Opis ulja kao minerala. Karakteristike i vrste ulja

Ulje- jedan od predstavnika klase tečnih minerala (pored njega, uključuje i arteška voda). Ime je dobio po perzijskom "ulje". Zajedno sa ozokeritom i prirodni gas formira grupu minerala zvanih petroliti.

ŠTA JE NALJE SA FIZIKE I HEMIJE

To je masna, uljasta tvar, čija boja i gustina varira ovisno o tome gdje se kopa. Može biti jarko zelena ili trešnja crvena, žuta, smeđa, crna, au rijetkim slučajevima i bezbojna. Fluidnost ulja takođe varira u velikoj meri: jedno će biti kao voda, drugo će biti viskozno. Ali šta je zajedničko tako različitim ljudima? fizička svojstva supstance, pa su ove njihove hemijski sastav, koji je uvijek složena mješavina ugljovodonika. Nečistoće su odgovorne za druga svojstva - sumpor, dušik i druga jedinjenja, čiji miris uglavnom zavisi od prisustva aromatičnih ugljovodonika i jedinjenja sumpora.

Ime glavne komponente nafte - "ugljovodonici" - dovoljno govori o njenom sastavu. To su tvari koje se sastoje od atoma ugljika i vodika, čiji opšta formula napisano kao SkhNu. Najjednostavniji predstavnik ove serije je metan CH4, prisutan u bilo kojem ulju.

Elementarni sastav prosječnog ulja može se izraziti u postocima:

• 84% ugljenika
• 14% vodonika
• 1-3% sumpora
• <1 % кислорода
• <1 % металлов
• <1 % солей

KARAKTERISTIKE ZANIMANJA NAFTOM I GASOM

Nafta i plin obično su saputnici putovanja, odnosno nalaze se zajedno, ali to se događa samo na dubini od 1 do 6 kilometara. Većina polja se nalazi u ovom rasponu, a kombinacije nafte i plina variraju. Ako je dubina manja od kilometra, tada se tamo nalazi samo nafta, a iznad 6 kilometara - samo plin.

Formacija u kojoj se nalazi nafta naziva se rezervoar. Obično su to porozne stijene, koje se mogu uporediti sa čvrstim sunđerom koji sakuplja i zadržava naftu, plin i druge pokretne tekućine (na primjer, vodu). Drugi preduslov za nakupljanje ulja je prisustvo poklopca, koji sprečava dalje kretanje tečnosti, zbog čega ona postaje zarobljena. Geolozi traže takve zamke, koje se onda nazivaju naslage, ali to nije sasvim ispravan naziv. Zato što su nafta ili gas nastali mnogo niže, u slojevima pod visokim pritiskom. Dolaze do gornjih slojeva jer, budući da su laki fluidi, teže prema gore. Oni su bukvalno stisnuti na površinu zemlje.

GDJE I KADA JE NAFTA NASTALA

Da biste razumjeli mehanizam stvaranja nafte, morate putovati milionima godina unazad. Prema biogenoj teoriji (poznatoj i kao teorija organskog porijekla), počevši od perioda karbona (350 miliona godina prije Krista) pa do sredine paleogena (50 miliona godina prije Krista), brojna područja plitkih voda postala su mjesta gdje su akumulirani ostaci organske materije - umirući mikroorganizmi i alge pali su na dno, formirajući donje slojeve organske materije. Vrlo sporo su ti slojevi bili prekriveni drugim, neorganskim - nanosima pijeska, na primjer, i tonuli su sve niže i niže. Pritisak se povećao, pokrivni slojevi su očvrsnuli, a kiseoniku nije bilo pristupa organskoj materiji. U mraku, pod uticajem pritiska i temperature, ostaci su se transformisali u jednostavne ugljovodonike, od kojih su neki postali gasoviti, neki tečni i čvrsti.

Čim su tečnosti dobile priliku da pobjegnu iz matične formacije, pojurile su prema gore sve dok nisu bile zarobljene. Istina, i uspon je oduzeo dosta vremena. U zamkama se tečnosti obično raspoređuju na sledeći način: gas na vrhu, zatim nafta i voda na samom dnu. To je zbog gustine svakog od njih. Ako tečnosti usput nisu naišle na nepropusni sloj, završile su na površini, gdje su bile uništene i raspršene. Prirodna nafta koja curi na površinu obično se pojavljuje kao bazen guste malte i polutečnog asfalta, ili prožima pijesak, formirajući takozvani katranski pijesak.

LJUDSKA ISTORIJA NAFTE

Ispuštanje nafte na površinu nije moglo ne privući pažnju drevnog čovjeka. Praktično nema podataka o najranijim fazama poznanstva, ali u periodu dobro razvijene materijalne kulture u građevinarstvu se koristilo ulje - o tome svjedoče podaci iz Iraka, gdje su pronađeni dokazi o korištenju nafte za zaštitu kuća od vlage. U Egiptu je otkriveno da je ulje zapaljivo i korišteno je za rasvjetu. Osim toga, pronašao je upotrebu u mumificiranju i kao zaptivač za čamce.

Iako rijetka, nafta je postala vrijedna roba u antičko doba: Babilonci su je trgovali na Bliskom istoku. Pretpostavlja se da je upravo ta trgovina iznjedrila mnoge gradove i sela. Moguće je i da je ulje korišteno za stvaranje jednog od poznatih "svjetskih čuda" - Visećih vrtova Babilona. Tamo je bio koristan kao zaptivač koji nije dozvoljavao vodu da prođe.

Kinezi su bili prvi koji nisu bili zadovoljni izvorima koji su isplivali na površinu. Upravo su oni izmislili bušenje bunara, koristeći šuplja bambusova debla s metalnom "bušilicom" na kraju. U početku su tražili slane izvore za vađenje soli, ali su onda pronašli naftu i plin. Uz pomoć potonjeg, isparili su sol - zapalili je. U to vrijeme nema podataka o upotrebi nafte u Kini.

Još jedan drevni način upotrebe ulja bio je liječenje kožnih bolesti. Slična praksa među stanovnicima Apšeronskog poluotoka spominje se u bilješkama Marka Pola.

Nafta se prvi put spominje u Rusiji tek u 15. veku. Povjesničari su pronašli reference na kolekciju sirove nafte na rijeci Ukhta, gdje je formirala film na površini vode. Tamo se skupljao i koristio za pravljenje lijekova ili izvora svjetlosti - obično kao impregnacija za baklje.

Nova upotreba ulja pronađena je tek u 19. veku, kada je izumljena petrolejka. Razvio ga je poljski hemičar Ignatius Lukasiewicz. Moguće je da je bio i izumitelj metode za vađenje kerozina iz nafte. Nekoliko godina ranije, Kanađanin Abraham Gesner smislio je način proizvodnje kerozina iz uglja, ali se pokazalo da je dobivanje iz nafte isplativije.

Kerozin se aktivno koristio za rasvjetu, pa je potražnja za njim stalno rasla. Stoga je bilo neophodno riješiti pitanje njegovog vađenja. Naftna industrija započela je 1847. godine u Bakuu, gdje je izbušena prva bušotina koja je proizvodila naftu. Ubrzo je bilo toliko bunara da je Baku dobio nadimak Crni grad.

Ali ti bunari su i dalje bušeni ručno. Prva bušotina, izbušena parnom mašinom koja je pokretala platformu za bušenje, pojavila se u Rusiji 1864. godine u oblasti Kuban. Dvije godine kasnije završeno je mehaničko bušenje još jedne bušotine na polju Kudakinskoye.

U svijetu je početak industrijske proizvodnje nafte dao 1859. godine Edwin Drake, koji je 27. avgusta ove godine izbušio prvu naftnu bušotinu u Sjedinjenim Državama - imala je dubinu od 21,2 metra i nalazila se u gradu Titusville. u Pensilvaniji, gdje su se u prošlosti često bušile arteške bušotine.

Bušenje naftnih bušotina naglo je smanjilo troškove proizvodnje nafte i dovelo do toga da je ovaj proizvod ubrzo postao najvažniji za modernu civilizaciju. To je ujedno označilo i početak razvoja naftne industrije.

PRIMJENA ULJA

Trenutno više ne koristimo čisto ulje. Međutim, postoje mnogi proizvodi njegove prerade, bez kojih je naš svijet nezamisliv. Nakon prve destilacije dobija se pet vrsta goriva:

• avio i motorni benzin
• kerozin
• raketno gorivo
• dizel gorivo
• lož ulje

Frakcija loživog ulja izvor je još jedne serije daljnjih proizvoda destilacije:

• bitumen
• parafin
• ulja
• kotlovsko gorivo

Dalja sudbina bitumena je da se kombinuje sa šljunkom i peskom za proizvodnju asfalta. Drugi naftni proizvod koji se također koristi za radove na cestama je katran, koji je koncentrat naftnih ostataka nakon njegove destilacije. Drugi ostatak, naftni koks, koristi se u proizvodnji ferolegura i elektroda.

Hemijska industrija koristi jednostavne ugljikovodike kao sirovine za reakcije koje mijenjaju formulu spojeva. Rezultat su plastika, guma, tkanine, đubriva, boje, polietilen i polipropilen, kao i mnoge kućne hemije.

Mineral koji je uljasta tečnost. To je zapaljiva tvar i često je crne boje, iako boja ulja varira od područja do područja. Može biti smeđa, trešnja, zelena, žuta, pa čak i prozirna. S kemijskog gledišta, nafta je složena mješavina ugljikovodika s primjesom različitih spojeva, na primjer, sumpora, dušika i drugih. Njegov miris takođe može biti različit, jer zavisi od prisustva aromatičnih ugljovodonika i jedinjenja sumpora u njegovom sastavu.

Ugljovodonici, koji čine ulje, su hemijska jedinjenja koja se sastoje od atoma ugljenika (C) i vodonika (H). Općenito, formula ugljikovodika je C x H y. Najjednostavniji ugljikovodik, metan, ima jedan atom ugljika i četiri atoma vodika, njegova formula je CH 4 (šematski je prikazana desno). Metan je laki ugljovodonik, uvek prisutan u nafti.

U zavisnosti od kvantitativnog omjera različitih ugljikovodika koji čine naftu, njena svojstva također variraju. Ulje može biti providno i tečno poput vode. A može biti crna i tako viskozna i neaktivna da ne istječe iz posude, čak i ako se prevrne.

Sa hemijske tačke gledišta, obično (tradicionalno) ulje se sastoji od sledećih elemenata:

• Ugljik – 84%
• Vodonik – 14%
• Sumpor – 1-3% (u obliku sulfida, disulfida, vodonik sulfida i samog sumpora)
• Azot – manje od 1%
• Kiseonik – manje od 1%
• Metali – manje od 1% (gvožđe, nikl, vanadijum, bakar, hrom, kobalt, molibden, itd.)
• Soli – manje od 1% (kalcijum hlorid, magnezijum hlorid, natrijum hlorid, itd.)

Ulje(i prateći ugljikovodični plin) leži na dubinama od nekoliko desetina metara do 5-6 kilometara. U isto vrijeme, samo plin se nalazi na dubinama od 6 km i niže, a samo nafta se nalazi na dubinama od 1 km i više. Većina rezervoara nalazi se na dubinama između 1 i 6 km, gdje se nafta i plin nalaze u različitim kombinacijama.

Nafta se nalazi u stijenama koje se nazivaju rezervoari. Rezervoar- je stijena koja može sadržavati tečnosti, tj. pokretne tvari (to može biti nafta, plin, voda). Pojednostavljeno rečeno, rezervoar se može zamisliti kao vrlo tvrda i gusta spužva, čije pore sadrže ulje.

POREKLO NAFTE

Stvaranje ulja je veoma, veoma dug proces. Prolazi kroz nekoliko faza i, prema nekim procjenama, traje 50-350 miliona godina.

Danas je najprovjereniji i općeprihvaćeni teorija organskog porijekla ulja ili, kako se još naziva, biogeni teorija. Prema ovoj teoriji, nafta je nastala od ostataka mikroorganizama koji su živjeli prije milionima godina u ogromnim vodenim bazenima (uglavnom u plitkim vodama). Kako su ovi mikroorganizmi umirali, na dnu su formirali slojeve s visokim sadržajem organske tvari. Slojevi, koji su postepeno tonuli sve dublje i dublje (da podsjetim, proces traje milionima godina), bili su pod utjecajem sve većeg pritiska gornjih slojeva i porasta temperature. Kao rezultat biohemijskih procesa koji se odvijaju bez pristupa kiseoniku, organska materija je pretvorena u ugljovodonike.

Neki od rezultirajućih ugljikovodika bili su u plinovitom stanju (najlakši), neki u tekućem (težem), a neki u čvrstom stanju. Shodno tome, pokretna mješavina ugljovodonika u plinovitom i tekućem stanju, pod utjecajem pritiska, postepeno se kretala kroz propusne stijene prema nižem tlaku (obično prema gore). Kretanje se nastavilo sve dok na svom putu nisu naišli na debeli sloj neprobojnih slojeva i dalje kretanje je bilo nemoguće. Ovo je tzv trap, formiran od sloja rezervoara i nepropusnog završnog sloja koji ga pokriva (slika desno). U ovoj zamci postepeno se nakuplja mješavina ugljovodonika, formirajući ono što nazivamo naftno polje. Kao što vidite, depozit zapravo nije mjesto rođenja. Vjerovatnije je lokalitet. Ali, kako god bilo, praksa imenovanja već se razvila.

Budući da je gustoća nafte općenito mnogo manja od gustine vode koja je uvijek prisutna u njoj (dokaz njenog morskog porijekla), nafta se uvijek kreće prema gore i akumulira se iznad vode. Ako je plin prisutan, on će biti na samom vrhu, iznad nafte.

U nekim područjima, nafta i ugljikovodični plin, ne naišavši na zamku na svom putu, stigli su do površine zemlje. Ovdje su bili izloženi raznim površinskim faktorima, uslijed čega su raspršeni i uništeni.

ISTORIJA NAFTE

Ulje poznat čoveku od davnina. Ljudi su odavno primetili crnu tečnost koja curi iz zemlje. Postoje dokazi da su već prije 6.500 godina ljudi koji su živjeli na teritoriji modernog Iraka dodavali ulje u građevinske i cementne materijale prilikom izgradnje kuća kako bi zaštitili svoje domove od prodiranja vlage. Stari Egipćani su sakupljali ulje s površine vode i koristili ga u građevinarstvu i za rasvjetu. Ulje se također koristilo za zaptivanje čamaca i kao dio sredstva za mumificiranje.

U doba starog Babilona, ​​na Bliskom istoku je bila prilično intenzivna trgovina ovim „crnim zlatom“. Neki gradovi su i tada bukvalno odrasli na trgovini naftom. Jedno od sedam svjetskih čuda, poznato Viseći vrtovi ceramida(prema drugoj verziji - Viseći vrtovi Babilona), također ne može bez upotrebe ulja kao materijala za brtvljenje.

Nije svuda nafta sakupljana samo sa površine. U Kini, prije više od 2000 godina, male bušotine su bušene pomoću bambusovih stabala s metalnim vrhom. U početku su bunari bili dizajnirani za proizvodnju slane vode iz koje se izvlačila sol. Ali prilikom bušenja na veće dubine, iz bušotina su izvučeni nafta i gas. Nije poznato da li je nafta našla upotrebu u staroj Kini, samo što se gas palio da bi ispario vodu i izvukao so.

Prije oko 750 godina, poznati putnik Marko Polo, u svom opisu svojih putovanja na Istok, spominje upotrebu nafte od strane stanovnika Apšeronskog poluotoka kao lijeka za kožne bolesti i goriva za rasvjetu.

Prvi spomen nafte u Rusiji datira iz 15. veka. Nafta je prikupljena sa površine vode na rijeci Ukhta. Kao i drugi narodi, ovdje se koristio kao lijek i za kućne potrebe.

Iako je, kao što vidimo, ulje poznato od davnina, našlo je prilično ograničenu upotrebu. Moderna istorija nafte počinje 1853. godine, kada je poljski hemičar Ignatius Łukasiewicz izumio sigurnu i jednostavnu petrolejsku lampu. Prema nekim izvorima, otkrio je način vađenja kerozina iz nafte u industrijskim razmjerima i osnovao rafineriju nafte 1856. godine u blizini poljskog grada Ulaszowice.

Davne 1846. godine, kanadski hemičar Abraham Gesner smislio je kako da proizvede kerozin od uglja. Ali nafta je omogućila da se dobije jeftiniji kerozin i to u mnogo većim količinama. Rastuća potražnja za kerozinom, koji se koristi za rasvjetu, stvorila je potražnju za polaznim materijalom. To je bio početak naftne industrije.

Prema nekim izvorima, prvi na svijetu bunar za ulje je izbušena 1847. u blizini grada Bakua na obali Kaspijskog mora. Ubrzo nakon toga, u Bakuu, tada u sastavu Ruskog carstva, izbušeno je toliko naftnih bušotina da je postao poznat kao Crni grad.

Međutim, 1864. se smatra rođenjem ruske naftne industrije. U jesen 1864. godine, u regiji Kuban, izvršen je prijelaz sa ručne metode bušenja naftnih bušotina na mehaničku metodu udarne šipke koristeći parni stroj kao pogon za bušenje. Prelazak na ovaj način bušenja naftnih bušotina potvrdio je njegovu visoku efikasnost 3. februara 1866. godine, kada je završeno bušenje bušotine 1 na polju Kudakinsky i iz nje je počela da teče nafta. Ovo je bio prvi šik nafte u Rusiji i na Kavkazu.

Datum početka industrijske proizvodnje svjetska proizvodnja nafte, prema većini izvora, smatra se 27. avgust 1859. godine. Ovo je dan kada je prva naftna bušotina u Sjedinjenim Državama, koju je izbušio “pukovnik” Edwin Drake, proizvela priliv nafte sa zabilježenim protokom. Ovu bušotinu duboku 21,2 metra izbušio je Drake u Titusvilu u Pensilvaniji, gdje je bušenje vode često bilo praćeno emisijama nafte.

Vijest o otkriću novog izvora nafte bušenjem bušotine proširila se područjem Titusville poput šumskog požara. Do tada je već bila razvijena obrada, iskustvo sa kerozinom i odgovarajućom vrstom lampe za rasvjetu. Bušenje naftne bušotine omogućilo je prilično jeftin pristup potrebnim sirovinama, dodajući na taj način završni element rađanju naftne industrije.

Sažetak na temu

"Ulje".

Ulje je uljna zapaljiva tečnost, obično tamne boje sa posebnim mirisom. ; nešto je lakši od vode i ne rastvara se u njoj.

Činjenica da se nafta uglavnom sastoji od ugljikovodika može se lako potvrditi sljedećim eksperimentom. Stavimo epruvetu sa uljem na vatru nakon što na nju prvo pričvrstimo epruvetu sa otvorima za ulaz i izlaz gasa. Na kraj epruvete pričvršćujemo još jednu epruvetu. Zagrijavanjem epruvete s uljem, možete primijetiti da se destilira ne na određenoj temperaturi, poput pojedinih tvari, već u širokom temperaturnom rasponu. Prvo, uz umjereno zagrijavanje, destiliraju se pretežno tvari veće molekularne težine. Sastav ulja je heterogen. Obično svi sadrže 3 vrste ugljikovodika : parafini (obično normalne strukture), cikloparafini (nafteni) i aromati, iako omjeri ovih ugljikovodika variraju. Na primjer, ulje Mangyshlak je bogato zasićenim ugljovodonicima, u regiji Baku je bogato cikloparafinima, a sa ostrva Borneo je bogato aromatičnim ugljovodonicima.

Sva ulja se razdvajaju na frakcije tokom jednostavne destilacije :

1) gasna frakcija ( t ključanje do 40 ° C ) sadrži ravne i razgranate alkane do C 5 .

2) Benzin (benzin) ( t ° ključanje 40-180 ° C) sadrži do 20% ukupnog sastava. Ugljovodonici- C 6 -C 10 .

3) kerozin ( t ° ključanje 180-230 ° C) -sadrži ugljovodonike C 11 -WITH 12 Uglavnom se koristi kao gorivo.

4) Lako plinsko ulje ( t ° 230-305 ° C ) - lako dizel gorivo, sadrži C 13 -C 17 . Koristi se kao dizel gorivo.

5) Teško plinsko ulje i laki destilat. ( t ° ključanje 305-405 ° WITH). WITH 18 -WITH 25 .

6) Ulja za podmazivanje ( t ° ključanje 405-515 ° C) . Sadrže ugljovodonike C 26 -C 38 , Od kojih je vazelin najpoznatiji.

7) Ostatak nakon destilacije naziva se asfalt ili katran.

Osim ugljikovodika, ulje sadrži oko 10% spojeva koji sadrže sumpor, dušik i kisik.

Najzastupljenije gorivo danas je benzin. Koristi se kao gorivo za automobile i avione sa klipnim motorima. Koristi se i kao rastvarač za ulja, gumu, za čišćenje tkanina itd.

Nafta je gorivo za traktore.

Kerozin je gorivo za traktore, mlazne avione i rakete.

Plinsko ulje se koristi kao gorivo za dizel motore.

Nakon destilacije lakih proizvoda iz nafte ostaje viskozna crna tekućina - lož ulje. Iz njega se dodatnom destilacijom dobivaju maziva ulja. : automobilska, avijacija, dizel itd. Osim prerade u maziva ulja, lož ulje se podvrgava hemijskoj preradi u benzin, a koristi se i kao tečno gorivo u kotlarnicama. Smjesa čvrstih ugljikovodika - parafin - izolirana je iz nekih vrsta ulja. ; Mešanjem čvrstih i tečnih ugljovodonika dobija se vazelin.

Jedna od najvažnijih karakteristika benzina je detonacija. Detonacija je eksplozivno sagorevanje benzina. Parafini normalne strukture imaju najmanju otpornost na detonaciju. Razgranati ugljovodonici, kao i nezasićeni i aromatični ugljovodonici, otporniji su na detonaciju ; oni omogućavaju jaču kompresiju zapaljive mješavine i stoga omogućavaju dizajn snažnijih motora.

Razvijena je oktanska škola koja kvantitativno karakteriše otpornost benzina na detonaciju. Svaki ugljovodonik i svaku vrstu benzina karakteriše specifičan oktanski broj. Oktanski broj izooktana (2,2,4-trimetilpentana), koji ima visoku otpornost na detonaciju, uzima se kao 100. Oktanski broj n-heptana, koji se izuzetno lako detonira, uzima se kao 0. Ako kažu da benzin ima oktanski broj 76, što znači da omogućava istu kompresiju cilindra bez detonacije kao mješavina 76% izooktana i 24% heptana.

Benzini ekstrahovani iz nafte imaju relativno nizak oktanski broj. Posebnim metodama prerade dobija se benzin sa većim oktanskim brojem.

Nafta je jedan od najvažnijih svjetskih minerala (ugljovodonična goriva). To su sirovine za proizvodnju goriva, maziva i drugih materijala. Zbog svoje karakteristične tamne boje i ogromnog značaja za globalnu ekonomiju, nafta (mineral) nosi nadimak crno zlato.

Opće informacije

Ova tvar se formira zajedno s plinovitim ugljovodonicima na određenoj dubini (uglavnom od 1,2 do 2 km).

Maksimalan broj nalazišta nafte nalazi se na dubini od 1 do 3 km. U blizini površine zemlje, ova tvar postaje gusta malta, polučvrsti asfalt i drugi materijali (na primjer, katranski pijesak).

Po svom izvornom porijeklu i hemijskom sastavu, ulje, čija je fotografija predstavljena u članku, slično je prirodnim zapaljivim plinovima, kao i ozokeritu i asfaltu. Ponekad se sva ova fosilna goriva kombinuju pod jednim imenom - petroliti. Oni takođe pripadaju široj grupi - kaustobiolitima. Oni su zapaljivi minerali biogene prirode.

U ovu grupu spadaju i minerali poput treseta, škriljaca, kamenog i mrkog uglja i antracita. Na osnovu sposobnosti rastvaranja u organskim tečnostima (kloroform, ugljični disulfid, alkoholno-benzenske mješavine), nafta, kao i drugi petroliti, kao i tvari koje se ovim rastvaračima ekstrahuju iz treseta, uglja ili njihovih proizvoda prerade, svrstavaju se u bitumene. .

Upotreba

Trenutno, 48% energije koja se troši na planeti dolazi iz nafte (minerala). Ovo je dokazana činjenica.

Nafta (mineralni resurs) je izvor mnogih hemikalija koje se koriste u raznim industrijama u proizvodnji goriva, maziva, polimernih vlakana, boja, otapala i drugih materijala.

Povećanje potrošnje nafte dovelo je do povećanja njene cijene i do postepenog iscrpljivanja podzemlja. To nas navodi na razmišljanje o prelasku na alternativne izvore energije.

Opis fizičkih svojstava

Ulje je tečnost od svijetlosmeđe do tamnosmeđe (skoro crne) boje. Ponekad se nađu i smaragdno zeleni primjerci. Prosječna molekulska masa ulja kreće se od 220 do 300 g/mol. Ponekad se ovaj parametar kreće od 450 do 470 g/mol. Njegov indikator gustine je određen u području od 0,65-1,05 (uglavnom 0,82-0,95) g/cm³. S tim u vezi, ulje se dijeli na nekoliko vrsta. naime:

• Lako. Gustina - manje od 0,83 g/cm³.
• Prosjek. Pokazatelj gustine u ovom slučaju je u području od 0,831 do 0,860 g/cm³.
• Teška. Gustina - preko 0,860 g/cm³.

Ova tvar sadrži značajan broj različitih organskih tvari. Kao rezultat toga, prirodno ulje karakterizira ne vlastita tačka ključanja, već početni nivo ovog indikatora za tekuće ugljovodonike. Uglavnom je >28 °C, a ponekad i ≥100 °C (u slučaju teške nafte).

Viskoznost ove supstance varira u značajnim granicama (od 1,98 do 265,9 mm²/s). To je određeno frakcijskim sastavom ulja i njegovom temperaturom. Što je veća temperatura i broj lakih frakcija, to je niži viskozitet ulja. To je također zbog prisustva supstanci tipa smolasto-asfaltena. Odnosno, što ih je više, to je veći viskozitet ulja.

Specifični toplotni kapacitet ove supstance je 1,7-2,1 kJ/(kg∙K). Parametar specifične toplote sagorevanja je relativno nizak - od 43,7 do 46,2 MJ/kg. Dielektrična konstanta ulja je od 2 do 2,5, a električna provodljivost od 2∙10-10 do 0,3∙10−18 Ohm-1∙cm-1.

Ulje, čije su fotografije predstavljene u članku, pali na temperaturama od -35 do +120 °C. To ovisi o njegovom frakcijskom sastavu i sadržaju otopljenih plinova.

Ulje (gorivo) u normalnim uslovima se ne otapa u vodi. Međutim, sposoban je formirati stabilne emulzije s tekućinom. Ulje se otapa određenim supstancama. To se radi pomoću organskih rastvarača. Kako bi se voda i soli odvojili od ulja, provode se određene radnje. Oni su veoma značajni u tehnološkom procesu. Ovo je odsoljavanje i dehidracija.

Opis hemijskog sastava

Kada se raspravlja o ovoj temi, treba uzeti u obzir sve karakteristike dotične supstance. To su opći, ugljikovodični i elementarni sastav nafte. Dalje, pogledajmo svaki od njih detaljnije.

Opšti sastav

Ulje je mješavina otprilike 1000 tvari različite prirode. Glavne komponente su sljedeće:

• Ugljovodonici su tečni. To je 80-90% težine.
• Organska heteroatomska jedinjenja (4-5%). Od njih preovlađuju sumpor, kiseonik i azot.
• Organometalna jedinjenja (uglavnom nikal i vanadijum).
• Otopljeni gasovi tipa ugljovodonika (C1-C4, od desetina do 4 posto).
• Voda (od tragova do 10%).
• Mineralne soli. Uglavnom hloridi. 0,1-4000 mg/l i više.
• Rastvori soli, organskih kiselina i mehaničkih nečistoća (čestice gline, krečnjaka, pijeska).

Sastav ugljovodonika

U osnovi, ulje sadrži parafin (obično 30-35, rijetko 40-50% ukupne zapremine) i naftenska (25-75%) jedinjenja. Aromatična jedinjenja su prisutna u manjoj meri. Oni zauzimaju 10-20%, a rjeđe - 35%. To utiče na kvalitet ulja. Predmetna supstanca takođe uključuje jedinjenja mešovite ili hibridne strukture. Na primjer, nafteno-aromatični i parafinski.

Heteroatomske komponente i opis elementarnog sastava ulja

Uz ugljovodonike, proizvod sadrži supstance sa atomima nečistoća (merkaptani, di- i monosulfidi, tiofani i tiofeni, kao i policiklični i sl.). Oni značajno utiču na kvalitet ulja.

Ulje također sadrži tvari koje sadrže dušik. To su uglavnom homolozi indola, piridina, kinolina, pirola, karbazola i porfirita. Koncentrisani su uglavnom u ostacima i teškim frakcijama.

Sastav ulja uključuje tvari koje sadrže kisik (smolasto-asfalten, fenole i druge tvari). Obično se nalaze u frakcijama tipa visokog ključanja.

Ukupno je u ulju pronađeno preko 50 elemenata. Zajedno sa navedenim supstancama ovaj proizvod sadrži V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (od tragova do 2∙10-2%) itd. Sadržaj ovih nečistoća i jedinjenja u sirovinama iz različitih ležišta veoma varira. Kao rezultat toga, o prosječnom hemijskom sastavu nafte možemo govoriti samo uslovno.

Kako je ova supstanca klasifikovana prema svom sastavu ugljikovodika?

U tom smislu postoje određeni kriterijumi. Vrste ulja se dijele na klasu ugljikovodika. Ne bi trebalo da bude više od 50%. Ako je jedna od klasa ugljikovodika najmanje 25%, onda se razlikuju mješovite vrste nafte - naftensko-metansko, metan-naftensko, naftensko-aromatično, aromatično-naftensko, metan-aromatično i aromatično-metansko. Sadrže više od 25% prve komponente, a više od 50% druge.

Sirova nafta se ne koristi. Prerađuje se za dobijanje tehnički vrednih proizvoda (uglavnom motorno gorivo, sirovine za hemijsku industriju, rastvarači).

Metode istraživanja proizvoda

Kvalitet navedene tvari se ocjenjuje kako bi se pravilno odabrale najracionalnije sheme za njenu obradu. To se radi pomoću skupa metoda: hemijskih, fizičkih i specijalnih.

Opšte karakteristike ulja - viskoznost, gustina, tačka stinjavanja i drugi fizičko-hemijski parametri, kao i sastav rastvorenih gasova i procenat smola, parafina i smolasto-asfaltenskih supstanci.

Glavni princip faznog proučavanja ulja svodi se na kombinovanje metoda za njegovo razdvajanje na određene komponente uz dosljedno pojednostavljivanje sastava pojedinih frakcija. Zatim se analiziraju korištenjem svih vrsta fizičkih i kemijskih metoda. Najčešće metode za određivanje primarnog frakcionog sastava nafte su različite vrste destilacije (destilacije) i rektifikacije.

Na osnovu rezultata selekcije za uske (ključanje u području od 10-20 °C) i široke (50-100 °C) frakcije, konstruiše se kriva (ITC) pravih temperatura ključanja date supstance. Zatim se utvrđuje potencijalni sadržaj pojedinih elemenata, naftnih derivata i njihovih komponenti (kerozin gasno ulje, benzin, naftni destilati, dizel, kao i katrani i loživa ulja), sastav ugljovodonika, kao i druge robne i fizičko-hemijske karakteristike.

Destilacija se vrši pomoću konvencionalnog aparata za destilaciju. Opremljeni su destilacionim kolonama. U ovom slučaju, kapacitet rezanja odgovara 20-22 komada teoretskih ploča.

Frakcije koje su izdvojene kao rezultat destilacije dalje se dijele na komponente. Zatim se pomoću različitih metoda utvrđuje njihov sadržaj i utvrđuju njihova svojstva. Prema metodama iskazivanja sastava i frakcija nafte, razlikuju se njene grupne, pojedinačne, strukturno-grupne i elementarne analize.

U grupnoj analizi posebno se utvrđuje sadržaj naftenskih, parafinskih, miješanih i aromatičnih ugljovodonika.

U strukturnoj grupnoj analizi ugljovodonični sastav frakcija nafte određuje se u vidu prosječnog sadržaja naftenskih, aromatičnih i drugih cikličkih struktura, kao i lanaca parafinskih elemenata. U ovom slučaju se provodi još jedna radnja - izračunavanje relativne količine ugljikovodika u naftenima, parafinima i arenima.

Lični sastav ugljikovodika određuje se isključivo za benzin i plinske frakcije. U elementarnoj analizi, sastav nafte se izražava količinom (u procentima) C, O, S, H, N i elemenata u tragovima.

Glavna metoda za odvajanje aromatičnih ugljovodonika od naftenskih i parafinskih ugljovodonika i odvajanje arena na poli- i monociklične je tečna adsorpciona hromatografija. Obično je apsorber u ovom slučaju određeni element - dvostruki sorbent.

Sastav višekomponentnih mješavina ugljovodonika i nafte širokog i uskog raspona obično se dešifruje kombinacijom hromatografskih (u tečnoj ili gasnoj fazi), adsorpcionih i drugih metoda razdvajanja sa spektralnim i spektrometrijskim metodama istraživanja.

Budući da u svijetu postoje trendovi za dalje produbljivanje takvog procesa kao što je razvoj nafte, njegova detaljna analiza (naročito frakcija visokog ključanja i rezidualnih proizvoda – katrana i loživih ulja) postaje neophodna.

Glavni u Rusiji

Na teritoriji Ruske Federacije postoje značajna nalazišta ove supstance. Nafta (mineralni resurs) nacionalno je bogatstvo Rusije. To je jedan od glavnih izvoznih proizvoda. Proizvodnja i prerada nafte izvor je značajnih poreskih prihoda za ruski budžet.

Razvoj nafte u industrijskim razmjerima započeo je krajem 19. stoljeća. Trenutno Rusija ima velike operativne oblasti proizvodnje nafte. Nalaze se u različitim regijama zemlje.

Nafta iz škriljaca u SAD

Posljednjih godina dogodile su se ozbiljne promjene na tržištu ugljikovodičnih goriva. Otkriće i razvoj tehnologija za njegovu ekstrakciju u kratkom vremenu doveli su Sjedinjene Države među glavne proizvođače ove tvari. Stručnjaci su ovaj fenomen opisali kao „revoluciju iz škriljaca“. U ovom trenutku, svijet je na ivici jednako grandioznog događaja. Govorimo o masovnom razvoju nalazišta uljnih škriljaca. Ako su ranije stručnjaci predviđali skori kraj naftne ere, sada to može trajati beskonačno. Dakle, razgovori o alternativnoj energiji postaju nebitni.

Međutim, informacije o ekonomskim aspektima razvoja ležišta uljnih škriljaca su vrlo kontradiktorne. Prema publikaciji "Međutim", proizvedena nafta iz škriljaca u Sjedinjenim Državama košta oko 15 dolara po barelu. Istovremeno, čini se sasvim realnim da se dodatno smanji trošak procesa za polovinu.

Svjetski lider u proizvodnji "klasične" nafte, Saudijska Arabija, također ima dobre izglede u industriji škriljaca: cijena barela ovdje je samo 7 dolara. Rusija gubi u tom pogledu. U Ruskoj Federaciji, nafta iz škriljaca koštaće oko 20 dolara.

Prema navedenoj publikaciji, nafta iz škriljaca može se proizvoditi u svim svjetskim regijama. Svaka zemlja ima značajne rezerve. Međutim, pouzdanost dostavljenih informacija izaziva sumnju, budući da još nema informacija o specifičnim troškovima proizvodnje nafte iz škriljaca.

Analitičar G. Birg daje suprotne podatke. Prema njegovom mišljenju, cijena barela nafte iz škriljaca je 70-90 dolara.

Prema analitičaru Banke Moskve D. Borisovu, cijena proizvodnje nafte u Meksičkom zaljevu i Gvineji dostiže 80 dolara. To je približno jednako trenutnoj tržišnoj cijeni.

G. Birg također tvrdi da su nalazišta nafte (škriljac) neravnomjerno raspoređena po cijeloj planeti. Više od dvije trećine ukupnog obima je koncentrisano u Sjedinjenim Državama. Rusija zauzima samo 7 posto.

Za ekstrakciju dotičnog proizvoda potrebno je obraditi velike količine kamena. Proces proizvodnje nafte iz škriljaca odvija se metodom kamenoloma. Ovo ozbiljno šteti prirodi.

Prema Birgu, složenost takvog procesa kao što je proizvodnja nafte iz škriljaca nadoknađuje se rasprostranjenošću ove supstance na Zemlji.

Ako pretpostavimo da tehnologije proizvodnje nafte iz škriljaca dostignu dovoljan nivo, onda bi svjetske cijene nafte mogle jednostavno pasti. Ali do sada nisu uočene suštinske promjene u ovoj oblasti.

Uz postojeće tehnologije, proizvodnja nafte iz škriljaca može biti isplativa u određenom slučaju - samo kada su cijene nafte 150 dolara po barelu ili više.

Rusija, prema Birgovim riječima, neće biti oštećena takozvanom revolucijom iz škriljaca. Činjenica je da ova zemlja ima koristi od oba scenarija. Tajna je jednostavna: visoke cijene nafte donose visoke profite, a napredak u proizvodnji proizvoda iz škriljaca povećat će izvoz kroz razvoj odgovarajućih nalazišta.

U tom pogledu nisam toliko optimističan. Razvoj proizvodnje nafte iz škriljaca, prema njegovom mišljenju, obećava kolaps cijena na tržištu nafte i nagli pad prihoda od izvoza Rusije. Istina, ne treba se bojati toga u bliskoj budućnosti, budući da je razvoj škriljaca i dalje problematičan.

Zaključak

Mineralni resursi - nafta, gas i slične supstance - vlasništvo su svake države u kojoj se kopaju. To možete provjeriti čitanjem gore predstavljenog članka.

Ulje je važan mineral. Sedimentnog je porijekla i vadi se u cijelom svijetu. Na njoj u bukvalnom smislu te riječi čitava svjetska ekonomija se drži.

Proizvodnja

Nafta se vadi na onim mjestima gdje geolozi otkrivaju njena ležišta. Na takvim mjestima se grade posebni pogoni za proizvodnju ulja. Možda jesu ne samo na kopnu, već i na vodi. Uostalom, vrlo često se otkriju nalazišta nafte kada se ispituje obalni šelf.

To je fosilno gorivo nazivaju i "crno zlato", jer nijedna razvijena zemlja ne može postojati bez toga. Rusija je jedan od glavnih dobavljača nafte širom svijeta. Postoje bogata ležišta u Sibiru, na Uralu i na Dalekom istoku, na Sjevernom Kavkazu, kao i u nekim drugim oblastima.

Ali najveće rezerve otkrivene su u arapskim zemljama: Iranu, Iraku, Saudijskoj Arabiji. Njihova ekonomija je gotovo u potpunosti izgrađena na činjenici da naftu prodaju drugim zemljama svijeta. Zašto "crno zlato"?

Upotreba

Upravo minirano (sirova) nafta se obično ne koristi. Ali njegova prerada omogućava dobijanje mnogih vrsta goriva, kao što su benzin i kerozin. Iz ulja se dobija lož ulje, a od njega se prave plastika i drugi materijali. Zahvaljujući tome, saobraćaj se ne zaustavlja širom planete. Najčešći predmeti su također napravljeni od materijala na bazi nafte. Ovo su bukvalno svi atributi modernog života, od torbi i plastičnih prozora do kućišta za najnovije računare.

Različiti naftni proizvodi se proizvode različitim tehnologijama. Njihove cijene su također različite. Na primjer, benzin se pročišćava od nečistoća, a što je čistiji, to je skuplji. Međutim, takve vrijedne sirovine kao što je nafta imaju i negativna svojstva. Njegovo vađenje i prerada šteti okolišu. A kada se gorivo, plastika i drugi umjetni materijali spaljuju, tvari koje su otrovne za sva živa bića se oslobađaju u atmosferu. Ako se brod tanker s teretom nafte na brodu sruši, to postaje ekološka katastrofa.

Rezerve

Kao ekstrahovano ulje prije ili kasnije će se završiti. Za nekoliko decenija će početi da nestaje, a mi ćemo morati da tražimo nove vrste goriva i proizvodimo nove materijale. Sada su već razvijeni i testirani motori koji ne zahtijevaju ni benzin ni kerozin.

Ali za sada su sve ovo samo eksperimenti. Stoga svjetska ekonomija ostaje u potpunosti ovisna o nafti. Mnogo toga u svijetu košta na osnovu toga koliko košta bure (osnovna mjerna jedinica je 159 litara). Izazov za ljude je da prestanu da budu u potpunosti zavisni od nafte. Mnogi analitičari smatraju da će tada u svijetu biti mnogo manje ratova, a ekonomija će postati mnogo stabilnija.

Ako vam je ova poruka bila korisna, bilo bi mi drago da vas vidim