Az olaj ásványi anyag. Olajlerakódások. Olajtermelés

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Az olaj a világ egyik legfontosabb ásványa (szénhidrogén üzemanyag). Nyersanyag üzemanyagok, kenőanyagok és egyéb anyagok előállításához. Jellegzetes sötét színe és a világgazdaság számára nagy jelentősége miatt az olajat (egy ásványt) fekete aranynak nevezik.

Általános információ

A meghatározott anyag gáz-halmazállapotú szénhidrogénekkel együtt képződik egy bizonyos mélységben (főleg 1, 2-2 km között).

Az olajlelőhelyek maximális száma 1-3 km mélységben található. A földfelszín közelében ez az anyag vastag máltává, félkemény aszf alttá és más anyagokká (például kátrányhomok) válik.

Az eredet és a kémiai összetétel eredetiségét tekintve az olaj, amelynek fotója a cikkben található, hasonló a természetes éghető gázokhoz, valamint az ozocerithez és az aszf althoz. Néha ezeket a fosszilis tüzelőanyagokat egy név alatt egyesítik - petrolit. Egy szélesebb csoportra is hivatkoznak - a kaustobiolitokra. Ezek éghető biogén ásványok.

Ebbe a csoportba tartoznak az olyan kövületek is, mint a tőzeg, pala, fekete- és barnaszén,antracit. Szerves folyadékokban (kloroform, szén-diszulfid, alkohol-benzol keverék) való oldódási képesség szerint az olajat, más petrolitokhoz hasonlóan, valamint azokat az anyagokat, amelyeket ezekkel az oldószerekkel tőzegből, szénből vagy termékeikből vonnak ki. bitumennek.

Használja

Jelenleg a bolygón elfogyasztott energia 48%-a olajból (ásványi anyagból) származik. Ez bizonyított tény.

Az olaj (ásványi) számos vegyi anyag forrása, amelyet különféle iparágakban használnak üzemanyagok, kenőanyagok, polimerszálak, színezékek, oldószerek és egyéb anyagok gyártásában.

Az olajfogyasztás növekedése magasabb árakhoz és az ásványkincsek fokozatos kimerüléséhez vezetett. Ez arra késztet bennünket, hogy alternatív energiaforrásokra váltsunk.

A fizikai tulajdonságok leírása

Az olaj világosbarna vagy sötétbarna (majdnem fekete) színű folyadék. Néha vannak smaragdzöld példányok. Az olaj molekulatömege 220-300 g/mol. Néha ez a paraméter 450 és 470 g/mol között van. Sűrűségi indexét 0,65–1,05 (főleg 0,82–0,95) g/cm³ tartományban határozzák meg. Ebben a tekintetben az olaj több típusra oszlik. Nevezetesen:

• Egyszerű. Sűrűség kisebb, mint 0,83 g/cm³.
• Átlagos. A sűrűségi index ebben az esetben a 0,831 és 0,860 g/cm³ közötti tartományban van.
• Nehéz. Sűrűség – több mint 0,860 g/cm³.

Ezaz anyag jelentős számú különféle szerves anyagot tartalmaz. Ennek eredményeként a természetes olajat nem a saját forráspontja, hanem a folyékony szénhidrogének indikátorának kezdeti szintje jellemzi. Alapvetően >28 °C, néha ≧100 °С (nehézolaj esetén).

Ennek az anyagnak a viszkozitása nagyon változó (1,98 és 265,9 mm²/s között). Ezt az olaj frakcionált összetétele és hőmérséklete határozza meg. Minél magasabb a hőmérséklet és a könnyű frakciók száma, annál alacsonyabb az olaj viszkozitása. Ez a gyantás-aszf alt típusú anyagok jelenlétének is köszönhető. Azaz minél több van belőlük, annál nagyobb az olaj viszkozitása.

Ennek az anyagnak a fajlagos hőkapacitása 1,7-2,1 kJ/(kg∙K). A fajlagos égéshő paramétere viszonylag alacsony - 43,7-46,2 MJ/kg. Az olaj dielektromos állandója 2-2,5, elektromos vezetőképessége 2∙10-10 és 0,3∙10-18 Ohm-1∙cm-1.

Az olaj, amelynek fotója a cikkben található, gyúlékony folyadék. -35 és +120 ° C közötti hőmérsékleten villog. Frakcionált összetételétől és oldott gáztartalmától függ.

Az olaj (üzemanyag) normál körülmények között nem oldódik vízben. Képes azonban stabil emulziókat képezni folyadékkal. Az olajat bizonyos anyagok oldják. Ez szerves oldószerek felhasználásával történik. A víz és a só elválasztása az olajtól bizonyos műveleteket hajtanak végre. Nagyon fontosak a technológiai folyamatban. Ez sótalanítás és víztelenítés.

A kémiai összetétel leírása

A téma közzétételekor a kérdéses anyag összes jellemzőjét figyelembe kell venni. Ezek az olaj általános, szénhidrogén- és elemi összetételei. Ezután mindegyiket vegye figyelembe részletesebben.

Teljes keret

A természetes fosszilis olaj körülbelül 1000 különböző természetű anyag keveréke. A fő összetevők a következők:

• Folyékony szénhidrogének. 80-90 tömegszázalék.
• Szerves heteroatom vegyületek (4-5%). Ezek közül a kén, az oxigén és a nitrogén az uralkodó.
• Fémszerves vegyületek (főleg nikkel és vanádium).
• Oldott szénhidrogén típusú gázok (C1-C4, tized-4 százalék).
• Víz (nyomoktól 10%-ig).
• Ásványi sók. Leginkább kloridok. 0,1-4000 mg/l és több.
• Sók, szerves savak és mechanikai szennyeződések (agyag, mészkő, homokszemcsék) oldatai.

Szénhidrogén-összetétel

A legtöbb olajban paraffin (általában 30-35, ritkán - a teljes térfogat 40-50%-a) és nafténvegyületek (25-75%) vannak. Az aromás vegyületek kisebb mértékben vannak jelen. 10-20%, ritkábban 35% -ot foglalnak el. Ez befolyásolja az olaj minőségét. A vizsgált anyag továbbá vegyes vagy hibrid szerkezetű vegyületeket is magában foglal. Például naftén-aromás és paraffin.

Heteroatomi komponensek és az olaj elemi összetételének leírása

A termék a szénhidrogénekkel együtt szennyező atomokat tartalmazó anyagokat tartalmaz(merkaptánok, di- és monoszulfidok, tiofánok és tiofének, valamint policiklusos és hasonlók). Jelentősen befolyásolják az olaj minőségét.

Az olaj emellett nitrogéntartalmú anyagokat is tartalmaz. Ezek főleg az indol, piridin, kinolin, pirrol, karbazol, porfirit homológjai. Főleg maradékokban és nehéz frakciókban koncentrálódnak.

Az olaj összetétele oxigéntartalmú anyagokat (nafténsavakat, kátrány-aszf alténsavakat, fenolokat és egyéb anyagokat) tartalmaz. Általában magas forráspontú frakciókban találhatók.

Összesen több mint 50 elemet találtak az olajban. Az említett anyagokkal együtt a termékben V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (nyomokban 2∙10-2%-ig) stb.. Ezeknek a szennyeződéseknek és vegyületeknek a tartalma a különböző lerakódások nyersanyagaiban igen eltérő. Ennek eredményeként csak feltételes az átlagos olajkémiai összetételről beszélni.

Hogyan osztályozzák a meghatározott anyagot a szénhidrogének összetétele szerint?

Vannak bizonyos kritériumok ebben a tervben. Külön olajfajták a szénhidrogének osztálya szerint. Nem lehet több 50%-nál. Ha a szénhidrogének egyik osztálya legalább 25%, akkor vegyes típusú olajokat különböztetnek meg - naftén-metán, metán-naftén, naftén-aromás, aromás-naftén, metán-aromás és aromás-metán. Az első komponensnek több mint 25%-át, a másodiknak pedig több mint 50%-át tartalmazzák.

A kőolaj nem vonatkozik. Műszakilag értékes termékek (főleg motorüzemanyag, alapanyagok) beszerzésevegyipar, oldószerek) újrahasznosítják.

Termékkutatási módszerek

A meghatározott anyag minőségét értékelik annak érdekében, hogy helyesen válasszák ki a legracionálisabb feldolgozási sémákat. Ez egy komplex módszerrel történik: kémiai, fizikai és speciális.

Az olaj általános jellemzői - viszkozitás, sűrűség, dermedéspont és egyéb fizikai és kémiai paraméterek, valamint az oldott gázok összetétele, valamint a kátrány, szilárd paraffinok és kátrány-aszf altén anyagok százalékos aránya.

Az olaj fokozatos vizsgálatának fő elve az, hogy egyes komponensekre való szétválasztási módszereket egyesítsünk, és ebből következően egyszerűsítsük egyes frakciók összetételét. Ezután különféle fizikai-kémiai módszerekkel elemzik őket. Az elsődleges frakcionált olajösszetétel meghatározásának leggyakoribb módszerei a különböző típusú desztilláció (desztilláció) és rektifikálás.

A keskeny (10-20 °С körüli forráspontú) és széles (50-100 °С) frakciók kiválasztásának eredménye szerint a valódi forráspontok görbéje (ITC) adott anyag felépül. Ezután az egyes elemek, kőolajtermékek és összetevőik (petróleum-gázolaj, benzin, olajpárlatok, gázolaj, valamint kátrányok és fűtőolajok) tartalompotenciálját, szénhidrogén-összetételét, valamint egyéb kereskedelmi és fizikai és kémiai jellemzőit. határozott.

A desztillációt hagyományos desztillációs berendezéssel végzik. Desztilláló oszlopokkal vannak felszerelve. Ebben az esetbenaz elválasztási kapacitás 20-22 darab elméleti lemeznek felel meg.

A desztilláció eredményeként izolált frakciókat további komponensekre osztjuk. Ezután különféle módszerekkel meghatározzák a tartalmukat és megállapítják a tulajdonságokat. Az olajösszetétel és frakciók kifejezési módjai szerint megkülönböztetünk csoport-, egyedi-, szerkezet-csoport- és elemanalízist.

A csoportanalízis során a nafténes, paraffinos, vegyes és aromás szénhidrogének tartalmát külön határozzák meg.

A szerkezeti csoportos elemzés során az olajfrakciók szénhidrogén-összetételét a bennük lévő nafténes, aromás és egyéb ciklusos szerkezetek, valamint a paraffin elemláncok átlagos tartalmaként határozzuk meg. Ebben az esetben még egy műveletet kell végrehajtani - a nafténekben, paraffinokban és arénokban lévő szénhidrogén relatív mennyiségének kiszámítását.

A személyi szénhidrogén-összetételt kizárólag a benzinre és a gázfrakciókra határozzák meg. Az elemanalízis során az olaj összetételét a C, O, S, H, N és a nyomelemek mennyisége (százalékban) fejezi ki.

Az aromás szénhidrogének nafténes és paraffinos szénhidrogénektől való elválasztásának, valamint az arének poli- és monociklusosakká történő szétválasztásának fő módszere a folyadékadszorpciós kromatográfia. Általában ebben az esetben egy bizonyos elem abszorberként szolgál - egy kettős szorbens.

A széles és szűk tartományú többkomponensű szénhidrogénolaj-keverékek összetételét általában kombinációk segítségével fejtik megkromatográfiás (folyékony vagy gázfázisú), adszorpciós és egyéb elválasztási módszerek spektrális és tömegspektrometriás kutatási módszerekkel.

Mivel a világon vannak olyan tendenciák, amelyek az olyan folyamatok tovább mélyítésére irányulnak, mint például az olajfejlesztés, ennek részletes elemzése elengedhetetlenné válik (különösen a magas forráspontú frakciók és maradéktermékek – kátrányok és fűtőolajok) esetében.

Fő olajmezők Oroszországban

Ebből az anyagból jelentős mennyiségű lerakódás található az Orosz Föderáció területén. Az olaj (ásvány) Oroszország nemzeti vagyona. Az egyik fő exporttermék. Az olajkitermelés és -finomítás jelentős adóbevételek forrása az orosz költségvetés számára.

Az olaj ipari léptékű fejlesztése a 19. század végén kezdődött. Jelenleg Oroszországban nagy, működő olajkitermelési területek vannak. Az ország különböző régióiban találhatók.

Név mezők	Nyitás dátuma	Lekérhető készletek	Olajtermelési területek
Remek	2013	300 millió t	Asztrakhan régió
Samotlor	1965	2,7 milliárd tonna	hanti-manszi autonóm körzet
Romashkinskoe	1948	2,3 milliárd tonna	Tatár Köztársaság
Priobskoe	1982g.	2,7 milliárd tonna	hanti-manszi autonóm körzet
Arlanian	1966	500 millió t	Baskír Köztársaság
Lyantorskoe	1965	2 milliárd tonna	hanti-manszi autonóm körzet
Vankorskoe	1988	490 millió t	Krasznojarszk Terület
Fyodorovskoe	1971	1,5 milliárd tonna	hanti-manszi autonóm körzet
orosz	1968	410 millió t	Jamalo-Nyenyec Autonóm Kerület
Mamut	1965	1 milliárd tonna	hanti-manszi autonóm körzet
Tuymazinskoe	1937	300 millió t	Baskír Köztársaság

USA palaolaj

Az elmúlt években komoly változások mentek végbe a szénhidrogén üzemanyagok piacán. A palagáz felfedezése és a kitermelésére szolgáló technológiák rövid időn belüli kifejlesztése az Egyesült Államokat az anyag egyik legnagyobb gyártójává tette. Ezt a jelenséget a szakértők „palaforradalomnak” nevezték. Jelenleg a világ egy hasonlóan grandiózus esemény küszöbén áll. Az olajpala lelőhelyek tömeges fejlődéséről beszélünk. Ha korábban a szakértők az olajkorszak közelgő végét jósolták, most ez a végtelenségig tarthat. Így az alternatív energiáról való beszéd irrelevánssá válik.

Azonban gazdasági információkAz olajpala lelőhelyek fejlesztésének szempontjai igen ellentmondásosak. A "However" című kiadvány szerint az Egyesült Államokban (Texasban) előállított palaolaj hordónként körülbelül 15 dollárba kerül. Ugyanakkor meglehetősen reálisnak tűnik az eljárás költségeinek további felére csökkentése.

A "klasszikus" olaj kitermelésében világelső - Szaúd-Arábia - jó kilátásokkal rendelkezik a palaiparban: itt egy hordó ára mindössze 7 dollár. Oroszország veszít ebben a tekintetben. Oroszországban 1 hordó palaolaj körülbelül 20 dollárba kerül.

A fent említett kiadvány szerint palaolaj a világ minden régiójában állítható elő. Minden ország jelentős tartalékokkal rendelkezik belőle. A közölt információk megbízhatósága azonban megkérdőjelezhető, mivel a palaolaj termelés fajlagos költségéről még nincs információ.

G. Birg elemző ezzel ellentétes adatot közöl. Szerinte egy hordó palaolaj ára 70-90 dollár.

D. Boriszov, a Bank of Moscow elemzője szerint a Mexikói-öbölben és Guineában az olajtermelés költsége eléri a 80 dollárt. Ez megközelítőleg megegyezik az aktuális piaci árral.

G. Birg azt is állítja, hogy az olaj (pala) lelőhelyek egyenetlenül oszlanak el a bolygón. A teljes mennyiség több mint kétharmada az Egyesült Államokban összpontosul. Oroszország csak 7 százalékot tesz ki.

A kérdéses termék előállításához nagy mennyiségű kőzetet kell feldolgozni. Az olyan folyamatokat, mint a palaolaj kitermelése, nyílt aknás módszerrel hajtják végre. Ez súlyosan károsítja a természetet.

Birg szerint az olyan folyamatok bonyolultságát, mint a palaolaj kitermelése, ellensúlyozza ennek az anyagnak a Földön való bősége.

Ha feltételezzük, hogy a palaolaj kitermelési technológiák elérik a megfelelő szintet, akkor az olaj világpiaci ára egyszerűen összeomolhat. De ez idáig alapvető változás nem történt ezen a területen.

A meglévő technológiákkal a palaolaj-termelés bizonyos esetekben nyereséges lehet – csak akkor, ha az olaj hordónkénti ára 150 dollár vagy afeletti.

Oroszország, Birg szerint az úgynevezett palaforradalom nem fog ártani. Az a tény, hogy mindkét forgatókönyv előnyös ennek az országnak. A titok egyszerű: a magas olajárak nagy profitot hoznak, és a palatermelésben bekövetkező áttörés az érintett mezők fejlesztése révén növeli az exportot.

D. Boriszov nem ennyire optimista e tekintetben. A palaolaj-termelés alakulása szerinte az olajpiaci árak összeomlását és az orosz exportbevételek meredek esését ígéri. Igaz, rövid távon ettől nem kell tartani, hiszen a palafejlődés továbbra is problémás.

Következtetés

Az ásványkincsek – olaj, gáz és hasonló anyagok – minden egyes állam tulajdonát képezik, ahol bányásznak. Ezt a fenti cikk elolvasásával ellenőrizheti.