الزيت معدن. رواسب النفط. انتاج البترول

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-17 18:39

يعتبر النفط من أهم المعادن في العالم (الوقود الهيدروكربوني). إنها مادة خام لإنتاج الوقود وزيوت التشحيم والمواد الأخرى. بسبب لونه الغامق المميز وأهميته الكبيرة للاقتصاد العالمي ، يلقب النفط (معدن) بالذهب الأسود.

معلومات عامة

تتشكل المادة المحددة مع الهيدروكربونات الغازية على عمق معين (بشكل رئيسي من 1 ، 2 إلى 2 كم).

الحد الأقصى لعدد الرواسب النفطية يقع على عمق 1 إلى 3 كم. بالقرب من سطح الأرض ، تصبح هذه المادة سميكة مالطا وإسفلتًا شبه صلب ومواد أخرى (على سبيل المثال ، رمل القطران).

من حيث أصالة الأصل والتركيب الكيميائي ، فإن الزيت ، الذي يتم عرض صورته في المقالة ، يشبه الغازات الطبيعية القابلة للاحتراق ، وكذلك الأوزوسيريت والأسفلت. في بعض الأحيان يتم الجمع بين كل أنواع الوقود الأحفوري هذه تحت اسم واحد - البترول. يشار إليهم أيضًا إلى مجموعة أوسع - caustobioliths. إنها معادن حيوية المنشأ قابلة للاشتعال.

تشمل هذه المجموعة أيضًا حفريات مثل الجفت ، والأردواز ، والفحم الأسود والبني ،أنثراسايت. وفقًا للقدرة على الذوبان في سوائل من النوع العضوي (الكلوروفورم ، وثاني كبريتيد الكربون ، ومزيج الكحول والبنزين) ، يُشار إلى الزيت ، مثل البتروليتات الأخرى ، وكذلك المواد التي يتم استخلاصها مع هذه المذيبات من الخث أو الفحم أو منتجاتها إلى البيتومين.

استخدم

حاليًا ، 48٪ من الطاقة المستهلكة على الكوكب تأتي من النفط (المعدني). هذه حقيقة مثبتة.

الزيت (المعدني) هو مصدر للعديد من المواد الكيميائية المستخدمة في الصناعات المختلفة في إنتاج الوقود وزيوت التشحيم وألياف البوليمر والأصباغ والمذيبات وغيرها من المواد.

أدى النمو في استهلاك النفط إلى ارتفاع أسعاره واستنزاف الموارد المعدنية بشكل تدريجي. هذا يجعلنا نفكر في التحول إلى مصادر الطاقة البديلة.

وصف الخصائص الفيزيائية

الزيت سائل بني فاتح إلى بني غامق (أسود تقريبا). في بعض الأحيان توجد عينات الزمرد الأخضر. يتراوح الوزن الجزيئي للزيت من 220 إلى 300 جم / مول. في بعض الأحيان تتراوح هذه المعلمة من 450 إلى 470 جم / مول. يتم تحديد مؤشر كثافته في المنطقة من 0.65-1.05 (بشكل رئيسي 0.82-0.95) جم / سم مكعب. في هذا الصدد ، ينقسم الزيت إلى عدة أنواع. وهي:

• سهل. كثافة أقل من 0.83 جم / سم مكعب
• متوسط. مؤشر الكثافة في هذه الحالة يقع في المنطقة من 0.831 إلى 0.860 جم / سم مكعب.
• ثقيل. الكثافة - أكثر من 0.860 جم / سم مكعب

هذاتحتوي المادة على عدد كبير من المواد العضوية المختلفة. نتيجة لذلك ، لا يتميز الزيت الطبيعي بنقطة الغليان الخاصة به ، ولكن بالمستوى الأولي لهذا المؤشر للهيدروكربونات السائلة. بشكل أساسي تبلغ درجة الحرارة >28 درجة مئوية ، وأحيانًا 100 درجة مئوية (في حالة الزيت الثقيل).

تختلف لزوجة هذه المادة بشكل كبير (من 1.98 إلى 265.9 مم² / ثانية). يتم تحديد ذلك من خلال تكوين كسور الزيت ودرجة حرارته. كلما زادت درجة الحرارة وعدد كسور الضوء ، انخفضت لزوجة الزيت. هذا يرجع أيضًا إلى وجود مواد من نوع الإسفلت الراتنجي. أي كلما زاد عددهم كلما زادت لزوجة الزيت

السعة الحرارية النوعية لهذه المادة هي 1.7-2.1 kJ / (kg ∙ K). معلمة الحرارة النوعية للاحتراق منخفضة نسبيًا - من 43.7 إلى 46.2 ميجا جول / كجم. يتراوح ثابت العزل الكهربائي للزيت من 2 إلى 2.5 ، وموصليته الكهربائية من 2 10-10 إلى 0.3 10−18 أوم -1 ∙ سم -1.

النفط ، الصورة المعروضة في المقال ، هو سائل قابل للاشتعال. يومض في درجات حرارة من -35 إلى +120 درجة مئوية. يعتمد على تركيبته الجزئية ومحتوى الغازات المذابة.

الزيت (الوقود) في الظروف العادية لا يذوب في الماء. ومع ذلك ، فهي قادرة على تكوين مستحلبات مستقرة مع السائل. يتم إذابة الزيت بواسطة مواد معينة. يتم ذلك باستخدام المذيبات العضوية. من أجل فصل الماء والملح عن الزيت ، يتم تنفيذ بعض الإجراءات. هم مهمون جدا في العملية التكنولوجية. هذه تحليه وتجفاف

وصف التركيب الكيميائي

عند الكشف عن هذا الموضوع ، يجب مراعاة جميع ميزات المادة المعنية. هذه هي التركيبات العامة والهيدروكربونية والعنصرية للزيت. بعد ذلك ، ضع في اعتبارك كل واحد منهم بمزيد من التفصيل.

مجموع الفريق

الزيت الأحفوري الطبيعي هو مزيج من حوالي 1000 مادة ذات طبيعة مختلفة. المكونات الرئيسية هي كما يلي:

• الهيدروكربونات السائلة. 80-90٪ بالوزن
• المركبات العضوية غير المتجانسة (4-5٪). من بين هؤلاء ، يسود الكبريت والأكسجين والنيتروجين.
• المركبات العضوية الفلزية (خاصة النيكل والفاناديوم).
• غازات الهيدروكربون المذابة (C1-C4 ، أعشار إلى 4 بالمائة).
• ماء (من آثار إلى 10٪).
• أملاح معدنية. في الغالب كلوريدات. 0.1-4000 ملجم / لتر وما فوق.
• محاليل الأملاح والأحماض العضوية والشوائب الميكانيكية (جزيئات الطين والحجر الجيري والرمل).

تكوين الهيدروكربون

يحتوي الزيت في الغالب على بارافين (عادة 30-35 ، نادرًا - 40-50٪ من الحجم الكلي) ومركبات نافثينية (25-75٪). المركبات العطرية موجودة بدرجة أقل. يشغلون 10-20٪ ، وأقل - 35٪. هذا يؤثر على جودة الزيت. أيضًا ، تشتمل المادة قيد الدراسة على مركبات ذات بنية مختلطة أو هجينة. على سبيل المثال ، naphtheno-aromatic and paraffin.

المكونات غير المتجانسة ووصف التركيب الأولي للزيت

يحتوي المنتج مع الهيدروكربونات على مواد ذات ذرات شائبة(مركابتان ، ثنائي وأحادي الكبريتيد ، ثيوفان وثيوفين ، وكذلك متعدد الحلقات وما شابه). تؤثر بشكل كبير على جودة الزيت.

يحتوي الزيت أيضًا على مواد تحتوي على النيتروجين. هذه متجانسات بشكل أساسي للإندول ، البيريدين ، الكينولين ، البيرول ، الكاربازول ، البورفيريت. تتركز في الغالب في المخلفات والكسور الثقيلة.

تشتمل تركيبة الزيت على المواد المحتوية على الأكسجين (أحماض النفثينيك ، وأحماض القطران الإسفلتية ، والفينولات ومواد أخرى). توجد عادة في كسور عالية الغليان

في المجموع ، تم العثور على أكثر من 50 عنصرًا في الزيت. إلى جانب المواد المذكورة ، يوجد V (10-5 - 10-2٪) ، Ni (10-4-10-3٪) ، Cl (من آثار إلى 2 10-2٪) وما إلى ذلك في هذا المنتج. يختلف محتوى هذه الشوائب والمركبات في المواد الخام لمختلف الرواسب بشكل كبير. نتيجة لذلك ، من المشروط فقط الحديث عن متوسط التركيب الكيميائي للزيت.

كيف يتم تصنيف المادة المحددة وفقًا لتكوين الهيدروكربونات؟

هناك معايير معينة في هذه الخطة. أنواع النفط منفصلة حسب فئة الهيدروكربونات. يجب ألا تزيد عن 50٪. إذا كانت إحدى فئات الهيدروكربونات لا تقل عن 25٪ ، فسيتم تمييز الأنواع المختلطة من النفط - النفثين - الميثان ، الميثان - النفثينيك ، النفثين العطري ، النفثين العطري ، الميثان - العطري ، والميثان العطري. تحتوي على أكثر من 25٪ من المكون الأول ، وأكثر من 50٪ من الثاني.

النفط الخام لا ينطبق. للحصول على منتجات ذات قيمة تقنية (وقود المحرك بشكل أساسي والمواد الخام لـصناعة كيميائية ، مذيبات) معاد تدويرها

طرق البحث عن المنتج

يتم تقييم جودة المادة المحددة من أجل التحديد الصحيح للمخططات الأكثر منطقية لمعالجتها. يتم ذلك باستخدام مجموعة من الطرق: الكيميائية والفيزيائية والخاصة.

الخصائص العامة للزيت - اللزوجة ، والكثافة ، ونقطة الصب وغيرها من المعايير الفيزيائية والكيميائية ، وكذلك تكوين الغازات المذابة ونسبة القطران والبارافينات الصلبة ومواد القطران الإسفلتية.

المبدأ الأساسي لدراسة الزيت على مراحل هو الجمع بين طرق فصله إلى مكونات معينة مع التبسيط الناتج عن تكوين بعض الكسور. ثم يتم تحليلها بواسطة طرق فيزيائية كيميائية مختلفة. الطرق الأكثر شيوعًا لتحديد تركيبة الزيت الجزئي الأولية هي أنواع مختلفة من التقطير (التقطير) والتصحيح.

وفقًا لنتائج اختيار الكسور الضيقة (الغليان بعيدًا في منطقة 10-20 درجة مئوية) والعريضة (50-100 درجة مئوية) ، منحنى (ITC) لنقاط الغليان الحقيقية لـ مادة معينة مبنية. بعد ذلك ، محتوى العناصر الفردية والمنتجات البترولية ومكوناتها (زيت غاز الكيروسين ، والبنزين ، ومقطرات الزيت ، والديزل ، وكذلك القطران وزيوت الوقود) ، والتركيب الهيدروكربوني ، بالإضافة إلى الخصائص التجارية والفيزيائية والكيميائية الأخرى هي

يتم التقطير على جهاز التقطير التقليدي. إنها مجهزة بأعمدة التقطير. في هذه الحالةقدرة الفصل تتوافق مع 20-22 قطعة من اللوحات النظرية.

الكسور التي تم عزلها نتيجة التقطير مقسمة كذلك إلى مكونات. وبعد ذلك ، باستخدام مجموعة متنوعة من الأساليب ، يتم تحديد محتواها وإنشاء الخصائص. وفقًا لطرق التعبير عن تركيبة الزيت والكسور ، يتم تمييز التحليلات الجماعية والفردية والمجموعة الهيكلية والعنصرية.

في التحليل الجماعي ، يتم تحديد محتوى الهيدروكربونات النفثينية والبارافينية والمختلطة والعطرية بشكل منفصل.

في تحليل المجموعة الهيكلية ، يتم تحديد التركيب الهيدروكربوني لأجزاء الزيت على أنه متوسط محتوى الهياكل النفثينية والعطرية وغيرها من الهياكل الحلقية فيها ، وكذلك سلاسل عناصر البارافين. في هذه الحالة ، يتم تنفيذ إجراء آخر - حساب الكمية النسبية للهيدروكربون في النفثينات والبارافينات والأرينات.

يتم تحديد التركيبة الهيدروكربونية الشخصية حصريًا لأجزاء البنزين والغاز. في التحليل الأولي ، يتم التعبير عن تركيبة الزيت بالمقدار (بالنسبة المئوية) من C ، O ، S ، H ، N والعناصر النزرة.

الطريقة الرئيسية لفصل الهيدروكربونات العطرية عن الهيدروكربونات النافثينية والبارافينية وفصل الأرينات إلى جزيئات متعددة وحلقة واحدة هي كروماتوجرافيا الامتصاص السائل. عادة ، في هذه الحالة ، يعمل عنصر معين كممتص - مادة ماصة مزدوجة.

عادة ما يتم فك تشفير تركيبة خليط الزيت الهيدروكربوني متعدد المكونات ذات النطاق الواسع والضيق باستخدام توليفةكروماتوغرافيا (في الطور السائل أو الغازي) ، الامتزاز وطرق الفصل الأخرى مع طرق البحث الطيفي والكتلي.

نظرًا لوجود اتجاهات في العالم لزيادة تعميق مثل هذه العملية مثل تطوير الزيت ، يصبح تحليلها التفصيلي ضروريًا (خاصةً الأجزاء عالية الغليان والمنتجات المتبقية - القطران وزيوت الوقود).

حقول النفط الرئيسية في روسيا

هناك كمية كبيرة من الودائع من هذه المادة على أراضي الاتحاد الروسي. النفط (المعدني) هو الثروة الوطنية لروسيا. إنه أحد منتجات التصدير الرئيسية. يعتبر إنتاج النفط وتكريره مصدر إيرادات ضريبية كبيرة للميزانية الروسية.

بدأ تطوير النفط على نطاق صناعي في نهاية القرن التاسع عشر. حاليًا ، توجد مناطق إنتاج نفط كبيرة تعمل في روسيا. تقع في مناطق مختلفة من البلاد.

الاسم حقول	تاريخ الافتتاح	قابل للاسترجاع مخزون	مناطق إنتاج النفط
عظيم	2013	300 mln t	منطقة استراخان
ساموتلور	1965	2.7 مليار طن	خانتي مانسي أوكروغ
روماشكينسكو	1948	2.3 مليار طن	جمهورية تتارستان
Priobskoe	1982ز	2.7 مليار طن	خانتي مانسي أوكروغ
ارلانيان	1966	500 mln t	جمهورية باشكورتوستان
Lyantorskoe	1965	2 مليار طن	خانتي مانسي أوكروغ
فانكورسك	1988	490 mln t	إقليم كراسنويارسك
فيدوروفسكوي	1971	1.5 مليار طن	خانتي مانسي أوكروغ
الروسية	1968	410 mln t	أوكروغ يامالو-نينيتس المستقل
ماموث	1965	1 مليار طن	خانتي مانسي أوكروغ
Tuymazinskoe	1937	300 mln t	جمهورية باشكورتوستان

الزيت الصخري الأمريكي

حدثت تغييرات خطيرة في سوق الوقود الهيدروكربوني في السنوات الأخيرة. إن اكتشاف الغاز الصخري وتطوير تقنيات استخراجه في وقت قصير جعل الولايات المتحدة واحدة من المنتجين الرئيسيين لهذه المادة. وقد وصف الخبراء هذه الظاهرة بـ "ثورة النفط الصخري". في الوقت الحالي ، يقف العالم على وشك حدث عظيم بنفس القدر. نحن نتحدث عن التطوير الشامل لرواسب الصخر الزيتي. إذا توقع الخبراء في وقت سابق نهاية وشيكة لعصر النفط ، فيمكن أن يستمر الآن إلى أجل غير مسمى. وهكذا يصبح الحديث عن الطاقة البديلة غير ذي صلة.

ومع ذلك ، فإن المعلومات الاقتصاديةتعتبر جوانب تطوير رواسب الصخر الزيتي مثيرة للجدل للغاية. وبحسب نشرة "ومع ذلك" ، فإن النفط الصخري المنتج في الولايات المتحدة (تكساس) يكلف حوالي 15 دولارًا للبرميل. في الوقت نفسه ، يبدو من الواقعي تقليل تكلفة العملية بمقدار النصف.

الرائد العالمي في إنتاج النفط "الكلاسيكي" - المملكة العربية السعودية - لديه آفاق جيدة في صناعة الصخر الزيتي: تكلفة البرميل هنا 7 دولارات فقط. روسيا تخسر في هذا الصدد. في روسيا ، سيكلف برميل النفط الصخري حوالي 20 دولارًا.

وفقًا للنشر المذكور أعلاه ، يمكن إنتاج الزيت الصخري في جميع مناطق العالم. كل دولة لديها احتياطيات كبيرة منه. ومع ذلك ، فإن موثوقية المعلومات المقدمة مشكوك فيها ، حيث لا توجد معلومات حول التكلفة المحددة لإنتاج الزيت الصخري حتى الآن.

المحلل جي بيرج يعطي البيانات المعاكسة. ووفقا له ، فإن تكلفة برميل النفط الصخري هي 70-90 دولارا.

وفقًا للمحلل في بنك موسكو دي بوريسوف ، تصل تكلفة إنتاج النفط في خليج المكسيك وغينيا إلى 80 دولارًا. هذا يساوي تقريبًا سعر السوق الحالي.

زاي. يدعي بيرج أيضًا أن رواسب النفط (الصخر الزيتي) موزعة بشكل غير متساوٍ عبر الكوكب. يتركز أكثر من ثلثي الحجم الإجمالي في الولايات المتحدة. تمثل روسيا 7 في المائة فقط.

لإنتاج المنتج المعني ، يجب معالجة كميات كبيرة من الصخور. يتم إجراء عملية مثل استخراج الزيت الصخري بطريقة الحفرة المفتوحة. هذا يضر الطبيعة بشكل خطير.

وفقًا لبيرج ، فإن تعقيد مثل هذه العملية مثل استخراج الزيت الصخري يقابله وفرة هذه المادة على الأرض.

إذا افترضنا أن تقنيات إنتاج الزيت الصخري وصلت إلى مستوى كافٍ ، فإن أسعار النفط العالمية قد تنهار ببساطة. لكن حتى الآن ، لم يلاحظ أي تغييرات جوهرية في هذا المجال.

مع التقنيات الحالية ، يمكن أن يكون إنتاج الزيت الصخري مربحًا في حالة معينة - فقط عندما تكون أسعار النفط 150 دولارًا للبرميل وما فوق.

روسيا ، وفقًا لبيرج ، فإن ما يسمى بثورة الصخر الزيتي لن يضر. الحقيقة هي أن كلا السيناريوهين مفيد لهذا البلد. السر بسيط: ارتفاع أسعار النفط يجلب أرباحًا كبيرة ، واختراق إنتاج الصخر الزيتي سيزيد الصادرات من خلال تطوير الحقول ذات الصلة.

د. بوريسوف ليس متفائلا جدا في هذا الصدد. إن تطوير إنتاج النفط الصخري ، في رأيه ، يعد بانهيار الأسعار في سوق النفط وانخفاض حاد في عائدات الصادرات الروسية. صحيح ، على المدى القصير ، لا ينبغي الخوف من ذلك ، لأن تطوير الصخر الزيتي لا يزال يمثل مشكلة.

الخلاصة

الموارد المعدنية - النفط والغاز والمواد المماثلة - هي ملك لكل ولاية يتم فيها تعدينها. يمكنك التحقق من ذلك من خلال قراءة المقال المعروض أعلاه.