivitööstuses head väljavaated: barreli hind on siin vaid 7 dollarit. Venemaa on selles osas kaotamas. Venemaal maksab 1 barrel põlevkiviõli umbes 20 dollarit.

Eelnimetatud väljaande kohaselt saab põlevkiviõli toota kõigis maailma piirkondades. Igal riigil on selle märkimisväärsed varud. Esitatud teabe usaldusväärsus on aga küsitav, kuna põlevkiviõli tootmise konkreetse maksumuse kohta veel info puudub.

Analüütik G. Birg esitab vastupidised andmed. Tema sõnul on põlevkiviõli barreli maksumus 70-90 dollarit.

Moskva Panga analüütiku D. Borisovi sõnul ulatub naftatootmise hind Mehhiko lahes ja Guineas 80 dollarini. See on ligikaudu võrdne praeguse turuhinnaga.

G. Birg väidab ka, et nafta (kivi)maardlad on planeedil ebaühtlaselt jaotunud. Rohkem kui kaks kolmandikku kogumahust on koondunud Ameerika Ühendriikidesse. Venemaa moodustab vaid 7 protsenti.

Kõnealuse toote valmistamiseks tuleb töödelda suurtes kogustes kivimit. Selline protsess, nagu põlevkiviõli kaevandamine, viiakse läbi avakaevude meetodil. See kahjustab tõsiselt loodust.

Birgi sõnul tasakaalustab sellise protsessi nagu põlevkiviõli kaevandamise keerukuse selle aine rohkus Maal.

Kui eeldada, et põlevkiviõli tootmise tehnoloogiad saavutavad piisava taseme, siis võib nafta maailmaturu hind lihts alt kokku kukkuda. Kuid siiani pole selles valdkonnas põhimõttelisi muutusi täheldatud.

Olemasolevate tehnoloogiate juures võib põlevkiviõli tootmine olla teatud juhul kasumlik – ainult siis, kui nafta hind on 150 dollarit barreli kohta ja rohkem.

Venemaa, Birgi sõnul nn kiltkivirevolutsioon halba ei tee. Fakt on see, et mõlemad stsenaariumid on selle riigi jaoks kasulikud. Saladus on lihtne: kõrged naftahinnad toovad suurt kasumit ja läbimurre põlevkivitootmises suurendab eksporti asjakohaste valdkondade arendamise kaudu.

D. Borisov ei ole selles osas nii optimistlik. Põlevkiviõli tootmise areng tõotab tema hinnangul naftaturu hindade kokkuvarisemist ja Venemaa eksporditulude järsku langust. Tõsi, lühiajaliselt ei tasu seda karta, sest põlevkivi areng on endiselt problemaatiline.

Järeldus

Maavarad – nafta, gaas ja sarnased ained – on iga riigi omand, kus neid kaevandatakse. Saate seda kontrollida, lugedes ül altoodud artiklit.