Beskrivning av olja som mineral. Egenskaper och typer av olja

Olja- en av representanterna för klassen av flytande mineraler (utöver det inkluderar det också artesiskt vatten). Den fick sitt namn från den persiska "oljan". Tillsammans med ozokerit och naturgas bildar en grupp mineraler som kallas petroliter.

VAD ÄR OLJA FRÅN FYSIK OCH KEMI

Det är en fet, oljig substans, vars färg och densitet varierar beroende på var den bryts. Den kan vara ljusgrön eller körsbärsröd, gul, brun, svart och i sällsynta fall färglös. Oljans flytbarhet varierar också mycket: en kommer att vara som vatten, den andra kommer att vara trögflytande. Men vad har så olika människor gemensamt? fysikaliska egenskaperämnen, så dessa är deras kemisk sammansättning, som alltid är en komplex blandning av kolväten. Föroreningar är ansvariga för andra egenskaper - svavel, kväve och andra föreningar, varav lukten främst beror på närvaron av aromatiska kolväten och svavelföreningar.

Namnet på huvudkomponenten i olja - "kolväten" - talar mycket om dess sammansättning. Dessa är ämnen som består av kol- och väteatomer, vars allmän formel skrivet som SkhNu. Den enklaste representanten för denna serie är metan CH4, som finns i vilken olja som helst.

Den elementära sammansättningen av genomsnittlig olja kan uttryckas i procent:

• 84% kol
• 14% väte
• 1-3 % svavel
• <1 % кислорода
• <1 % металлов
• <1 % солей

EGENSKAPER HOS OLJA OCH GAS

Olja och gas är vanligtvis resesällskap, det vill säga de finns tillsammans, men detta händer bara på ett djup av 1 till 6 kilometer. De flesta fälten är belägna inom detta område, och kombinationerna av olja och gas varierar. Om djupet är mindre än en kilometer, finns bara olja där, och över 6 kilometer - bara gas.

Den formation där olja finns kallas en reservoar. Vanligtvis är dessa porösa stenar, som kan liknas vid en fast svamp som samlar upp och håller kvar olja, gas och andra rörliga vätskor (till exempel vatten). En annan förutsättning för oljeackumulering är närvaron av ett locklager, vilket förhindrar ytterligare rörelse av vätskan, varför den fastnar. Geologer letar efter sådana fällor, som då kallas avlagringar, men det är inte ett helt korrekt namn. Eftersom olja eller gas har sitt ursprung mycket lägre, i lager under högt tryck. De kommer till de övre lagren eftersom de, eftersom de är lätta vätskor, tenderar uppåt. De är bokstavligen pressade till jordens yta.

VAR OCH NÄR OLJA HAR URSPRUNG

För att förstå mekanismen för oljebildning måste du resa tillbaka miljoner år. Enligt den biogena teorin (även känd som teorin om organiskt ursprung), från och med karbonperioden (350 miljoner år f.Kr.) och fram till mitten av paleogenen (50 miljoner år f.Kr.), blev många områden med grunt vatten platser där rester finns kvar. av organiskt material ackumulerat liv - döende mikroorganismer och alger föll till botten och bildade bottenlager av organiskt material. Mycket långsamt täcktes dessa lager av andra, oorganiska - sandavlagringar, till exempel, och sjönk lägre och lägre. Trycket ökade, täckskikten hårdnade och det fanns ingen syretillgång till det organiska materialet. I mörkret, under påverkan av tryck och temperatur, omvandlades resterna till enkla kolväten, av vilka några blev gasformiga, andra - flytande och fasta.

Så snart vätskorna fick möjlighet att fly från föräldraformationen rusade de uppåt tills de fastnade. Visserligen tog klättringen också mycket tid. I fällor fördelas vätskor vanligtvis enligt följande: gas i toppen, sedan olja och vatten längst ner. Detta beror på tätheten hos var och en av dem. Om vätskorna inte stötte på ett ogenomträngligt lager på vägen hamnade de på ytan, där de förstördes och skingrades. Naturlig olja sipprar upp till ytan uppträder vanligtvis som pölar av tjock malta och halvflytande asfalt, eller så tränger den igenom sand och bildar så kallad tjärsand.

OLJANS MÄNNISKA HISTORIA

Utsläppet av olja till ytan kunde inte undgå att locka den antika människans uppmärksamhet. Det finns praktiskt taget ingen information om de tidigaste stadierna av bekantskap, men under perioden med välutvecklad materialkultur användes olja i konstruktionen - detta bevisas av data från Irak, där bevis hittades för användning av olja för att skydda hus från fukt. I Egypten upptäckte man att olja var brandfarlig och användes för belysning. Dessutom har den funnit användning vid mumifiering och som tätningsmedel för båtar.

Även om oljan var sällsynt blev den en värdefull vara i forntida tider: babylonierna handlade med den i Mellanöstern. Man antar att det var denna handel som födde många städer och byar. Det är också möjligt att olja användes för att skapa ett av de berömda "världens underverk" - Babylons hängande trädgårdar. Där var den användbar som tätningsmedel som inte släppte igenom vatten.

Kineserna var de första som inte var nöjda med att källorna kom upp till ytan. Det var de som uppfann borrbrunnar med ihåliga bambustammar med en "borr" av metall i slutet. Först letade de efter salta källor för att utvinna salt, men sedan hittade de olja och gas. Med hjälp av den senare förångade de saltet - satte eld på det. Det finns inga uppgifter om användningen av olja i Kina vid den tiden.

Ett annat gammalt sätt att använda olja var att behandla hudsjukdomar. En liknande praxis bland invånarna på Absheron-halvön nämns i Marco Polos anteckningar.

Olja nämndes först i Ryssland först på 1400-talet. Historiker har hittat referenser till insamlingen av råolja vid floden Ukhta, där den bildade en film på vattenytan. Där samlades den in och användes för att göra medicin eller en ljuskälla - vanligtvis som impregnering för facklor.

Ett nytt användningsområde för olja hittades först på 1800-talet, när fotogenlampan uppfanns. Det utvecklades av den polske kemisten Ignatius Lukasiewicz. Det är möjligt att han också var uppfinnaren av en metod för att utvinna fotogen ur olja. Några år tidigare kom kanadensaren Abraham Gesner på ett sätt att producera fotogen från kol, men att få det från olja visade sig vara mer lönsamt.

Fotogen användes aktivt för belysning, så efterfrågan på det växte ständigt. Därför var det nödvändigt att lösa frågan om dess utvinning. Oljeindustrin började 1847 i Baku, där den första brunnen som producerade olja borrades. Snart fanns det så många brunnar att Baku fick smeknamnet Svarta staden.

Men de brunnarna borrades fortfarande för hand. Den första brunnen, borrad av en ångmaskin som drev en borrigg, dök upp i Ryssland 1864 i Kuban-regionen. Två år senare slutfördes den mekaniska borrningen av ytterligare en brunn på Kudakinskoyefältet.

I världen lades början till industriell oljeproduktion 1859 av Edwin Drake, som den 27 augusti i år borrade den första oljekällan i USA - den hade ett djup på 21,2 meter och låg i staden Titusville i Pennsylvania, där man tidigare, vid borrning av artesiska brunnar, ofta hittade olja.

Att borra oljekällor minskade kraftigt kostnaderna för oljeproduktion och ledde till att denna produkt snart blev den viktigaste för den moderna civilisationen. Detta markerade samtidigt början på utvecklingen av oljeindustrin.

OLJEAPPLIKATIONER

För närvarande använder vi inte längre ren olja. Men det finns många produkter av dess bearbetning, utan vilka vår värld är otänkbar. Efter den första destillationen erhålls fem typer av bränsle:

• flyg- och motorbensin
• fotogen
• raketbränsle
• dieselbränsle
• eldningsolja

Brännoljefraktionen är källan till en annan serie av ytterligare destillationsprodukter:

• bitumen
• paraffin
• oljor
• pannbränsle

Bitumenets vidare öde är att kombinera det med grus och sand för att producera asfalt. En annan oljeprodukt som också används för vägarbete är tjära, som är ett koncentrat av oljerester efter destillation. En annan rest, petroleumkoks, används vid tillverkning av ferrolegeringar och elektroder.

Den kemiska industrin använder enkla kolväten som råmaterial för reaktioner som ändrar föreningars formel. Resultatet är plast, gummi, tyger, konstgödsel, färgämnen, polyeten och polypropen, samt många hushållskemikalier.

Ett mineral som är en oljig vätska. Det är ett brandfarligt ämne och är ofta svart till färgen, även om färgen på olja varierar från område till område. Det kan vara brunt, körsbär, grönt, gult och till och med genomskinligt. Ur kemisk synvinkel är olja en komplex blandning av kolväten blandade med olika föreningar, såsom svavel, kväve och andra. Dess lukt kan också vara annorlunda, eftersom den beror på närvaron av aromatiska kolväten och svavelföreningar i dess sammansättning.

Kolväten, som utgör olja, är kemiska föreningar som består av kol (C) och väte (H) atomer. I allmänhet är kolväteformeln C x H y. Det enklaste kolvätet, metan, har en kolatom och fyra väteatomer, dess formel är CH 4 (den visas schematiskt till höger). Metan är ett lätt kolväte som alltid finns i olja.

Beroende på det kvantitativa förhållandet mellan de olika kolvätena som utgör oljan varierar dess egenskaper också. Olja kan vara genomskinlig och flytande som vatten. Och det kan vara svart och så trögflytande och inaktivt att det inte rinner ut ur kärlet, även om det vänds.

Ur kemisk synvinkel består vanlig (traditionell) olja av följande element:

• Kol – 84 %
• Väte - 14%
• Svavel – 1-3% (i form av sulfider, disulfider, svavelväte och själva svavel)
• Kväve – mindre än 1 %
• Syre - mindre än 1%
• Metaller – mindre än 1 % (järn, nickel, vanadin, koppar, krom, kobolt, molybden, etc.)
• Salter – mindre än 1 % (kalciumklorid, magnesiumklorid, natriumklorid, etc.)

Olja(och den medföljande kolvätegasen) ligger på djup från flera tiotals meter till 5-6 kilometer. Samtidigt finns bara gas på djup av 6 km och under, och endast olja finns på djup av 1 km och däröver. De flesta reservoarer finns på djup mellan 1 och 6 km, där olja och gas förekommer i olika kombinationer.

Oljan ligger i bergarter som kallas reservoarer. Reservoar- är en sten som kan innehålla vätskor, dvs. mobila ämnen (detta kan vara olja, gas, vatten). Enkelt uttryckt kan en reservoar ses som en mycket hård och tät svamp, vars porer innehåller olja.

URSPRUNG TILL OLJA

Oljebildning är en väldigt, väldigt lång process. Den går igenom flera stadier och tar enligt vissa uppskattningar 50-350 miljoner år.

Det mest beprövade och allmänt accepterade idag är teorin om organiskt ursprung för olja eller, som det också kallas, biogen teori. Enligt denna teori bildades olja från rester av mikroorganismer som levde för miljoner år sedan i stora vattenbassänger (främst i grunda vatten). När dessa mikroorganismer dog bildade de lager med hög halt av organiskt material i botten. Skikten, som gradvis sjunker djupare och djupare (låt mig påminna dig, processen tar miljontals år), påverkades av det ökande trycket från de övre lagren och stigande temperaturer. Som ett resultat av biokemiska processer som sker utan syre, omvandlades organiskt material till kolväten.

Några av de resulterande kolvätena var i gasform (det lättaste), några i flytande tillstånd (tyngre) och några i fast tillstånd. Följaktligen rörde sig en rörlig blandning av kolväten i gasformiga och flytande tillstånd, under påverkan av tryck, gradvis genom permeabla bergarter mot lägre tryck (vanligtvis uppåt). Rörelsen fortsatte tills de mötte ett tjockt lager av ogenomträngliga lager på sin väg och ytterligare rörelse var omöjlig. Detta är den så kallade fälla, bildad av reservoarskiktet och det ogenomträngliga kapstensskiktet som täcker det (figuren till höger). I denna fälla ackumulerades gradvis en blandning av kolväten och bildade det vi kallar oljefält. Som du kan se är insättningen faktiskt inte det födelseort. Det är mer troligt lokalitet. Men hur som helst, praxis med namngivning har redan utvecklats.

Eftersom densiteten av olja i allmänhet är mycket mindre än densiteten av vattnet som alltid finns i den (bevis på dess marina ursprung), rör sig oljan alltid uppåt och ackumuleras ovanför vattnet. Om det finns gas kommer den att vara högst upp, ovanför oljan.

I vissa områden nådde olja och kolvätegas, utan att stöta på en fälla på vägen, jordytan. Här exponerades de för olika ytfaktorer, vilket ledde till att de skingrades och förstördes.

OLJENS HISTORIA

Olja känd för människan sedan urminnes tider. Människor har länge märkt att den svarta vätskan sipprar från marken. Det finns bevis för att redan för 6 500 år sedan tillsatte människor som bodde i det moderna Iraks territorium olja till bygg- och cementeringsmaterial när de byggde hus för att skydda sina hem från fuktinträngning. De gamla egyptierna samlade in olja från vattenytan och använde den i konstruktion och för belysning. Olja användes också för att försegla båtar och som en del av ett mumifieringsmedel.

Under det antika Babylons tid förekom det en ganska intensiv handel med detta "svarta guld" i Mellanöstern. Vissa städer växte redan då bokstavligen upp på oljehandeln. Ett av världens sju underverk, berömt Hängande trädgårdar av ceramider(enligt en annan version - Babylons hängande trädgårdar), kunde inte heller klara sig utan användningen av olja som tätningsmaterial.

Inte överallt samlades olja bara från ytan. I Kina, för mer än 2000 år sedan, borrades små brunnar med hjälp av bambustammar med metallspets. Ursprungligen designades brunnarna för att producera saltvatten, från vilket salt utvanns. Men vid borrning till större djup utvanns olja och gas från brunnarna. Det är inte känt om olja har använts i det antika Kina, bara att gas sattes i brand för att förånga vatten och utvinna salt.

För cirka 750 år sedan nämner den berömde resenären Marco Polo, i sin beskrivning av sina resor till öst, användningen av olja av invånarna på Absheron-halvön som ett botemedel mot hudsjukdomar och bränsle för belysning.

Det första omnämnandet av olja i Ryssland går tillbaka till 1400-talet. Olja samlades upp från vattenytan på Ukhtafloden. Precis som andra folk användes den här som medicin och för husbehov.

Även om, som vi ser, olja har varit känd sedan urminnes tider, har den fått ganska begränsad användning. Oljans moderna historia börjar 1853, när den polske kemisten Ignatius Łukasiewicz uppfann en säker och lättanvänd fotogenlampa. Enligt vissa källor upptäckte han ett sätt att utvinna fotogen ur olja i industriell skala och grundade ett oljeraffinaderi 1856 i närheten av den polska staden Ulaszowice.

Redan 1846 kom den kanadensiska kemisten Abraham Gesner på hur man producerar fotogen från kol. Men oljan gjorde det möjligt att få billigare fotogen och i mycket större mängder. Den växande efterfrågan på fotogen, som används för belysning, skapade en efterfrågan på utgångsmaterialet. Detta var början på oljeindustrin.

Enligt vissa källor, den första i världen oljekälla borrades 1847 nära staden Baku vid Kaspiska havets stränder. Strax efter borrades så många oljekällor i Baku, då en del av det ryska imperiet, att det blev känt som Svarta staden.

Men 1864 anses vara födelsen av den ryska oljeindustrin. Hösten 1864, i Kuban-regionen, gjordes en övergång från den manuella metoden att borra oljekällor till den mekaniska stötstångsmetoden med en ångmotor som en borriggdrivning. Övergången till denna metod för att borra oljekällor bekräftade dess höga effektivitet den 3 februari 1866, när borrningen av brunn 1 vid Kudakinskyfältet avslutades och en ström av olja började rinna från den. Detta var det första oljeflödet i Ryssland och Kaukasus.

Startdatum för industri världens oljeproduktion, enligt de flesta källor, anses vara den 27 augusti 1859. Detta är dagen då den första oljekällan i USA, borrad av "överste" Edwin Drake, producerade ett inflöde av olja med en registrerad flödeshastighet. Denna 21,2 meter djupa brunn borrades av Drake i Titusville, Pennsylvania, där vattenborrning ofta åtföljdes av oljeshower.

Nyheten om upptäckten av en ny oljekälla genom att borra en brunn spred sig genom Titusville-området som en löpeld. Vid den tiden hade bearbetning, erfarenhet av fotogen och lämplig typ av lampa för belysning redan utvecklats. Att borra en oljekälla gjorde det möjligt att få ganska billig tillgång till de nödvändiga råvarorna och därmed lägga till det sista elementet till oljeindustrins födelse.

Abstrakt om ämnet

"Olja".

Olja är en oljig brandfarlig vätska, vanligtvis mörk till färgen med en speciell lukt. ; det är något lättare än vatten och löser sig inte i det.

Att olja huvudsakligen består av kolväten kan enkelt bekräftas av följande experiment. Låt oss lägga provröret med olja på elden efter att först ha fäst ett rör på det med hål för gasinlopp och gasutlopp. Vi fäster ytterligare ett provrör i änden av röret. Genom att värma ett provrör med olja kan du märka att det inte destilleras vid en viss temperatur, som enskilda ämnen, utan över ett brett temperaturområde. Först, med måttlig uppvärmning, destilleras övervägande ämnen med högre molekylvikt. Oljans sammansättning är heterogen. Vanligtvis innehåller de alla 3 typer av kolväten : paraffiner (vanligtvis normal struktur), cykloparaffiner (naftener) och aromater, även om förhållandena mellan dessa kolväten varierar. Till exempel är Mangyshlak-olja rik på mättade kolväten, i Baku-regionen är den rik på cykloparaffiner, och från ön Borneo är den rik på aromatiska kolväten.

Alla oljor separeras i fraktioner under enkel destillation :

1) Gasfraktion ( t kokar upp till 40 ° C ) innehåller raka och grenade alkaner upp till C 5 .

2) Bensin (bensin) ( t ° kokande 40-180 ° C) innehåller upp till 20% av den totala sammansättningen. Kolväten- C 6 -C 10 .

3) Fotogen ( t ° kokande 180-230 ° C) -innehåller kolväten C 11 -MED 12 Används främst som bränsle.

4) Lätt gasolja ( t ° 230-305 ° C ) - lätt dieselbränsle, innehåller C 13 -C 17 . Används som dieselbränsle.

5) Tung gasolja och lätt destillat. ( t ° kokande 305-405 ° MED). MED 18 -MED 25 .

6) Smörjoljor ( t ° kokande 405-515 ° C) . Innehåller kolväten C 26 -C 38 , Varav vaselin är den mest kända.

7) Återstoden efter destillering kallas asfalt eller tjära.

Förutom kolväten innehåller olja cirka 10 % svavel, kväve och syrehaltiga föreningar.

Det vanligaste bränslet idag är bensin. Det används som bränsle för bilar och flygplan med kolvmotorer. Det används även som lösningsmedel för oljor, gummi, för rengöring av tyger etc.

Nafta är ett bränsle för traktorer.

Fotogen är ett bränsle för traktorer, jetplan och raketer.

Gasolja används som bränsle för dieselmotorer.

Efter destillering av lätta produkter från olja återstår en viskös svart vätska - eldningsolja. Smörjoljor erhålls från det genom ytterligare destillation. : fordon, flyg, diesel etc. Utöver bearbetning till smörjoljor, utsätts eldningsolja för kemisk bearbetning till bensin, och används även som flytande bränsle i pannanläggningar. En blandning av fasta kolväten - paraffin - isoleras från vissa typer av olja. ; Genom att blanda fasta och flytande kolväten erhålls vaselin.

En av de viktigaste egenskaperna hos bensin är detonation. Detonation är explosiv förbränning av bensin. Paraffiner med normal struktur har minst motstånd mot detonation. Grenade kolväten, såväl som omättade och aromatiska kolväten, är mer resistenta mot detonation ; de möjliggör starkare komprimering av den brännbara blandningen och tillåter därför utformningen av mer kraftfulla motorer.

En oktanskola har utvecklats för att kvantitativt karakterisera bensinens detonationsmotstånd. Varje kolväte och varje typ av bensin kännetecknas av ett specifikt oktantal. Oktantalet för isooktan (2,2,4-trimetylpentan), som har hög detonationsbeständighet, tas till 100. Oktantalet för n-heptan, som är extremt lätt att detonera, tas till 0. Om de säger att bensin har ett oktantal på 76, det betyder att den tillåter samma cylinderkompression utan detonation som en blandning av 76 % isooktan och 24 % heptan.

Bensin som utvinns ur petroleum har relativt låga oktantal. Med hjälp av speciella bearbetningsmetoder erhålls bensin med högre oktantal.

Olja är ett av världens viktigaste mineral (kolvätebränslen). Dessa är råvaror för produktion av bränslen, smörjmedel och andra material. På grund av sin karakteristiska mörka färg och enorma betydelse för den globala ekonomin, får olja (ett mineral) smeknamnet svart guld.

Allmän information

Detta ämne bildas tillsammans med gasformiga kolväten på ett visst djup (främst från 1,2 till 2 km).

Det maximala antalet oljefyndigheter ligger på ett djup av 1 till 3 km. Nära jordens yta blir detta ämne tjock malta, halvfast asfalt och andra material (till exempel tjärsand).

När det gäller dess ursprungliga ursprung och kemiska sammansättning liknar olja, vars foto presenteras i artikeln, naturliga brandfarliga gaser, såväl som ozokerit och asfalt. Ibland kombineras alla dessa fossila bränslen under ett namn - petroliter. De tillhör också en bredare grupp - caustobioliter. De är brandfarliga mineraler av biogen natur.

Denna grupp inkluderar även sådana mineraler som torv, skiffer, hårt och brunt kol och antracit. Baserat på deras förmåga att lösas i organiska vätskor (kloroform, koldisulfid, alkohol-bensenblandningar) klassificeras olja, liksom andra petroliter, samt ämnen som extraheras med dessa lösningsmedel från torv, kol eller deras bearbetade produkter som bitumen. .

Användande

För närvarande kommer 48% av den energi som förbrukas på planeten från olja (ett mineral). Detta är ett bevisat faktum.

Petroleum (mineraltillgång) är källan till många kemikalier som används i olika industrier vid produktion av bränslen, smörjmedel, polymerfibrer, färgämnen, lösningsmedel och andra material.

Ökningen av oljekonsumtionen har lett till högre priser och en gradvis utarmning av mineraltillgångar. Detta får oss att fundera på att byta till alternativa energikällor.

Beskrivning av fysikaliska egenskaper

Olja är en vätska från ljusbrun till mörkbrun (nästan svart) i färgen. Ibland hittas smaragdgröna exemplar. Den molekylära medelmassan för olja varierar från 220 till 300 g/mol. Ibland varierar denna parameter från 450 till 470 g/mol. Dess densitetsindikator bestäms i området 0,65-1,05 (oftast 0,82-0,95) g/cm³. I detta avseende är olja indelad i flera typer. Nämligen:

• Lätt. Densitet - mindre än 0,83 g/cm³.
• Genomsnitt. Densitetsindikatorn är i detta fall i området från 0,831 till 0,860 g/cm³.
• Tung. Densitet - över 0,860 g/cm³.

Detta ämne innehåller ett betydande antal olika organiska ämnen. Som ett resultat kännetecknas naturlig olja inte av sin egen kokpunkt, utan av den initiala nivån av denna indikator för flytande kolväten. Oftast är det >28 °C, och ibland ≥100 °C (när det gäller tjockolja).

Viskositeten för detta ämne varierar inom betydande gränser (från 1,98 till 265,9 mm²/s). Detta bestäms av oljefraktionernas sammansättning och dess temperatur. Ju högre temperatur och antalet lätta fraktioner, desto lägre är oljans viskositet. Detta beror också på förekomsten av hartsartade ämnen av asfaltentyp. Det vill säga, ju fler det finns, desto högre viskositet har oljan.

Den specifika värmekapaciteten för detta ämne är 1,7-2,1 kJ/(kg∙K). Parametern för förbränningsvärme är relativt låg - från 43,7 till 46,2 MJ/kg. Oljans dielektriska konstant är från 2 till 2,5, och dess elektriska ledningsförmåga är från 2∙10-10 till 0,3∙10−18 Ohm-1∙cm-1.

Oljan, vars bilder presenteras i artikeln, blossar upp vid temperaturer från -35 till +120 °C. Detta beror på dess fraktionella sammansättning och innehållet av lösta gaser.

Olja (bränsle) under vanliga förhållanden löser sig inte i vatten. Det kan emellertid bilda stabila emulsioner med vätska. Olja löses upp av vissa ämnen. Detta görs med hjälp av organiska lösningsmedel. För att separera vatten och salter från olja utförs vissa åtgärder. De är mycket betydelsefulla i den tekniska processen. Detta är avsaltning och uttorkning.

Beskrivning av kemisk sammansättning

När man diskuterar detta ämne bör alla egenskaper hos ämnet i fråga beaktas. Dessa är de allmänna, kolväten och elementära sammansättningarna av olja. Låt oss sedan titta på var och en av dem mer i detalj.

Allmän sammansättning

Olja är en blandning av cirka 1000 ämnen av olika karaktär. Huvudkomponenterna är följande:

• Kolväten är flytande. Detta är 80-90 viktprocent.
• Organiska heteroatomiska föreningar (4-5%). Av dessa är de dominerande svavel, syre och kväve.
• Metallorganiska föreningar (främst nickel och vanadin).
• Lösta gaser av kolvätetyp (C1-C4, från tiondelar till 4 procent).
• Vatten (från spår till 10%).
• Mineral salt. Mest klorider. 0,1-4000 mg/l och över.
• Lösningar av salter, organiska syror och mekaniska föroreningar (partiklar av lera, kalksten, sand).

Kolvätesammansättning

I grund och botten innehåller olja paraffin (vanligtvis 30-35, sällan 40-50% av den totala volymen) och nafteniska (25-75%) föreningar. Aromatiska föreningar är närvarande i mindre utsträckning. De upptar 10-20% och mindre ofta - 35%. Detta påverkar kvaliteten på oljan. Ämnet i fråga inkluderar även föreningar med blandad eller hybridstruktur. Till exempel naftenoaromatisk och paraffin.

Heteroatomiska komponenter och beskrivning av oljans elementära sammansättning

Tillsammans med kolväten innehåller produkten ämnen med föroreningsatomer (merkaptaner, di- och monosulfider, tiofaner och tiofener, samt polycykliska och liknande). De påverkar avsevärt kvaliteten på oljan.

Olja innehåller även ämnen som innehåller kväve. Dessa är huvudsakligen homologer av indol, pyridin, kinolin, pyrrol, karbazol och porfyrit. De är koncentrerade mestadels i rester och tunga fraktioner.

Oljans sammansättning inkluderar syrehaltiga ämnen (hartsaktig asfalten, fenoler och andra ämnen). De finns vanligtvis i fraktioner av högkokande typ.

Totalt hittades över 50 grundämnen i olja. Tillsammans med de nämnda ämnena innehåller denna produkt V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (från spår till 2∙10-2%) och så vidare. Innehållet av dessa föroreningar och föreningar i råvaror från olika fyndigheter varierar kraftigt. Som ett resultat kan vi bara prata om den genomsnittliga petroleumkemiska sammansättningen villkorligt.

Hur klassificeras detta ämne efter dess kolvätesammansättning?

I detta avseende finns det vissa kriterier. Oljetyperna delas in i klassen kolväten. Det bör inte vara mer än 50 %. Om en av klasserna av kolväten är minst 25%, särskiljs blandade typer av olja - naftenisk-metan, metan-naftenisk, naftenisk-aromatisk, aromatisk-naftenisk, metan-aromatisk och aromatisk-metan. De innehåller mer än 25 % av den första komponenten och mer än 50 % av den andra.

Råolja används inte. Det bearbetas för att erhålla tekniskt värdefulla produkter (främst motorbränsle, råvaror för den kemiska industrin, lösningsmedel).

Produktforskningsmetoder

Kvaliteten på det angivna ämnet bedöms för att korrekt välja de mest rationella systemen för dess bearbetning. Detta görs med hjälp av en uppsättning metoder: kemiska, fysikaliska och speciella.

Allmänna egenskaper hos olja - viskositet, densitet, flytpunkt och andra fysikalisk-kemiska parametrar, såväl som sammansättningen av lösta gaser och andelen hartser, paraffiner och hartsartade asfaltenämnen.

Huvudprincipen för en stegvis studie av olja handlar om att kombinera metoder för att separera den i vissa komponenter med en konsekvent förenkling av sammansättningen av vissa fraktioner. De analyseras sedan med alla möjliga fysikaliska och kemiska metoder. De vanligaste metoderna för att bestämma petroleums primära fraktionella sammansättning är olika typer av destillation (destillation) och rektifiering.

Enligt resultaten av urvalet för smala (kokande i området 10-20 °C) och breda (50-100 °C) fraktioner konstrueras en kurva (ITC) för de verkliga koktemperaturerna för ett givet ämne. Därefter bestäms det potentiella innehållet av enskilda grundämnen, petroleumprodukter och deras komponenter (fotogengasolja, bensin, oljedestillat, diesel, såväl som tjäror och eldningsoljor), kolvätesammansättning, såväl som andra råvaror och fysikalisk-kemiska egenskaper.

Destillation utförs med användning av konventionella destillationsapparater. De är utrustade med destillationskolonner. I detta fall motsvarar skärkapaciteten 20-22 bitar av teoretiska plåtar.

Fraktionerna som isolerades som ett resultat av destillation delas upp ytterligare i komponenter. Sedan, med hjälp av en mängd olika metoder, bestäms deras innehåll och deras egenskaper fastställs. Enligt metoderna för att uttrycka petroleumsammansättningen och fraktionerna särskiljs dess grupp-, individuella, strukturella grupp- och elementaranalyser.

Vid gruppanalys bestäms innehållet av nafteniska, paraffin, blandade och aromatiska kolväten separat.

I strukturell gruppanalys bestäms kolvätesammansättningen av petroleumfraktioner i form av medelhalten av nafteniska, aromatiska och andra cykliska strukturer, såväl som kedjor av paraffinelement. I det här fallet utförs ytterligare en åtgärd - beräkningen av den relativa mängden kolväten i naftener, paraffiner och arener.

Den personliga kolvätesammansättningen bestäms uteslutande för bensin och gasfraktioner. I elementaranalys uttrycks petroleumsammansättningen av mängden (i procent) av C, O, S, H, N och spårämnen.

Huvudmetoden för att separera aromatiska kolväten från naften- och paraffinkolväten och separera arener till poly- och monocykliska är vätskeadsorptionskromatografi. Typiskt är absorbatorn i detta fall ett visst element - en dubbel sorbent.

Sammansättningen av kolvätepetroleum-flerkomponentblandningar av ett brett och smalt område dechiffreras vanligtvis med hjälp av en kombination av kromatografiska (i vätske- eller gasfas), adsorption och andra separationsmetoder med spektrala och masspektrometriska forskningsmetoder.

Eftersom det finns trender i världen att ytterligare fördjupa en sådan process som oljeutveckling, blir dess detaljerade analys (särskilt högkokande fraktioner och restprodukter - tjära och eldningsoljor) väsentlig.

Huvudsaklig i Ryssland

Det finns betydande mängder av fyndigheter av detta ämne på Ryska federationens territorium. Olja (mineraltillgång) är Rysslands nationella rikedom. Det är en av de viktigaste exportprodukterna. Oljeproduktion och raffinering är en källa till betydande skatteintäkter för den ryska budgeten.

Oljeutveckling i industriell skala började i slutet av 1800-talet. För närvarande har Ryssland stora operativa oljeproduktionsområden. De finns i olika regioner i landet.

Skifferolja i USA

På senare år har det skett allvarliga förändringar på marknaden för kolvätebränslen. Upptäckten och utvecklingen av teknologier för dess utvinning på kort tid gjorde USA till en av de största tillverkarna av detta ämne. Detta fenomen har beskrivits av experter som "skifferrevolutionen". För tillfället står världen på gränsen till en lika storslagen händelse. Vi talar om den massiva utvecklingen av oljeskifferfyndigheter. Om tidigare experter förutspådde det nära förestående slutet på oljeeran, nu kan den vara på obestämd tid. Därmed blir samtal om alternativ energi irrelevanta.

Information om de ekonomiska aspekterna av att utveckla oljeskifferfyndigheter är dock mycket motsägelsefulla. Enligt publikationen "However" kostar producerad skifferolja i USA cirka 15 dollar per fat. Samtidigt verkar det ganska realistiskt att ytterligare halvera kostnaden för processen.

Världsledaren inom produktion av "klassisk" olja, Saudiarabien, har också goda utsikter inom skifferindustrin: kostnaden för ett fat här är bara 7 dollar. Ryssland förlorar i detta avseende. I Ryska federationen kommer skifferolja att kosta cirka 20 dollar.

Enligt den tidigare nämnda publikationen kan skifferolja produceras i alla världens regioner. Varje land har betydande reserver. Tillförlitligheten hos den lämnade informationen väcker dock tvivel, eftersom det ännu inte finns någon information om de specifika kostnaderna för produktion av skifferolja.

Analytikern G. Birg ger motsatt data. Enligt hans åsikt är kostnaden för ett fat skifferolja 70-90 dollar.

Enligt Bank of Moscow-analytiker D. Borisov når kostnaden för oljeproduktion i Mexikanska golfen och Guinea 80 dollar. Detta är ungefär lika med det aktuella marknadspriset.

G. Birg hävdar också att oljeavlagringar (skiffer) är ojämnt fördelade över planeten. Mer än två tredjedelar av den totala volymen är koncentrerad till USA. Ryssland står för endast 7 procent.

För att utvinna produkten i fråga måste stora volymer berg bearbetas. Processen för produktion av skifferolja utförs med stenbrottsmetoden. Detta skadar naturen allvarligt.

Enligt Birg kompenseras komplexiteten i en sådan process som produktion av skifferolja av förekomsten av detta ämne på jorden.

Om vi ​​antar att tekniken för produktion av skifferolja når en tillräcklig nivå, kan världsmarknadspriserna för olja helt enkelt kollapsa. Men hittills har inga grundläggande förändringar observerats på detta område.

Med befintlig teknik kan produktion av skifferolja vara lönsam i ett visst fall – bara när oljepriset är 150 dollar per fat eller högre.

Ryssland kommer enligt Birg inte att ta skada av den så kallade skifferrevolutionen. Faktum är att detta land drar nytta av båda scenarierna. Hemligheten är enkel: höga oljepriser ger höga vinster, och ett genombrott i produktionen av skifferprodukter kommer att öka exporten genom utveckling av motsvarande fyndigheter.

I detta avseende är jag inte så optimistisk. Utvecklingen av produktionen av skifferolja lovar enligt hans åsikt en kollaps i priserna på oljemarknaden och ett kraftigt fall i Rysslands exportintäkter. Det är sant att det inte finns någon anledning att vara rädd för detta inom en snar framtid, eftersom skifferutvecklingen fortfarande är problematisk.

Slutsats

Mineraltillgångar - olja, gas och liknande ämnen - tillhör varje stat där de bryts. Du kan verifiera detta genom att läsa artikeln som presenteras ovan.

Olja är ett viktigt mineral. Det är av sedimentärt ursprung och bryts över hela världen. På henne i ordets bokstavliga bemärkelse hela världsekonomin håller i sig.

Produktion

Olja utvinns på de platser där geologer upptäcker dess avlagringar. På sådana platser byggs särskilda oljeproduktionsanläggningar. Det kan de vara inte bara på land utan även på vatten. När allt kommer omkring upptäcks mycket ofta oljeavlagringar när kusthyllan undersöks.

Det är ett fossilt bränsle även kallat "svart guld", eftersom inget utvecklat land kan existera utan det. Ryssland är en av de största leverantörerna av olja i hela världen. Det finns rika fyndigheter i Sibirien, Ural och Fjärran Östern, Norra Kaukasus, liksom på vissa andra områden.

Men de största reserverna upptäcktes i arabiska länder: Iran, Irak, Saudiarabien. Deras ekonomi bygger nästan helt på det faktum att de säljer olja till andra länder i världen. Varför "svart guld"?

Användande

Bara minerade (rå)olja används vanligtvis inte. Men dess bearbetning gör det möjligt att få många typer av bränsle, såsom bensin och fotogen. Brännolja erhålls från olja, och plast och andra material tillverkas av den. Tack vare detta stannar inte transportrörelsen över hela planeten. De vanligaste föremålen är också gjorda av petroleumbaserade material. Det här är bokstavligen alla attributen i det moderna livet, från väskor och plastfönster till fodral för de senaste datorerna.

Olika petroleumprodukter tillverkas med olika tekniker. Deras priser är också olika. Till exempel renas bensin från föroreningar, och ju renare det är, desto dyrare är det. Men så värdefulla råvaror som olja har också negativa egenskaper. Dess utvinning och bearbetning skadar miljön. Och när bränsle, plast och andra konstgjorda material förbränns släpps ämnen som är giftiga för allt levande ut i atmosfären. Om ett tankfartyg med en last olja ombord kraschar blir det en miljökatastrof.

Reserver

Som extraherad olja förr eller senare tar det slut. Om några decennier börjar det ta slut, och vi måste leta efter nya typer av bränsle och producera nya material. Nu har det redan utvecklats och testats motorer som inte kräver vare sig bensin eller fotogen.

Men för tillfället är allt detta bara experiment. Därför är världsekonomin fortfarande helt beroende av olja. Många saker i världen kostar baserat på hur mycket ett fat kostar (den grundläggande måttenheten är lika med 159 liter). Utmaningen för människor är att sluta vara helt beroende av olja. Många analytiker tror att då kommer det att bli mycket färre krig i världen, och ekonomin kommer att bli mycket mer stabil.

Om detta meddelande var användbart för dig skulle jag vara glad att se dig