Descrizione dell'olio come minerale. Caratteristiche e tipi di olio

Olio- uno dei rappresentanti della classe dei minerali liquidi (oltre ad esso comprende anche acqua artesiana). Prende il nome dal persiano "olio". Insieme all'ozocerite e gas naturale forma un gruppo di minerali chiamati petroliti.

COS'È IL PETROLIO DAL PUNTO DI FISICA E CHIMICA

È una sostanza grassa e oleosa, il cui colore e densità variano a seconda del luogo in cui viene estratta. Può essere verde brillante o rosso ciliegia, giallo, marrone, nero e, in rari casi, incolore. Anche la fluidità dell'olio varia molto: uno sarà come l'acqua, l'altro sarà viscoso. Ma cosa hanno in comune persone così diverse? Proprietà fisiche sostanze, quindi queste sono loro Composizione chimica, che è sempre una miscela complessa di idrocarburi. Le impurità sono responsabili di altre proprietà: zolfo, azoto e altri composti, il cui odore dipende principalmente dalla presenza di idrocarburi aromatici e composti di zolfo.

Il nome del componente principale del petrolio - "idrocarburi" - la dice lunga sulla sua composizione. Queste sono sostanze costituite da atomi di carbonio e idrogeno, di cui formula generale scritto come SkhNu. Il rappresentante più semplice di questa serie è il metano CH4, presente in qualsiasi olio.

La composizione elementare dell'olio medio può essere espressa in percentuale:

• 84% carbonio
• 14% idrogeno
• 1-3% di zolfo
• <1 % кислорода
• <1 % металлов
• <1 % солей

CARATTERISTICHE DELL'OCCUPAZIONE DI PETROLIO E GAS

Petrolio e gas sono solitamente compagni di viaggio, cioè si trovano insieme, ma questo accade solo a una profondità compresa tra 1 e 6 chilometri. La maggior parte dei giacimenti si trova in questo intervallo e le combinazioni di petrolio e gas variano. Se la profondità è inferiore a un chilometro, lì si trova solo petrolio e sopra i 6 chilometri solo gas.

La formazione in cui si trova il petrolio è chiamata giacimento. Solitamente si tratta di rocce porose, che possono essere paragonate ad una spugna solida che raccoglie e trattiene petrolio, gas e altri fluidi mobili (ad esempio l'acqua). Un altro prerequisito per l'accumulo di olio è la presenza di uno strato di copertura che impedisce l'ulteriore movimento del fluido, motivo per cui rimane intrappolato. I geologi cercano tali trappole, che vengono poi chiamate depositi, ma questo non è un nome del tutto corretto. Perché il petrolio o il gas hanno origine molto più in basso, in strati ad alta pressione. Arrivano agli strati superiori perché, essendo fluidi leggeri, tendono verso l'alto. Sono letteralmente schiacciati sulla superficie della terra.

DOVE E QUANDO NASCE IL PETROLIO

Per comprendere il meccanismo della formazione del petrolio è necessario viaggiare indietro di milioni di anni. Secondo la teoria biogenica (conosciuta anche come teoria dell'origine organica), a partire dal periodo Carbonifero (350 milioni di anni a.C.) e fino al Paleogene medio (50 milioni di anni a.C.), numerose aree di acque basse divennero luoghi dove rimangono resti di materia organica accumulata. Microrganismi e alghe morenti caddero sul fondo, formando strati inferiori di materia organica. Molto lentamente questi strati furono coperti da altri strati inorganici, ad esempio depositi di sabbia, e sprofondarono sempre più in basso. La pressione aumentava, gli strati di copertura si indurivano e non c'era più accesso di ossigeno alla materia organica. Nell'oscurità, sotto l'influenza della pressione e della temperatura, i resti si trasformarono in semplici idrocarburi, alcuni dei quali divennero gassosi, altri liquidi e solidi.

Non appena ai fluidi veniva data l'opportunità di fuggire dalla formazione madre, si precipitavano verso l'alto finché non rimanevano intrappolati. È vero, anche la salita ha richiesto molto tempo. Nelle trappole, i fluidi sono generalmente distribuiti come segue: gas in alto, poi olio e acqua in fondo. Ciò è dovuto alla densità di ciascuno di essi. Se i fluidi non incontravano uno strato impermeabile lungo il percorso, finivano in superficie, dove venivano distrutti e dispersi. Il petrolio naturale filtra in superficie di solito sotto forma di pozze di malta spessa e asfalto semiliquido, oppure permea la sabbia, formando le cosiddette sabbie bituminose.

LA STORIA UMANA DEL PETROLIO

Il rilascio del petrolio in superficie non poteva non attirare l'attenzione dell'uomo antico. Non ci sono praticamente informazioni sulle prime fasi della conoscenza, ma durante il periodo di una cultura materiale ben sviluppata, il petrolio veniva utilizzato nella costruzione - questo è dimostrato dai dati provenienti dall'Iraq, dove sono state trovate prove dell'uso del petrolio per proteggere le case da umidità. In Egitto si scoprì che il petrolio era infiammabile e veniva utilizzato per l'illuminazione. Inoltre, ha trovato impiego nella mummificazione e come sigillante per le barche.

Sebbene raro, il petrolio divenne un bene prezioso già nell’antichità: i Babilonesi lo commerciavano in Medio Oriente. Si presume che sia stato questo commercio a dare vita a molte città e villaggi. È anche possibile che il petrolio sia stato utilizzato per creare una delle famose "meraviglie del mondo": i giardini pensili di Babilonia. Lì era utile come sigillante che non lasciava passare l'acqua.

I cinesi furono i primi a non accontentarsi delle fonti che venivano a galla. Furono loro a inventare la perforazione dei pozzi, utilizzando tronchi cavi di bambù con un “trapano” di metallo all'estremità. All'inizio cercavano fonti salate per estrarre il sale, ma poi trovarono petrolio e gas. Con l'aiuto di quest'ultimo fecero evaporare il sale, dandogli fuoco. A quel tempo non ci sono dati sull’uso del petrolio in Cina.

Un altro antico modo di utilizzare l’olio era per curare le malattie della pelle. Una pratica simile tra gli abitanti della penisola di Absheron è menzionata negli appunti di Marco Polo.

Il petrolio fu menzionato per la prima volta nella Rus' solo nel XV secolo. Gli storici hanno trovato riferimenti alla raccolta del petrolio greggio sul fiume Ukhta, dove formava una pellicola sulla superficie dell'acqua. Lì veniva raccolto e utilizzato per produrre medicine o una fonte di luce, solitamente come impregnante per le torce.

Un nuovo utilizzo del petrolio fu trovato solo nel XIX secolo, quando fu inventata la lampada a cherosene. È stato sviluppato dal chimico polacco Ignatius Lukasiewicz. È possibile che sia stato anche l'inventore di un metodo per estrarre il cherosene dal petrolio. Alcuni anni prima, il canadese Abraham Gesner trovò un modo per produrre cherosene dal carbone, ma ottenerlo dal petrolio si rivelò più redditizio.

Il cherosene veniva utilizzato attivamente per l'illuminazione, quindi la sua domanda era in costante crescita. Pertanto, era necessario risolvere il problema della sua estrazione. L'industria petrolifera iniziò nel 1847 a Baku, dove fu perforato il primo pozzo che produceva petrolio. Ben presto ci furono così tanti pozzi che Baku fu soprannominata la Città Nera.

Ma quei pozzi venivano ancora perforati a mano. Il primo pozzo, perforato da un motore a vapore che azionava una piattaforma di perforazione, apparve in Russia nel 1864 nella regione di Kuban. Due anni dopo, nel campo di Kudakinskoye fu completata la perforazione meccanica di un altro pozzo.

Nel mondo, l'inizio della produzione industriale di petrolio fu posto nel 1859 da Edwin Drake, che il 27 agosto di quest'anno perforò il primo pozzo petrolifero negli Stati Uniti: aveva una profondità di 21,2 metri e si trovava nella città di Titusville in Pennsylvania, dove prima, durante la perforazione di pozzi artesiani, si trovava spesso petrolio.

La perforazione di pozzi petroliferi ha ridotto drasticamente i costi di produzione del petrolio e ha portato al fatto che questo prodotto è diventato presto il più importante per la civiltà moderna. Allo stesso tempo, ciò segnò l'inizio dello sviluppo dell'industria petrolifera.

APPLICAZIONI DELL'OLIO

Attualmente non utilizziamo più olio puro. Tuttavia, ci sono molti prodotti della sua lavorazione, senza i quali il nostro mondo è impensabile. Dopo la prima distillazione si ottengono cinque tipi di carburante:

• benzina per aerei e motori
• cherosene
• carburante per missili
• Carburante diesel
• carburante

La frazione olio combustibile è la fonte di un'altra serie di ulteriori prodotti di distillazione:

• bitume
• paraffina
• oli
• combustibile per caldaia

L'ulteriore destino del bitume è quello di combinarlo con ghiaia e sabbia per produrre asfalto. Un altro prodotto petrolifero utilizzato anche per i lavori stradali è il catrame, che è un concentrato di residui di petrolio dopo la sua distillazione. Un altro residuo, il coke di petrolio, viene utilizzato nella produzione di ferroleghe ed elettrodi.

L'industria chimica utilizza idrocarburi semplici come materie prime per reazioni che modificano la formula dei composti. Il risultato sono materie plastiche, gomme, tessuti, fertilizzanti, coloranti, polietilene e polipropilene, nonché molti prodotti chimici domestici.

Un minerale che è un liquido oleoso. È una sostanza infiammabile ed è spesso di colore nero, anche se il colore dell'olio varia da zona a zona. Può essere marrone, ciliegia, verde, giallo e persino trasparente. Da un punto di vista chimico, il petrolio è una miscela complessa di idrocarburi con una miscela di vari composti, ad esempio zolfo, azoto e altri. Anche il suo odore può essere diverso, poiché dipende dalla presenza di idrocarburi aromatici e composti solforati nella sua composizione.

Idrocarburi, che compongono il petrolio, sono composti chimici costituiti da atomi di carbonio (C) e idrogeno (H). In generale, la formula dell'idrocarburo è C x H y. L'idrocarburo più semplice, il metano, ha un atomo di carbonio e quattro atomi di idrogeno, la sua formula è CH 4 (è mostrato schematicamente a destra). Il metano è un idrocarburo leggero, sempre presente nel petrolio.

A seconda del rapporto quantitativo dei vari idrocarburi che compongono il petrolio, variano anche le sue proprietà. L'olio può essere trasparente e fluido come l'acqua. E può essere nero e così viscoso e inattivo che non fuoriesce dal vaso, anche se capovolto.

Da un punto di vista chimico, l’olio ordinario (tradizionale) è costituito dai seguenti elementi:

• Carbonio – 84%
• Idrogeno – 14%
• Zolfo – 1-3% (sotto forma di solfuri, disolfuri, idrogeno solforato e zolfo stesso)
• Azoto – meno dell’1%
• Ossigeno – meno dell'1%
• Metalli – meno dell’1% (ferro, nichel, vanadio, rame, cromo, cobalto, molibdeno, ecc.)
• Sali – meno dell’1% (cloruro di calcio, cloruro di magnesio, cloruro di sodio, ecc.)

Olio(e il relativo gas idrocarburico) si trova a profondità comprese tra diverse decine di metri e 5-6 chilometri. Allo stesso tempo, a una profondità di 6 km e inferiore si trova solo gas, e a una profondità di 1 km e superiore si trova solo petrolio. La maggior parte dei giacimenti si trova a una profondità compresa tra 1 e 6 km, dove petrolio e gas si trovano in varie combinazioni.

Il petrolio si trova in rocce chiamate serbatoi. Serbatoio- è una roccia capace di contenere fluidi, cioè sostanze mobili (può essere petrolio, gas, acqua). Per dirla semplicemente, un serbatoio può essere pensato come una spugna molto dura e densa, i cui pori contengono olio.

ORIGINE DELL'OLIO

La formazione del petrolio è un processo molto, molto lungo. Attraversa diverse fasi e, secondo alcune stime, impiega 50-350 milioni di anni.

Il più provato e generalmente accettato oggi è teoria dell'origine organica del petrolio o, come viene anche chiamato, biogenico teoria. Secondo questa teoria, il petrolio si sarebbe formato dai resti di microrganismi vissuti milioni di anni fa in vasti bacini d'acqua (prevalentemente in acque poco profonde). Quando questi microrganismi morirono, formarono sul fondo strati con un alto contenuto di materia organica. Gli strati, sprofondando gradualmente sempre più in profondità (vi ricordo che il processo dura milioni di anni), sono stati influenzati dalla crescente pressione degli strati superiori e dall'aumento delle temperature. Come risultato di processi biochimici che si verificano senza accesso all'ossigeno, la materia organica viene convertita in idrocarburi.

Alcuni degli idrocarburi risultanti erano allo stato gassoso (i più leggeri), alcuni allo stato liquido (i più pesanti) e altri allo stato solido. Di conseguenza, una miscela mobile di idrocarburi allo stato gassoso e liquido, sotto l'influenza della pressione, si è gradualmente spostata attraverso le rocce permeabili verso una pressione inferiore (solitamente verso l'alto). Il movimento continuò finché non incontrarono uno spesso strato di strati impenetrabili sulla loro strada e ulteriori movimenti furono impossibili. Questo è il cosiddetto trappola, formato dallo strato serbatoio e dallo strato impermeabile di copertura che lo ricopre (figura a destra). In questa trappola si accumula gradualmente una miscela di idrocarburi, formando ciò che noi chiamiamo giacimento petrolifero. Come puoi vedere, il deposito in realtà non lo è luogo di nascita. E' più probabile località. Comunque sia, la pratica della denominazione si è già sviluppata.

Poiché la densità del petrolio è generalmente molto inferiore alla densità dell'acqua che è sempre presente in esso (prova della sua origine marina), il petrolio invariabilmente si muove verso l'alto e si accumula sopra l'acqua. Se il gas è presente, sarà in alto, sopra il petrolio.

In alcune zone, il petrolio e gli idrocarburi, senza incontrare trappole nel loro percorso, hanno raggiunto la superficie della terra. Qui furono esposti a diversi fattori superficiali, a seguito dei quali furono dispersi e distrutti.

STORIA DELL'OLIO

Olio conosciuto dall'uomo fin dall'antichità. Le persone hanno notato da tempo il liquido nero che colava dal terreno. Ci sono prove che già 6.500 anni fa, le persone che vivevano nel territorio del moderno Iraq aggiungevano petrolio ai materiali da costruzione e di cemento quando costruivano case per proteggere le loro case dalla penetrazione dell'umidità. Gli antichi egizi raccoglievano l'olio dalla superficie dell'acqua e lo usavano nelle costruzioni e per l'illuminazione. L'olio veniva utilizzato anche per sigillare le barche e come parte di un agente mummificante.

Ai tempi dell’antica Babilonia il commercio di questo “oro nero” era piuttosto intenso in Medio Oriente. Alcune città già allora crebbero letteralmente grazie al commercio del petrolio. Una delle sette meraviglie del mondo, famosa Giardini pensili di Ceramidi(secondo un'altra versione - giardini pensili di Babilonia), inoltre, non poteva fare a meno dell'uso dell'olio come materiale di tenuta.

Non ovunque il petrolio veniva raccolto solo dalla superficie. In Cina, più di 2000 anni fa, si perforavano piccoli pozzi utilizzando tronchi di bambù con la punta metallica. Inizialmente i pozzi erano progettati per produrre acqua salata, dalla quale si estraeva il sale. Ma quando si trivellava a profondità maggiori, dai pozzi venivano estratti petrolio e gas. Non è noto se il petrolio trovasse impiego nell'antica Cina, solo che il gas veniva dato alle fiamme per far evaporare l'acqua ed estrarre il sale.

Circa 750 anni fa, il famoso viaggiatore Marco Polo, nella descrizione dei suoi viaggi in Oriente, menziona l'uso dell'olio da parte degli abitanti della penisola di Absheron come cura per le malattie della pelle e combustibile per l'illuminazione.

La prima menzione del petrolio in Russia risale al XV secolo. Il petrolio è stato raccolto dalla superficie dell'acqua sul fiume Ukhta. Qui, come altri popoli, veniva utilizzato come medicinale e per le necessità domestiche.

Sebbene, come vediamo, l'olio sia conosciuto fin dall'antichità, ha trovato un utilizzo piuttosto limitato. La storia moderna del petrolio inizia nel 1853, quando il chimico polacco Ignatius Łukasiewicz inventò una lampada a cherosene sicura e facile da usare. Secondo alcune fonti, scoprì il modo di estrarre il cherosene dal petrolio su scala industriale e fondò una raffineria di petrolio nel 1856 nelle vicinanze della città polacca di Ulaszowice.

Nel 1846, il chimico canadese Abraham Gesner scoprì come produrre cherosene dal carbone. Ma il petrolio ha permesso di ottenere cherosene più economico e in quantità molto maggiori. La crescente domanda di cherosene, utilizzato per l'illuminazione, ha creato una domanda per il materiale di partenza. Questo fu l'inizio dell'industria petrolifera.

Secondo alcune fonti, il primo al mondo pozzo petrolifero fu perforato nel 1847 vicino alla città di Baku, sulle rive del Mar Caspio. Poco dopo, a Baku, allora parte dell’Impero russo, furono perforati così tanti pozzi petroliferi, che divenne nota come la Città Nera.

Tuttavia, il 1864 è considerato l’anno di nascita dell’industria petrolifera russa. Nell'autunno del 1864, nella regione di Kuban, fu effettuata una transizione dal metodo manuale di perforazione dei pozzi petroliferi al metodo meccanico con asta d'urto utilizzando un motore a vapore come azionamento della piattaforma di perforazione. Il passaggio a questo metodo di perforazione dei pozzi petroliferi confermò la sua elevata efficienza il 3 febbraio 1866, quando fu completata la perforazione del pozzo 1 nel campo di Kudakinsky e da esso iniziò a fuoriuscire un getto di petrolio. Questa è stata la prima fonte di petrolio in Russia e nel Caucaso.

Data di inizio dell'attività industriale produzione mondiale di petrolio, secondo la maggior parte delle fonti, è considerato il 27 agosto 1859. Questo è il giorno in cui il primo pozzo petrolifero degli Stati Uniti, perforato dal “colonnello” Edwin Drake, ha prodotto un afflusso di petrolio con una portata registrata. Questo pozzo profondo 21,2 metri è stato perforato da Drake a Titusville, in Pennsylvania, dove la perforazione dell'acqua era spesso accompagnata da spettacoli petroliferi.

La notizia della scoperta di una nuova fonte di petrolio perforando un pozzo si è diffusa a macchia d'olio nella zona di Titusville. A quel punto erano già stati sviluppati la lavorazione, l'esperienza con il cherosene e il tipo appropriato di lampada per l'illuminazione. La perforazione di un pozzo petrolifero ha permesso di ottenere un accesso abbastanza economico alle materie prime necessarie, aggiungendo così l'ultimo elemento alla nascita dell'industria petrolifera.

Abstract sull'argomento

"Olio".

Il petrolio è un liquido oleoso infiammabile, solitamente di colore scuro con un odore particolare. ; è leggermente più leggero dell'acqua e non si dissolve in essa.

Il fatto che il petrolio sia costituito principalmente da idrocarburi può essere facilmente confermato dal seguente esperimento. Mettiamo la provetta con l'olio sul fuoco dopo avervi prima attaccato un tubo con i fori per l'entrata e l'uscita del gas. Attacciamo un'altra provetta all'estremità del tubo. Riscaldando una provetta con olio, puoi notare che viene distillato non a una certa temperatura, come le singole sostanze, ma in un ampio intervallo di temperature. Innanzitutto, con un riscaldamento moderato, vengono distillate prevalentemente sostanze con un peso molecolare più elevato. La composizione dell'olio è eterogenea. Tipicamente contengono tutti 3 tipi di idrocarburi : paraffine (solitamente struttura normale), cicloparaffine (nafteni) e aromatici, sebbene i rapporti di questi idrocarburi varino. Ad esempio, l'olio di Mangyshlak è ricco di idrocarburi saturi, nella regione di Baku è ricco di cicloparaffine e dall'isola del Borneo è ricco di idrocarburi aromatici.

Tutti gli oli vengono separati in frazioni durante la distillazione semplice :

1) Frazione di gas ( T bollente fino a 40 ° C ) contiene alcani lineari e ramificati fino a C 5 .

2) Benzina (benzina) ( T ° bollente 40-180 ° C) contiene fino al 20% della composizione totale. Idrocarburi- C 6 -C 10 .

3) Cherosene ( T ° bollente 180-230 ° C) -contiene idrocarburi C 11 -CON 12 Utilizzato principalmente come combustibile.

4) Gasolio leggero ( T ° 230-305 ° C ) - gasolio leggero, contiene C 13 -C 17 . Utilizzato come carburante diesel.

5) Gasolio pesante e distillato leggero. ( T ° bollente 305-405 ° CON). CON 18 -CON 25 .

6) Oli lubrificanti( T ° bollente 405-515 ° C) . Contengono idrocarburi C 26 -C 38 , Di cui la vaselina è la più famosa.

7) Il residuo dopo la distillazione è chiamato asfalto o catrame.

Oltre agli idrocarburi, l'olio contiene circa il 10% di composti contenenti zolfo, azoto e ossigeno.

Il carburante più comune oggi è la benzina. Viene utilizzato come carburante per automobili e aerei con motori a pistoni. Viene utilizzato anche come solvente per oli, gomma, per pulire tessuti, ecc.

La nafta è un carburante per trattori.

Il cherosene è un carburante per trattori, aerei a reazione e razzi.

Il gasolio viene utilizzato come carburante per i motori diesel.

Dopo aver distillato prodotti leggeri dal petrolio, rimane un liquido nero viscoso: olio combustibile. Da esso si ottengono oli lubrificanti mediante ulteriore distillazione. : automobilistico, aeronautico, diesel, ecc. Oltre alla trasformazione in oli lubrificanti, l'olio combustibile viene sottoposto a trasformazione chimica in benzina e viene utilizzato anche come combustibile liquido negli impianti di caldaie. Da alcuni tipi di olio viene isolata una miscela di idrocarburi solidi - paraffina. ; Miscelando idrocarburi solidi e liquidi si ottiene la vaselina.

Una delle caratteristiche più importanti della benzina è la detonazione. La detonazione è la combustione esplosiva della benzina. Le paraffine di struttura normale hanno la minima resistenza alla detonazione. Gli idrocarburi ramificati, così come gli idrocarburi insaturi e aromatici, sono più resistenti alla detonazione ; consentono una maggiore compressione della miscela combustibile e, quindi, consentono la progettazione di motori più potenti.

È stata sviluppata una scuola di ottano per caratterizzare quantitativamente la resistenza alla detonazione della benzina. Ogni idrocarburo e ogni tipo di benzina è caratterizzato da uno specifico numero di ottano. Il numero di ottano dell'isoottano (2,2,4-trimetilpentano), che ha un'elevata resistenza alla detonazione, è preso come 100. Il numero di ottano dell'n-eptano, che è estremamente facile da far esplodere, è preso come 0. Se lo dicono la benzina ha un numero di ottano pari a 76, ciò significa che consente la stessa compressione dei cilindri senza detonazione di una miscela composta da 76% isoottano e 24% eptano.

Le benzine estratte dal petrolio hanno un numero di ottano relativamente basso. Utilizzando particolari metodi di lavorazione si ottiene benzina con numero di ottano più elevato.

Il petrolio è uno dei minerali più importanti del mondo (idrocarburi combustibili). Si tratta di materie prime per la produzione di carburanti, lubrificanti e altri materiali. Per il suo caratteristico colore scuro e per l'enorme importanza per l'economia globale, il petrolio (un minerale) è soprannominato l'oro nero.

informazioni generali

Questa sostanza si forma insieme ad idrocarburi gassosi ad una certa profondità (principalmente da 1,2 a 2 km).

Il numero massimo di giacimenti di petrolio si trova a una profondità compresa tra 1 e 3 km. Vicino alla superficie terrestre, questa sostanza diventa malta spessa, asfalto semisolido e altri materiali (ad esempio sabbia bituminosa).

In termini di origine originale e composizione chimica, il petrolio, la cui foto è presentata nell'articolo, è simile ai gas naturali infiammabili, così come all'ozocerite e all'asfalto. A volte tutti questi combustibili fossili sono riuniti sotto un unico nome: petroliti. Appartengono anche a un gruppo più ampio: le caustobioliti. Sono minerali infiammabili di natura biogenica.

Questo gruppo comprende anche minerali come torba, scisto, carboni duri e bruni e antracite. In base alla loro capacità di dissolversi in liquidi organici (cloroformio, solfuro di carbonio, miscele alcol-benzene), l'olio, come altri petroliti, nonché le sostanze che vengono estratte con questi solventi dalla torba, dal carbone o dai loro prodotti trasformati, sono classificati come bitumi .

Utilizzo

Attualmente, il 48% dell’energia consumata sul pianeta proviene dal petrolio (un minerale). E 'un fatto provato.

Il petrolio (risorsa minerale) è la fonte di molte sostanze chimiche utilizzate in varie industrie nella produzione di carburanti, lubrificanti, fibre polimeriche, coloranti, solventi e altri materiali.

L’aumento del consumo di petrolio ha portato ad un aumento dei prezzi e ad un progressivo esaurimento delle risorse minerarie. Questo ci fa pensare al passaggio a fonti energetiche alternative.

Descrizione delle proprietà fisiche

L'olio è un liquido di colore dal marrone chiaro al marrone scuro (quasi nero). A volte si trovano esemplari verde smeraldo. La massa molecolare media dell'olio varia da 220 a 300 g/mol. A volte questo parametro varia da 450 a 470 g/mol. Il suo indicatore di densità è determinato nell'ordine di 0,65-1,05 (principalmente 0,82-0,95) g/cm³. A questo proposito, l'olio è diviso in diversi tipi. Vale a dire:

• Facile. Densità - inferiore a 0,83 g/cm³.
• Media. L'indicatore di densità in questo caso è compreso tra 0,831 e 0,860 g/cm³.
• Pesante. Densità - oltre 0,860 g/cm³.

Questa sostanza contiene un numero significativo di varie sostanze organiche. Di conseguenza, l'olio naturale non è caratterizzato dal proprio punto di ebollizione, ma dal livello iniziale di questo indicatore per gli idrocarburi liquidi. Nella maggior parte dei casi la temperatura è >28 °C e talvolta ≥100 °C (nel caso dell'olio pesante).

La viscosità di questa sostanza varia entro limiti significativi (da 1,98 a 265,9 mm²/s). Ciò è determinato dalla composizione frazionata dell'olio e dalla sua temperatura. Maggiore è la temperatura e il numero di frazioni leggere, minore è la viscosità dell'olio. Ciò è dovuto anche alla presenza di sostanze di tipo resinoso-asfaltenico. Cioè, più ce ne sono, maggiore è la viscosità dell'olio.

La capacità termica specifica di questa sostanza è 1,7-2,1 kJ/(kg∙K). Il parametro del calore specifico di combustione è relativamente basso: da 43,7 a 46,2 MJ/kg. La costante dielettrica dell'olio è compresa tra 2 e 2,5 e la sua conduttività elettrica è compresa tra 2∙10-10 e 0,3∙10−18 Ohm-1∙cm-1.

L'olio, le cui foto sono presentate nell'articolo, divampa a temperature comprese tra -35 e +120 °C. Ciò dipende dalla sua composizione frazionaria e dal contenuto di gas disciolti.

L'olio (carburante) in condizioni normali non si dissolve in acqua. Tuttavia, è in grado di formare emulsioni stabili con liquidi. L'olio viene sciolto da alcune sostanze. Questo viene fatto utilizzando solventi organici. Per separare l'acqua e i sali dall'olio vengono eseguite alcune azioni. Sono molto significativi nel processo tecnologico. Questa è dissalazione e disidratazione.

Descrizione della composizione chimica

Quando si discute di questo argomento, è necessario tenere conto di tutte le caratteristiche della sostanza in questione. Queste sono le composizioni generali, idrocarburiche ed elementari del petrolio. Successivamente, esaminiamo ciascuno di essi in modo più dettagliato.

Composizione generale

Il petrolio è una miscela di circa 1000 sostanze di diversa natura. I componenti principali sono i seguenti:

• Gli idrocarburi sono liquidi. Questo è l'80-90% in peso.
• Composti organici eteroatomici (4-5%). Di questi, quelli predominanti sono lo zolfo, l'ossigeno e l'azoto.
• Composti organometallici (principalmente nichel e vanadio).
• Gas disciolti di tipo idrocarburico (C1-C4, dai decimi al 4%).
• Acqua (da tracce al 10%).
• Sali minerali. Per lo più cloruri. 0,1-4000 mg/l e oltre.
• Soluzioni di sali, acidi organici e impurità meccaniche (particelle di argilla, calcare, sabbia).

Composizione degli idrocarburi

Fondamentalmente l'olio contiene paraffina (solitamente 30-35, raramente 40-50% del volume totale) e composti naftenici (25-75%). I composti aromatici sono presenti in misura minore. Occupano il 10-20% e meno spesso il 35%. Ciò influisce sulla qualità dell'olio. La sostanza in questione comprende anche composti a struttura mista o ibrida. Ad esempio, nafteno-aromatico e paraffina.

Componenti eteroatomici e descrizione della composizione elementare dell'olio

Insieme agli idrocarburi, il prodotto contiene sostanze con atomi di impurità (mercaptani, di- e monosolfuri, tiofani e tiofeni, nonché policiclici e simili). Influiscono in modo significativo sulla qualità dell'olio.

L'olio contiene anche sostanze contenenti azoto. Questi sono principalmente omologhi di indolo, piridina, chinolina, pirrolo, carbazolo e porfiriti. Sono concentrati soprattutto nei residui e nelle frazioni pesanti.

La composizione dell'olio comprende sostanze contenenti ossigeno (asfaltene resinoso, fenoli e altre sostanze). Di solito si trovano in frazioni di tipo altobollente.

In totale, nel petrolio sono stati trovati oltre 50 elementi. Insieme alle sostanze citate, questo prodotto contiene V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (da tracce al 2∙10-2%), e così via. Il contenuto di queste impurità e composti nelle materie prime provenienti da vari depositi varia ampiamente. Di conseguenza, possiamo parlare della composizione chimica media del petrolio solo in modo condizionale.

Come viene classificata questa sostanza in base alla sua composizione di idrocarburi?

A questo proposito, ci sono alcuni criteri. I tipi di olio sono suddivisi nella classe degli idrocarburi. Non dovrebbe esserci più del 50%. Se una delle classi di idrocarburi è almeno del 25%, si distinguono i tipi misti di olio: naftenico-metano, metano-naftenico, naftenico-aromatico, aromatico-naftenico, metano-aromatico e aromatico-metano. Contengono più del 25% del primo componente e più del 50% del secondo.

Non viene utilizzato petrolio greggio. Dalla lavorazione si ottengono prodotti tecnicamente pregiati (principalmente carburanti per motori, materie prime per l'industria chimica, solventi).

Metodi di ricerca sul prodotto

La qualità della sostanza specificata viene valutata al fine di selezionare correttamente gli schemi più razionali per la sua elaborazione. Questo viene fatto utilizzando una serie di metodi: chimici, fisici e speciali.

Caratteristiche generali dell'olio: viscosità, densità, punto di scorrimento e altri parametri fisico-chimici, nonché composizione dei gas disciolti e percentuale di resine, paraffine e sostanze resinose-asfalteniche.

Il principio principale di uno studio graduale del petrolio si riduce alla combinazione di metodi per separarlo in determinati componenti con una coerente semplificazione della composizione di alcune frazioni. Vengono quindi analizzati utilizzando tutti i tipi di metodi fisici e chimici. I metodi più comuni per determinare la composizione frazionaria primaria del petrolio sono vari tipi di distillazione (distillazione) e rettifica.

In base ai risultati della selezione per le frazioni stretta (ebollizione nell'ordine di 10-20 °C) e larga (50-100 °C), viene costruita una curva (ITC) delle reali temperature di ebollizione di una determinata sostanza. Quindi vengono determinati il ​​contenuto potenziale dei singoli elementi, dei prodotti petroliferi e dei loro componenti (gasolio cherosene, benzina, distillati di petrolio, diesel, nonché catrami e oli combustibili), la composizione degli idrocarburi e altre caratteristiche delle materie prime e fisico-chimiche.

La distillazione viene effettuata utilizzando un apparecchio di distillazione convenzionale. Sono dotati di colonne di distillazione. In questo caso la capacità di taglio corrisponde a 20-22 pezzi teorici di piastre.

Le frazioni isolate a seguito della distillazione vengono ulteriormente suddivise in componenti. Quindi, utilizzando una varietà di metodi, viene determinato il loro contenuto e stabilite le loro proprietà. Secondo i metodi di espressione della composizione e delle frazioni del petrolio, si distinguono le sue analisi di gruppo, individuali, di gruppo strutturale ed elementari.

Nell'analisi di gruppo, il contenuto di idrocarburi naftenici, paraffinici, misti e aromatici viene determinato separatamente.

Nell'analisi dei gruppi strutturali, la composizione idrocarburica delle frazioni petrolifere è determinata sotto forma di contenuto medio di strutture nafteniche, aromatiche e altre strutture cicliche, nonché catene di elementi paraffinici. In questo caso viene eseguita un'altra azione: il calcolo della quantità relativa di idrocarburi in nafteni, paraffine e areni.

La composizione personale degli idrocarburi è determinata esclusivamente per le frazioni di benzina e gas. Nell'analisi elementare, la composizione del petrolio è espressa dalla quantità (in percentuale) di C, O, S, H, N e oligoelementi.

Il metodo principale per separare gli idrocarburi aromatici dagli idrocarburi naftenici e paraffinici e separare gli areni in policiclici e monociclici è la cromatografia ad adsorbimento liquido. Di solito l'assorbitore in questo caso è un certo elemento: un doppio assorbente.

La composizione delle miscele multicomponenti di idrocarburi petroliferi di un intervallo ampio e ristretto viene solitamente decifrata utilizzando una combinazione di metodi cromatografici (in fase liquida o gassosa), adsorbimento e altri metodi di separazione con metodi di ricerca spettrale e spettrometrica di massa.

Poiché nel mondo si registra la tendenza ad approfondire ulteriormente un processo come lo sviluppo del petrolio, la sua analisi dettagliata (in particolare le frazioni altobollenti e i prodotti residui - catrami e oli combustibili) sta diventando essenziale.

Principale in Russia

Sul territorio della Federazione Russa sono presenti depositi significativi di questa sostanza. Il petrolio (risorsa minerale) è la ricchezza nazionale della Russia. È uno dei principali prodotti di esportazione. La produzione e la raffinazione del petrolio rappresentano una fonte di entrate fiscali significative per il bilancio russo.

Lo sviluppo del petrolio su scala industriale iniziò alla fine del XIX secolo. Attualmente, la Russia dispone di vaste aree operative di produzione petrolifera. Si trovano in diverse regioni del paese.

Olio di scisto negli Stati Uniti

Negli ultimi anni si sono verificati cambiamenti significativi nel mercato dei combustibili idrocarburici. La scoperta e lo sviluppo delle tecnologie per la sua estrazione portarono in breve tempo gli Stati Uniti tra i maggiori produttori di questa sostanza. Questo fenomeno è stato descritto dagli esperti come la “rivoluzione dello shale”. Al momento, il mondo è sull’orlo di un evento altrettanto grandioso. Stiamo parlando del massiccio sviluppo dei giacimenti di scisti bituminosi. Se prima gli esperti avevano previsto la fine imminente dell’era del petrolio, ora può durare indefinitamente. Pertanto, le conversazioni sull’energia alternativa diventano irrilevanti.

Tuttavia, le informazioni sugli aspetti economici dello sviluppo dei depositi di scisti bituminosi sono molto contraddittorie. Secondo la pubblicazione "Tuttavia", il petrolio di scisto prodotto negli Stati Uniti costa circa 15 dollari al barile. Allo stesso tempo, sembra abbastanza realistico ridurre ulteriormente della metà il costo del processo.

Anche il leader mondiale nella produzione del petrolio “classico”, l’Arabia Saudita, ha buone prospettive nel settore dello shale: qui il costo del barile è di soli 7 dollari. La Russia sta perdendo in questo senso. Nella Federazione Russa, il petrolio di scisto costerà circa 20 dollari.

Secondo la pubblicazione sopra citata, lo shale oil può essere prodotto in tutte le regioni del mondo. Ogni paese ha riserve significative. Tuttavia, l’attendibilità delle informazioni fornite è discutibile, poiché non esistono ancora informazioni sul costo specifico della produzione di shale oil.

L'analista G. Birg fornisce i dati opposti. A suo avviso, il costo di un barile di shale oil è di 70-90 dollari.

Secondo l'analista della Banca di Mosca D. Borisov, il costo della produzione di petrolio nel Golfo del Messico e in Guinea raggiunge gli 80 dollari. Questo è approssimativamente uguale al prezzo di mercato attuale.

G. Birg sostiene inoltre che i giacimenti di petrolio (scisto) sono distribuiti in modo non uniforme in tutto il pianeta. Più di due terzi del volume totale è concentrato negli Stati Uniti. La Russia rappresenta solo il 7%.

Per estrarre il prodotto in questione è necessario lavorare grandi volumi di roccia. Il processo di produzione dell'olio di scisto viene effettuato utilizzando il metodo di cava. Ciò danneggia gravemente la natura.

Secondo Birg, la complessità di un processo come la produzione di olio di scisto è compensata dalla prevalenza di questa sostanza sulla Terra.

Se assumiamo che le tecnologie di produzione del petrolio di scisto raggiungano un livello sufficiente, i prezzi mondiali del petrolio potrebbero semplicemente crollare. Ma finora non sono stati osservati cambiamenti fondamentali in questo settore.

Con le tecnologie esistenti, la produzione di shale oil può essere redditizia in alcuni casi, solo quando i prezzi del petrolio sono pari o superiori a 150 dollari al barile.

La Russia, secondo Birg, non sarà danneggiata dalla cosiddetta rivoluzione dello scisto. Il fatto è che questo Paese beneficia di entrambi gli scenari. Il segreto è semplice: gli alti prezzi del petrolio portano alti profitti, e una svolta nella produzione di prodotti di scisto aumenterà le esportazioni attraverso lo sviluppo dei giacimenti corrispondenti.

A questo proposito non sono così ottimista. Lo sviluppo della produzione di shale oil, a suo avviso, promette un crollo dei prezzi sul mercato petrolifero e un forte calo dei proventi delle esportazioni russe. È vero che non c’è motivo di temere questo nel prossimo futuro, poiché lo sviluppo dello shale rimane ancora problematico.

Conclusione

Le risorse minerarie - petrolio, gas e sostanze simili - sono di proprietà di ciascuno stato in cui vengono estratte. Puoi verificarlo leggendo l'articolo presentato sopra.

Il petrolio è un minerale importante. È di origine sedimentaria e viene estratto in tutto il mondo. Su di lei nel senso letterale della parola l’intera economia mondiale regge.

Produzione

Il petrolio viene estratto nei luoghi in cui i geologi ne scoprono i giacimenti. In tali luoghi vengono costruiti speciali impianti di produzione di petrolio. Possono essere non solo sulla terra, ma anche sull'acqua. Dopotutto, molto spesso vengono scoperti giacimenti di petrolio quando viene esaminata la piattaforma costiera.

È un combustibile fossile chiamato anche "oro nero", perché nessun paese sviluppato può esistere senza di essa. La Russia è uno dei principali fornitori di petrolio in tutto il mondo. Ci sono ricchi giacimenti in Siberia, negli Urali e nell'Estremo Oriente, nel Caucaso settentrionale, così come in alcune altre aree.

Ma le riserve più grandi sono state scoperte nei paesi arabi: Iran, Iraq, Arabia Saudita. La loro economia è quasi interamente basata sulla vendita di petrolio ad altri paesi del mondo. Perché “oro nero”?

Utilizzo

Appena estratto Il petrolio (greggio) di solito non viene utilizzato. Ma dalla sua lavorazione è possibile ottenere molti tipi di carburante, come benzina e kerosene. L'olio combustibile è ottenuto dal petrolio e da esso vengono ricavati plastica e altri materiali. Grazie a ciò, il movimento dei trasporti in tutto il pianeta non si ferma. Gli articoli più comuni sono realizzati anche con materiali a base di petrolio. Questi sono letteralmente tutti gli attributi della vita moderna, dalle borse e finestre di plastica alle custodie dei computer più recenti.

Diversi prodotti petroliferi sono realizzati utilizzando tecnologie diverse. Anche i loro prezzi sono diversi. Ad esempio, la benzina viene purificata dalle impurità e più è pura, più è costosa. Tuttavia, anche materie prime preziose come il petrolio hanno proprietà negative. La sua estrazione e lavorazione danneggiano l’ambiente. E quando il carburante, la plastica e altri materiali artificiali vengono bruciati, vengono rilasciate nell’atmosfera sostanze tossiche per tutti gli esseri viventi. Se una nave cisterna con un carico di petrolio a bordo precipita, diventa un disastro ambientale.

Riserve

Come l'olio estratto prima o poi finirà. Tra qualche decennio comincerà a esaurirsi e dovremo cercare nuovi tipi di carburante e produrre nuovi materiali. Ora sono già stati sviluppati e testati motori che non richiedono né benzina né cherosene.

Ma per ora si tratta solo di esperimenti. Pertanto, l’economia mondiale rimane interamente dipendente dal petrolio. Molte cose nel mondo costano in base a quanto costa un barile (l'unità di misura base è pari a 159 litri). La sfida per le persone è smettere di essere completamente dipendenti dal petrolio. Molti analisti ritengono che allora ci saranno molte meno guerre nel mondo e l’economia diventerà molto più stabile.

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