Uleiul este un mineral. Zăcăminte de petrol. Productie de ulei

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Petroiul este unul dintre cele mai importante minerale din lume (combustibil cu hidrocarburi). Este o materie primă pentru producția de combustibili, lubrifianți și alte materiale. Pentru culoarea închisă caracteristică și pentru importanța deosebită pentru economia globală, petrolul (un mineral) este supranumit aur negru.

Informații generale

Substanța specificată se formează împreună cu hidrocarburi gazoase la o anumită adâncime (în principal de la 1, 2 la 2 km).

Numărul maxim de zăcăminte de petrol este situat la o adâncime de 1 până la 3 km. Aproape de suprafața pământului, această substanță devine m altă groasă, asf alt semidur și alte materiale (de exemplu, nisip bituminos).

În ceea ce privește originalitatea originii și compoziția chimică, uleiul, a cărui fotografie este prezentată în articol, este similar cu gazele naturale combustibile, precum și cu ozoceritul și asf altul. Uneori, toți acești combustibili fosili sunt combinați sub un singur nume - petrolites. De asemenea, sunt referiți la un grup mai larg - caustobioliți. Sunt minerale biogene combustibile.

Acest grup include, de asemenea, fosile precum turba, ardezie, cărbuni negri și bruni,antracit. În funcție de capacitatea de a se dizolva în lichide de tip organic (cloroform, disulfură de carbon, amestec alcool-benzen), se face referire la ulei, ca și alte petrole, precum și substanțele care sunt extrase cu acești solvenți din turbă, cărbune sau produsele acestora. ca bitum.

Folosiți

În prezent, 48% din energia consumată pe planetă provine din petrol (mineral). Acesta este un fapt dovedit.

Uleiul (mineral) este o sursă de multe substanțe chimice utilizate în diverse industrii în producția de combustibili, lubrifianți, fibre polimerice, coloranți, solvenți și alte materiale.

Creșterea consumului de petrol a dus la creșterea prețurilor la acesta și la epuizarea treptată a resurselor minerale. Acest lucru ne face să ne gândim la trecerea la surse alternative de energie.

Descrierea proprietăților fizice

Uleiul este un lichid de la maro deschis la maro închis (aproape negru). Uneori există exemplare de culoare verde smarald. Greutatea moleculară a uleiului este de la 220 la 300 g/mol. Uneori, acest parametru variază de la 450 la 470 g/mol. Indicele său de densitate este determinat în regiunea de 0,65–1,05 (în principal 0,82–0,95) g/cm³. În acest sens, uleiul este împărțit în mai multe tipuri. Și anume:

• Ușor. Densitate mai mică de 0,83 g/cm³.
• Medie. Indicele de densitate în acest caz este în regiunea de la 0,831 la 0,860 g/cm³.
• Gre. Densitate – peste 0,860 g/cm³.

Acestsubstanța conține un număr semnificativ de diverse substanțe organice. Drept urmare, uleiul natural se caracterizează nu prin propriul punct de fierbere, ci prin nivelul inițial al acestui indicator pentru hidrocarburile lichide. Practic este >28 °C și uneori ≧100 °С (în cazul uleiului greu).

Vâscozitatea acestei substanțe variază foarte mult (de la 1,98 la 265,9 mm²/s). Acest lucru este determinat de compoziția fracționată a uleiului și de temperatura acestuia. Cu cât temperatura și numărul de fracții ușoare sunt mai mari, cu atât vâscozitatea uleiului este mai mică. Acest lucru se datorează și prezenței substanțelor de tip rășinos-asf altic. Adică, cu cât sunt mai multe, cu atât vâscozitatea uleiului este mai mare.

Capacitatea termică specifică a acestei substanțe este de 1,7-2,1 kJ/(kg∙K). Parametrul căldurii specifice de ardere este relativ scăzut - de la 43,7 la 46,2 MJ/kg. Constanta dielectrică a uleiului este de la 2 la 2,5, iar conductivitatea sa electrică este de la 2∙10-10 la 0,3∙10−18 Ohm-1∙cm-1.

Uleiul, a cărui fotografie este prezentată în articol, este un lichid inflamabil. Clipește la temperaturi de la -35 la +120 ° C. Depinde de compoziția sa fracționată și de conținutul de gaze dizolvate.

Uleiul (combustibil) în condiții normale nu se dizolvă în apă. Cu toate acestea, este capabil să formeze emulsii stabile cu lichid. Uleiul este dizolvat de anumite substanțe. Acest lucru se face folosind solvenți organici. Pentru a separa apa și sarea de ulei, se efectuează anumite acțiuni. Ele sunt foarte importante în procesul tehnologic. Aceasta este desalinizarea și deshidratarea.

Descrierea compoziției chimice

Atunci când dezvăluiți acest subiect, ar trebui luate în considerare toate caracteristicile substanței în cauză. Acestea sunt compozițiile generale, hidrocarburice și elementare ale uleiului. Apoi, luați în considerare fiecare dintre ele mai detaliat.

Echipă totală

Uleiul fosil natural este un amestec de aproximativ 1000 de substanțe de natură diferită. Componentele principale sunt următoarele:

• Hidrocarburi lichide. Este de 80-90% din greutate.
• Compuși heteroatomi organici (4-5%). Dintre acestea predomină sulful, oxigenul și azotul.
• Compuși organometalici (în principal nichel și vanadiu).
• Gaze de tip hidrocarburi dizolvate (C1-C4, zecimi până la 4 procente).
• Apă (de la urme la 10%).
• Săruri minerale. Mai ales cloruri. 0,1-4000 mg/L și peste.
• Soluții de săruri, acizi organici și impurități mecanice (particule de argilă, calcar, nisip).

Compoziție de hidrocarburi

În cea mai mare parte, uleiul are compuși parafină (de obicei 30-35, rar - 40-50% din volumul total) și compuși naftenici (25-75%). Compușii aromatici sunt prezenți într-o măsură mai mică. Ele ocupă 10-20% și mai rar - 35%. Acest lucru afectează calitatea uleiului. De asemenea, substanța luată în considerare include compuși cu o structură mixtă sau hibridă. De exemplu, nafteno-aromatic și parafină.

Componente heteroatomice și descrierea compoziției elementare a uleiului

Împreună cu hidrocarburile, produsul conține substanțe cu atomi de impurități(mercaptani, di- și monosulfuri, tiofani și tiofeni, precum și policiclici și altele asemenea). Acestea afectează în mod semnificativ calitatea uleiului.

De asemenea, uleiul conține substanțe care conțin azot. Aceștia sunt în principal omologi ai indolului, piridinei, chinolinei, pirolului, carbazolului, porfiritelor. Acestea sunt concentrate mai ales în reziduuri și fracțiuni grele.

Compoziția uleiului include substanțe care conțin oxigen (acizi naftenici, acizi gudron-asf alteni, fenoli și alte substanțe). Se găsesc de obicei în fracții de tip cu punct de fierbere ridicat.

În total, peste 50 de elemente au fost găsite în ulei. Împreună cu substanțele menționate, în acest produs sunt prezente V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (de la urme la 2∙10-2%) și așa mai departe.. Conținutul acestor impurități și compuși în materiile prime ale diferitelor zăcăminte variază foarte mult. Prin urmare, este doar condiționat să vorbim despre compoziția chimică medie a uleiului.

Cum este clasificată substanța specificată în funcție de compoziția hidrocarburilor?

Există anumite criterii în acest plan. Separați tipurile de ulei în funcție de clasa de hidrocarburi. Ele nu trebuie să depășească 50%. Dacă una dintre clasele de hidrocarburi este de cel puțin 25%, atunci se disting tipuri mixte de ulei - naften-metan, metan-naftenic, naften-aromatic, aromatic-naftenic, metan-aromatic și aromatic-metan. Conțin mai mult de 25% din prima componentă și mai mult de 50% din a doua.

Uleiul brut nu se aplică. Pentru a obține produse valoroase din punct de vedere tehnic (în principal combustibil pentru motor, materii prime ptindustria chimică, solvenți) este reciclat.

Metode de cercetare a produselor

Se evaluează calitatea substanței specificate pentru a selecta corect cele mai raționale scheme pentru prelucrarea acesteia. Acest lucru se realizează folosind un complex de metode: chimice, fizice și speciale.

Caracteristicile generale ale uleiului - vâscozitatea, densitatea, punctul de curgere și alți parametri fizico-chimici, precum și compoziția gazelor dizolvate și procentul de gudron, parafine solide și substanțe gudron-asf altice.

Principiul principal al studiului etapă al petrolului este acela de a combina metodele de separare a acestuia în anumite componente cu simplificarea în consecință a compoziției unor fracții. Ele sunt apoi analizate prin diferite metode fizico-chimice. Cele mai obișnuite metode pentru determinarea compoziției fracționale primare a uleiului sunt diferite tipuri de distilare (distilare) și rectificare.

Conform rezultatelor selecției pentru fracții înguste (fierbe în regiunea de 10-20 °С) și largi (50-100 °С), o curbă (ITC) a punctelor de fierbere reale ale unui substanța dată este construită. Apoi, potențialul de conținut al elementelor individuale, al produselor petroliere și al componentelor acestora (kerosen-gazolină, benzină, distilate de petrol, motorină, precum și gudron și păcură), compoziția hidrocarburilor, precum și alte caracteristici comerciale și fizice și chimice sunt determinat.

Distilarea se efectuează pe un aparat de distilare convențional. Sunt echipate cu coloane de distilare. În acest cazcapacitatea de separare corespunde la 20-22 bucăți de plăci teoretice.

Fracțiunile care au fost izolate ca rezultat al distilarii sunt împărțite în continuare în componente. Apoi, folosind o varietate de metode, se determină conținutul acestora și se stabilesc proprietățile. După modalitățile de exprimare a compoziției și fracțiilor uleiului, se disting analizele de grup, individuale, de grup structural și elementare.

În analiza de grup, conținutul de hidrocarburi naftenice, parafinice, mixte și aromatice se determină separat.

În analiza grupelor structurale, compoziția de hidrocarburi a fracțiilor petroliere este determinată ca conținut mediu de structuri naftenice, aromatice și alte structuri ciclice din acestea, precum și lanțuri de elemente parafină. În acest caz, se mai efectuează o acțiune - calculul cantității relative de hidrocarburi în naftene, parafine și arene.

Compoziția personală de hidrocarburi este determinată exclusiv pentru benzină și fracțiuni de gaz. În analiza elementară, compoziția uleiului este exprimată prin cantitatea (în procente) de C, O, S, H, N și oligoelemente.

Metoda principală pentru separarea hidrocarburilor aromatice de hidrocarburile naftenice și parafinice și separarea arenelor în poli- și monociclice este cromatografia de adsorbție lichidă. De obicei, în acest caz, un anumit element servește ca absorbant - un absorbant dublu.

Compoziția amestecurilor multicomponente de ulei de hidrocarburi dintr-o gamă largă și îngustă este de obicei descifrată folosind o combinațiemetode cromatografice (în fază lichidă sau gazoasă), de adsorbție și alte metode de separare cu metode de cercetare spectrală și spectrometrică de masă.

Deoarece în lume există tendințe de aprofundare în continuare a unui astfel de proces precum dezvoltarea uleiului, analiza sa detaliată devine esențială (în special fracțiunile cu punct de fierbere ridicat și produsele reziduale - gudronii și păcurele).

Principalele câmpuri petroliere din Rusia

Există o cantitate semnificativă de depozite ale acestei substanțe pe teritoriul Federației Ruse. Petrolul (mineralul) este bogăția națională a Rusiei. Este unul dintre principalele produse de export. Producția și rafinarea petrolului reprezintă o sursă de venituri fiscale semnificative pentru bugetul rus.

Dezvoltarea petrolului la scară industrială a început la sfârșitul secolului al XIX-lea. În prezent, în Rusia există zone mari de producție de petrol funcționale. Sunt situate în diferite regiuni ale țării.

Nume câmpuri	Data deschiderii	Recuperabil stocuri	Zone de producție de petrol
Grozav	2013	300 mln t	Regiunea Astrakhan
Samotlor	1965	2,7 miliarde de tone	Okrug autonom Khanty-Mansi
Romashkinskoe	1948	2,3 miliarde de tone	Republica Tatarstan
Priobskoe	1982g.	2,7 miliarde de tone	Okrug autonom Khanty-Mansi
Arlanian	1966	500 mln t	Republica Bashkortostan
Lyantorskoe	1965	2 miliarde de tone	Okrug autonom Khanty-Mansi
Vankorskoe	1988	490 mln t	Teritoriul Krasnoyarsk
Fedorovskoe	1971	1,5 miliarde de tone	Okrug autonom Khanty-Mansi
rusă	1968	410 mln t	Yamalo-Nenets Autonomous Okrug
Mamut	1965	1 miliard de tone	Okrug autonom Khanty-Mansi
Tuymazinskoe	1937	300 mln t	Republica Bashkortostan

Ulei de șist din SUA

În ultimii ani au avut loc schimbări serioase pe piața combustibililor cu hidrocarburi. Descoperirea gazelor de șist și dezvoltarea tehnologiilor de extracție a acestuia în scurt timp au făcut ca Statele Unite să fie unul dintre marii producători ai acestei substanțe. Acest fenomen a fost descris de experți drept „revoluția șisturilor”. În acest moment, lumea este în pragul unui eveniment la fel de grandios. Vorbim despre dezvoltarea în masă a zăcămintelor de șisturi bituminoase. Dacă experții anteriori au prezis sfârșitul iminent al erei petrolului, acum acesta poate dura la infinit. Astfel, vorbirea despre energie alternativă devine irelevantă.

Cu toate acestea, informații despre economieaspecte ale dezvoltării zăcămintelor de șisturi bituminoase este foarte controversată. Potrivit publicației „Totuși”, petrolul de șist produs în SUA (Texas) costă aproximativ 15 dolari pe baril. În același timp, pare destul de realist să reduceți și mai mult costul procesului la jumătate.

Liderul mondial în producția de petrol „clasic” - Arabia Saudită - are perspective bune în industria de șist: costul unui baril aici este de doar 7 dolari. Rusia pierde în acest sens. În Rusia, 1 baril de petrol de șist va costa aproximativ 20 USD.

Conform publicației menționate mai sus, uleiul de șist poate fi produs în toate regiunile lumii. Fiecare țară are rezerve semnificative din ea. Cu toate acestea, fiabilitatea informațiilor furnizate este îndoielnică, deoarece nu există încă informații despre costul specific al producției de petrol de șist.

Analistul G. Birg oferă datele inverse. Potrivit acestuia, costul unui baril de petrol de șist este de 70-90 USD.

Conform analistului Bank of Moscow D. Borisov, costul producției de petrol în Golful Mexic și Guineea ajunge la 80 USD. Acesta este aproximativ egal cu prețul actual de piață.

G. Birg susține, de asemenea, că zăcămintele de petrol (șist) sunt distribuite inegal pe planetă. Mai mult de două treimi din volumul total este concentrat în Statele Unite. Rusia reprezintă doar 7 procente.

Pentru producerea produsului în cauză, trebuie prelucrate cantități mari de rocă. Desfășurarea unui astfel de proces precum extracția uleiului de șist se realizează prin metoda carierei deschise. Acest lucru dăunează grav naturii.

Conform lui Birg, complexitatea unui astfel de proces precum extragerea uleiului de șist este compensată de abundența acestei substanțe pe Pământ.

Dacă presupunem că tehnologiile de producție a petrolului de șist ating un nivel suficient, atunci prețurile mondiale ale petrolului se pot prăbuși pur și simplu. Dar până acum, nu au fost observate schimbări fundamentale în acest domeniu.

Cu tehnologiile existente, producția de petrol de șist poate fi profitabilă într-un anumit caz - numai atunci când prețurile petrolului sunt de 150 USD pe baril și mai mult.

Rusia, potrivit lui Birg, așa-numita revoluție de șist nu va strica. Cert este că ambele scenarii sunt benefice pentru această țară. Secretul este simplu: prețurile mari ale petrolului aduc profituri mari, iar o descoperire în producția de șist va crește exporturile prin dezvoltarea câmpurilor relevante.

D. Borisov nu este atât de optimist în acest sens. Dezvoltarea producției de petrol de șist, în opinia sa, promite o prăbușire a prețurilor pe piața petrolului și o scădere bruscă a veniturilor din exportul Rusiei. Adevărat, pe termen scurt, nu trebuie să ne temem de acest lucru, deoarece dezvoltarea șisturilor este încă problematică.

Concluzie

Resursele minerale - petrol, gaze și substanțe similare - sunt proprietatea fiecărei stări în care sunt extrase. Puteți verifica acest lucru citind articolul prezentat mai sus.