Další informace o oleji. Vše o ropě
Olej (z perštiny - olej) - minerál, což je olejovitá kapalina s barvou od matně žluté po téměř černou a se specifickým zápachem. Ropa obsahuje více než tisíc různých látek, většinou kapalných uhlovodíků. Nejdůležitější vlastnost ropy a jejích derivátů je jejich schopnost uvolňovat se při spalování velký počet energie. Tato kvalita v kombinaci s relativní snadností dopravy dělá z ropy nejdůležitější nosič energie pro moderní společnost.
V přítomný okamžik Téměř všechny se vyrábí z podzemních ložisek různé hloubky. Složení a vlastnosti vytěžených surovin se mohou výrazně lišit, nicméně vzhledem k tomu, že se dnes ropa v surové formě používá velmi málo, nezáleží na jejich původu konečnému spotřebiteli ropných produktů.
Ropa se používá především k výrobě různé typy palivo motoru vnitřní spalování: benzín, petrolej, nafta, stejně jako většina maziv: topný olej, oleje, parafíny atd. Kromě toho jsou ropné produkty široce používány v různá průmyslová odvětví chemický průmysl, například pro výrobu polymerů, plastů, syntetických kaučuků a vláken, barviv, čisticích prostředků, asfaltu, stavebních materiálů.
Zvláštní význam ropy nevyplývá pouze z její role při výrobě, ale také ze skutečnosti, že těžba ropy a její rafinace tvoří v mnoha zemích významnou část vládních příjmů. V důsledku toho na nich závisí stabilita moci, národní měna, financování rozpočtových výdajů atd.
Příběh
Ropa je lidstvu známá již od pradávna, nejčastěji měla název „horský olej“, tak se dá přeložit anglický název olej - ropa což zase pochází ze dvou slov: řeckého πέτρα - kámen a latinského oleum- olej. Až do poloviny 19. století však bylo vynalezeno poměrně málo způsobů, jak olej využít. Z tohoto důvodu jej využívaly především národy, které žily v blízkosti jeho přírodních nalezišť.
Dokonce i ve starověkém Babylonu a jeho sousedních státech se ve stavebnictví používala ropa a její oxidační produkt, asfalt. V Egyptě za časů faraonů - na balzamování. O něco později, na Blízkém východě a v Řecku a poté v Byzanci, našli využití pro hořlavé vlastnosti ropy. Nejznámějším a nejefektivnějším příkladem toho je slavný řecký oheň, jehož činnost připomíná moderní plamenomety.
V 19. století se ke svícení začal používat petrolej vyrobený z ropy, a to ve známých petrolejových lampách. Ale olej se stal skutečně žádaným až s příchodem a rozvojem výroby spalovacích motorů. Ve stejném období se začalo šířit nový způsob produkce - ropné vrty místo vrtů.
Původ a ložiska ropy
V současnosti nejběžnější je organická teorie tvorba ropy z rozložených pozůstatků živých bytostí nesených sedimentárními horninami a dlouho byli pod tlakem. Zde můžeme nakreslit některé paralely s rašelinou, která je jasně známá obyvatelům Běloruska, ve které jsou někdy vidět částice nezkažených rostlin. Existují další hypotézy o původu ropy, ale hlavní význam pro moderní společnost není geologická historie, ale možnost uplatnění vědeckých poznatků při hledání nových ložisek. Výzkum v této oblasti dostává většinu finančních prostředků od států a korporací.
Největší objemy prozkoumané ropy se nacházejí v hloubce 1 až 6 kilometrů. Je třeba poznamenat, že ne vždy je v relativně „čistém“ stavu ropa je často smíchána s jinou kapalinou a tvrdé skály. Tento stav může výrazně prodražit těžbu a zpracování surovin. Zpravidla je levnější a pohodlnější těžit ropu ze starých, dávno prozkoumaných polí, kde je možné ji produkovat v menších hloubkách. Počátkem 21. století však byly z velké části vyčerpány, což vede k nutnosti investovat další úsilí a finanční prostředky do těžby ropy nebo hledat nová naleziště.
Od roku 2016 byly prokázané zásoby ropy v různých zemích odhadovány takto:
Země světa |
prokázané zásoby ropy (miliardy barelů) |
v procentech |
---|---|---|
Venezuela |
||
Saúdská Arábie |
||
Spojené arabské emiráty |
||
Další země, včetně USA a Libye |
Je třeba poznamenat, že náklady na produkci ropy na různých polích se mohou výrazně lišit.
Moderní výroba a použití ropy
Od konce 19. do začátku 21. století téměř nepřetržitě rostla role ropy v ekonomice. Je pravděpodobné, že tento stav bude přetrvávat až do vzniku a realizace sériová výroba motory běžící na jiné, levnější a vhodnější zdroje energie.
Použití oleje v moderní svět velmi rozsáhlé, proto se stručně zmíníme pouze o hlavních oblastech výroby v této oblasti.
Může dojít k produkci ropy různými způsoby. Nejstarší je povrchový způsob sběru, tzn. kauce ropy přirozeně vyjít na povrch je minulostí. Totéž lze říci o těžbě nedaleké ropy přes vrty. V současné době se těžba provádí z vrtů zasahujících několik kilometrů do země. Pokud se nebudete striktně řídit uznávanou terminologií, ale pokusíte se klasifikovat výrobu na základě technologických metod, získáte následující klasifikaci:
- Primární, fontánová metoda - samotná kapalina obsahující ropu vytéká z vrtu pod tlakem existujícím v ropné vrstvě;
- Kompresorová metoda, gas lift nebo air lift, se začíná používat poté, co tlak v olejonosné vrstvě nestačí k použití předchozí metody. Při této možnosti výroby je plyn (nebo vzduch) čerpán do vrtu pod tlakem, aby se vytvořil přetlak, což vede k uvolnění směsi ropy a plynu na povrch. Za stejným účelem lze do olejonosné vrstvy čerpat vodu;
- Způsob čerpání - olej je čerpán z formace výkonnými hlubinnými a ponornými elektrickými čerpadly;
- Terciární způsoby výroby zahrnují použití různých technik pro zvýšení tlaku ve formaci obsahující olej: vstřikování ohřáté vody; spalování části ropy pod zemí atd.
Produkce břidlicové ropy ukazuje se, že je technologicky ještě složitější: je nutné použít hydraulické štěpení a tepelné nebo chemické zahřívání olejonosné vrstvy; a proto vyžaduje přilákání maximálního množství finančních zdrojů pro průmysl.
Mezi způsoby přepravy ropy největší distribuce obdržel:
- Čerpání potrubím je nejlevnější a nejekologičtější varianta;
- Pozemní přeprava v silničních a železničních cisternách;
- Přeprava v tankerech po námořních trasách.
Náklady na těžbu a přepravu ropy jsou obecně výdaji prodejce a neovlivňují prodejní cenu, která je stejná pro většinu světového trhu.
Prodejní cenu ropy do značné míry sjednocují jakosti akceptované na trzích jako referenční. Pro Evropu a do určité míry Asii je to Brent. Pro Ameriku - WTI. země Perský záliv mají vlastní značkovou odrůdu Dubai Crude.
Seznam hlavních zemí produkujících ropu na konci roku 2017 vypadal takto:
Většina vyrobené ropy se používá k výrobě benzínu a motorové nafty. Metody jeho zpracování jsou rozmanité, složité do detailů, ale obecně se skládají z procesu destilace, který je na příkladu destilátu z měsíčního svitu jasně známý většině našich spoluobčanů.
Ropa jako přírodní zdroj zná každý školní dny. Ne každý ale ví, z čeho se skládá, jak se těží a kde se používá. co je olej? Jedná se o směs uhlíků v kapalném stavu, mající složitá struktura a nasycený plynnými a jinými látkami. Vyrábí se z něj několik tisíc druhů různých produktů.
Ložiska ropy se nacházejí hluboko pod zemí. Po extrakci se destiluje, čímž se z něj zbaví nepotřebných nečistot.
Olej je olejovitá kapalina s hořlavými vlastnostmi. Má specifickou vůni. Barva oleje se může lišit. Záleží na jeho složení, dobývací oblasti a může se lišit od bezbarvé po černou. Tradiční pro tuto fosilii je hnědý s lehce nazelenalým nádechem.
Zjistili jsme, co je to olej, nyní rozebereme jeho složení. Hlavní podíl na ropné struktuře je přibližně 80-87 procent. Od 11 do 15 procent je vodík. Kromě toho obsahuje síru, dusík, kyslík, kobalt, nikl, hliník, železo, baryum, mangan a některé další chemické prvky. Jejich podíl v celková hmotnost bezvýznamný. Všechny prvky tvoří organické a anorganické sloučeniny.
Když mluvíme o tom, co je olej, nelze nezmínit jeho vlastnosti. Nejdůležitější z nich, kterou lidstvo využívá ve větší míře, je schopnost uvolňovat při spalování velké množství tepla. Ropa je jedním z hlavních nosičů energie. Výrobky z něj mají nejvyšší výhřevnost.
Využitím vlastnosti oleje, jako každé jiné kapaliny, se při varu odpařovat, se z něj oddělují různé frakce. Olej obsahuje různé složky, které se při přeměně do plynného skupenství různé teploty. Při 200 stupních se uvolňují uhlovodíky patřící do benzinové frakce, při 250 - naftové uhlíky. Při 250-315 stupních se uvolňují uhlíky frakce petroleje a plynového oleje a při 350 se uvolňují ropné uhlíky. Po oddělení všech hlavních frakcí zůstává dehet.
Lidé věděli, co je olej několik tisíc let, staří Egypťané ho používali jako lék a jako stavební materiál. Ve středověku se z něj naučili vyrábět petrolej.
Zpočátku lidé používali pouze ropu, která byla na povrchu. Poté s vynálezem motoru začali vrtat studny a z hlubin země vytahovat ropu na povrch.
Moderní těžba tohoto nerostu je plně automatizovaná. Po celém světě jsou položeny tisíce kilometrů ropovodů. Vzhledem k tomu, že olej je velmi hustý, speciální čerpadla ho pohybují potrubím.
Existují dva Podle verze biogenního původu je olej zbytky zvířat a rostlinné organismy. V tuto kapalinu se přeměnily během mnoha milionů let. Zastánci abiogenní verze naznačují anorganický původ této fosílie.
Složení ropy a její kvalita závisí také na poloze pole. Ropa produkovaná v oblasti Baku má hodně cykloparafinů a málo nasycených uhlíků. Groznyj olej je naopak bohatý na nasycený uhlík. Severní olej obsahuje aromatické uhlíky ve velkém množství.
Ropa zůstává spolu s plynem hlavní surovinou a zdrojem energie pro lidstvo. Výrobky z něj se používají ve všech průmyslových odvětvích národní hospodářství. Díky aktivnímu rozvoji nalezišť a poptávce po ropě jsou dnes její zásoby značně vyčerpané. Proto je potřeba vytěžené zdroje využívat racionálněji, zvýšit efektivitu zpracování této fosilie a hledat nová naleziště a cesty z velkých hloubek.
Ropa je jedním z nejdůležitějších světových minerálů (uhlovodíková paliva). Jedná se o suroviny pro výrobu paliv, maziv a dalších materiálů. Pro vaši vlastnost tmavá barva a má velký význam pro světovou ekonomiku, ropě (minerálu) se přezdívá černé zlato.
Obecné informace
Tato látka vzniká spolu s plynnými uhlovodíky v určité hloubce (hlavně od 1,2 do 2 km).
Maximální počet ložisek ropy se nachází v hloubce 1 až 3 km. Vedle zemský povrch touto látkou se stává hustá malta, polotuhý asfalt a další materiály (například dehtový písek).
Z hlediska svého původního původu a chemického složení je ropa, jejíž fotografie je uvedena v článku, podobná přírodním hořlavým plynům, stejně jako ozokeritu a asfaltu. Někdy se všechna tato fosilní paliva spojují pod jeden název – petrolity. Patří také do širší skupiny - kaustobiolity. Jsou to hořlavé minerály biogenní povahy.
Do této skupiny patří také minerály jako rašelina, břidlice, tvrdé a hnědé uhlí a antracit. Na základě své schopnosti rozpouštět se v organických kapalinách (chloroform, sirouhlík, směsi alkoholu a benzenu) se ropa, stejně jako jiné petrolity, jakož i látky extrahované těmito rozpouštědly z rašeliny, uhlí nebo jejich zpracovaných produktů, klasifikují jako bitumeny. .
Používání
V současné době pochází 48 % energie spotřebované na planetě z ropy (minerálu). To je prokázaná skutečnost.
Ropa (minerální zdroj) je zdrojem mnoha chemikálie, používané v různých průmyslových odvětvích při výrobě paliv, maziv, polymerních vláken, barviv, rozpouštědel a dalších materiálů.
Nárůst spotřeby ropy vedl ke zvýšení jejích cen a k postupnému vyčerpání podloží. To nás nutí přemýšlet o přechodu na alternativní zdroje energie.
Popis fyzikálních vlastností
Olej je kapalina od světle hnědé po tmavě hnědou (téměř černou) barvu. Někdy jsou nalezeny smaragdově zelené vzorky. Průměrná molekulová hmotnost oleje se pohybuje od 220 do 300 g/mol. Někdy se tento parametr pohybuje od 450 do 470 g/mol. Jeho hustotní indikátor je stanoven v oblasti 0,65-1,05 (většinou 0,82-0,95) g/cm³. V tomto ohledu je olej rozdělen do několika typů. A to:
- Snadný. Hustota - méně než 0,83 g/cm³.
- Průměrný. Indikátor hustoty je v tomto případě v oblasti od 0,831 do 0,860 g/cm³.
- Těžký. Hustota - přes 0,860 g/cm³.
Tato látka obsahuje značné množství různých organických látek. V důsledku toho se přírodní olej nevyznačuje vlastním bodem varu, ale vstupní úroveň tento indikátor pro kapalné uhlovodíky. Většinou je >28 °C a někdy ≥100 °C (v případě těžké ropy).
Viskozita této látky se pohybuje ve významných mezích (od 1,98 do 265,9 mm²/s). To je určeno frakčním složením oleje a jeho teplotou. Čím vyšší je teplota a počet lehkých frakcí, tím nižší je viskozita oleje. To je také způsobeno přítomností látek pryskyřično-asfaltenového typu. To znamená, že čím více jich je, tím vyšší je viskozita oleje.
Měrná tepelná kapacita této látky je 1,7-2,1 kJ/(kg∙K). Parametr specifické teplo spalování je poměrně nízké – od 43,7 do 46,2 MJ/kg. Dielektrická konstanta oleje je od 2 do 2,5 a jeho elektrická vodivost je od 2∙10-10 do 0,3∙10-18 Ohm-1∙cm-1.
Olej, jehož fotografie jsou uvedeny v článku, vzplane při teplotách od -35 do +120 °C. To závisí na jeho frakčním složení a obsahu rozpuštěných plynů.
Olej (palivo) v za běžných podmínek nerozpouští se ve vodě. Je však schopen tvořit stabilní emulze s kapalinou. Olej se rozpouští určité látky. To se provádí pomocí organických rozpouštědel. Za účelem oddělení vody a solí od oleje se provádějí určité akce. Jsou velmi významné v technologický postup. To je odsolení a dehydratace.
Popis chemického složení
Při projednávání tohoto tématu je třeba vzít v úvahu všechny vlastnosti dané látky. Jedná se o obecné, uhlovodíkové a elementární složení ropy. Dále se na každý z nich podíváme podrobněji.
Obecné složení
Ropa je směs přibližně 1000 látek různé povahy. Hlavní komponenty jsou následující:
- Uhlovodíky jsou kapalné. To je 80-90 % hmotnosti.
- Organické heteroatomové sloučeniny (4-5 %). Z nich převládají síra, kyslík a dusík.
- Organokovové sloučeniny (hlavně nikl a vanad).
- Rozpuštěné plyny uhlovodíkového typu (C1-C4, od desetin do 4 procent).
- Voda (od stop do 10 %).
- Minerální soli. Většinou chloridy. 0,1-4000 mg/l a více.
- Roztoky solí, organických kyselin a mechanických nečistot (částice jílu, vápence, písku).
Uhlovodíkové složení
V zásadě olej obsahuje parafín (obvykle 30-35, zřídka 40-50% z celkového objemu) a naftenické (25-75%) sloučeniny. Aromatické sloučeniny jsou přítomny v menší míře. Zabírají 10-20% a méně často - 35%. To ovlivňuje kvalitu oleje. Dotyčná látka rovněž zahrnuje sloučeniny smíšené nebo hybridní struktury. Například nafteno-aromatické a parafínové.
Heteroatomové složky a popis elementárního složení ropy
Spolu s uhlovodíky obsahuje produkt látky s atomy nečistot (merkaptany, di- a monosulfidy, thiofany a thiofeny, stejně jako polycyklické a podobně). Výrazně ovlivňují kvalitu oleje.
Olej obsahuje také látky obsahující dusík. Jedná se především o homology indolu, pyridinu, chinolinu, pyrrolu, karbazolu a porfyritů. Jsou koncentrovány většinou ve zbytcích a těžkých frakcích.
Složení oleje zahrnuje látky obsahující kyslík (pryskyřičný asfalten, fenoly a další látky). Obvykle se nacházejí ve frakcích vysokovroucího typu.
Celkem bylo v oleji nalezeno přes 50 prvků. Spolu se zmíněnými látkami obsahuje tento produkt V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (od stop po 2∙10-2%) a tak dále. Obsah těchto nečistot a sloučenin v surovinách z různých ložisek se velmi liší. V důsledku toho mluvíme o průměrném oleji chemické složení pouze podmíněně.
Jak je tato látka klasifikována podle jejího uhlovodíkového složení?
V tomto ohledu existují určitá kritéria. Druhy olejů se dělí do třídy uhlovodíků. Nemělo by jich být více než 50 %. Pokud je jedna z tříd uhlovodíků alespoň 25 %, pak smíšené druhy oleje - naften-methan, metan-naften, naften-aromatický, aromaticko-naften, metan-aromatický a aromaticko-methan. Obsahují více než 25 % první složky a více než 50 % druhé složky.
Surová ropa se nepoužívá. Zpracovává se za účelem získání technicky cenných produktů (hlavně motorové palivo, suroviny pro chemický průmysl, rozpouštědla).
Metody výzkumu produktů
Kvalita stanovené látky se posuzuje za účelem správná volba nejracionálnější schémata pro jeho zpracování. To se provádí pomocí souboru metod: chemických, fyzikálních a speciálních.
Obecná charakteristika oleje - viskozita, hustota, bod tuhnutí a další fyzikálně-chemické parametry, dále složení rozpuštěných plynů a procentuální zastoupení pryskyřic, parafinů a pryskyřično-asfaltenových látek.
Hlavní princip postupného studia ropy spočívá v kombinaci metod její separace na určité složky s důsledným zjednodušením složení některých frakcí. Poté jsou analyzovány pomocí všech druhů fyzikálních a chemických metod. Nejběžnějšími metodami pro stanovení primárního frakčního složení ropy jsou různé typy destilace (destilace) a rektifikace.
Podle výsledků selekce pro úzké (varu v oblasti 10-20 °C) a široké (50-100 °C) frakce se sestrojí křivka (ITC) skutečných teplot varu dané látky. Poté se určí obsahový potenciál jednotlivé prvky, ropné produkty a jejich složky (petrolejový plynový olej, benzín, ropné destiláty, nafta, ale i dehty a topné oleje), složení uhlovodíků, jakož i další komoditní a fyzikálně-chemické vlastnosti.
Destilace se provádí pomocí běžného destilačního zařízení. Jsou vybaveny destilačními kolonami. V tomto případě řezná kapacita odpovídá 20-22 kusům teoretických desek.
Frakce, které byly izolovány jako výsledek destilace, se dále dělí na složky. Poté se pomocí různých metod stanoví jejich obsah a stanoví se jejich vlastnosti. Podle způsobů vyjádření složení a frakcí oleje se rozlišuje jeho skupinová, individuální, strukturně-skupinová a elementární analýza.
Při skupinové analýze se obsah naftenických, parafínových, směsných a aromatických uhlovodíků stanovuje samostatně.
Při strukturní skupinové analýze se zjišťuje uhlovodíkové složení ropných frakcí ve formě průměrného obsahu naftenických, aromatických a jiných cyklických struktur, jakož i řetězců parafinových prvků. V tomto případě se provede ještě jedna akce - výpočet relativního množství uhlovodíků v naftenech, parafinech a arenech.
Osobní uhlovodíkové složení je určeno výhradně pro benzín a plynové frakce. V elementární analýze je složení ropy vyjádřeno množstvím (v procentech) C, O, S, H, N a stopových prvků.
Hlavní metodou separace aromatických uhlovodíků od naftenických a parafinových uhlovodíků a separace arenů na poly- a monocyklické je kapalinová adsorpční chromatografie. Typicky je absorbérem v tomto případě určitý prvek - dvojitý sorbent.
Složení uhlovodíkových ropných vícesložkových směsí širokého a úzkého rozsahu se obvykle dešifruje pomocí kombinace chromatografických (v kapalné nebo plynné fázi), adsorpčních a dalších separačních metod se spektrálními a hmotnostně spektrometrickými výzkumnými metodami.
Vzhledem k tomu, že ve světě existují trendy dále prohlubovat takový proces, jakým je vývoj ropy, stává se nezbytností jeho podrobná analýza (zejména vysokovroucích frakcí a zbytkových produktů – dehtů a topných olejů).
Hlavní v Rusku
Na území Ruské federace jsou značné množství ložisek této látky. Ropa (nerostná surovina) je národním bohatstvím Ruska. Je to jeden z hlavních exportních produktů. Těžba a rafinace ropy je zdrojem významných daňových příjmů pro ruský rozpočet.
Vývoj ropy v průmyslovém měřítku byla zahájena v konec XIX století. V současné době má Rusko velké provozní oblasti těžby ropy. Jsou umístěny v různé regiony zemí.
Jméno vklady | Datum otevření | Obnovitelné zásoby | Oblasti těžby ropy |
Velký | 2013 | 300 milionů tun | Astrachaňská oblast |
Samotlorskoe | 1965 | 2,7 miliardy tun | Khanty-Mansi autonomní okruh |
Romashkinskoe | 1948 | 2,3 miliardy tun | Tatarstánská republika |
Priobskoe | 1982 | 2,7 miliardy tun | Khanty-Mansi autonomní okruh |
Arlanskoe | 1966 | 500 milionů tun | Republika Baškortostán |
Lyantorskoye | 1965 | 2 miliardy tun | Khanty-Mansi autonomní okruh |
Vankorskoje | 1988 | 490 milionů tun | Krasnojarský kraj |
Fedorovskoe | 1971 | 1,5 miliardy tun | Khanty-Mansi autonomní okruh |
ruština | 1968 | 410 milionů tun | Jamalsko-něnecký autonomní okruh |
Mamontovskoe | 1965 | 1 miliarda tun | Khanty-Mansi autonomní okruh |
Tuymazinskoe | 1937 | 300 milionů tun | Republika Baškortostán |
Břidlicová ropa v USA
V posledních letech Trh s uhlovodíkovým palivem prošel velkými změnami. Objev a vývoj technologií pro jeho těžbu v krátké termíny udělal ze Spojených států jednoho z největších výrobců této látky. Tento fenomén odborníci popsali jako „břidlicovou revoluci“. V tuto chvíli je svět na pokraji neméně grandiózní akce. Jde o toÓ masový rozvoj ložiska ropných břidlic. Jestliže dřívější odborníci předpovídali brzký konec ropné éry, nyní může trvat neomezeně dlouho. Konverzace o alternativní energii se tak stávají irelevantními.
Nicméně informace o ekonomické aspekty Vývoj ložisek ropných břidlic je velmi kontroverzní. Podle publikace „However“ těžená břidlicová ropa ve Spojených státech stojí přibližně 15 dolarů za barel. Zároveň se zdá docela reálné ještě snížit náklady na proces na polovinu.
Světový lídr v produkci „klasické“ ropy – Saúdská Arábie – má dobré vyhlídky a v břidlicovém průmyslu: cena za barel je zde pouze 7 dolarů. Rusko v tomto ohledu ztrácí. V Ruské federaci bude břidlicová ropa stát asi 20 dolarů.
Podle výše uvedené publikace lze břidlicovou ropu těžit ve všech světových regionech. Každá země má značné rezervy. Spolehlivost poskytnutých informací však vyvolává pochybnosti, protože zatím neexistují žádné informace o konkrétních nákladech na těžbu ropy z břidlic.
Analytik G. Birg uvádí opačné údaje. Podle jeho názoru jsou náklady na barel břidlicové ropy 70-90 dolarů.
Podle analytika Bank of Moscow D. Borisova dosahují náklady na těžbu ropy v Mexickém zálivu a Guineji 80 dolarů. To se přibližně rovná aktuální tržní ceně.
G. Birg také tvrdí, že ložiska ropy (břidlice) jsou po planetě rozmístěna nerovnoměrně. Více než dvě třetiny celkového objemu jsou soustředěny ve Spojených státech. Rusko tvoří pouhých 7 procent.
Pro extrakci daného produktu je třeba zpracovat velké objemy rock. Proces těžby ropy z břidlice se provádí lomovou metodou. To vážně poškozuje přírodu.
Podle Birga je složitost takového procesu, jako je produkce ropy z břidlic, kompenzována rozšířením této látky na Zemi.
Pokud předpokládáme, že technologie těžby břidlicové ropy dosáhnou dostatečné úrovně, pak se světové ceny ropy mohou jednoduše zhroutit. V této oblasti ale zatím nebyly pozorovány žádné zásadní změny.
Na stávající technologie těžba břidlicové ropy může být v určitém případě zisková – pouze když jsou ceny ropy 150 dolarů za barel nebo vyšší.
Rusku podle Birga takzvaná břidlicová revoluce neublíží. Faktem je, že tato země těží z obou scénářů. Tajemství je jednoduché: vysoké ceny ropa generuje velké příjmy a průlom v těžbě břidlicových produktů zvýší export prostřednictvím rozvoje příslušných ložisek.
V tomto ohledu tak optimistický nejsem. Rozvoj těžby břidlicové ropy podle jeho názoru slibuje propad cen na ropném trhu a prudký pokles ruských exportních příjmů. Pravda, v v blízké budoucnosti Není třeba se toho bát, protože rozvoj břidlic zůstává stále problematický.
Závěr
Nerostné suroviny – ropa, plyn a podobné látky – jsou majetkem každého státu, ve kterém se těží. Můžete si to ověřit přečtením výše uvedeného článku.
Vladimír Chomutko
Doba čtení: 7 minut
A A
Základní fyzikální vlastnosti ropy
Fyzikální vlastnosti olej, stejně jako jeho chemické vlastnosti, se liší v poměrně širokém rozmezí v závislosti na jeho složení. Například konzistence této kapaliny se liší od lehké a nasycené plynem až po těžkou a hustou, s vysokým obsahem pryskyřice. Barva tohoto minerálu se také liší od světlé, téměř průhledné, až po tmavě hnědou, téměř černou.
Tyto vlastnosti ropy jsou určeny převahou složení této uhlovodíkové směsi buď lehkých nízkomolekulárních sloučenin, nebo komplexních těžkých sloučenin s vysokou molekulovou hmotností. Ropa a její využití při výrobě různého zboží zvaného ropné produkty z ní činí nejdůležitější zdroj energie v moderním světě.
A plyny závisí na chemické struktuře jejich složení. Toto složení je celkem jednoduché. Jeho hlavními prvky jsou uhlík (C) a vodík (H). Oleje obsahují 83 až 89 procent uhlíku a vodík 12 až 14 procent.
Přítomný také v olejích malé množství síra, dusík a kyslík, stejně jako nečistoty různých kovů. Sloučeniny uhlíku a vodíku se nazývají uhlovodíky (CH).
Ropa je hořlavá olejovitá kapalina, jejíž barva se mění od světle žluté po černou, jejíž složení představují především uhlovodíkové sloučeniny.
Ze školního kurzu chemie je známo, že všechny chemické prvky mezi sebou tvoří různé sloučeniny, přičemž poměr prvků závisí na jejich mocenství. Například voda (H20) má dva jednovazné atomy vodíku a jeden dvojvazný atom kyslíku.
Nejjednodušším uhlovodíkem z chemického hlediska je metan (CH 4), což je hořlavá plynná látka, která tvoří základ všech zemních plynů. Zemní plyn obvykle obsahuje 90 až 95 procent nebo více metanu.
Po methanu následuje: ethan (C 2 H 6), propan (C 3 H 8), butan (C 4 H 10), pentan (C 5 H 12), hexan (C 6 H 14) a tak dále.
Počínaje pentanem přecházejí uhlovodíky z plynného skupenství do kapalného stavu, tedy do ropy.
Uhlík se spojuje s vodíkem a vzniká obrovské množství sloučeniny, které se liší svou chemickou strukturou a vlastnostmi.
Pro usnadnění jsou všechny ropné uhlovodíky rozděleny do tří skupin:
- Alkany (methanová skupina) s obecným vzorcem C n H 2n+2. Tato skupina jsou nasycené uhlovodíky, protože jsou zapojeny všechny jejich valenční vazby. Z chemického hlediska jsou nejvíce inertní, jinými slovy, nejsou schopny reagovat s jinými chemickými sloučeninami. Struktura alkanů může být buď lineární (normální alkany) nebo rozvětvená (izoalkany).
- Cyklany (naftenická skupina) s obecným vzorcem СnH2n. Jejich hlavní rys– pěti- nebo šestičlenný kruh skládající se z atomů uhlíku. Jinými slovy, cyklany, na rozdíl od alkanů, mají uzavřenou cyklickou strukturu. Tato skupina také představuje nasycené (nasycené) sloučeniny a také téměř nereagují s jinými chemickými prvky.
- Areny (aromatická skupina) s obecným vzorcem CnH2n-6. Jejich struktura jsou šestičlenné kruhy, které jsou založeny na aromatickém benzenovém kruhu (C 6 H 6). Vyznačují se přítomností dvojných vazeb mezi atomy. Areny jsou monocyklické (jeden benzenový kruh), bicyklické (dvojité benzenové kruhy) a polycyklické (kruhy spojené jako plástev).
Olej a zemní plyn Nejsou to látky se stálým a přísně definovaným chemickým složením. Jedná se o složité směsi přírodní uhlovodíky v plynném, kapalném a pevném skupenství. Tato směs však není jednoduchá v obvyklém smyslu. Blíží se definici „komplexního roztoku uhlovodíků“, kde lehké sloučeniny působí jako rozpouštědla a rozpuštěné látky jsou vysokomolekulární uhlovodíky (včetně asfaltenů a pryskyřic).
Hlavní rozdíl mezi roztokem a jednoduchou směsí je v tom, že složky obsažené v jeho složení mohou vzájemně interagovat, a to jak chemicky, tak i fyzický bod vize, a získat, v důsledku takových interakcí, nové vlastnosti, které nebyly přítomny v původních spojeních.
Hustota
Fyzikální vlastnosti oleje jsou velmi rozmanité, ale nejdůležitější z nich je jeho hustota (jinými slovy - měrná hmotnost). Tento parametr závisí na molekulových hmotnostech jeho složek.
Hustota oleje se pohybuje od 0,71 do 1,04 gramu na centimetr krychlový.
V ropných ložiskách je v ropě hodně rozpuštěného plynu, takže přírodní podmínky jeho hustota je menší (1,2 - 1,8 krát) než u vytěžených odplyněných surovin.
Na základě hodnoty tohoto parametru je olej rozdělen do následujících tříd:
- třída velmi lehkých olejů (hustota menší než 0,8 gramu/cm3);
- lehké oleje (od 0,80 do 0,84 gramů/cm3);
- třída středních olejů (od 0,84 do 0,88 gramů/cm3);
- těžké oleje (hustota - od 0,88 do 0,92 gramů / cm3);
- velmi těžký olej (> 0,92 gramu na centimetr krychlový).
Viskozita
Viskozita tohoto minerálu je vlastností této látky odolávat vzájemnému pohybu olejových částic během pohybu oleje. Jinými slovy, tento parametr charakterizuje mobilitu tohoto uhlovodíkového roztoku.
Viskozita se měří speciálním zařízením - viskozimetrem. Jednotkou měření v systému SI je milipascal za sekundu, v systému GHS je to gram na centimetr za sekundu (Poise).
Viskozita může být dynamická nebo kinematická.
Dynamic ukazuje hodnotu odporové síly vůči pohybu vrstvy kapaliny, jejíž plocha je jeden centimetr čtvereční, o 1 centimetr při rychlosti pohybu 1 centimetr za sekundu. Kinematická viskozita charakterizuje vlastnost oleje odolávat pohybu jedné kapalné části vůči druhé, přičemž se bere v úvahu gravitační síla.
Podle tohoto parametru se olej vystupující na povrch dělí na:
Čím lehčí je uhlovodíková kapalina, tím menší hodnotu jeho viskozita. V nádrži je tento parametr ropy menší (a desítkykrát) než ten, který vystoupil na povrch a odplynil. Hodnota tohoto fyzikálního parametru je velká, protože nám umožňuje určit rozsah migrace při tvorbě ložisek.
Převrácená hodnota viskozity se nazývá tekutost.
To je velmi významný parametr, což ovlivňuje oxidační vlastnosti tohoto minerálu. Čím více sloučenin síry obsahuje, tím vyšší je korozivnost surovin a výsledných ropných produktů.
Podle tohoto ukazatele je olej:
- nízký obsah síry (do 0,5 procenta);
- síra (od 0,5 do 2 procent);
- vysoký obsah síry (> 2 procenta síry).
Voskovitost
Tento důležitá vlastnost ropy, která přímo ovlivňuje technologie používané při její výrobě a také její potrubní přepravu. Obsah parafinů je obsah pevných uhlovodíků v surovině, nazývaných parafiny (vzorce - od C 17 H 36 do C 35 H 72) a ceresiny (od C 36 H 74 do C 55 H 112).
Jejich koncentrace v některých případech dosahuje 13-14 procent a například ropa z kazašského naleziště Uzen má toto číslo obecně 35 procent. Čím vyšší je obsah vosku, tím obtížnější je těžba a doprava suroviny. Parafíny se vyznačují schopností krystalizovat, což vede k jejich vysrážení do pevného sedimentu, a tím se ucpávají póry v produktivní formaci, vznikají usazeniny na stěnách potrubí, ve ventilech a na dalších technologických zařízeních.
Na základě hodnoty tohoto parametru může být olej:
- s nízkým obsahem parafínu (< 1,5 процентов);
- parafín (od 1,5 do 6 procent);
- vysoce parafinické (> 6 procent).
Tento parametr se také nazývá plynový faktor.
Charakterizuje počet metrů krychlových plynu v jedné tuně odplyněné ropy. Jinými slovy, obsah plynu je kvantitativní charakteristika toho, kolik rozpuštěného plynu bylo v ropě, která byla v ložisku, a kolik z toho se uvolní během procesu těžby suroviny na povrch.
Hodnota plynového faktoru může dosahovat až 300 - 500 metrů krychlových na tunu, i když jeho průměrná hodnota se pohybuje od 30 do 100 metrů krychlových na tunu.
Saturační tlak
Tento parametr (tlak, při kterém začíná vypařování) je hodnota tlaku, při které se začíná z oleje uvolňovat plyn.
V přírodní podmínky produktivní vrstvy je tento tlak buď stejný nebo menší než tlak in situ. V prvním je plyn zcela rozpuštěn v kapalině a ve druhém je pozorováno podsycení plynem.
Stlačitelnost
Tento parametr je určen elasticitou oleje a je charakterizován součinitelem stlačitelnosti (β N). Tento parametr ukazuje velikost změny objemu surovin v zásobníku při změně tlaku 0,1 MPa.
Zohledňuje se koeficient stlačitelnosti raná stádia vývoj, kdy elasticita plynu a kapaliny ve formaci stále přichází nazmar, v důsledku čehož se významně podílí na energii formace.
Koeficient tepelné roztažnosti
Tento parametr ukazuje, jak se změní počáteční objem surovin, pokud se teplota změní o 1 stupeň Celsia.
Používá se v procesu návrhu a praktická aplikace metody tepelného ovlivnění produkčních útvarů.
Objemový koeficient
Tento ukazatel charakterizuje, jaký objem zabírá metr krychlový odplyněné suroviny v zásobníku, když je nasycen plynem.
Hodnota tohoto ukazatele je obvykle větší než jedna. Průměrné hodnoty se pohybují od 1,2 do 1,8, i když mohou dosáhnout dvou nebo tří jednotek. Objemový koeficient se používá při výpočtech pro stanovení výše zásob a také při výpočtu koeficientu výtěžnosti ropy produkční vrstvy.
Bod nalití
Bod tuhnutí ukazuje, při jaké teplotě se ve zkumavce při naklonění o 45 stupňů nemění hladina chlazeného oleje.
Čím více pevných parafinů v oleji a čím méně pryskyřic, tím vyšší je tento ukazatel.
Hlavní optickou vlastností této látky je její schopnost otáčet rovinu polarizovaného světelného paprsku doprava (a občas doleva).
Hlavními nositeli optické aktivity v tomto minerálu jsou molekuly fosilních živočichů a rostlin, kterým se říká chemofosílie.
Když jsou oleje ozářeny ultrafialovým světlem, začnou zářit, což ukazuje na jejich schopnost luminiscovat.
Lehké varianty „černého zlata“ luminiscují v modrém a modrém spektru a těžké – ve žluté a žlutohnědé.
Mnoho lidí pravděpodobně slyšelo, že ropa se nazývá černé zlato. I když na první pohled není jasné, co s tím má zlato společného. Olej je totiž olejovitá, černá tekutá látka se štiplavým zápachem. Ropa obsahuje mnohem více než tisíc organických látek a devadesát procent tvoří uhlovodíky. Podívejme se v tomto článku na organický původ oleje.
Původ ropy
Černé zlato se čerpá ze země pomocí speciálního zařízení. To ale vůbec neznamená, že všude pod zemí je ropa, ať se hrabe kdekoli. Jsou země, ve kterých jsou podzemní zásoby ropy velmi malé, a jsou i země, kde ropa není vůbec. Například v Saúdská Arábie je tam hodně oleje. Ta se odčerpává a posílá po moři do zemí, kde je málo nebo žádná ropa. V Rusku je také ropa.
Existují dvě teorie o původu ropy.
- Jeden z nich navrhl M. Lomonosov. Spočívá v tom, že olej vzniká z organických zbytků přímo pod vlivem vysoká teplota a tlak. Jinými slovy, ropa pochází z lesů, které rostly na zemi před mnoha miliony let. A zvířata, která žila na planetě už dávno.
- Druhou teorii předložil D. Mendělejev. Stejně jako Lomonosov předpokládal, že ropa vznikla vlivem teploty a tlaku, ale rozdíl je v tom, že Mendělejevovy suroviny nebyly organická hmota, ale minerální. Tato teorie nebyla podpořena. Ostatně nyní by se podle ní měla tvořit ropa. Ale to není pravda. A když se na něj podíváte, jeho složení obsahuje pouze organické látky a to přímo naznačuje jeho původ.
- Od pohledu moderní věda, tvorbu oleje usnadňuje koloběh vody v přírodě. Podle teorie specialisty z Institutu problémů ropy a zemního plynu, vlastněný o Ruská akademie Sciences Berenbaum A.A., klimatický vodní cyklus přepravuje uhlovodíky. Nad zemským povrchem se uhlovodíky nacházejí v oxidované formě. Rozpouští se ve vodě a ve formě srážek padá do nitra zemské kůry do hloubky asi 10 kilometrů. Tam se redukuje ve formě metanu a dalších uhlovodíkových sloučenin. A protože je špatně rozpustný ve vodě, podporuje uvolňování ropy a plynu při určitém tlaku a teplotě.
Lidé téměř neustále hledají místa, kde se může nacházet ropa. Když se takové místo najde, vyvrtá se studna a přes ni se odčerpá ropa. Mimochodem, spolu s ropou se odčerpává značné množství plynu. To je také velmi cenné. A říká se tomu propan
Co se vyrábí z ropy
Podívejme se, k čemu je olej potřeba. Je známo, že ročně se vyprodukuje přibližně 3,8 miliardy tun ropy. Černé zlato se používá k výrobě kosmetiky, benzínu, ethanol, petrolej atd. Dá se předpokládat, že zásoby vydrží lidstvu na čtyřicet let. Stojí za to přemýšlet o tom, co budeme dělat dál. Každý ví, že do zahraničí se prodává obrovské množství zásob. Někdo si tak naskládá vlastní kapsy, ale nikdo nepřemýšlí o tom, co bude dál.
Nyní víte, co je olej. A můžeme s klidem říci, že dnes vládne světu.