ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับน้ำมัน ทุกอย่างเกี่ยวกับน้ำมัน
น้ำมัน (จากเปอร์เซีย - น้ำมัน) - แร่ธาตุที่เป็นของเหลวมันซึ่งมีสีตั้งแต่สีเหลืองหม่นไปจนถึงเกือบดำและมีกลิ่นเฉพาะตัว น้ำมันดิบประกอบด้วยสารต่างๆ กว่าพันชนิด ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฮโดรคาร์บอนเหลว ทรัพย์สินที่สำคัญที่สุดน้ำมันและอนุพันธ์ของมันคือความสามารถในการปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ จำนวนมากพลังงาน. คุณภาพนี้เมื่อรวมกับความสะดวกในการขนส่งทำให้น้ำมันกลายเป็นตัวพาพลังงานที่สำคัญที่สุดสำหรับสังคมยุคใหม่
ใน ช่วงเวลาปัจจุบันเกือบทั้งหมดผลิตจากแหล่งสะสมใต้ดินที่มีความลึกต่างกัน องค์ประกอบและคุณสมบัติของวัตถุดิบที่สกัดได้อาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัจจุบันมีการใช้น้ำมันในรูปแบบดิบน้อยมาก แหล่งที่มาของน้ำมันจึงไม่มีความสำคัญต่อผู้บริโภคผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมขั้นสุดท้าย
น้ำมันดิบใช้ในการผลิตเป็นหลัก ประเภทต่างๆเชื้อเพลิงเครื่องยนต์ การเผาไหม้ภายใน: น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล รวมถึงน้ำมันหล่อลื่นส่วนใหญ่: น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมัน พาราฟิน ฯลฯ นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมยังถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายอีกด้วย อุตสาหกรรมต่างๆ อุตสาหกรรมเคมีตัวอย่างเช่น สำหรับการผลิตโพลีเมอร์ พลาสติก ยางสังเคราะห์และเส้นใย สีย้อม ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด ยางมะตอย วัสดุก่อสร้าง
ความสำคัญโดยเฉพาะของน้ำมันไม่เพียงแต่มาจากบทบาทในการผลิตเท่านั้น แต่ยังมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าการผลิตและการกลั่นน้ำมันถือเป็นส่วนสำคัญของรายได้ของรัฐบาลในหลายประเทศ ดังนั้นเสถียรภาพของอำนาจ สกุลเงินของประเทศ การจัดหาเงินทุนสำหรับการใช้จ่ายงบประมาณ ฯลฯ ขึ้นอยู่กับสิ่งเหล่านั้น
เรื่องราว
น้ำมันเป็นที่รู้จักของมนุษยชาติมาตั้งแต่สมัยโบราณ โดยส่วนใหญ่มักมีชื่อว่า “น้ำมันภูเขา” จึงแปลได้ดังนี้ ชื่อภาษาอังกฤษน้ำมัน - ปิโตรเลียม ซึ่งในทางกลับกันมาจากคำสองคำ: กรีก πέτρα - หิน และภาษาละติน โอเลี่ยม- น้ำมัน. อย่างไรก็ตาม จนถึงกลางศตวรรษที่ 19 มีการคิดค้นวิธีใช้น้ำมันค่อนข้างน้อย ด้วยเหตุนี้ผู้คนที่อาศัยอยู่ใกล้กับแหล่งสะสมตามธรรมชาติจึงใช้มันเป็นหลัก
แม้แต่ในบาบิโลนโบราณและรัฐใกล้เคียง น้ำมันและผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันของน้ำมัน แอสฟัลต์ ก็ถูกนำมาใช้ในการก่อสร้าง ในอียิปต์ในสมัยฟาโรห์ - เพื่อดองศพ ต่อมาในตะวันออกกลางและกรีซ และในไบแซนเทียม พวกเขาพบว่ามีการใช้คุณสมบัติไวไฟของน้ำมัน ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงและมีประสิทธิภาพที่สุดคือไฟกรีกที่มีชื่อเสียงซึ่งมีการกระทำที่ชวนให้นึกถึงเครื่องพ่นไฟสมัยใหม่
ในศตวรรษที่ 19 น้ำมันก๊าดที่ผลิตจากน้ำมันเริ่มถูกนำมาใช้เป็นแสงสว่างในตะเกียงน้ำมันก๊าดที่รู้จักกันดี แต่น้ำมันกลายเป็นที่ต้องการอย่างแท้จริงเมื่อมีการกำเนิดและการพัฒนาการผลิตเครื่องยนต์สันดาปภายในเท่านั้น ในช่วงเวลาเดียวกันก็เริ่มมีการแพร่กระจาย วิธีใหม่การผลิต - บ่อน้ำมันแทนบ่อ
แหล่งกำเนิดและแหล่งสะสมของน้ำมัน
ในปัจจุบันที่พบมากที่สุดก็คือ ทฤษฎีอินทรีย์การเกิดน้ำมันจากซากสิ่งมีชีวิตที่เน่าเปื่อยซึ่งถูกพาดผ่านหินตะกอนและ เป็นเวลานานอยู่ภายใต้ความกดดัน ที่นี่เราสามารถวาดแนวด้วยพีทซึ่งชาวเบลารุสคุ้นเคยกันดีซึ่งบางครั้งเราสามารถมองเห็นอนุภาคของพืชที่ไม่เน่าเสียได้ มีสมมติฐานอื่นเกี่ยวกับต้นกำเนิดของน้ำมัน แต่ความสำคัญหลักสำหรับสังคมยุคใหม่ไม่ใช่ ประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาแต่ความเป็นไปได้ในการประยุกต์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เพื่อค้นหาแหล่งสะสมใหม่ การวิจัยในพื้นที่นี้ได้รับเงินทุนจำนวนมากจากรัฐและบริษัทต่างๆ
ปริมาณน้ำมันที่สำรวจมากที่สุดอยู่ที่ระดับความลึก 1 ถึง 6 กิโลเมตร ควรสังเกตว่าน้ำมันดิบไม่ได้อยู่ในสภาพ "บริสุทธิ์" เสมอไป น้ำมันดิบมักผสมกับของเหลวอื่นและ หินแข็ง- สภาวะนี้อาจทำให้การสกัดและการแปรรูปวัตถุดิบมีราคาแพงกว่ามาก ตามกฎแล้ว การสกัดน้ำมันจากแหล่งเก่าที่มีการสำรวจมายาวนานจะมีราคาถูกกว่าและสะดวกกว่า ซึ่งเป็นไปได้ที่จะผลิตน้ำมันในระดับความลึกที่ตื้นกว่า อย่างไรก็ตามเมื่อต้นศตวรรษที่ 21 สิ่งเหล่านี้หมดไปอย่างมากซึ่งนำไปสู่ความจำเป็นในการลงทุนความพยายามและเงินทุนเพิ่มเติมในการผลิตน้ำมันหรือมองหาแหล่งเงินฝากใหม่
ในปี 2559 ปริมาณสำรองน้ำมันที่พิสูจน์แล้วในประเทศต่าง ๆ ได้รับการประเมินดังนี้:
ประเทศต่างๆ ทั่วโลก |
ปริมาณสำรองน้ำมันที่พิสูจน์แล้ว (พันล้านบาร์เรล) |
เป็นเปอร์เซ็นต์ |
---|---|---|
เวเนซุเอลา |
||
ซาอุดีอาระเบีย |
||
สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ |
||
ประเทศอื่นๆ รวมถึงสหรัฐอเมริกาและลิเบีย |
ควรสังเกตว่าต้นทุนการผลิตน้ำมันในด้านต่าง ๆ อาจแตกต่างกันอย่างมาก
การผลิตและการใช้น้ำมันสมัยใหม่
ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 ถึงต้นศตวรรษที่ 21 บทบาทของน้ำมันในระบบเศรษฐกิจเพิ่มขึ้นเกือบอย่างต่อเนื่อง มีแนวโน้มว่าสถานการณ์นี้จะคงอยู่จนกว่าจะเกิดขึ้นและนำไปปฏิบัติ การผลิตจำนวนมากเครื่องยนต์ที่ทำงานบนแหล่งพลังงานอื่นถูกกว่าและสะดวกกว่าในการใช้พลังงาน
การใช้น้ำมันใน โลกสมัยใหม่กว้างขวางมาก ดังนั้นเราจะกล่าวถึงเฉพาะพื้นที่การผลิตหลักในพื้นที่นี้โดยย่อเท่านั้น
การผลิตน้ำมันสามารถเกิดขึ้นได้ ในรูปแบบต่างๆ- วิธีที่เก่าแก่ที่สุดคือวิธีการรวบรวมพื้นผิวเช่น การประกันตัวน้ำมันดิบ ตามธรรมชาติการปรากฏกายเป็นเรื่องของอดีตไปแล้ว เช่นเดียวกันอาจกล่าวได้เกี่ยวกับการสกัดน้ำมันใกล้เคียงผ่านบ่อน้ำ ปัจจุบันดำเนินการผลิตจากบ่อน้ำที่เจาะลึกลงไปในดินหลายกิโลเมตร หากคุณไม่ปฏิบัติตามคำศัพท์ที่ยอมรับอย่างเคร่งครัด แต่พยายามจำแนกการผลิตตามวิธีการทางเทคโนโลยี คุณจะได้รับการจัดประเภทดังต่อไปนี้:
- วิธีหลักที่ใช้น้ำพุ - ของเหลวที่มีน้ำมันจะออกมาจากบ่อภายใต้แรงดันที่มีอยู่ในชั้นที่มีน้ำมัน
- วิธีคอมเพรสเซอร์ การยกแก๊ส หรือการยกอากาศ จะเริ่มใช้งานหลังจากที่แรงดันในชั้นรองรับน้ำมันไม่เพียงพอต่อการใช้วิธีก่อนหน้า ด้วยตัวเลือกการผลิตนี้ ก๊าซ (หรืออากาศ) จะถูกปั๊มเข้าไปในบ่อภายใต้แรงดันเพื่อสร้างแรงดันส่วนเกิน ส่งผลให้ส่วนผสมของน้ำมันและก๊าซถูกปล่อยออกมาสู่พื้นผิว เพื่อจุดประสงค์เดียวกันสามารถสูบน้ำเข้าไปในชั้นที่มีน้ำมันได้
- วิธีการสูบน้ำ - น้ำมันถูกสูบออกจากการก่อตัวโดยปั๊มไฟฟ้าใต้น้ำที่ทรงพลังและใต้น้ำ
- วิธีการผลิตระดับตติยภูมิเกี่ยวข้องกับการใช้เทคนิคต่าง ๆ ในการเพิ่มแรงดันในรูปแบบที่มีน้ำมัน: การฉีดน้ำร้อน การเผาไหม้น้ำมันบางส่วนใต้ดิน ฯลฯ
การผลิตน้ำมันจากหินดินดานมันกลายเป็นความซับซ้อนทางเทคโนโลยีมากยิ่งขึ้น: จำเป็นต้องใช้การแตกหักแบบไฮดรอลิกและการให้ความร้อนด้วยความร้อนหรือเคมีของชั้นแบริ่งน้ำมัน และดังนั้นจึงจำเป็นต้องดึงดูดทรัพยากรทางการเงินจำนวนสูงสุดสำหรับอุตสาหกรรม
ในบรรดาวิธีการขนส่งน้ำมัน การกระจายตัวที่ยิ่งใหญ่ที่สุดได้รับ:
- การสูบน้ำผ่านท่อเป็นทางเลือกที่ถูกที่สุดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุด
- การขนส่งทางบกทางถนนและถังรถไฟ
- การขนส่งทางเรือบรรทุกตามเส้นทางเดินทะเล
โดยทั่วไปค่าใช้จ่ายในการสกัดและขนส่งน้ำมันจะเป็นค่าใช้จ่ายของผู้ขาย และไม่กระทบต่อราคาขายซึ่งเป็นราคาเดียวกันสำหรับตลาดโลกส่วนใหญ่
ราคาขายน้ำมันส่วนใหญ่จะรวมเป็นเกรดที่ยอมรับเป็นเกรดอ้างอิงในตลาด สำหรับยุโรปและเอเชียบางส่วนคือเบรนต์ สำหรับอเมริกา - WTI ประเทศ อ่าวเปอร์เซียมีเครื่องหมายของตัวเองที่หลากหลาย Dubai Crude
รายชื่อประเทศผู้ผลิตน้ำมันรายใหญ่ ณ สิ้นปี 2560 มีลักษณะดังนี้:
น้ำมันที่ผลิตได้ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซล วิธีการประมวลผลนั้นมีความหลากหลาย มีรายละเอียดที่ซับซ้อน แต่โดยทั่วไปแล้ว กระบวนการกลั่นจะอยู่ที่กระบวนการกลั่น ซึ่งเป็นที่คุ้นเคยกันดีสำหรับพลเมืองของเราส่วนใหญ่ที่ใช้ตัวอย่างภาพนิ่งแสงจันทร์
ทุกคนรู้จักน้ำมันในฐานะทรัพยากรธรรมชาติ วันไปโรงเรียน- แต่ไม่ใช่ทุกคนที่รู้ว่ามันประกอบด้วยอะไร มีการขุดอย่างไร และนำไปใช้ที่ไหน น้ำมันคืออะไร? ซึ่งเป็นส่วนผสมของคาร์บอนที่มีสถานะเป็นของเหลวมี โครงสร้างที่ซับซ้อนและอิ่มตัวด้วยก๊าซและสารอื่นๆ มีการผลิตผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันหลายพันชนิด
แหล่งน้ำมันดิบอยู่ลึกลงไปใต้ดิน หลังจากการสกัดแล้วจะถูกกลั่นเพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่ไม่จำเป็นออกไป
น้ำมันเป็นของเหลวมันที่มีคุณสมบัติติดไฟได้ มันมีกลิ่นเฉพาะตัว สีของน้ำมันอาจแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ พื้นที่การขุด และอาจแตกต่างกันตั้งแต่ไม่มีสีไปจนถึงสีดำ ดั้งเดิมสำหรับฟอสซิลชนิดนี้ก็คือ สีน้ำตาลมีโทนสีเขียวเล็กน้อย
เราค้นพบแล้วว่าน้ำมันคืออะไร ตอนนี้เราจะวิเคราะห์องค์ประกอบของมัน ส่วนแบ่งหลักของโครงสร้างน้ำมันอยู่ที่ประมาณร้อยละ 80-87 จาก 11 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์คือไฮโดรเจน นอกจากนี้ยังประกอบด้วยซัลเฟอร์ ไนโตรเจน ออกซิเจน โคบอลต์ นิกเกิล อลูมิเนียม เหล็ก แบเรียม แมงกานีส และองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ ส่วนแบ่งของพวกเขาใน มวลรวมไม่มีนัยสำคัญ องค์ประกอบทั้งหมดประกอบด้วยสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์
เมื่อพูดถึงน้ำมันคืออะไร คงหนีไม่พ้นคุณสมบัติของน้ำมัน สิ่งที่สำคัญที่สุดที่มนุษยชาติใช้ในระดับที่สูงกว่าคือความสามารถในการปล่อยความร้อนจำนวนมากระหว่างการเผาไหม้ น้ำมันเป็นหนึ่งในตัวพาพลังงานหลัก ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากมันมีค่าความร้อนสูงสุด
การใช้คุณสมบัติของน้ำมันเช่นเดียวกับของเหลวอื่น ๆ ในการระเหยเมื่อเดือดจะแยกเศษส่วนต่าง ๆ ออกไป น้ำมันประกอบด้วยส่วนประกอบต่าง ๆ ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสถานะก๊าซเมื่อใด อุณหภูมิที่แตกต่างกัน- ที่ 200 องศา ไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของส่วนของน้ำมันเบนซินจะถูกปล่อยออกมาที่ 250 - แนฟทาคาร์บอน ที่อุณหภูมิ 250-315 องศา คาร์บอนของเศษน้ำมันก๊าด-ก๊าซจะถูกปล่อยออกมา และที่ 350 องศา คาร์บอนในน้ำมันจะถูกปล่อยออกมา หลังจากแยกเศษส่วนหลักทั้งหมดแล้ว ก็ยังมีน้ำมันดินอยู่
ผู้คนรู้ว่าน้ำมันคืออะไรมาเป็นเวลาหลายพันปีแล้ว วัสดุก่อสร้าง- ในยุคกลางพวกเขาเรียนรู้ที่จะผลิตน้ำมันก๊าดจากมัน
ในตอนแรกผู้คนใช้เฉพาะน้ำมันที่อยู่บนพื้นผิวเท่านั้น จากนั้นด้วยการประดิษฐ์เครื่องยนต์ พวกเขาเริ่มเจาะบ่อและยกน้ำมันขึ้นสู่พื้นผิวจากส่วนลึกของโลก
การขุดแร่สมัยใหม่นี้เป็นไปโดยอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์ มีการวางท่อส่งน้ำมันยาวหลายพันกิโลเมตรทั่วโลก เนื่องจากน้ำมันมีความหนามาก ปั๊มพิเศษจึงเคลื่อนผ่านท่อ
มีอยู่สองประการ ตามเวอร์ชันของแหล่งกำเนิดทางชีวภาพ น้ำมันคือซากสัตว์และ สิ่งมีชีวิตของพืช- พวกมันกลายเป็นของเหลวนี้ในเวลาหลายล้านปี ผู้เสนอเวอร์ชันอะบิโอจีนิกแนะนำแหล่งกำเนิดอนินทรีย์ของฟอสซิลนี้
องค์ประกอบของน้ำมันและคุณภาพขึ้นอยู่กับตำแหน่งของน้ำมันด้วย น้ำมันที่ผลิตในภูมิภาคบากูมีไซโคลพาราฟินจำนวนมากและมีคาร์บอนอิ่มตัวเพียงเล็กน้อย ในทางกลับกันน้ำมันกรอซนีนั้นอุดมไปด้วยคาร์บอนอิ่มตัว น้ำมันภาคเหนือประกอบด้วยอะโรมาติกคาร์บอนในปริมาณมาก
น้ำมันและก๊าซยังคงเป็นวัตถุดิบหลักและแหล่งพลังงานสำหรับมนุษยชาติ ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากมันถูกใช้ในทุกอุตสาหกรรม เศรษฐกิจของประเทศ- เนื่องจากการพัฒนาทุ่งนาอย่างแข็งขันและความต้องการน้ำมัน ปัจจุบันปริมาณสำรองจึงหมดลงอย่างรุนแรง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ทรัพยากรที่แยกออกมาอย่างมีเหตุผลมากขึ้น เพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผลฟอสซิลนี้ และมองหาแหล่งสะสมและเส้นทางใหม่จากระดับความลึกที่ยอดเยี่ยม
น้ำมันเป็นหนึ่งในแร่ธาตุที่สำคัญที่สุดของโลก (เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน) เป็นวัตถุดิบในการผลิตเชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น และวัสดุอื่นๆ สำหรับลักษณะเฉพาะของคุณ สีเข้มและมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเศรษฐกิจโลก น้ำมัน (แร่ธาตุ) มีชื่อเล่นว่าทองคำดำ
ข้อมูลทั่วไป
สารนี้ก่อตัวขึ้นพร้อมกับก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่ระดับความลึกหนึ่ง (ส่วนใหญ่อยู่ที่ 1.2 ถึง 2 กม.)
จำนวนคราบน้ำมันสูงสุดอยู่ที่ระดับความลึก 1 ถึง 3 กม. ถัดจาก พื้นผิวโลกสารนี้จะกลายเป็นมอลตาหนา ยางมะตอยกึ่งแข็ง และวัสดุอื่นๆ (เช่น ทรายน้ำมัน)
ในแง่ของแหล่งกำเนิดดั้งเดิมและองค์ประกอบทางเคมีน้ำมันซึ่งมีรูปถ่ายนำเสนอในบทความนั้นคล้ายคลึงกับก๊าซไวไฟธรรมชาติเช่นเดียวกับโอโซเคอไรต์และยางมะตอย บางครั้งเชื้อเพลิงฟอสซิลทั้งหมดนี้รวมกันภายใต้ชื่อเดียว - ปิโตรเลียม พวกมันยังอยู่ในกลุ่มที่กว้างกว่า - คอสโตไบโอไลต์ เป็นแร่ธาตุที่ติดไฟได้ซึ่งมีลักษณะทางชีวภาพ
กลุ่มนี้ยังรวมถึงแร่ธาตุต่างๆ เช่น พีท หินดินดาน ถ่านหินแข็งและสีน้ำตาล และแอนทราไซต์ ขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายในของเหลวอินทรีย์ (คลอโรฟอร์ม คาร์บอนไดซัลไฟด์ ส่วนผสมแอลกอฮอล์-เบนซีน) น้ำมัน เช่นเดียวกับปิโตรไลท์อื่นๆ รวมถึงสารที่สกัดด้วยตัวทำละลายเหล่านี้จากพีท ถ่านหิน หรือผลิตภัณฑ์แปรรูปของพวกมัน ถูกจัดประเภทเป็นน้ำมันดิน .
การใช้งาน
ปัจจุบัน 48% ของพลังงานที่ใช้บนโลกนี้มาจากน้ำมัน (แร่ธาตุ) นี่คือข้อเท็จจริงที่พิสูจน์แล้ว
น้ำมัน (ทรัพยากรแร่) เป็นแหล่งทรัพยากรมากมาย สารเคมีที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ ในการผลิตเชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น เส้นใยโพลีเมอร์ สีย้อม ตัวทำละลาย และวัสดุอื่นๆ
การบริโภคน้ำมันที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ราคาน้ำมันเพิ่มขึ้นและทำให้ดินใต้ผิวดินหมดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป ทำให้เราคิดที่จะเปลี่ยนมาใช้พลังงานทดแทน
คำอธิบายของคุณสมบัติทางกายภาพ
น้ำมันเป็นของเหลวตั้งแต่สีน้ำตาลอ่อนถึงสีน้ำตาลเข้ม (เกือบดำ) บางครั้งอาจพบตัวอย่างสีเขียวมรกต มวลเฉลี่ยโมเลกุลของน้ำมันอยู่ระหว่าง 220 ถึง 300 กรัม/โมล บางครั้งพารามิเตอร์นี้อยู่ในช่วงตั้งแต่ 450 ถึง 470 กรัม/โมล ตัวบ่งชี้ความหนาแน่นถูกกำหนดไว้ในช่วง 0.65-1.05 (ส่วนใหญ่ 0.82-0.95) g/cm³ ในเรื่องนี้น้ำมันแบ่งออกเป็นหลายประเภท กล่าวคือ:
- ง่าย. ความหนาแน่น - น้อยกว่า 0.83 ก./ซม.3
- เฉลี่ย. ตัวบ่งชี้ความหนาแน่นในกรณีนี้อยู่ในภูมิภาคตั้งแต่ 0.831 ถึง 0.860 g/cm³
- หนัก. ความหนาแน่น - มากกว่า 0.860 ก./ซม.³
สารนี้มีสารอินทรีย์หลายชนิดจำนวนมาก เป็นผลให้น้ำมันธรรมชาติไม่ได้มีลักษณะเฉพาะที่จุดเดือดของตัวเอง แต่โดย ระดับเริ่มต้นตัวบ่งชี้นี้สำหรับไฮโดรคาร์บอนเหลว ส่วนใหญ่อยู่ที่ >28 °C และบางครั้ง ≥100 °C (ในกรณีของน้ำมันหนัก)
ความหนืดของสารนี้แปรผันภายในขีดจำกัดที่สำคัญ (ตั้งแต่ 1.98 ถึง 265.9 มม.²/วินาที) สิ่งนี้ถูกกำหนดโดยองค์ประกอบเศษส่วนของน้ำมันและอุณหภูมิ ยิ่งอุณหภูมิและจำนวนเศษส่วนแสงสูง ความหนืดของน้ำมันก็จะยิ่งต่ำลง นี่เป็นเพราะการมีอยู่ของสารประเภทเรซินแอสฟัลทีน นั่นคือยิ่งมีความหนืดของน้ำมันมากเท่าไร
ความจุความร้อนจำเพาะของสารนี้คือ 1.7-2.1 kJ/(kg·K) พารามิเตอร์ ความร้อนจำเพาะการเผาไหม้ค่อนข้างต่ำ - จาก 43.7 ถึง 46.2 MJ/kg ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของน้ำมันอยู่ที่ 2 ถึง 2.5 และค่าการนำไฟฟ้าอยู่ที่ 2 ∙10-10 ถึง 0.3 ∙10−18 Ohm-1 ∙cm-1
น้ำมันที่มีรูปถ่ายซึ่งนำเสนอในบทความจะลุกเป็นไฟที่อุณหภูมิตั้งแต่ -35 ถึง +120 °C ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่เป็นเศษส่วนและปริมาณก๊าซที่ละลาย
น้ำมัน (เชื้อเพลิง) เข้า ภายใต้เงื่อนไขปกติไม่ละลายในน้ำ อย่างไรก็ตาม สามารถสร้างอิมัลชันที่เสถียรกับของเหลวได้ น้ำมันละลาย สารบางชนิด- ทำได้โดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ เพื่อแยกน้ำและเกลือออกจากน้ำมัน จะต้องดำเนินการบางอย่าง พวกเขามีความสำคัญมากใน กระบวนการทางเทคโนโลยี- นี่คือการแยกเกลือและการขาดน้ำ
คำอธิบายขององค์ประกอบทางเคมี
เมื่ออภิปรายหัวข้อนี้ควรคำนึงถึงคุณลักษณะทั้งหมดของเนื้อหาที่เป็นปัญหาด้วย เหล่านี้เป็นองค์ประกอบทั่วไป ไฮโดรคาร์บอน และองค์ประกอบของน้ำมัน ต่อไปเรามาดูรายละเอียดแต่ละข้อโดยละเอียด
องค์ประกอบทั่วไป
น้ำมันเป็นส่วนผสมของสารประมาณ 1,000 ชนิด จากธรรมชาติที่แตกต่างกัน- ส่วนประกอบหลักมีดังต่อไปนี้:
- ไฮโดรคาร์บอนเป็นของเหลว คิดเป็น 80-90% ของน้ำหนัก
- สารประกอบเฮเทอโรอะตอมอินทรีย์ (4-5%) ในจำนวนนี้ส่วนใหญ่เป็นกำมะถันออกซิเจนและไนโตรเจน
- สารประกอบออร์กาโนเมทัลลิก (ส่วนใหญ่เป็นนิกเกิลและวาเนเดียม)
- ก๊าซละลายชนิดไฮโดรคาร์บอน (C1-C4 จากสิบถึง 4 เปอร์เซ็นต์)
- น้ำ (จากร่องรอยถึง 10%)
- เกลือแร่ ส่วนใหญ่เป็นคลอไรด์ 0.1-4,000 มก./ล. ขึ้นไป
- สารละลายเกลือ กรดอินทรีย์ และสิ่งสกปรกเชิงกล (อนุภาคของดินเหนียว หินปูน ทราย)
องค์ประกอบของไฮโดรคาร์บอน
โดยพื้นฐานแล้วน้ำมันประกอบด้วยพาราฟิน (ปกติคือ 30-35 ซึ่งไม่ค่อยมี 40-50% ของปริมาตรทั้งหมด) และสารประกอบแนฟเทนิก (25-75%) สารประกอบอะโรเมติกส์มีอยู่ในระดับน้อย พวกเขาครอบครอง 10-20% และน้อยกว่า - 35% สิ่งนี้ส่งผลต่อคุณภาพของน้ำมัน สารที่เป็นปัญหายังรวมถึงสารประกอบที่มีโครงสร้างแบบผสมหรือแบบลูกผสมด้วย ตัวอย่างเช่น แนฟธีโน-อะโรมาติก และพาราฟิน
ส่วนประกอบทางเฮเทอโรอะตอมและคำอธิบายองค์ประกอบองค์ประกอบของน้ำมัน
นอกจากไฮโดรคาร์บอนแล้ว ผลิตภัณฑ์ยังมีสารที่มีอะตอมเจือปน (เมอร์แคปแทน ได- และโมโนซัลไฟด์ ไทโอฟานและไทโอฟีน รวมถึงโพลีไซคลิกและสิ่งที่คล้ายกัน) ส่งผลอย่างมากต่อคุณภาพของน้ำมัน
น้ำมันยังมีสารที่มีไนโตรเจน สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่มีความคล้ายคลึงกันของอินโดล, ไพริดีน, ควิโนลีน, ไพโรล, คาร์บาโซลและพอร์ไฟไรต์ ส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ในสารตกค้างและเศษส่วนหนัก
องค์ประกอบของน้ำมันประกอบด้วยสารที่มีออกซิเจน (เรซิน - แอสฟัลทีน, ฟีนอลและสารอื่น ๆ ) มักพบในเศษส่วนชนิดที่มีจุดเดือดสูง
รวมแล้วพบธาตุมากกว่า 50 ชนิดในน้ำมัน เมื่อรวมกับสารที่กล่าวมา ผลิตภัณฑ์นี้ประกอบด้วย V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (จากร่องรอยถึง 2∙10-2%) และอื่นๆ เนื้อหาของสิ่งเจือปนและสารประกอบเหล่านี้ในวัตถุดิบจากแหล่งสะสมต่างๆ จะแตกต่างกันไปอย่างมาก เป็นผลให้พูดถึงน้ำมันโดยเฉลี่ย องค์ประกอบทางเคมีตามเงื่อนไขเท่านั้น
สารนี้จำแนกตามองค์ประกอบของไฮโดรคาร์บอนอย่างไร?
ในเรื่องนี้ก็มี เกณฑ์บางอย่าง- ประเภทของน้ำมันแบ่งออกเป็นประเภทไฮโดรคาร์บอน ไม่ควรเกิน 50% หากไฮโดรคาร์บอนประเภทใดประเภทหนึ่งมีอย่างน้อย 25% แสดงว่า พันธุ์ผสมน้ำมัน - แนฟธีน-มีเทน, มีเทน-แนฟธีน, แนฟธีน-อะโรมาติก, อะโรมาติก-แนฟทีน, มีเทน-อะโรมาติก และอะโรมาติก-มีเทน ประกอบด้วยส่วนประกอบแรกมากกว่า 25% และส่วนประกอบที่สองมากกว่า 50%
ไม่ใช้น้ำมันดิบ ได้รับการประมวลผลเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าทางเทคนิค (ส่วนใหญ่เป็นเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ วัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมเคมี ตัวทำละลาย)
วิธีการวิจัยผลิตภัณฑ์
มีการประเมินคุณภาพของสารที่ระบุเพื่อ ทางเลือกที่เหมาะสมแผนการที่สมเหตุสมผลที่สุดสำหรับการประมวลผล ทำได้โดยใช้ชุดวิธีการ: เคมี กายภาพ และพิเศษ
ลักษณะทั่วไปของน้ำมัน - ความหนืด ความหนาแน่น จุดไหลเท และพารามิเตอร์เคมีกายภาพอื่นๆ รวมถึงองค์ประกอบของก๊าซละลายและเปอร์เซ็นต์ของเรซิน พาราฟิน และสารเรซิน-แอสฟัลทีน
หลักการสำคัญของการศึกษาน้ำมันแบบเป็นขั้นตอนนั้นมาจากการรวมวิธีการแยกมันออกเป็นส่วนประกอบบางอย่างพร้อมกับทำให้องค์ประกอบของเศษส่วนบางส่วนง่ายขึ้นอย่างสม่ำเสมอ จากนั้นวิเคราะห์โดยใช้วิธีทางกายภาพและเคมีทุกประเภท วิธีการทั่วไปในการกำหนดองค์ประกอบเศษส่วนหลักของปิโตรเลียมคือการกลั่น (การกลั่น) และการแก้ไขหลายประเภท
ตามผลลัพธ์ของการเลือกเศษส่วนแคบ (การเดือดในบริเวณ 10-20 °C) และความกว้าง (50-100 °C) เส้นโค้ง (ITC) ของอุณหภูมิจุดเดือดที่แท้จริงของสารที่กำหนดจะถูกสร้างขึ้น จากนั้นจึงกำหนดศักยภาพของเนื้อหา แต่ละองค์ประกอบผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมและส่วนประกอบ (น้ำมันก๊าด น้ำมันเบนซิน น้ำมันกลั่น ดีเซล รวมถึงทาร์และน้ำมันเชื้อเพลิง) ส่วนประกอบของไฮโดรคาร์บอน ตลอดจนลักษณะเฉพาะของสินค้าโภคภัณฑ์และเคมีกายภาพ
การกลั่นทำได้โดยใช้เครื่องกลั่นแบบธรรมดา มีการติดตั้งเสากลั่น ในกรณีนี้ ความสามารถในการตัดสอดคล้องกับแผ่นตามทฤษฎี 20-22 ชิ้น
เศษส่วนที่ถูกแยกออกเนื่องจากการกลั่นจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนประกอบเพิ่มเติม จากนั้นโดยใช้วิธีการต่างๆ มากมาย เนื้อหาจะถูกกำหนดและสร้างคุณสมบัติต่างๆ ขึ้นมา ตามวิธีการแสดงองค์ประกอบน้ำมันและเศษส่วนจะแยกแยะการวิเคราะห์กลุ่มรายบุคคลกลุ่มโครงสร้างและองค์ประกอบ
ในการวิเคราะห์กลุ่ม เนื้อหาของแนฟเทนิก พาราฟิน ไฮโดรคาร์บอนแบบผสมและอะโรมาติกจะถูกกำหนดแยกกัน
ในการวิเคราะห์กลุ่มโครงสร้างองค์ประกอบไฮโดรคาร์บอนของเศษส่วนปิโตรเลียมถูกกำหนดในรูปแบบของเนื้อหาเฉลี่ยของโครงสร้างแนฟเทนิกอะโรมาติกและวัฏจักรอื่น ๆ รวมถึงสายโซ่ขององค์ประกอบพาราฟิน ในกรณีนี้มีการดำเนินการอีกอย่างหนึ่ง - การคำนวณปริมาณไฮโดรคาร์บอนสัมพัทธ์ในแนฟธีน พาราฟิน และอารีน
องค์ประกอบไฮโดรคาร์บอนส่วนบุคคลถูกกำหนดไว้สำหรับเศษส่วนของน้ำมันเบนซินและก๊าซโดยเฉพาะ ในการวิเคราะห์องค์ประกอบ องค์ประกอบปิโตรเลียมจะแสดงด้วยปริมาณ (เป็นเปอร์เซ็นต์) ของ C, O, S, H, N และธาตุรอง
วิธีการหลักในการแยกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนออกจากไฮโดรคาร์บอนแนฟเทนิกและพาราฟิน และการแยกเอรีนออกเป็นโพลีและโมโนไซคลิกคือโครมาโทกราฟีแบบดูดซับของเหลว โดยทั่วไปแล้ว ตัวดูดซับในกรณีนี้คือองค์ประกอบบางอย่าง - ตัวดูดซับสองเท่า
องค์ประกอบของสารผสมหลายองค์ประกอบไฮโดรคาร์บอนปิโตรเลียมในช่วงกว้างและแคบมักจะถอดรหัสโดยใช้การรวมกันของโครมาโตกราฟี (ในเฟสของเหลวหรือก๊าซ) การดูดซับและวิธีแยกอื่น ๆ ด้วยวิธีการวิจัยสเปกตรัมและแมสสเปกโตรเมตริก
เนื่องจากมีแนวโน้มในโลกที่จะเจาะลึกกระบวนการพัฒนาน้ำมันให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น การวิเคราะห์โดยละเอียด (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเศษส่วนที่มีจุดเดือดสูงและผลิตภัณฑ์ที่ตกค้าง - น้ำมันดินและน้ำมันเชื้อเพลิง) จึงกลายเป็นสิ่งจำเป็น
หลักในรัสเซีย
มีสารนี้สะสมจำนวนมากในอาณาเขตของสหพันธรัฐรัสเซีย น้ำมัน (ทรัพยากรแร่) คือความมั่งคั่งของชาติรัสเซีย เป็นหนึ่งในสินค้าส่งออกหลัก การผลิตและการกลั่นน้ำมันเป็นแหล่งรายได้ภาษีที่สำคัญสำหรับงบประมาณของรัสเซีย
การพัฒนาน้ำมันใน ระดับอุตสาหกรรมเริ่มต้นใน ปลาย XIXศตวรรษ. ปัจจุบันรัสเซียมีพื้นที่การผลิตน้ำมันปฏิบัติการขนาดใหญ่ พวกเขาตั้งอยู่ใน ภูมิภาคต่างๆประเทศ.
ชื่อ เงินฝาก | วันเปิดทำการ | เรียกคืนได้ หุ้น | พื้นที่การผลิตน้ำมัน |
ยอดเยี่ยม | 2013 | 300 ล้านตัน | ภูมิภาคอัสตราข่าน |
ซาโมทลอร์สโคย | 1965 | 2.7 พันล้านตัน | เขตปกครองตนเองคันตี-มานซี |
Romashkinskoe | 2491 | 2.3 พันล้านตัน | สาธารณรัฐตาตาร์สถาน |
ปริออบสโค | 1982 | 2.7 พันล้านตัน | เขตปกครองตนเองคันตี-มานซี |
อาร์ลันสโก | 1966 | 500 ล้านตัน | สาธารณรัฐบัชคอร์โตสถาน |
ลีอันเตอร์สโคเย | 1965 | 2 พันล้านตัน | เขตปกครองตนเองคันตี-มานซี |
แวนคอร์สโคย | 1988 | 490 ล้านตัน | ภูมิภาคครัสโนยาสค์ |
เฟโดรอฟสโคย | 1971 | 1.5 พันล้านตัน | เขตปกครองตนเองคันตี-มานซี |
ภาษารัสเซีย | 1968 | 410 ล้านตัน | เขตปกครองตนเองยามาโล-เนเนตส์ |
มามอนตอฟสโคย | 1965 | 1 พันล้านตัน | เขตปกครองตนเองคันตี-มานซี |
ทูยมาซินสโคย | 2480 | 300 ล้านตัน | สาธารณรัฐบัชคอร์โตสถาน |
น้ำมันจากหินดินดานในสหรัฐอเมริกา
ใน ปีที่ผ่านมาตลาดเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนมีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ การค้นพบและพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อการสกัด เงื่อนไขระยะสั้นทำให้สหรัฐอเมริกาเป็นหนึ่งในผู้ผลิตสารนี้รายใหญ่ที่สุด ปรากฏการณ์นี้ได้รับการอธิบายโดยผู้เชี่ยวชาญว่าเป็น “การปฏิวัติหินดินดาน” ในขณะนี้ โลกจวนจะมีเหตุการณ์ที่ยิ่งใหญ่ไม่แพ้กัน มันเกี่ยวกับโอ การพัฒนามวลชนเงินฝากจากหินน้ำมัน หากผู้เชี่ยวชาญก่อนหน้านี้คาดการณ์ว่ายุคน้ำมันใกล้จะถึงจุดสิ้นสุดแล้ว ในปัจจุบันก็สามารถดำรงอยู่ได้อย่างไม่มีกำหนด ดังนั้นการสนทนาเกี่ยวกับพลังงานทดแทนจึงไม่เกี่ยวข้อง
อย่างไรก็ตามข้อมูลเกี่ยวกับ ด้านเศรษฐกิจการพัฒนาชั้นหินน้ำมันเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันมาก ตามรายงานของ "However" ระบุว่าน้ำมันจากชั้นหินที่ผลิตในสหรัฐฯ มีราคาประมาณ 15 ดอลลาร์ต่อบาร์เรล ในขณะเดียวกัน การลดต้นทุนของกระบวนการลงอีกครึ่งหนึ่งก็ดูสมจริงทีเดียว
ผู้นำระดับโลกด้านการผลิตน้ำมัน "คลาสสิก" - ซาอุดีอาระเบีย - มี โอกาสที่ดีและในอุตสาหกรรมหินดินดาน ราคาถังละ 7 ดอลลาร์เท่านั้น รัสเซียกำลังแพ้ในเรื่องนี้ ในสหพันธรัฐรัสเซีย น้ำมันจากหินดินดานจะมีราคาประมาณ 20 เหรียญสหรัฐ
ตามสิ่งพิมพ์ที่กล่าวข้างต้น shale oil สามารถผลิตได้ในทุกภูมิภาคของโลก แต่ละประเทศมีทุนสำรองที่สำคัญ อย่างไรก็ตาม ความน่าเชื่อถือของข้อมูลที่ให้มาทำให้เกิดข้อสงสัย เนื่องจากยังไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับต้นทุนการผลิตน้ำมันจากชั้นหินโดยเฉพาะ
นักวิเคราะห์ G. Birg ให้ข้อมูลตรงกันข้าม ในความเห็นของเขา ราคาน้ำมันจากหินดินดานหนึ่งบาร์เรลอยู่ที่ 70-90 ดอลลาร์
ตามที่นักวิเคราะห์ของธนาคารแห่งมอสโก D. Borisov ต้นทุนการผลิตน้ำมันในอ่าวเม็กซิโกและกินีสูงถึง 80 ดอลลาร์ ซึ่งมีค่าประมาณเท่ากับราคาตลาดปัจจุบัน
G. Birg ยังอ้างว่าแหล่งน้ำมัน (หินดินดาน) มีการกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอทั่วโลก มากกว่าสองในสามของปริมาณทั้งหมดกระจุกตัวอยู่ในสหรัฐอเมริกา รัสเซียคิดเป็นเพียง 7 เปอร์เซ็นต์
หากต้องการแยกผลิตภัณฑ์ที่ต้องการออก จะต้องดำเนินการในปริมาณมาก หิน- กระบวนการผลิตน้ำมันจากชั้นหินดำเนินการโดยใช้วิธีเหมืองหิน สิ่งนี้เป็นอันตรายต่อธรรมชาติอย่างร้ายแรง
จากข้อมูลของ Birg ความซับซ้อนของกระบวนการเช่นการผลิตน้ำมันจากชั้นหินได้รับการชดเชยด้วยความชุกของสารนี้บนโลก
หากเราถือว่าเทคโนโลยีการผลิตน้ำมันจากชั้นหินไปถึงระดับที่เพียงพอ ราคาน้ำมันในตลาดโลกก็อาจพังทลายลงได้ แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีการสังเกตการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในพื้นที่นี้
ที่ เทคโนโลยีที่มีอยู่การผลิตน้ำมันจากชั้นหินสามารถทำกำไรได้ในบางกรณี เฉพาะเมื่อราคาน้ำมันอยู่ที่ 150 ดอลลาร์ต่อบาร์เรลหรือสูงกว่าเท่านั้น
ตามข้อมูลของ Birg รัสเซียจะไม่ได้รับอันตรายจากสิ่งที่เรียกว่าการปฏิวัติหินดินดาน ความจริงก็คือประเทศนี้ได้รับประโยชน์จากทั้งสองสถานการณ์ ความลับนั้นง่าย: ราคาสูงน้ำมันสร้างรายได้จำนวนมาก และความก้าวหน้าในการผลิตผลิตภัณฑ์จากหินดินดานจะช่วยเพิ่มการส่งออกผ่านการพัฒนาแหล่งสะสมที่เกี่ยวข้อง
ในเรื่องนี้ฉันไม่ได้มองโลกในแง่ดีนัก ในความคิดของเขาการพัฒนาการผลิตน้ำมันจากชั้นหินอาจทำให้ราคาในตลาดน้ำมันล่มสลายและรายรับจากการส่งออกของรัสเซียลดลงอย่างมาก จริงอยู่. ในอนาคตอันใกล้นี้ไม่จำเป็นต้องกลัวสิ่งนี้เนื่องจากการพัฒนาหินดินดานยังคงเป็นปัญหาอยู่
บทสรุป
ทรัพยากรแร่ เช่น น้ำมัน ก๊าซ และสารที่คล้ายกัน เป็นทรัพย์สินของแต่ละรัฐที่ทำการขุด คุณสามารถตรวจสอบได้โดยอ่านบทความที่นำเสนอด้านบน
วลาดิเมียร์ โคมุตโก
เวลาในการอ่าน: 7 นาที
เอ เอ
คุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐานของน้ำมัน
คุณสมบัติทางกายภาพน้ำมันก็เช่นกัน ลักษณะทางเคมีแตกต่างกันไปในช่วงที่ค่อนข้างกว้าง ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ ตัวอย่างเช่น ความสอดคล้องของของเหลวนี้จะแตกต่างกันไปตั้งแต่แบบอิ่มตัวแบบเบาและแบบแก๊สไปจนถึงแบบหนักและแบบหนา โดยมีปริมาณเรซินสูง สีของแร่นี้ยังแตกต่างกันไปตั้งแต่สีอ่อนเกือบโปร่งใสไปจนถึงสีน้ำตาลเข้มเกือบดำ
คุณสมบัติปิโตรเลียมเหล่านี้ถูกกำหนดโดยความเด่นในองค์ประกอบของส่วนผสมไฮโดรคาร์บอนของสารประกอบน้ำหนักโมเลกุลต่ำเบาหรือสารประกอบหนักเชิงซ้อนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง น้ำมันและการใช้ประโยชน์ในการผลิตสินค้าต่างๆ ที่เรียกว่าผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ทำให้น้ำมันเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุดในโลกสมัยใหม่
และก๊าซขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางเคมีขององค์ประกอบ องค์ประกอบนี้ค่อนข้างง่าย องค์ประกอบหลักคือคาร์บอน (C) และไฮโดรเจน (H) น้ำมันประกอบด้วยคาร์บอน 83 ถึง 89 เปอร์เซ็นต์ และไฮโดรเจน 12 ถึง 14 เปอร์เซ็นต์
มีอยู่ในน้ำมันด้วย ปริมาณน้อยซัลเฟอร์ ไนโตรเจน และออกซิเจน ตลอดจนสิ่งเจือปนของโลหะชนิดต่างๆ สารประกอบของคาร์บอนและไฮโดรเจนเรียกว่าไฮโดรคาร์บอน (CH)
น้ำมันเป็นของเหลวมันไวไฟซึ่งมีสีตั้งแต่สีเหลืองอ่อนไปจนถึงสีดำซึ่งองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอน
จากหลักสูตรเคมีของโรงเรียน เป็นที่ทราบกันว่าองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมดก่อตัวเป็นสารประกอบต่างๆ กัน ซึ่งอัตราส่วนขององค์ประกอบนั้นขึ้นอยู่กับความจุขององค์ประกอบเหล่านั้น ตัวอย่างเช่น น้ำ (H 2 O) มีอะตอมไฮโดรเจนแบบโมโนวาเลนต์ 2 อะตอม และออกซิเจนไดวาเลนต์ 1 อะตอม
ไฮโดรคาร์บอนที่ง่ายที่สุดจากมุมมองทางเคมีคือมีเธน (CH 4) ซึ่งเป็นสารก๊าซไวไฟซึ่งเป็นพื้นฐานของก๊าซธรรมชาติทั้งหมด โดยทั่วไปก๊าซธรรมชาติจะมีมีเทน 90 ถึง 95 เปอร์เซ็นต์หรือมากกว่านั้น
มีเทนตามมาด้วย: อีเทน (C 2 H 6), โพรเพน (C 3 H 8), บิวเทน (C 4 H 10), เพนเทน (C 5 H 12), เฮกเซน (C 6 H 14) เป็นต้น
เริ่มต้นด้วยเพนเทน ไฮโดรคาร์บอนจะผ่านจากสถานะก๊าซไปเป็นสถานะของเหลว ซึ่งก็คือเป็นน้ำมัน
คาร์บอนรวมตัวกับไฮโดรเจนจึงเกิดเป็น จำนวนมากสารประกอบที่มีโครงสร้างและคุณสมบัติทางเคมีแตกต่างกัน
เพื่อความสะดวก ไฮโดรคาร์บอนปิโตรเลียมทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:
- อัลเคน (หมู่มีเทน) มีสูตรทั่วไป C n H 2n+2 กลุ่มนี้เป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวเนื่องจากมีพันธะวาเลนซ์ทั้งหมดเกี่ยวข้อง จากมุมมองทางเคมี พวกมันเฉื่อยมากที่สุดหรืออีกนัยหนึ่งคือพวกมันไม่สามารถทำปฏิกิริยากับสารประกอบเคมีอื่น ๆ ได้ โครงสร้างของอัลเคนอาจเป็นได้ทั้งแบบเส้นตรง (อัลเคนปกติ) หรือแบบกิ่งก้าน (ไอโซอัลเคน)
- ไซแคลน (หมู่แนฟเทนิก) มีสูตรทั่วไป СnH2n ของพวกเขา คุณสมบัติหลัก- วงแหวนห้าหรือหกสมาชิกประกอบด้วยอะตอมคาร์บอน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ไซเลนมีโครงสร้างวงจรปิดซึ่งแตกต่างจากอัลเคน กลุ่มนี้ยังแสดงถึงสารประกอบอิ่มตัว (อิ่มตัว) และแทบไม่ทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ
- Arenes (หมู่อะโรมาติก) มีสูตรทั่วไป CnH2n-6 โครงสร้างของพวกเขาคือวงแหวนหกส่วนซึ่งมีพื้นฐานมาจากวงแหวนอะโรมาติกเบนซีน (C 6 H 6) มีความโดดเด่นด้วยการมีพันธะคู่ระหว่างอะตอม Arenes ได้แก่ โมโนไซคลิก (วงแหวนเบนซีนหนึ่งวง) ไบไซคลิก (วงแหวนเบนซีนคู่) และโพลีไซคลิก (วงแหวนเชื่อมต่อกันเหมือนรวงผึ้ง)
น้ำมันและ ก๊าซธรรมชาติไม่ใช่สารที่มีองค์ประกอบทางเคมีคงที่และกำหนดไว้อย่างเคร่งครัด เหล่านี้เป็นส่วนผสมที่ซับซ้อน ไฮโดรคาร์บอนธรรมชาติในสถานะก๊าซ ของเหลว และของแข็ง อย่างไรก็ตาม ส่วนผสมนี้ไม่ใช่เรื่องง่ายในความหมายปกติ ใกล้เคียงกับคำจำกัดความของ "สารละลายไฮโดรคาร์บอนเชิงซ้อน" โดยที่สารประกอบเบาทำหน้าที่เป็นตัวทำละลาย และสารที่ละลายคือไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (รวมถึงแอสฟัลทีนและเรซิน)
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสารละลายและส่วนผสมอย่างง่ายคือส่วนประกอบที่รวมอยู่ในส่วนประกอบสามารถโต้ตอบซึ่งกันและกันได้ทั้งทางเคมีและ จุดทางกายภาพวิสัยทัศน์ และรับคุณสมบัติใหม่ซึ่งเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ดังกล่าวซึ่งไม่ปรากฏในการเชื่อมต่อดั้งเดิม
ความหนาแน่น
คุณสมบัติทางกายภาพของน้ำมันค่อนข้างหลากหลาย แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดคือความหนาแน่น (กล่าวคือ - ความถ่วงจำเพาะ- พารามิเตอร์นี้ขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุลของส่วนประกอบที่เป็นส่วนประกอบ
ความหนาแน่นของน้ำมันอยู่ระหว่าง 0.71 ถึง 1.04 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร
ในอ่างเก็บน้ำน้ำมันก็มีก๊าซละลายอยู่ในน้ำมันเป็นจำนวนมาก สภาพธรรมชาติความหนาแน่นของมันน้อยกว่า (1.2 - 1.8 เท่า) กว่าในวัตถุดิบที่สกัดแล้ว
ตามค่าของพารามิเตอร์นี้ น้ำมันจะถูกแบ่งออกเป็นคลาสต่อไปนี้:
- น้ำมันประเภทเบามาก (ความหนาแน่นน้อยกว่า 0.8 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร)
- น้ำมันเบา (0.80 ถึง 0.84 กรัม/ซม.3)
- ระดับน้ำมันปานกลาง (0.84 ถึง 0.88 กรัม/ซม.3)
- น้ำมันหนัก (ความหนาแน่น - จาก 0.88 ถึง 0.92 กรัม/ซม.3)
- น้ำมันหนักมาก (> 0.92 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร)
ความหนืด
ความหนืดของแร่ธาตุนี้เป็นคุณสมบัติของสารนี้ในการต้านทานการเคลื่อนที่ของอนุภาคน้ำมันที่สัมพันธ์กันระหว่างการเคลื่อนที่ของน้ำมัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง พารามิเตอร์นี้แสดงคุณลักษณะการเคลื่อนที่ของสารละลายไฮโดรคาร์บอนนี้
วัดความหนืดด้วยอุปกรณ์พิเศษ - เครื่องวัดความหนืด หน่วยการวัดในระบบ SI คือมิลลิปาสกาลต่อวินาที ในระบบ GHS เป็นกรัมต่อเซนติเมตรต่อวินาที (สมดุล)
ความหนืดอาจเป็นไดนามิกหรือจลนศาสตร์
ไดนามิกแสดงค่าของแรงต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของชั้นของเหลวซึ่งมีพื้นที่หนึ่งตารางเซนติเมตร 1 เซนติเมตรที่ความเร็วการเคลื่อนที่ 1 เซนติเมตรต่อวินาที ความหนืดจลนศาสตร์เป็นลักษณะของน้ำมันในการต้านทานการเคลื่อนที่ของของเหลวส่วนหนึ่งสัมพันธ์กับอีกส่วนหนึ่งโดยคำนึงถึงแรงโน้มถ่วง
ตามพารามิเตอร์นี้ น้ำมันที่ยกขึ้นสู่พื้นผิวแบ่งออกเป็น:
ยิ่งของเหลวไฮโดรคาร์บอนมีน้ำหนักเบาเท่าไร มูลค่าน้อยลงความหนืดของมัน ในอ่างเก็บน้ำ พารามิเตอร์ของน้ำมันนี้จะน้อยกว่า (หลายสิบเท่า) มากกว่าค่าที่เพิ่มขึ้นสู่พื้นผิวและกำจัดแก๊ส ค่าของพารามิเตอร์ทางกายภาพนี้มีค่ามากเพราะช่วยให้เราสามารถกำหนดขนาดของการโยกย้ายระหว่างการก่อตัวของเงินฝาก
ส่วนกลับของความหนืดเรียกว่าการไหล
นี้เป็นอย่างมาก พารามิเตอร์ที่สำคัญซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติออกซิเดชั่นของแร่ธาตุนี้ ยิ่งมีสารประกอบกำมะถันมากเท่าใด การกัดกร่อนของวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
ตามตัวบ่งชี้นี้ น้ำมันคือ:
- กำมะถันต่ำ (มากถึง 0.5 เปอร์เซ็นต์)
- กำมะถัน (จาก 0.5 ถึง 2 เปอร์เซ็นต์);
- กำมะถันสูง (> 2 เปอร์เซ็นต์กำมะถัน)
ความแว็กซ์
นี้ ลักษณะสำคัญน้ำมันซึ่งส่งผลโดยตรงต่อเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตตลอดจนการขนส่งทางท่อ ปริมาณพาราฟินคือปริมาณของไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็งในวัตถุดิบเรียกว่าพาราฟิน (สูตร - จาก C 17 H 36 ถึง C 35 H 72) และเซเรซิน (จาก C 36 H 74 ถึง C 55 H 112)
ความเข้มข้นในบางกรณีสูงถึง 13-14 เปอร์เซ็นต์ และตัวอย่างเช่น น้ำมันจากแหล่งคาซัคอูเซนโดยทั่วไปจะมีตัวเลขนี้อยู่ที่ 35 เปอร์เซ็นต์ ยิ่งปริมาณขี้ผึ้งสูงเท่าไร การสกัดและขนส่งวัตถุดิบก็จะยิ่งยากขึ้นเท่านั้น พาราฟินมีความโดดเด่นด้วยความสามารถในการตกผลึกซึ่งนำไปสู่การตกตะกอนเป็นตะกอนแข็งและสิ่งนี้จะอุดตันรูขุมขนในรูปแบบที่มีประสิทธิผลมีคราบสกปรกปรากฏบนผนังของท่อในวาล์วและอุปกรณ์เทคโนโลยีอื่น ๆ
ขึ้นอยู่กับค่าของพารามิเตอร์นี้ น้ำมันอาจเป็น:
- พาราฟินต่ำ (< 1,5 процентов);
- พาราฟิน (จาก 1.5 ถึง 6 เปอร์เซ็นต์);
- พาราฟินสูง (> 6 เปอร์เซ็นต์)
พารามิเตอร์นี้เรียกอีกอย่างว่าตัวประกอบก๊าซ
มันแสดงลักษณะจำนวนลูกบาศก์เมตรของก๊าซในน้ำมันที่กำจัดก๊าซหนึ่งตัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ปริมาณก๊าซเป็นคุณลักษณะเชิงปริมาณของปริมาณก๊าซที่ละลายอยู่ในน้ำมันที่อยู่ในอ่างเก็บน้ำ และปริมาณก๊าซที่จะเป็นอิสระในระหว่างกระบวนการแยกวัตถุดิบออกจากพื้นผิว
ค่าตัวประกอบก๊าซสามารถเข้าถึงได้สูงถึง 300 - 500 ลูกบาศก์เมตรต่อตัน แม้ว่าค่าเฉลี่ยจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 30 ถึง 100 ลูกบาศก์เมตรต่อตัน
ความดันอิ่มตัว
พารามิเตอร์นี้ (ความดันที่เริ่มการกลายเป็นไอ) คือค่าความดันที่ก๊าซเริ่มถูกปล่อยออกจากน้ำมัน
ใน สภาพธรรมชาติของชั้นการผลิต ความดันนี้จะเท่ากับหรือน้อยกว่าความดันในแหล่งกำเนิด ในตอนแรกก๊าซจะละลายในของเหลวอย่างสมบูรณ์และประการที่สองจะสังเกตเห็นความอิ่มตัวของก๊าซ
การบีบอัด
พารามิเตอร์นี้ถูกกำหนดโดยความยืดหยุ่นของน้ำมันและมีลักษณะเฉพาะโดยค่าสัมประสิทธิ์การอัด (β N) พารามิเตอร์นี้แสดงขนาดของการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของวัตถุดิบในอ่างเก็บน้ำในกรณีที่ความดันเปลี่ยนแปลง 0.1 MPa
คำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์การอัดด้วย ระยะแรกการพัฒนาเมื่อความยืดหยุ่นของก๊าซและของเหลวในการก่อตัวยังคงสูญเปล่าซึ่งเป็นผลมาจากการที่มันมีบทบาทสำคัญในพลังงานของการก่อตัว
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน
พารามิเตอร์นี้แสดงให้เห็นว่าปริมาตรเริ่มต้นของวัตถุดิบเปลี่ยนแปลงอย่างไรหากอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง 1 องศาเซลเซียส
มันถูกใช้ในกระบวนการออกแบบและ การประยุกต์ใช้จริงวิธีการมีอิทธิพลทางความร้อนต่อการก่อตัวที่มีประสิทธิผล
ค่าสัมประสิทธิ์ปริมาตร
ตัวบ่งชี้นี้แสดงลักษณะปริมาณของวัตถุดิบที่ถูกกำจัดก๊าซหนึ่งลูกบาศก์เมตรที่อยู่ในอ่างเก็บน้ำในขณะที่อิ่มตัวด้วยก๊าซ
ค่าของตัวบ่งชี้นี้มักจะมากกว่าหนึ่ง ค่าเฉลี่ยอยู่ระหว่าง 1.2 ถึง 1.8 แม้ว่าจะสามารถเข้าถึงสองหรือสามหน่วยก็ตาม ค่าสัมประสิทธิ์ปริมาตรใช้ในการคำนวณเพื่อกำหนดปริมาณสำรองรวมถึงเมื่อคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การคืนน้ำมันของชั้นการผลิต
จุดเท
จุดไหลจะแสดงที่อุณหภูมิในหลอดทดลองที่ระดับน้ำมันหล่อเย็นไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเอียง 45 องศา
ยิ่งพาราฟินแข็งในน้ำมันและมีเรซินน้อย ตัวบ่งชี้นี้ก็จะยิ่งสูงขึ้น
คุณสมบัติทางแสงหลักของสารนี้คือความสามารถในการหมุนระนาบของลำแสงโพลาไรซ์ไปทางขวา (และไปทางซ้ายเป็นครั้งคราว)
พาหะหลักของกิจกรรมทางแสงในแร่นี้คือโมเลกุลของสัตว์และพืชฟอสซิลซึ่งเรียกว่าเคมีบำบัด
เมื่อน้ำมันถูกฉายรังสีอัลตราไวโอเลต น้ำมันจะเริ่มเรืองแสง ซึ่งบ่งบอกถึงความสามารถในการเรืองแสง
“ทองคำดำ” แบบเบาจะเรืองแสงในสเปกตรัมสีน้ำเงินและสีน้ำเงิน และแบบหนักในสเปกตรัมสีเหลืองและสีน้ำตาลอมเหลือง
หลายคนคงเคยได้ยินว่าน้ำมันเรียกว่าทองคำดำ แม้ว่าเมื่อมองแวบแรกยังไม่ชัดเจนว่าทองคำเกี่ยวข้องกับมันอย่างไร ท้ายที่สุดแล้วน้ำมันก็เป็นของเหลวสีดำมันและมีกลิ่นฉุน น้ำมันมีสารอินทรีย์มากกว่าหนึ่งพันชนิด และเก้าสิบเปอร์เซ็นต์ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอน เรามาดูที่มาของน้ำมันออร์แกนิกในบทความนี้กันดีกว่า
ต้นกำเนิดของน้ำมัน
ทองคำดำถูกสูบออกจากพื้นดินโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ แต่ไม่ได้หมายความว่าจะมีน้ำมันอยู่ใต้ดินทุกที่ที่คุณขุด มีหลายประเทศที่ปริมาณสำรองน้ำมันใต้ดินมีน้อยมาก และยังมีประเทศที่ไม่มีน้ำมันเลยด้วย ตัวอย่างเช่นใน ซาอุดีอาระเบียมีน้ำมันเยอะมาก มันถูกสูบออกและส่งทางทะเลไปยังประเทศที่มีน้ำมันน้อยหรือไม่มีเลย นอกจากนี้ยังมีน้ำมันในรัสเซีย
มีสองทฤษฎีเกี่ยวกับต้นกำเนิดของน้ำมัน
- หนึ่งในนั้นเสนอโดย M. Lomonosov มันอยู่ในความจริงที่ว่าน้ำมันถูกสร้างขึ้นจากสารอินทรีย์ตกค้างโดยตรงภายใต้อิทธิพล อุณหภูมิสูงและแรงกดดัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง น้ำมันมาจากป่าที่เติบโตบนโลกเมื่อหลายล้านปีก่อน และสัตว์ต่างๆที่อาศัยอยู่บนโลกนี้เมื่อนานมาแล้ว
- ทฤษฎีที่สองเสนอโดย D. Mendeleev เช่นเดียวกับ Lomonosov เขาสันนิษฐานว่าน้ำมันถูกสร้างขึ้นภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิและความดัน แต่ความแตกต่างก็คือวัตถุดิบของ Mendeleev ไม่ใช่ สารอินทรีย์แต่แร่ธาตุ ทฤษฎีนี้ไม่ได้รับการสนับสนุน ท้ายที่สุดแล้วน้ำมันควรถูกสร้างขึ้นในตอนนี้ แต่นั่นไม่เป็นความจริง และถ้าคุณดูมัน ส่วนประกอบของมันมีเพียงสารอินทรีย์เท่านั้น และสิ่งนี้บ่งบอกถึงที่มาของมันโดยตรง
- จากมุมมอง วิทยาศาสตร์สมัยใหม่การก่อตัวของน้ำมันจะอำนวยความสะดวกโดยวัฏจักรของน้ำในธรรมชาติ ตามทฤษฎีของผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันปัญหาน้ำมันและก๊าซซึ่งมีเจ้าของคือ สถาบันการศึกษารัสเซีย Sciences Berenbaum A.A. วัฏจักรของน้ำในภูมิอากาศทำหน้าที่ขนส่งไฮโดรคาร์บอน เหนือพื้นผิวโลกจะพบไฮโดรคาร์บอนอยู่ในรูปแบบออกซิไดซ์ มันละลายในน้ำและอยู่ในรูปของการตกตะกอนตกลงไปภายในเปลือกโลกที่ระดับความลึกประมาณ 10 กิโลเมตร ที่นั่นจะลดลงในรูปของมีเทนและสารประกอบไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ และเนื่องจากละลายในน้ำได้ไม่ดี จึงช่วยส่งเสริมการปล่อยน้ำมันและก๊าซที่ความดันและอุณหภูมิที่กำหนด
ผู้คนกำลังมองหาสถานที่ที่อาจพบน้ำมันได้เกือบตลอดเวลา เมื่อพบสถานที่ดังกล่าวแล้ว จะมีการขุดเจาะบ่อน้ำและสูบน้ำมันออกทางบ่อนั้น โดยวิธีการสูบก๊าซจำนวนมากออกไปพร้อมกับน้ำมัน มันยังมีคุณค่ามากอีกด้วย และมันเรียกว่าโพรเพน
สิ่งที่ทำมาจากน้ำมัน
มาดูกันว่าต้องใช้น้ำมันอะไร เป็นที่ทราบกันดีว่ามีการผลิตน้ำมันประมาณ 3.8 พันล้านตันต่อปี ทองดำใช้ทำเครื่องสำอาง น้ำมันเบนซิน เอทานอล, น้ำมันก๊าด ฯลฯ สันนิษฐานได้ว่าเขตสงวนจะคงอยู่มนุษยชาติเป็นเวลาสี่สิบปี มันคุ้มค่าที่จะคิดว่าเราจะทำอะไรต่อไป ทุกคนรู้ดีว่ามีการขายสินค้าคงคลังจำนวนมากในต่างประเทศ ดังนั้นจึงมีคนควักเงินในกระเป๋าของตัวเอง แต่ไม่มีใครคิดว่าจะเกิดอะไรขึ้นต่อไป
ตอนนี้คุณรู้แล้วว่าน้ำมันคืออะไร และเราสามารถพูดได้อย่างปลอดภัยว่าวันนี้เธอครองโลก