Öljy on mineraali. Öljyesiintymät. Öljyn tuotanto

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Öljy on yksi maailman tärkeimmistä mineraaleista (hiilivetypolttoaine). Se on raaka-aine polttoaineiden, voiteluaineiden ja muiden materiaalien valmistukseen. Öljy (mineraali) on saanut lempinimen musta kulta, koska se on luonteenomaista tumman värin ja suuren merkityksen maailmantaloudelle.

Yleistä tietoa

Määritetty aine muodostuu yhdessä kaasumaisten hiilivetyjen kanssa tietyllä syvyydellä (pääasiassa 1,2-2 km).

Öljyesiintymien enimmäismäärä sijaitsee 1-3 kilometrin syvyydessä. Lähellä maan pintaa tästä aineesta tulee paksua m altaa, puolikovaa asf alttia ja muita materiaaleja (esimerkiksi tervahiekkaa).

Alkuperän ja kemiallisen koostumuksen omaperäisyyden ja kemiallisen koostumuksen os alta öljy, jonka valokuva on artikkelissa, on samanlainen kuin luonnolliset palavat kaasut sekä otsokeriitti ja asf altti. Joskus kaikki nämä fossiiliset polttoaineet yhdistetään yhden nimen alle - petroliitit. Niitä kutsutaan myös laajemmaksi ryhmäksi - kaustobioliitteiksi. Ne ovat palavia biogeenisiä mineraaleja.

Tähän ryhmään kuuluvat myös fossiilit, kuten turve, liuskekivet, mustat ja ruskeat hiilet,antrasiitti. Orgaanisen tyyppisiin nesteisiin (kloroformi, hiilidisulfidi, alkoholi-bentseeniseos) liukenemiskyvyn mukaan viitataan öljyyn, kuten muihin petroliitteihin, sekä aineisiin, jotka uutetaan näillä liuottimilla turpeesta, kivihiilestä tai niiden tuotteista. bitumiksi.

Käytä

Tällä hetkellä 48 % planeetalla kulutetusta energiasta tulee öljystä (mineraali). Tämä on todistettu tosiasia.

Öljy (mineraali) on monien kemikaalien lähde, joita käytetään eri teollisuudenaloilla polttoaineiden, voiteluaineiden, polymeerikuitujen, väriaineiden, liuottimien ja muiden materiaalien tuotannossa.

Öljyn kulutuksen kasvu on johtanut sen hintojen nousuun ja mineraalivarojen asteittaiseen ehtymiseen. Tämä saa meidät harkitsemaan vaihtoehtoisiin energialähteisiin vaihtamista.

Fyysisten ominaisuuksien kuvaus

Öljy on vaaleanruskeasta tummanruskeaan (melkein musta) nestettä. Joskus on smaragdinvihreitä näytteitä. Öljyn molekyylipaino on 220 - 300 g/mol. Joskus tämä parametri vaihtelee välillä 450 - 470 g/mol. Sen tiheysindeksi on 0,65–1,05 (pääasiassa 0,82–0,95) g/cm³. Tässä suhteessa öljy on jaettu useisiin tyyppeihin. Nimittäin:

• Helppoa. Tiheys alle 0,83 g/cm³.
• Keskiarvo. Tiheysindeksi on tässä tapauksessa alueella 0,831 - 0,860 g/cm³.
• Raskaa. Tiheys – yli 0,860 g/cm³.

Tämäaine sisältää huomattavan määrän erilaisia orgaanisia aineita. Tämän seurauksena luonnonöljylle ei ole ominaista sen oma kiehumispiste, vaan tämän nestemäisten hiilivetyjen indikaattorin alkutaso. Periaatteessa se on >28 °C ja joskus ≧100 °С (raskasöljyn tapauksessa).

Tämän aineen viskositeetti vaihtelee suuresti (1,98 - 265,9 mm²/s). Tämän määrää öljyn fraktiokoostumus ja sen lämpötila. Mitä korkeampi lämpötila ja kevyiden fraktioiden lukumäärä, sitä pienempi on öljyn viskositeetti. Tämä johtuu myös hartsi-asf alttityyppisten aineiden läsnäolosta. Eli mitä enemmän niitä on, sitä korkeampi on öljyn viskositeetti.

Tämän aineen ominaislämpökapasiteetti on 1,7-2,1 kJ/(kg∙K). Ominaispalolämmön parametri on suhteellisen alhainen - 43,7 - 46,2 MJ/kg. Öljyn dielektrisyysvakio on 2-2,5 ja sen sähkönjohtavuus on 2∙10-10-0,3∙10-18 Ohm-1∙cm-1.

Öljy, jonka valokuva on esitetty artikkelissa, on syttyvä neste. Se vilkkuu lämpötiloissa -35 - +120 ° C. Se riippuu sen fraktiokoostumuksesta ja liuenneiden kaasujen pitoisuudesta.

Öljy (polttoaine) ei liukene normaaleissa olosuhteissa veteen. Se pystyy kuitenkin muodostamaan stabiileja emulsioita nesteen kanssa. Tietyt aineet liuottavat öljyä. Tämä tehdään käyttämällä orgaanisia liuottimia. Veden ja suolan erottamiseksi öljystä suoritetaan tiettyjä toimia. Ne ovat erittäin tärkeitä teknologisessa prosessissa. Tämä on suolanpoistoa ja nestehukkaa.

Kemiallisen koostumuksen kuvaus

Tätä aihetta julkistettaessa tulee ottaa huomioon kaikki kyseessä olevan aineen ominaisuudet. Nämä ovat öljyn yleiset, hiilivety- ja alkuainekoostumukset. Harkitse seuraavaksi kutakin niistä yksityiskohtaisemmin.

Koko joukkue

Luonnollinen fossiilinen öljy on sekoitus noin 1000 erilaista ainetta. Pääkomponentit ovat seuraavat:

• Nestemäiset hiilivedyt. Se on 80-90 painoprosenttia.
• Orgaaniset heteroatomiyhdisteet (4-5 %). Näistä rikki, happi ja typpi hallitsevat.
• Orgaaniset metalliyhdisteet (pääasiassa nikkeli ja vanadiini).
• Liuenneet hiilivetytyyppiset kaasut (C1-C4, kymmenesosista 4 prosenttiin).
• Vesi (jälkiä 10 prosenttiin).
• Mineraalisuolat. Enimmäkseen klorideja. 0,1-4000 mg/l ja enemmän.
• Suolojen, orgaanisten happojen ja mekaanisten epäpuhtauksien (savi-, kalkkikivi-, hiekkahiukkaset) liuokset.

Hiilivedyn koostumus

Enimmäkseen öljyssä on parafiinia (yleensä 30-35, harvoin - 40-50 % kokonaistilavuudesta) ja nafteeniyhdisteitä (25-75 %). Aromaattisia yhdisteitä on läsnä vähäisemmässä määrin. Ne vievät 10-20% ja harvemmin - 35%. Tämä vaikuttaa öljyn laatuun. Tarkasteltavana oleva aine sisältää myös yhdisteitä, joilla on seka- tai hybridirakenne. Esimerkiksi nafteenaromaattinen ja parafiini.

Heteroatomikomponentit ja öljyn alkuainekoostumuksen kuvaus

Yhdessä hiilivetyjen kanssa tuote sisältää aineita, joissa on epäpuhtausatomeja(merkaptaanit, di- ja monosulfidit, tiofaanit ja tiofeenit sekä polysykliset ja vastaavat). Ne vaikuttavat merkittävästi öljyn laatuun.

Lisäksi öljy sisältää typpeä sisältäviä aineita. Nämä ovat pääasiassa indolin, pyridiinin, kinoliinin, pyrrolin, karbatsolin ja porfyriittien homologeja. Ne keskittyvät enimmäkseen jäämiin ja raskaisiin fraktioihin.

Öljyn koostumus sisältää happea sisältäviä aineita (nafteenihappoja, terva-asf alteenihappoja, fenoleja ja muita aineita). Niitä löytyy yleensä korkeassa kiehumispisteessä olevista fraktioista.

Öljystä on löydetty yhteensä yli 50 alkuainetta. Yhdessä mainittujen aineiden kanssa tässä tuotteessa on V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (pienistä 2∙10-2 %) ja niin edelleen.. Näiden epäpuhtauksien ja yhdisteiden pitoisuus eri esiintymien raaka-aineissa vaihtelee suuresti. Tämän seurauksena on vain ehdollista puhua öljyn keskimääräisestä kemiallisesta koostumuksesta.

Miten määritetty aine luokitellaan hiilivetyjen koostumuksen mukaan?

Tässä suunnitelmassa on tietyt kriteerit. Erilliset öljytyypit hiilivetyluokan mukaan. Niiden osuus ei saa olla yli 50 prosenttia. Jos yksi hiilivetyluokista on vähintään 25%, erotetaan sekaöljytyypit - nafteeni-metaani, metaani-nafteeninen, nafteeni-aromaattinen, aromaattinen-nafteeninen, metaani-aromaattinen ja aromaattinen-metaani. Ne sisältävät yli 25 % ensimmäistä komponenttia ja yli 50 % toista.

Raakaöljyä ei sovelleta. Saadakseen teknisesti arvokkaita tuotteita (pääasiassa moottoripolttoaineita, raaka-aineitakemianteollisuus, liuottimet) se kierrätetään.

Tuotetutkimusmenetelmät

Määritellyn aineen laatu arvioidaan, jotta sen käsittelyyn voidaan valita oikein järkevimmät menetelmät. Tämä tehdään monilla menetelmillä: kemiallinen, fyysinen ja erikois.

Öljyn yleiset ominaisuudet - viskositeetti, tiheys, jähmettymispiste ja muut fysikaaliset ja kemialliset parametrit sekä liuenneiden kaasujen koostumus sekä tervan, kiinteiden parafiinien ja terva-asf alteeniaineiden prosenttiosuus.

Öljyn vaiheittaisen tutkimuksen pääperiaate on yhdistää menetelmät sen erottamiseksi tietyiksi komponenteiksi, mikä yksinkertaistaa joidenkin jakeiden koostumusta. Sitten ne analysoidaan erilaisilla fysikaalis-kemiallisilla menetelmillä. Yleisimmät menetelmät primäärifraktioöljyn koostumuksen määrittämiseksi ovat erilaiset tislaus (tislaus) ja rektifikaatio.

Kapealle (kiehumislämpötila noin 10-20 °С) ja leveille (50-100 °С) jakeille tehdyn valinnan tulosten mukaan käyrä (ITC) todellisista kiehumispisteistä tietty aine on rakennettu. Sitten selvitetään yksittäisten alkuaineiden, öljytuotteiden ja niiden komponenttien (petroli-kaasuöljy, bensiini, öljytisleet, diesel, sekä tervat ja polttoöljyt) sisältöpotentiaali, hiilivetykoostumus sekä muut kaupalliset ja fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. määrätty.

Tislaus suoritetaan tavanomaisella tislauslaitteella. Ne on varustettu tislauskolonneilla. Tässä tapauksessaerotuskyky vastaa 20-22 kappaletta teoreettisia levyjä.

Tislauksen tuloksena eristetyt fraktiot jaetaan edelleen komponentteihin. Sitten eri menetelmillä määritetään niiden sisältö ja määritetään ominaisuudet. Öljyn koostumuksen ja fraktioiden ilmaisutapojen mukaan erotetaan sen ryhmä-, yksilö-, rakenneryhmä- ja alkuaineanalyysit.

Ryhmäanalyysissä nafteenisten, parafiinisten, sekoitettujen ja aromaattisten hiilivetyjen pitoisuus määritetään erikseen.

Rakenneryhmäanalyysissä öljyjakeiden hiilivetykoostumus määritetään niissä olevien nafteenisten, aromaattisten ja muiden syklisten rakenteiden sekä parafiinialkuaineiden ketjujen keskimääräisenä pitoisuutena. Tässä tapauksessa suoritetaan vielä yksi toimenpide - nafteenien, parafiinien ja areenien hiilivetyjen suhteellisen määrän laskeminen.

Henkilökohtainen hiilivetyjen koostumus määritetään yksinomaan bensiinille ja kaasujakeille. Alkuaineanalyysissä öljyn koostumus ilmaistaan C:n, O:n, S:n, H:n, N:n ja hivenaineiden määränä (prosentteina).

Päämenetelmä aromaattisten hiilivetyjen erottamiseksi nafteenisista ja parafiinisista hiilivedyistä ja areenien erottamisesta poly- ja monosyklisiksi on nesteadsorptiokromatografia. Yleensä tässä tapauksessa tietty elementti toimii absorboijana - kaksoissorbentti.

Leveän ja kapean alueen hiilivetyöljyjen monikomponenttiseosten koostumus selvitetään yleensä yhdistelmälläkromatografiset (neste- tai kaasufaasissa), adsorptio- ja muut erotusmenetelmät spektri- ja massaspektrometrisilla tutkimusmenetelmillä.

Koska maailmassa on suuntauksia syventää öljynkehityksen k altaista prosessia entisestään, sen yksityiskohtainen analyysi tulee välttämättömäksi (erityisesti korkealla kiehuvat jakeet ja jäännöstuotteet - tervat ja polttoöljyt).

Venäjän tärkeimmät öljykentät

Venäjän federaation alueella on huomattava määrä tämän aineen esiintymiä. Öljy (mineraali) on Venäjän kansallinen rikkaus. Se on yksi tärkeimmistä vientituotteista. Öljyn tuotanto ja jalostus ovat merkittävien verotulojen lähde Venäjän budjetille.

Öljyn kehitys teollisessa mittakaavassa alkoi 1800-luvun lopulla. Tällä hetkellä Venäjällä on suuria toimivia öljyntuotantoalueita. Ne sijaitsevat eri alueilla maassa.

Nimi kentät	Aukeamispäivä	Haettavissa varastot	Öljyntuotantoalueet
Hienoa	2013	300 miljoonaa t	Astrahanin alue
Samotlor	1965	2,7 miljardia tonnia	Khanty-Mansin autonominen piirikunta
Romashkinskoe	1948	2,3 miljardia tonnia	Tatarstanin tasav alta
Priobskoe	1982g.	2,7 miljardia tonnia	Khanty-Mansin autonominen piirikunta
Arlanian	1966	500 miljoonaa t	Baškortostanin tasav alta
Lyantorskoe	1965	2 miljardia tonnia	Khanty-Mansin autonominen piirikunta
Vankorskoe	1988	490 miljoonaa t	Krasnojarskin alue
Fedorovskoe	1971	1,5 miljardia tonnia	Khanty-Mansin autonominen piirikunta
venäläinen	1968	410 miljoonaa t	Yamalo-Nenetsien autonominen piirikunta
Mammutti	1965	1 miljardi tonnia	Khanty-Mansin autonominen piirikunta
Tuymazinskoe	1937	300 miljoonaa t	Baškortostanin tasav alta

US Shale Oil

Hiilivetypolttoainemarkkinoilla on viime vuosina tapahtunut vakavia muutoksia. Liuskekaasun löytäminen ja sen louhintatekniikoiden kehittäminen lyhyessä ajassa teki Yhdysvalloista yhden tämän aineen suurimmista tuottajista. Asiantuntijat ovat kutsuneet tätä ilmiötä "liuskevallankumoukseksi". Tällä hetkellä maailma on yhtä suurenmoisen tapahtuman partaalla. Puhumme öljyliuskeesiintymien massakehityksestä. Jos aiemmat asiantuntijat ennustivat öljyn aikakauden lähestyvää loppua, nyt se voi kestää loputtomasti. Näin ollen puhuminen vaihtoehtoisesta energiasta tulee merkityksettömäksi.

Tietoja kuitenkin taloudestaöljyliuske-esiintymien kehittämisen näkökohdat ovat erittäin kiistanalaisia. Julkaisun "However" mukaan Yhdysvalloissa (Texasissa) tuotettu liuskeöljy maksaa noin 15 dollaria tynnyriltä. Samalla vaikuttaa varsin realistiselta vähentää prosessin kustannuksia edelleen puoleen.

Maailman johtavalla "klassisen" öljyn tuottajalla - Saudi-Arabialla - on hyvät näkymät liusketeollisuudessa: barrelin hinta on täällä vain 7 dollaria. Venäjä häviää tässä suhteessa. Venäjällä 1 tynnyri liuskeöljyä maksaa noin 20 dollaria.

Yllämainitun julkaisun mukaan liuskeöljyä voidaan tuottaa kaikilla maailman alueilla. Jokaisella maalla on merkittävät varannot sitä. Annettujen tietojen luotettavuus on kuitenkin kyseenalainen, koska liuskeöljyn tuotannon erityiskustannuksista ei ole vielä tietoa.

Analyytikko G. Birg antaa päinvastaiset tiedot. Hänen mukaansa liuskeöljytynnyrin hinta on 70-90 dollaria.

Moskovan keskuspankin analyytikko D. Borisovin mukaan öljyntuotannon kustannukset Meksikonlahdella ja Guineassa ovat 80 dollaria. Tämä on suunnilleen sama kuin nykyinen markkinahinta.

G. Birg väittää myös, että öljy- (liuske)esiintymät ovat jakautuneet epätasaisesti planeetalla. Yli kaksi kolmasosaa kokonaisvolyymista on keskittynyt Yhdysv altoihin. Venäjän osuus on vain 7 prosenttia.

Kyseisen tuotteen valmistamiseksi on käsiteltävä suuria määriä kiveä. Sellainen prosessi, kuten liuskeöljyn t alteenotto, suoritetaan avolouhosmenetelmällä. Tämä vahingoittaa vakavasti luontoa.

Birgin mukaan liuskeöljyn louhinnan k altaisen prosessin monimutkaisuutta kompensoi tämän aineen runsaus maan päällä.

Jos oletetaan, että liuskeöljyn tuotantoteknologiat saavuttavat riittävän tason, niin öljyn maailmanmarkkinahinnat voivat yksinkertaisesti romahtaa. Mutta toistaiseksi tällä alueella ei ole havaittu perustavanlaatuisia muutoksia.

Nykyisellä teknologialla liuskeöljyn tuotanto voi olla kannattavaa tietyssä tapauksessa - vain kun öljyn hinta on 150 dollaria tynnyriltä tai enemmän.

Venäjä, Birgin mukaan niin kutsuttu liuskevallankumous ei haittaa. Tosiasia on, että molemmat skenaariot ovat hyödyllisiä tälle maalle. Salaisuus on yksinkertainen: korkea öljyn hinta tuo suuria voittoja, ja läpimurto liusketuotannossa lisää vientiä asiaankuuluvien kenttien kehittämisen kautta.

D. Borisov ei ole niin optimistinen tässä suhteessa. Liuskeöljyntuotannon kehitys lupaa hänen mielestään hintojen romahdusta öljymarkkinoilla ja Venäjän vientitulojen jyrkkää pudotusta. Totta, lyhyellä aikavälillä tätä ei pidä pelätä, sillä liuskekehitys on edelleen ongelmallista.

Johtopäätös

Mineraalivarat - öljy, kaasu ja vastaavat aineet - ovat jokaisen v altion omaisuutta, jossa niitä louhitaan. Voit varmistaa tämän lukemalla yllä olevan artikkelin.