خواص فیزیکی اساسی روغن روغن: ترکیب، تاریخچه، استفاده

روغن- یکی از نمایندگان کلاس مواد معدنی مایع (علاوه بر آن، شامل آب آرتزین نیز می شود). نام خود را از "روغن" فارسی گرفته است. همراه با اوزوکریت و گاز طبیعیگروهی از مواد معدنی به نام پترولیت را تشکیل می دهد.

روغن از نقطه نظر فیزیک و شیمی چیست؟

این ماده چرب و روغنی است که رنگ و چگالی آن بسته به محل استخراج متفاوت است. می تواند سبز روشن یا قرمز گیلاسی، زرد، قهوه ای، سیاه و در موارد نادر بی رنگ باشد. سیالیت روغن نیز بسیار متفاوت است: یکی مانند آب و دیگری چسبناک خواهد بود. اما چیزی که باعث می شود مواد از نظر خصوصیات فیزیکی بسیار مشابه یکدیگر باشند، آنهاست ترکیب شیمیایی، که همیشه مخلوط پیچیده ای از هیدروکربن ها است. ناخالصی ها مسئول خواص دیگری هستند - گوگرد، نیتروژن و سایر ترکیبات، که بوی آنها عمدتا به وجود آن بستگی دارد. هیدروکربن های معطرو ترکیبات گوگردی

نام جزء اصلی روغن - "هیدروکربن ها" - در مورد ترکیب آن صحبت می کند. اینها موادی هستند که از اتم های کربن و هیدروژن تشکیل شده اند فرمول کلیبه صورت SkhNu نوشته شده است. ساده ترین نماینده این سری متان CH4 است که در هر روغنی وجود دارد.

ترکیب عنصری روغن متوسط ​​را می توان به صورت درصد بیان کرد:

• 84 درصد کربن
• 14 درصد هیدروژن
• 1-3٪ گوگرد
• <1 % кислорода
• <1 % металлов
• <1 % солей

ویژگی های شغل نفت و گاز

نفت و گاز معمولاً همراه سفر هستند، یعنی با هم پیدا می شوند، اما این اتفاق فقط در عمق 1 تا 6 کیلومتری می افتد. بیشتر میدان ها در این محدوده قرار دارند و ترکیبات نفت و گاز متفاوت است. اگر عمق کمتر از یک کیلومتر باشد، تنها نفت در آنجا یافت می شود و بالای 6 کیلومتر - فقط گاز.

سازندی که در آن نفت یافت می شود، مخزن نامیده می شود. معمولاً این سنگ‌های متخلخل هستند که می‌توان آن‌ها را به یک اسفنج جامد تشبیه کرد که نفت، گاز و سایر مایعات متحرک (مثلاً آب) را جمع‌آوری و نگه می‌دارد. یکی دیگر از پیش نیازهای انباشته شدن روغن، وجود لایه درپوش است که از حرکت بیشتر سیال جلوگیری می کند و به همین دلیل به دام می افتد. زمین شناسان به دنبال چنین تله هایی می گردند که پس از آن ذخایر نامیده می شوند، اما این نام کاملاً صحیح نیست. زیرا نفت یا گاز بسیار پایین تر، در لایه های تحت فشار بالا منشا می گیرند. آنها به لایه های بالایی می رسند زیرا به دلیل اینکه مایعات سبک هستند به سمت بالا تمایل دارند. آنها به معنای واقعی کلمه به سطح زمین فشرده می شوند.

نفت از کجا و چه زمانی منشا گرفته شده است

برای درک مکانیسم تشکیل نفت، باید میلیون ها سال به عقب سفر کنید. بر اساس نظریه بیوژنیک (همچنین به عنوان نظریه منشاء آلی شناخته می شود)، از دوره کربونیفر (350 میلیون سال قبل از میلاد) و تا اواسط پالئوژن (50 میلیون سال قبل از میلاد) مناطق متعددی از آب های کم عمق به مکان هایی تبدیل شدند که بقایای بقایای آن در آنها به پایان رسید. مواد آلی انباشته شده زندگی - میکروارگانیسم های در حال مرگ و جلبک ها به پایین سقوط کردند و لایه های زیرین مواد آلی را تشکیل دادند. خیلی آهسته این لایه‌ها توسط لایه‌های غیرآلی دیگر - به عنوان مثال رسوبات شن و ماسه - پوشیده شدند و پایین‌تر و پایین‌تر فرو رفتند. فشار افزایش یافت، لایه های پوششی سخت شدند و اکسیژن به مواد آلی دسترسی نداشت. در تاریکی، تحت تأثیر فشار و دما، بقایای آن به هیدروکربن های ساده تبدیل شدند که برخی از آنها گازی، برخی مایع و جامد شدند.

به محض اینکه مایعات فرصت فرار از سازند والد را پیدا کردند، تا زمانی که به دام افتادند به سمت بالا هجوم بردند. درست است، صعود نیز زمان زیادی را صرف کرد. در تله ها، سیالات معمولاً به صورت زیر توزیع می شوند: گاز در بالا، سپس نفت و آب در پایین. این به دلیل تراکم هر یک از آنها است. اگر سیالات در طول مسیر با یک لایه نفوذ ناپذیر مواجه نمی شدند، به سطح می رسیدند و در آنجا تخریب و پراکنده شدند. روغن طبیعی به سطح نشت می کند معمولاً به صورت حوضچه هایی از مالت ضخیم و آسفالت نیمه مایع ظاهر می شود یا در ماسه نفوذ می کند و به اصطلاح ماسه های قیر را تشکیل می دهد.

تاریخ بشر نفت

انتشار روغن به سطح نمی توانست توجه انسان باستانی را به خود جلب کند. عملاً هیچ اطلاعاتی در مورد مراحل اولیه آشنایی وجود ندارد ، اما در دوره فرهنگ مادی به خوبی توسعه یافته ، از نفت در ساخت و ساز استفاده می شد - این توسط داده های عراق مشهود است ، جایی که شواهدی مبنی بر استفاده از نفت برای محافظت از خانه ها پیدا شد. مرطوب. در مصر، نفت قابل اشتعال بود و برای روشنایی استفاده می شد. علاوه بر این، در مومیایی کردن و به عنوان درزگیر برای قایق ها استفاده شده است.

نفت اگرچه نادر بود، اما در دوران باستان به کالایی با ارزش تبدیل شد: بابلی ها آن را در خاورمیانه تجارت می کردند. فرض بر این است که این تجارت بود که بسیاری از شهرها و روستاها را به وجود آورد. همچنین ممکن است از روغن برای ایجاد یکی از معروف ترین "عجایب جهان" - باغ های معلق بابل استفاده شده باشد. در آنجا به عنوان درزگیر که اجازه عبور آب را نمی داد مفید بود.

چینی ها اولین کسانی بودند که از ظهور منابع راضی نبودند. آنها بودند که چاه های حفاری را اختراع کردند و از تنه های توخالی بامبو با یک "مته" فلزی در انتها استفاده کردند. ابتدا به دنبال منابع نمکی برای استخراج نمک بودند، اما سپس نفت و گاز را یافتند. با کمک دومی، نمک را تبخیر کردند - آن را آتش زدند. در آن زمان هیچ اطلاعاتی در مورد استفاده از نفت در چین وجود ندارد.

یکی دیگر از روش های قدیمی استفاده از روغن، درمان بیماری های پوستی بود. رویه مشابهی در میان ساکنان شبه جزیره آبشرون در یادداشت های مارکوپولو ذکر شده است.

نفت اولین بار در روسیه تنها در قرن پانزدهم ذکر شد. مورخان اشاراتی به جمع آوری نفت خام در رودخانه اوختا پیدا کرده اند که در آن یک فیلم روی سطح آب تشکیل شده است. در آنجا جمع آوری می شد و برای ساختن دارو یا منبع نور - معمولاً به عنوان اشباع مشعل ها - استفاده می شد.

استفاده جدید از روغن تنها در قرن نوزدهم، زمانی که لامپ نفت سفید اختراع شد، یافت شد. این توسط شیمیدان لهستانی ایگناتیوس لوکاسیویچ ساخته شد. احتمالاً او مخترع روشی برای استخراج نفت سفید از نفت نیز بوده است. چند سال قبل، آبراهام گسنر کانادایی راهی برای تولید نفت سفید از زغال سنگ ابداع کرد، اما دریافت آن از نفت سودآورتر بود.

نفت سفید به طور فعال برای روشنایی استفاده می شد، بنابراین تقاضا برای آن دائما در حال افزایش بود. بنابراین لازم بود موضوع استخراج آن حل شود. صنعت نفت در سال 1847 در باکو آغاز شد، جایی که اولین چاهی که نفت تولید می کرد حفر شد. به زودی چاه های زیادی به وجود آمد که باکو به شهر سیاه لقب گرفت.

اما آن چاه ها هنوز با دست حفر می شد. اولین چاه، حفر شده توسط یک موتور بخار که یک دکل حفاری را به حرکت در می آورد، در روسیه در سال 1864 در منطقه کوبان ظاهر شد. دو سال بعد، حفاری مکانیکی چاه دیگری در میدان Kudakinskoye تکمیل شد.

در جهان، آغاز تولید نفت صنعتی در سال 1859 توسط ادوین دریک انجام شد که در 27 آگوست این سال اولین چاه نفت را در ایالات متحده حفر کرد - عمق آن 21.2 متر بود و در شهر Titusville قرار داشت. در پنسیلوانیا، جایی که در گذشته اغلب چاه های آرتزین حفر می شد، نفت یافت شد.

حفاری چاه های نفت به شدت هزینه تولید نفت را کاهش داد و به این واقعیت منجر شد که این محصول به زودی به مهم ترین محصول برای تمدن مدرن تبدیل شد. در همان زمان، این آغاز توسعه صنعت نفت بود.

کاربردهای نفت

در حال حاضر دیگر از روغن خالص استفاده نمی کنیم. با این حال، محصولات زیادی از پردازش آن وجود دارد که بدون آنها دنیای ما غیرقابل تصور است. پس از تقطیر اول، پنج نوع سوخت به دست می آید:

• هوانوردی و بنزین موتور
• نفت سفید
• سوخت موشک
• سوخت دیزلی
• نفت سیاه

کسر نفت کوره منبع سری دیگری از محصولات تقطیر بیشتر است:

• قیر
• پارافین
• روغن ها
• سوخت دیگ بخار

سرنوشت بعدی قیر ترکیب آن با شن و ماسه برای تولید آسفالت است. یکی دیگر از فرآورده های نفتی که برای کارهای جاده ای نیز استفاده می شود قیر است که پس از تقطیر، کنسانتره ای از بقایای روغن است. باقیمانده دیگر، کک نفتی، در ساخت فروآلیاژها و الکترودها استفاده می شود.

صنایع شیمیایی از هیدروکربن های ساده به عنوان مواد خام برای واکنش هایی که فرمول ترکیبات را تغییر می دهند، استفاده می کند. نتیجه پلاستیک، لاستیک، پارچه، کود، رنگ، پلی اتیلن و پلی پروپیلن و همچنین بسیاری از مواد شیمیایی خانگی است.

مدرسه متوسطه MCOU Nizhne-Ilenskaya

پروژه آموزشی و پژوهشی

نفت اساس تمدن است

وتخینا ن.، باختینا ک.

بوروویکووا آ.، دوکوچایوا آی.

سرپرست:

روستای ن-ایلنکا

مرتبط بودن موضوع

این پروژه نه تنها برای ما، کلاس یازدهم، بلکه برای هر ساکن کره زمین بسیار مهم است. همیشه مشکل حفاظت از محیط زیست، انتخاب منابع انرژی از نظر زیست محیطی "بی ضرر" و از نظر اقتصادی مفید وجود داشته است. و لازم است هر فردی در این مورد فکر کند، زیرا این مشکل بسیاری را نگران می کند (اسلاید شماره 2).

موضوع تحقیق ما نفت بود. چرا این موضوع خاص را برای تحقیق انتخاب کردیم؟ چرا نفت را «طلای سیاه» و «اساس تمدن» می نامند؟

اولاً، این منبع زمین شناسی مهم ترین منبع در سیاره ما است. این "مایع استراتژیک" اصلی روزهای ما است. نفت مقدار زیادی مواد خام را برای تولید سوخت، پلاستیک های مختلف، لاک ها، رنگ ها، یعنی چیزهایی که بدون آنها تصور زندگی یک فرد مدرن غیرممکن است، فراهم می کند.

دوم اینکه در 80 کشور جهان نفت تولید می شود. برای اکثریت، صنعت نفت به اصلی ترین و گاه تنها شاخه تخصصی تبدیل شده است. نفت پول است، آبادانی کشور، زندگی است. اقتصاد جهان کاملاً به نفت وابسته است.

و در نهایت، با استفاده از مثال استخراج و استفاده از این منبع ارزشمند، می توان نگرش وحشیانه را نه تنها نسبت به آن، بلکه نسبت به بقیه طبیعت نیز ردیابی کرد. انسان سعی می کند هر آنچه را که می تواند از زمین بیرون بکشد، بدون اینکه فکر کند ذخایر طبیعی زمین بی پایان نیست. ذخایر نفت دوباره پر نخواهد شد، زیرا این کار هزاران سال طول خواهد کشید. در نهایت، بشریت ممکن است خود را بدون نفت بیابد. برای جلوگیری از این اتفاق، باید بدانید روغن چگونه متولد شد، در چه شرایطی اتفاق افتاد، چگونه به درستی آن را استخراج، استفاده و پردازش کنید.

علاوه بر این، تولید و مصرف نفت مهمترین شاخص توسعه صنعتی کشورهاست. سازماندهی پردازش آن نشان دهنده سطح علم و فناوری شیمیایی است.

ارائه پروژه آموزشی:

2. ارائه ای از فعالیت های خود در قالب یک استند «روغن» برای مطالعه مؤثرتر موضوع (اسلاید شماره 3) ایجاد کنید.

ویژگی های پروژه.

6. ترسیم طرح و محتوای یک پروژه تحقیقاتی بر اساس اطلاعات به دست آمده.

الف) ارائه نتایج کار تحقیقاتی در مورد تأثیر آلودگی نفتی بر زندگی موجودات زنده (با استفاده از رسانه).

ب) فیلم های "فاجعه های دست ساز" (آتش سوزی و انفجار در میادین نفت و گاز، معادن و خانه ها؛ از رسانه ها).

7. ارائه نتایج تحقیق با استفاده از ارائه و غرفه "روغن".

در روند مطالعه موضوعی که مورد علاقه ما بود، سؤالاتی داشتیم که آنها را سیستماتیک کردیم و تصمیم گرفتیم در مورد آنها تحقیق کنیم.

روغن چیست؟

چقدر نفت روی کره زمین وجود دارد؟

چرا به نفت «طلای سیاه» می گویند؟

چگونه از روغن به طور منطقی استفاده کنیم؟

چه چیزی موثرتر است: استفاده از نفت به عنوان منبع انرژی یا به عنوان منبعی برای نفت صنایع شیمیایی?

1. از تاریخ نفت و فرآورده های نفتی………………………………………………….

2. رمز و راز منشا نفت…………………………………………………… 8

3. تشکیل روغن………………………………………………………………………………

3. 1. توزیع میادین نفتی………………………………..9

4. سپرده ها در روسیه…………………………………………………………….

5. دینامیک ذخایر……………………………………………………………………………………………………

6. تولید نفت…………………………………………………………………………………………………………….

6.1. میدان نفتی………………………………………………….12

6.2. مراحل توسعه تولید نفت…………………………………………………….13

7. پتروشیمی………………………………………………………………………………………………………………………………………

7. 1. فرآیندهای پتروشیمی…………………………………………………………

8. تأثیر نفت بر محیط زیست……………………………………………………………………………………………………

8.1. ماهیگیری خطرناک……………………………………………………………………..19

8.2. تولید مضر…………………………………………………………………………………………………………

8.3. فقط حقایق……………………………………………………………………………………………………………………………

9. روغن چقدر دوام می آورد؟ ......................................21

10. تأثیر مثبت تولید نفت بر محیط زیست ……………

11. نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

12. فهرست منابع اصلی اطلاعات مورد استفاده……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1. از تاریخچه نفت و فرآورده های نفتی.

نفت از زمان های قدیم برای بشر شناخته شده است، همانطور که توسط داده های زیر نشان داده شده است:

ما که معمولاً نفت را «طلای سیاه» می نامیم، همیشه به این فکر نمی کنیم که چقدر این تعریف درست است. در این میان، نفت در واقع مهمترین منبع معدنی است. این یک انبار واقعی طبیعت است، "مایع استراتژیک" اصلی روزهای ما، در سراسر قرن بیستم. اغلب کل کشورها را با هم نزاع و آشتی می کردند. انسان چندین هزار سال پیش با آن آشنا شد.

ذکر یک مایع روغنی قهوه ای یا قهوه ای تیره با بوی خاص در آثار مورخان و جغرافیدانان باستان - هرودوت، پلوتارک، استرابون، پلینی بزرگتر - یافت می شود.

قبلاً در آن دوران باستان، مردم یاد گرفتند که از "روغن سنگ" استفاده کنند ( لاتنفت) همانطور که آگریکولا روغن نامیده است. بیشترین استفاده در زمان های قدیم روغن های سنگین - مواد جامد یا چسبناک بود که امروزه به آنها آسفالت یا قیر می گویند.

آسفالت از دیرباز برای سنگفرش جاده ها، برای پوشش دیوار مخازن آب و کف کشتی ها استفاده می شده است. بابلی ها آن را با ماسه و مواد الیافی مخلوط کرده و در ساختمان سازی استفاده می کردند.

روغن مایع در مصر و بابل به صورت پماد ضدعفونی کننده و همچنین به عنوان مومیایی کننده استفاده می شد. مردم خاورمیانه از آن به جای نفت در لامپ استفاده می کردند. و بیزانسی ها با دیگ های پر از مخلوط نفت و گوگرد مانند گلوله های آتش زا به کشتی های دشمن شلیک می کردند. این سلاح مهیب با نام «آتش یونانی» در تاریخ ثبت شد.

با این حال، تنها در قرن بیستم بود که نفت به ماده اولیه اصلی برای تولید سوخت و بسیاری از ترکیبات آلی تبدیل شد.

نفت سوخت نیست. شما همچنین می توانید با اسکناس غرق شوید" - این کلمات تبدیل به کتاب درسی شده اند، اما آنها فقط تا حدی درست هستند. در آغاز قرن بیستم. در زمان حیات او، انتقال نیروی دریایی قدرت های بزرگ از زغال سنگ به سوخت نفت آغاز شد. تا سال 1914، در آغاز جنگ جهانی اول، عملاً در اکثر کشورها از جمله روسیه پایان یافت. این امر قدرت نیروگاه های پیشران را بدون ساخت کشتی های جدید یک سوم افزایش داد.

امروزه در کشورهای صنعتی تمام روغن تولیدی و دریافتی برای فرآوری استفاده می شود. اما در عین حال 90 درصد از کل جرم فرآورده های نفتی را سوخت و نفت تشکیل می دهد و تنها 10 درصد آن را مواد اولیه پتروشیمی ها تشکیل می دهد.

بنابراین، نفت نه تنها یک سوخت، بلکه اساس بسیاری از سوخت های کاملا ضروری برای انسان است. و نیاز به آنها همچنان در حال افزایش است.

در سال 1896 تعداد کمی خودرو در جهان وجود داشت. پس از 15 سال تعداد آنها به میلیون ها نفر رسید. در طول جنگ جهانی دوم، 40 میلیون اتومبیل و تراکتور، بیش از 200 هزار هواپیما و تقریباً 150 هزار تانک در حال فعالیت بودند. برای راه اندازی همه این تجهیزات، صدها میلیون تن موتور و روان کننده مورد نیاز بود.

مختصری در مورد مهم ترین فرآورده های نفتی.

بنزین.به درستی - بنزین. مخلوط پیچیده ای از هیدروکربن های نفتی سبک که عمدتاً به عنوان سوخت موتورهای کاربراتوری استفاده می شود. نقطه جوش بالاتر از 205 درجه نیست، اما 10٪ از جرم باید در دمای 68 - 79 درجه تقطیر شود. این به اصطلاح کسر شروع است؛ سهولت راه اندازی موتور به ویژگی های آن بستگی دارد. بنزین ها هم از تقطیر مستقیم نفت و هم از فرآوری ثانویه آن به دست می آیند. بخشی از بنزین تولیدی در صنایع شیمیایی به عنوان حلال استفاده می شود.

نفت سفید –این مخلوطی از هیدروکربن ها است که در دمای 180 تا 320 درجه می جوشند، اما برخی از نفت سفیدها، به عنوان مثال از نفت سوروخانسک و گروزنی، در دمای پایین تری شروع به جوشیدن می کنند. صد سال پیش، نفت سفید به طور متفاوتی نامیده می شد - فوتوژن، که از یونانی ترجمه شده به معنای "زایش نور" است. در آن زمان نفت سفید فقط سوخت لامپ ها بود. با این حال، بعداً به سوخت موتور نیز تبدیل شد: ابتدا برای تراکتورها و سپس برای هواپیماهای جت. نفت سفید همچنین به عنوان سوخت در سوخت مایع موشک استفاده می شود.

سوخت دیزلی.دیزل، یک موتور احتراق داخلی، با این سوخت کار می کند. اینها بخشهای متوسط ​​و تا حدی سنگین نفت هستند.

روغن های معدنی:موتور، صنعتی، ابزار، گیربکس، توربین، کمپرسور و غیره اینها همه روغن های روان کننده هستند و غیر روان کننده هم هستند: ترانسفورماتور، کابل، جذبی.

در میان فرآورده های نفتی، به عنوان مثال، آماده سازی های پزشکی نیز وجود دارد روغن وازلینو فقط وازلین همه اینها بخشهای بسیار سنگین روغن هستند که تحت تصفیه خاصی قرار گرفته اند.

پارافین، سرزین –هیدروکربن های جامد و مخلوط آنها با روغن ها. ترکیب پارافین شامل هیدروکربن های اشباع شده از C19H40 تا C35H72 با نقطه ذوب 50 - 70 درجه است. مخلوطی از هیدروکربن های اشباع جامد بالاتر با ساختار ریز کریستالی از ترکیب C37H76 - C53H108 سرزین نامیده می شود. صنعت کبریت بیشتر از پارافین استفاده می کند - چوب را آغشته می کند تا یکنواخت تر بسوزد. در صنایع شیمیایی از پارافین برای تولید اسیدهای کربوکسیلیک، الکل ها، مواد شوینده و سورفکتانت ها استفاده می شود.

علاوه بر این، فرآیندهای پالایش نفت تولید می کنند قیرهاو کک نفتی(از سنگین ترین کسری ها)، دوده، مهمترین حلال ها - بنزنو تولوئن.

قیر فنی نفت به طور گسترده ای در اقتصاد ملی استفاده می شود: قیر راه، ساختمان و غیره.

2. رمز و راز پیدایش نفت.

روغن(به یونانی ναφθα یا از طریق تور. روغن، از فارسی روغن; به اکد برمی گردد. ناپاتوم- شعله ور شدن، شعله ور شدن) - مایع قابل اشتعال روغنی طبیعی متشکل از مخلوط پیچیده ای از هیدروکربن ها و برخی ترکیبات آلی دیگر. رنگ روغن قرمز مایل به قهوه ای، گاهی تقریباً سیاه است، اگرچه گاهی اوقات کمی زرد مایل به سبز و حتی روغن بی رنگ یافت می شود. بوی خاصی دارد و در سنگ های رسوبی زمین رایج است. امروزه نفت یکی از مهم ترین مواد معدنی برای بشریت است.

3. تشکیل روغن

مسئله منشا نفت یکی از اسرارآمیزترین صفحات علم زمین است.

در شناخت ماهیت نفت و شرایط شکل گیری آن می توان چند دوره را تشخیص داد.

اولیناز آنها - (پیش علمی) تا قرون وسطی ادامه یافت. بنابراین در سال 1546 آگریکولا نوشت که نفت و زغال سنگ منشا معدنی دارند، دومی از غلیظ شدن و سخت شدن روغن تشکیل می شود.

دومیندوره - (حدس های علمی) - با تاریخ انتشار کار "روی لایه های زمین" (1763) مرتبط است، جایی که نظریه ای در مورد منشاء تقطیر روغن، از همان ماده آلی ارائه شده است. افزایش به زغال سنگ این ایده های لومونوسوف بسیار جلوتر از اندیشه علمی آن زمان بود که به دنبال منابع نفت در میان طبیعت بی جان بود.

سومدوره تکامل دانش در مورد منشا نفت با ظهور و توسعه صنعت نفت همراه است. در این دوره، فرضیه های مختلفی در مورد منشاء معدنی (معدنی) روغن مطرح شد. در سال 1866، شیمیدان فرانسوی M. Berthelot پیشنهاد کرد که روغن در روده های زمین زمانی تشکیل می شود که دی اکسید کربن با فلزات قلیایی واکنش می دهد. در سال 1871، شیمیدان فرانسوی G. Biasson ایده منشا نفت را از طریق تعامل آب، CO2، H2S با آهن داغ مطرح کرد. در سال 1877، او فرضیه معدنی (کاربید) را ارائه کرد که بر اساس آن، ظهور نفت با نفوذ آب به اعماق زمین در امتداد گسل ها همراه است، جایی که تحت تأثیر آن بر روی "فلزات کربنی" کاربیدها، هیدروژن و آهن وجود دارد. اکسید تشکیل می شوند.

تبدیل رسوبات آلی یک فرآیند شیمیایی پیچیده است. ذخایر نفت محدود است، همانطور که ذخایر مواد آلی در سنگ ها محدود است.

3.1. توزیع میادین نفتی

میادین نفتی در جایی تشکیل می شوند که در طی رسوب گذاری رسوبات، شرایط مساعدی برای تجمع مواد آلی اولیه در آنها وجود داشته باشد.

نقشه تولید نفت در جهان

4. سپرده در روسیه.

روسیه از نظر ذخایر نفت در رتبه دوم جهان قرار دارد.

پایگاه اصلی این کشور سیبری غربی (70 درصد تولید نفت) است. بزرگترین ذخایر ساموتلور، سورگوت، مگیون هستند. دومین پایگاه بزرگ پایگاه Volga-Uralskaya است. 50 سال است که توسعه یافته است، بنابراین ذخایر به شدت کاهش یافته است. از بزرگترین ذخایر، لازم به ذکر است - Romashkinskoye، Tuymazinskoye، Ishimbayevskoye.

در آینده امکان توسعه میدان‌های جدید در قفسه خزر و همچنین دریاهای بارنتس، کارا و اوخوتسک وجود دارد.

برخی از نفت تصفیه شده است، اما بیشتر پالایشگاه های نفت در روسیه اروپایی قرار دارند.

5. دینامیک ذخایر.

از سال 1992 به دلیل کاهش حجم کار اکتشافات زمین شناسی، افزایش ذخایر تولید نفت را جبران نکرده است. متوسط ​​افزایش سالانه ذخایر در سال 1992 - 2000 245 در مقابل 1105 میلیون تن در سال 91 - 1985 (کاهش 4.5 برابری) بوده است. در نتیجه ذخایر قطعی نفت تا سال 2001 در کل کشور به میزان 13 درصد کاهش یافته است. در درجه اول در سیبری غربی، و همچنین در مناطق کمتر مطالعه شده مانند سیبری شرقی، شرق دور، و فلات قاره دریای بارنتس انتظار می رود. چشم اندازهای زمین شناسی در این مناطق وجود دارد.

در حال حاضر، صنعت دستخوش تغییرات مثبت مرتبط با توسعه فرآیندهای ارتقاء و افزایش عمق پالایش نفت است که از 65 درصد در سال 1990 افزایش یافته است. تا 70 درصد در سال 2000.

6. تولید نفت.

تولید نفت- شاخه ای از صنعت نفت که با استفاده از چاه های حفاری یا معادن و سایر کارهای معدنی، نفت و گاز همراه را از زیر خاک استخراج می کند. اهداف تولید نفت عبارتند از: توسعه منطقی ذخایر نفتی با استفاده از پیشرفته ترین روش ها، حصول اطمینان از حداکثر استخراج ذخایر زیرزمینی نفت در یک بازه زمانی معین، با حداقل هزینه انرژی و نیروی کار. سازماندهی جمع آوری و پیش فرآوری (تصفیه) محصولات استخراج شده با حداقل تلفات نفت و گاز. تقریباً تمام نفت تولید شده در جهان از چاه های نفت حفر شده در سطح زمین یا از کف مخازن دریا استخراج می شود. تنها بخش کوچکی از نفت از طریق چاه های کوچک تولید می شود. در رابطه با ذخایر کم عمق تخلیه شده که بهره برداری از آنها با استفاده از چاه ها بی اثر است، در موارد منفرد از روش توسعه روباز میادین نفتی استفاده می شود (اسلاید شماره 4، 5).

6.1. میدان نفتی.

میدان نفتی شرکتی است که به تولید نفت و گاز، جمع آوری و حسابداری آنها، پیش تصفیه نفت برای حذف آب و گاهی اوقات اجزای فرار از آن، ذخیره سازی نفت و گاز و حمل و نقل بعدی از طریق خطوط لوله نفت و گاز میدانی، مشغول است. و همچنین تعمیر چاه و تجهیزات . بسته به وسعت میدان نفتی، یک یا چند میدان در آن سازماندهی می شود. از نظر جغرافیایی، شیلات می تواند منطقه ای از منطقه نفت خیز با اندازه های بسیار متفاوت را اشغال کند - اغلب کمتر از 100 هکتار و تا 40 تا 50 کیلومتر مربع. تعداد چاه های نفت در میدان گاه به 500 یا بیشتر می رسد.

6.2. مراحل توسعه تولید نفت.

تولید روغن از زمان های قدیم وجود داشته است (اسلاید شماره 6). روغن جمع آوری شده در خروجی مخازن نفت به سطح زمین برای روانکاری چرخ ها، لامپ ها و مشعل ها و همچنین برای اهداف دارویی استفاده می شد. روغن در نسخه های خطی بابلی و نوشته های سانسکریت (اوایل بعد از میلاد) ذکر شده است. با سربازانش در امتداد سواحل جنوبی دریای خزر قدم زد، لامپ هایی پر از مایع روغنی به چادر او آوردند. نفت تولید شده در شبه جزیره آبشرون بود.

تولید نفت چاه در دوران باستان در بین النهرین، چین و سایر مناطق شرق وجود داشته است. روغن را با استفاده از سطل های چرمی جمع می کردند و در چاله ها می ریختند. از چاله ها، روغن در پوسته های شراب ریخته می شد و برای فروش حمل می شد.

تا پایان قرن نوزدهم روشهای اصلی تولید روغن فواره و پیستون بود. اولین فوران قدرتمند نفت در سال 1873 در بالکان از چاهی به عمق 15 متر به روسیه برخورد کرد. در ابتدا، نفت از فواره ها مستقیماً به جو سرازیر می شد و در سراسر منطقه پراکنده می شد؛ با چنین تولیدی، مقدار زیادی نفت از بین می رفت.

7. پتروشیمی.

پتروشیمی، سنتز پتروشیمی -شاخه ای از صنایع شیمیایی که محصولات شیمیایی را از نفت، گازهای همراه و طبیعی و اجزای جداگانه تولید می کند. پتروشیمی ها بیش از یک چهارم کل محصولات شیمیایی جهان را تشکیل می دهند. جهت گیری اقتصاد کشورهای توسعه یافته به سمت مواد خام نفتی باعث شد پتروشیمی ها در اواسط قرن بیستم جهشی کیفی داشته باشند و به یکی از شاخه های مهم صنایع سنگین تبدیل شوند (اسلاید شماره 7).

معمولاً وقتی در مورد تاریخ پتروشیمی صحبت می شود، آنها سال 1918 را به عنوان نقطه شروع در نظر می گیرند، زمانی که اولین تولید ایزوپروپیل الکل در جهان از گازهای ترک خورده در ایالات متحده آمریکا تاسیس شد. الکل ها هنوز به طور گسترده در صنعت (عمدتا برای تولید استون) استفاده می شوند. اما احتمالاً محصولات اصلی پتروشیمی ها به موادی تبدیل شده اند که در ابتدا ربطی به آن نداشته اند.

اینها لاستیک و الاستومر بودند. اولین لاستیک های ما منحصراً از الکل ساخته شده بود که از مواد خام غذایی به دست می آمد. در حال حاضر تمام لاستیک ها از مواد اولیه پتروشیمی سنتز می شوند. لاستیک به دست آمده از لاستیک عمدتاً برای تایرهای اتومبیل، هواپیما و تراکتور استفاده می شود.

بسیاری از مواد دیگر نیز از مواد خام نفتی تولید می شوند که فناوری تولید آنها در ابتدا بر اساس فرآوری شیمیایی محصولات غذایی بود. فقط به اسیدهای چرب و مواد شوینده فکر کنید. پتروشیمی ها نه تنها محصولات غذایی، بلکه سرمایه های قابل توجهی را نیز ذخیره می کنند.

یکی از مونومرهای مهم برای لاستیک ها، دی وینیل، زمانی که از بوتان تولید می شود، قیمتی حدود نصف قیمتی دارد که از الکل درجه مواد غذایی تولید می شود.

پنج نماینده اول هیدروکربن های اشباع سری متان - متان CH4، اتان C2 H6، پروپان C3 H8 بوتان C4H10، پنتان C5H12 - به مهمترین مواد خام پتروشیمی تبدیل شدند، اگرچه تعداد کمی از آنها وجود دارد، از جمله متان، که غالب است. در گاز طبیعی هیدروکربن های اشباع وارد واکنش های اضافه نمی شوند، بنابراین واکنش های جایگزینی برای پتروشیمی بسیار مهم هستند: کلرزنی، فلوئوراسیون، سولفوکلرینه شدن، نیتراسیون و همچنین اکسیداسیون ناقص. تمام این روش‌های عمل شیمیایی روی هیدروکربن‌های اشباع، دستیابی به ترکیبات واکنش‌پذیر بیشتری را ممکن می‌سازد.

با پیرولیز هیدروکربن های اشباع شده می توان اتیلن، استیلن و سایر هیدروکربن های غیر اشباع را به دست آورد که بر اساس آن بسیاری از ترکیبات آلی سنتز می شوند. اتیلن به ویژه ارزشمند است. برای تولید الکل مصنوعی، وینیل کلر، استایرن، پلی اتیلن و غیره در اواخر دهه 50 مورد نیاز است. تنها 15 درصد پلاستیک ها و رزین های مصنوعی در کشور ما بر اساس مواد اولیه پتروشیمی تولید می شد، اما اکنون به بیش از 75 درصد رسیده است.

پتروشیمی ها همچنین ترکیبات معطر، اسیدهای آلی، گلیکول، مواد خام برای تولید الیاف شیمیایی و کود تولید می کنند. در دهه های اخیر، گروهی از صنایع بیوتکنولوژیکی بر اساس پتروشیمی متولد شده اند.

7.1. فرآیندهای پتروشیمی

تقطیر (از تاریخ).

تقطیر روغن قبلاً در قرون وسطی در ماوراء قفقاز، غرب اوکراین و آسیای صغیر انجام می شد. اولین پالایشگاه نفت جهان در آغاز قرن هفدهم ساخته شد. با این حال، این روش تقطیر روغن تنها در قرن نوزدهم، زمانی که نیاز به سوخت برای لامپ‌های نفت سفید خانگی به وجود آمد، به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. در ابتدا به سادگی داخل آنها روغن ریختند.

در سال 1823، در قفقاز شمالی، نزدیک شهر مزدوک، یک تاسیسات صنعتی برای تقطیر روغن ساخته شد. در انگلستان، چنین فرآیندی تنها در سال 1848 شروع به تسلط یافت.

در پایان قرن بیستم. برای تقطیر روغن از دستگاه های خاصی استفاده می شود - ستون های تقطیر. در داخل هر یک از آنها مجموعه ای از صفحات وجود دارد - پارتیشن هایی با سوراخ هایی که از طریق آنها، به تدریج خنک شدن، بخار روغن بالا می رود. در این حالت، کسرهای با جوش بالا که در طول خنک شدن به مایع تبدیل می شوند، روی صفحات پایینی باقی می مانند و بخارات فرار به سمت بالا بالا می روند.

فراکسیون های کم جوش برای مدت طولانی بی فایده تلقی می شدند و از انواع با جوش زیاد پارافین به دست می آمد که برای تولید شمع و موم (رنگ سیاه ضخیم) استفاده می شد. با ارزش ترین محصول تقطیر تا پایان قرن بیستم. نفت سفید وجود داشت

یکی از بخش‌های با جوش بالای نفت، نفت کوره، در اواسط قرن نوزدهم، زمانی که مکانیزمی برای تزریق سوخت مایع به کوره‌های سوزان اختراع شد، به عنوان سوخت در دیگهای پارافینی استفاده شد. آنها همچنین یاد گرفتند که چگونه از فراکسیون های با جوش بالا روغن های روان کننده بسازند.

مواد باقی مانده پس از تقطیر قیر یا آسفالت است که تاریخچه استفاده از روغن با آن آغاز شد. آنها هنوز به طور گسترده در ساخت و ساز جاده، در تولید مواد سقف و جوهر چاپ استفاده می شود.

8. تاثیر نفت بر محیط زیست.

انسان با شروع بهره برداری از میادین نفت و گاز، بدون اینکه بداند، جن را از بطری بیرون آورد. در ابتدا به نظر می رسید که روغن فقط برای مردم مفید است، اما به تدریج مشخص شد که استفاده از آن جنبه منفی نیز دارد. نفت چه چیزی بیشتر می آورد، سود یا ضرر؟ عواقب استفاده از آن چیست؟ آیا آنها برای بشریت کشنده نیستند؟ (اسلاید شماره 8)

جو

بزرگترین خطر در استفاده از نفت و گاز به عنوان سوخت نهفته است. هنگام سوزاندن این محصولات، مقادیر زیادی دی اکسید کربن، ترکیبات مختلف گوگرد، اکسید نیتروژن و غیره در جو آزاد می شود.از احتراق انواع سوخت از جمله زغال سنگدر طول نیم قرن گذشته، محتوای دی اکسید کربن در جو تقریباً 288 میلیارد تن افزایش یافته است و بیش از 300 میلیارد تن اکسیژن مصرف شده است. بنابراین، از اولین آتش سوزی های انسان اولیه، جو حدود 0.02٪ از اکسیژن را از دست داده و تا 12٪ از دی اکسید کربن را به دست آورده است. در حال حاضر هر ساله بشریت 7 میلیارد تن سوخت می سوزاند که بیش از 10 میلیارد تن اکسیژن مصرف می کند و افزایش دی اکسید کربن در جو به 14 میلیارد تن می رسد که در سال های آینده این اعداد به دلیل افزایش عمومی افزایش خواهد یافت. در تولید مواد معدنی قابل احتراق و احتراق آنها. بر اساس نظر، تا سال 2020 حدود 12000 میلیارد تن اکسیژن (0.77٪) از جو ناپدید می شود. بنابراین، در 100 سال، ترکیب اتمسفر به طور قابل توجهی تغییر خواهد کرد و احتمالاً تغییر نخواهد کرد (اسلاید شماره 9).

کاهش در میزان اکسیژن و افزایش محتوای دی اکسید کربن به نوبه خود بر تغییرات آب و هوایی تأثیر می گذارد. مولکول های دی اکسید کربن به تابش موج کوتاه خورشید اجازه می دهد تا در جو زمین نفوذ کند و تابش مادون قرمز ساطع شده از سطح زمین را مسدود کند. به اصطلاح "اثر گلخانه ای" رخ می دهد و میانگین دمای سیاره افزایش می یابد. فرض بر این است که گرمایش از سال 1880 تا 1940 تا حد زیادی به این نسبت داده می شود. به نظر می رسد که در آینده گرمایش باید به تدریج افزایش یابد. با این حال، سایر تأثیرات انسانی بر جو «اثر گلخانه‌ای» را خنثی می‌کند.

بشریت حجم عظیمی از غبار و سایر ریزذرات را ساطع می کند که پرتوهای خورشید را به نمایش می گذارد و اثر گرمایی دی اکسید کربن را خنثی می کند. به گفته متخصص آمریکایی K. Fraser، ابری بودن جو بر فراز واشنگتن از سال 1905 تا 1964 57٪ و بالای یکی از شهرهای سوئیس - 88٪ بود. بر فراز اقیانوس آرام، شفافیت جوی تنها در ده سال از سال 1957 تا 1967 30 درصد کاهش یافت.

آلودگی اتمسفر خطر دیگری را نیز به همراه دارد - میزان تابش خورشیدی که به سطح زمین می رسد را کاهش می دهد.

هواپیماهای جت، خودروها، کارخانه ها و کارخانه ها نقش زیادی در آلودگی هوا دارند. برای عبور از اقیانوس اطلس، یک جت لاین مدرن 35 تن اکسیژن را جذب می کند و رگه هایی از خود بر جای می گذارد که پوشش ابر را افزایش می دهد. خودروها که در حال حاضر بیش از 500 میلیون نفر از آنها وجود دارد، به طور قابل توجهی جو را آلوده می کنند.به گفته کارشناسان، خودروها 7 برابر سریعتر از مردم "تکثیر" می کنند. در آمریکا سالانه 15 هزار نفر بر اثر بیماری های ناشی از آلودگی هوا جان خود را از دست می دهند. آمریکایی ها به طور جدی نگران این موضوع هستند. پروژه های خودروهایی که با نوع دیگری از سوخت کار می کنند در حال ظهور هستند. خودروهای برقی دیگر جدید نیستند؛ نمونه های اولیه در بسیاری از کشورهای جهان وجود دارد، اما تاکنون اجرای گسترده آنها به دلیل قدرت کم باتری ها با مشکل مواجه شده است.

اخیراً ایده جدیدی ظاهر شده است - خودرویی با موتور اینرسی. شرکت های آمریکایی لیر موتورز و یو ساخت آن را آغاز کردند. فلایویس." مجهز به دو فلایویل سنگین خواهد بود که در خلاء کار می کنند. برای باز کردن آنها قبل از خروج، یک موتور الکتریکی ارائه شده است که توسط یک شبکه خانگی تغذیه می شود. انرژی جنبشی ذخیره شده فلایویل ها از طریق جعبه دنده به چرخ های محرک می رود. یک بار شارژ برای 80 کیلومتر سفر با سرعت 96 کیلومتر در ساعت کافی است. حداکثر سرعت چنین خودرویی به 160 کیلومتر در ساعت می رسد. خودرویی که نیازی به بنزین یا سوخت دیگر نداشته باشد و گازهای خروجی اگزوز تولید نکند به زودی وارد زندگی خواهد شد.

کارخانه های مختلف، نیروگاه های حرارتی و نیروگاهی سهم قابل توجهی در مسمومیت های جوی دارند. یک نیروگاه متوسط ​​که با نفت کوره کار می کند، روزانه 500 تن گوگرد را به صورت دی اکسید گوگرد وارد محیط زیست می کند که در صورت ترکیب با آب، فوراً اسید گوگرد تولید می کند. به عنوان مثال، نیروگاه حرارتی شرکت Electricité de France هر روز 33 تن انیدریت سولفوریک را از لوله های خود وارد جو می کند که می تواند به 50 تن اسید سولفوریک تبدیل شود. باران اسیدی اطراف این ایستگاه را تا شعاع 5 کیلومتری می پوشاند. چنین باران هایی از نظر شیمیایی بسیار فعال هستند، سیمان، سنگ آهک و مرمر را خورده می کنند.

هیدروکره.

مردم بی پروا آب های کره زمین را آلوده می کنند. هر ساله به دلایلی بین 2 تا 10 میلیون تن نفت به اقیانوس جهانی ریخته می شود. عکس‌برداری هوایی از ماهواره‌ها نشان می‌دهد که تقریباً 30 درصد از سطح اقیانوس در حال حاضر با یک فیلم نفتی پوشیده شده است. آبهای دریای مدیترانه، اقیانوس اطلس و سواحل آنها به ویژه آلوده هستند (اسلاید شماره 10).

یک لیتر روغن 40 هزار لیتر از آب دریا را از اکسیژن محروم می کند که برای ماهی ها ضروری است. یک تن نفت 12 کیلومتر مربع از سطح اقیانوس را آلوده می کند. تخم‌های بسیاری از ماهی‌ها در لایه نزدیک سطحی رشد می‌کنند، جایی که خطر برخورد با روغن بسیار زیاد است. هنگامی که در آب دریا به مقدار 0.1-0.01 میلی لیتر در لیتر غلیظ می شود، تخم ها در عرض چند روز می میرند. بیش از 100 میلیون لارو ماهی می توانند در 1 هکتار از سطح دریا بمیرند اگر لایه روغنی روی سطح وجود داشته باشد. برای به دست آوردن آن فقط 1 لیتر روغن بریزید.

منابع بسیار کمی از نفت وارد دریاها و اقیانوس ها می شود. اینها حوادث تانکرها و سکوهای حفاری، تخلیه بالاست و آبهای تصفیه و انتقال اجزای آلاینده توسط رودخانه ها است.

در حال حاضر 7 تا 8 تن نفت از هر 10 تن تولید شده در دریا از طریق دریا به محل های مصرف تحویل می شود. در برخی از مناطق اقیانوس جهانی به معنای واقعی کلمه هیاهو وجود دارد. به عنوان مثال، روزانه بیش از 1000 کشتی از کانال مانش که 29 کیلومتر عرض دارد عبور می کنند. تعداد تصادفات نفتکش در این مکان زیاد است.

یک سوال تهدیدآمیز مطرح می شود: با این "اقیانوس های سیاه" چه باید کرد؟ چگونه ساکنان خود را از مرگ نجات دهیم؟

طرح های مختلفی می سازند. کارشناسان سوئدی و انگلیسی پیشنهاد می کنند از روزنامه های قدیمی، تکه های بسته بندی و ضایعات کارخانه های کاغذ برای تمیز کردن آب دریا از روغن استفاده کنید. همه اینها به نوارهایی به طول 3 میلی متر خرد می شوند. با پرتاب شدن روی آب، می توانند چندین برابر مقدار روغن را در مقایسه با وزن خود جذب کنند. سپس با فشار دادن سوخت به راحتی از آنها استخراج می شود. چنین نوارهای کاغذی که در کیسه‌های نایلونی بزرگ قرار می‌گیرند، پیشنهاد می‌شود برای جمع‌آوری نفت در دریا در محل فجایع نفتکش‌ها استفاده شوند.

دانشمندان روسی دریافته اند که برخی از ساکنان دریاها از آلودگی نفتی رنج نمی برند. به عنوان مثال در دریای خزر نرم تنی به نام کاردیوم زندگی می کند. این موجود کوچک که به خاطر پوسته قلبی شکلش نامگذاری شده است، نقش مهمی در تصفیه آب دارد، بنابراین هم غذا و هم اکسیژن برای تنفس به دست می آورد. طبیعت نیاز به پاکسازی دریاها و اقیانوس ها را "برنامه ریزی" کرد، زیرا جریان طبیعی نفت به این بدنه های آبی نیز شناخته شده است. نفوذ آن از زیر زمین به عنوان مثال در سواحل کالیفرنیا، استرالیا، کانادا، مکزیک، ونزوئلا در خلیج فارس ثبت شده است. در یکی از بخش های کف خلیج کالیفرنیا، در تنگه سانتا باربارا، نشت طبیعی نفت از زیر خاک با دبی 350 تا 500 متر در روز ثبت شد. فرض بر این است که این فرآیند ده ها هزار سال است که در اینجا اتفاق می افتد و اولین بار در سال 1793 توسط دریانورد انگلیسی D. Vancourt ثبت شده است. به گفته دانشمندان آمریکایی، جریان سالانه نفت به اقیانوس جهانی در هنگام نشت طبیعی از 200 هزار تن تا 2 میلیون تن متغیر است. حد اول محتمل ترین است، تنها حدود 6 درصد از کل حجم نفت ورودی به دریاها است. و اقیانوس های سیاره از منابع انسانی آنها. همین بس که در سانحه یاد شده نفتکش توری کانیون، همان مقدار نفتی که از میادین کالیفرنیا در 28 سال به آب نشت کرده بود، به اقیانوس ریخت. چنین مقادیری فراتر از توان سازمان های زنده دریایی است و انسان ها هنوز قادر به ارائه کمک های قابل توجه به آنها نیستند.

علاوه بر نفت، بسیاری از مواد زائد انسانی دیگر به دریاها و اقیانوس‌ها منتقل می‌شوند و این آب‌ها را آلوده می‌کنند. به گفته J.-I. کوستو، لایه بالایی اقیانوس ها تا عمق 300 متری حاوی سرب، جیوه، کادمیوم است که ماهی ها و حتی انسان ها را می کشد. به گفته دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا، تنها در اقیانوس آرام شمالی در آغاز دهه 80. حدود 5 میلیون کفش لاستیکی قدیمی در اطراف شناور بود، 35 میلیون. بطری های پلاستیکی خالی و حدود 70 میلیون شیشه. J.-I. کوستو می نویسد: «دریا به فاضلابی تبدیل شده است که تمام آلاینده های ناشی از رودخانه های مسموم در آن جاری می شود. همه آلاینده هایی که باد و باران در جو مسموم ما جمع می کنند. همه آن آلاینده هایی که تانکرها تخلیه می کنند. بنابراین، اگر کم کم زندگی از این فاضلاب خارج شود، نباید تعجب کرد.»

نگرش وحشیانه به طبیعت در زمان توسعه میادین نفتی در کشور ما نیز مشهود است. به دلایل مختلف، در حین استخراج و حمل و نقل "طلای سیاه"، مقداری از مواد خام روی سطح زمین و به داخل بدنه های آبی ریخته می شود. تنها در سال 1988 که خطوط لوله نفت در میدان سموتلر شکسته شد، حدود 110 هزار تن نفت به دریاچه ای به همین نام سقوط کرد. موارد شناخته شده ای از تخلیه نفت کوره و نفت خام به رودخانه اوب و دیگر آبراه های کشور وجود دارد.

در همان زمان، رودخانه ها - این مخازن طبیعی آب شیرین جاری - اغلب به عنوان حمل و نقل برای زباله های صنعتی استفاده می شود. هر سال رودخانه ها 2.3 میلیون تن سرب، 1.6 میلیون تن منگنز و 6.5 میلیون تن فسفر را وارد دریاها و اقیانوس ها می کنند. میزان آهن حمل شده توسط رودخانه ها به دریاها برابر با نیمی از تولید فولاد جهان است (اسلاید شماره 11).

8.1. ماهیگیری خطرناک (سرسره شماره 12)

تولید نفت همیشه یک تجارت پرخطر بوده و هست و تولید در فلات قاره خطری دوچندان دارد. گاهی اوقات سکوهای استخراج غرق می شوند: مهم نیست که ساختار چقدر سنگین و پایدار باشد، همیشه یک "شفت نهم" برای آن وجود دارد. دلیل دیگر انفجار گاز و در نتیجه آتش سوزی است. و اگرچه تصادفات بزرگ نادر است، به طور متوسط ​​هر دهه یک بار (به دلیل اقدامات ایمنی و انضباط سختگیرانه تر در مقایسه با استخراج زمینی)، این باعث می شود که آنها حتی غم انگیزتر شوند. مردم به سادگی جایی برای فرار از یک جزیره فولادی در حال سوختن یا در حال غرق شدن ندارند - دریا در اطراف وجود دارد و کمک همیشه به موقع نمی رسد. به خصوص در شمال. یکی از بزرگترین تصادفات در 15 فوریه 1982 در 315 کیلومتری سواحل نیوفاندلند رخ داد. Ocean Range که در ژاپن ساخته شد، بزرگترین سکوی نیمه شناور آن زمان بود، به دلیل اندازه بزرگ آن غیرقابل غرق شدن در نظر گرفته می شد و به همین دلیل برای کار در سخت ترین شرایط استفاده می شد.در آب های کانادا، Ocean Range قبلا دو سال ایستاده و مردم انتظار شگفتی نداشتند. ناگهان طوفانی شدید شروع شد، امواج عظیمی به عرشه سرازیر شد و تجهیزات را از بین برد. آب وارد مخازن بالاست شد و سکو را کج کرد. تلاش های تیم برای نجات سکو بیهوده بود - در حال غرق شدن بود. برخی از مردم از روی دریا پریدند و فکر نمی کردند که تنها برای چند دقیقه بدون لباس های مخصوص می توانند در آب یخی زنده بمانند. بالگردهای امدادی به دلیل طوفان قادر به پرواز نبودند و خدمه کشتی که به کمک آمدند تلاش کردند تا کارگران نفت را از تنها قایق خارج کنند. نه طناب، نه قایق، و نه تیرهای بلند با قلاب کمکی نکردند - امواج آنقدر بلند بودند. همه 84 نفر جان باختند.

تصادف در خلیج مکزیک - انسان یا طبیعت؟

حادثه در خلیج مکزیک، جایی که یک لکه نفتی عظیم بر روی آب پس از انفجار و آبگرفتگی سکوی حفاری تشکیل شد، اولین فاجعه از این قبیل در تاریخ بشریت بود. برای از بین بردن آن، همانطور که کارشناسان خاطرنشان می کنند، ممکن است نیاز به استفاده از ابزارهای فوق العاده باشد و عواقب اضطراری ممکن است ما را مجبور به تجدید نظر در برنامه های توسعه تولید نفت در قفسه دریا کند.
سکوی نفتی تحت مدیریت BP در خلیج مکزیک در 22 آوریل پس از یک آتش سوزی 36 ساعته پس از یک انفجار مهیب غرق شد. نفت این سکو از عمق بی سابقه 1.5 هزار متری استخراج شد. اکنون لکه نفتی به سواحل لوئیزیانا رسیده و در حال نزدیک شدن به سواحل دو ایالت دیگر آمریکا - فلوریدا و آلاباما است. کارشناسان می ترسند که حیوانات و پرندگان پناهگاه ملی حیات وحش در لوئیزیانا و پارک های ملی اطراف آن آسیب ببینند. منابع بیولوژیکی خلیج در معرض تهدید است (اسلاید شماره 13).

گارد ساحلی و خدمات مدیریت مواد معدنی ایالات متحده در حال بررسی علت انفجار سکوی حفاری هستند.

مقصر کیست؟

کارشناسان روسی در یک کنفرانس مطبوعاتی در RIA Novosti در مورد علل حادثه و روش های حل آن صحبت کردند "وضعیت زیست محیطی در خلیج مکزیک: چگونه می توان از این اتفاق در روسیه جلوگیری کرد؟" (ویدئو).

یوری پیکوفسکی، محقق برجسته در آزمایشگاه مواد کربنی در بیوسفر دانشکده جغرافیای دانشگاه دولتی مسکو، می‌گوید علت این حادثه می‌تواند انتشار ناگهانی نفت به دلیل حرکت سکوها در پوسته زمین باشد.

به گفته این کارشناس، در این شرایط نمی توان به طور کامل به عوامل انسانی و فناوری تکیه کرد - علت اصلی حادثه می تواند تأثیر همه استفاده کنندگان از زیر خاک بر روی پوسته زمین در این منطقه باشد که می تواند منجر به رهاسازی ناگهانی شود. روغن زیر فشار بالا(ویدئو).
یک تراژدی بسیار اخیر در دریا توسط طوفان های کاترینا و ریتا ایجاد شد که در سواحل شرقی ایالات متحده در ماه آگوست - سپتامبر 2005 موج می زد.

طوفان خلیج مکزیک را درنوردید، جایی که 4000 سکوی تولید در آن کار می کنند. در نتیجه، 115 سازه ویران شد، 52 سازه آسیب دید و 535 بخش خط لوله دچار اختلال شد که به طور کامل تولید در خلیج را فلج کرد. خوشبختانه این حادثه تلفات جانی نداشت، اما این بزرگترین خسارتی است که تاکنون به صنعت نفت و گاز این منطقه وارد شده است (سرسره شماره 14).

8.2. تولید مضر

تولید نفت و گاز بی دلیل نیست که یکی از کثیف ترین صنایع محسوب می شود. آسیب به محیط زیست در هر مرحله از اکتشاف شروع می شود. به نظر می رسد دریا در این زمینه خوش شانس تر از خشکی است. شرکت ها توسعه قفسه در مقیاس بزرگ را در مدتی نه چندان دور، با داشتن فناوری های اثبات شده در دست، و با مداخله فعال سازمان های "سبز" آغاز کردند. با این حال، مشکل این است که آلاینده‌ها بسیار سریع‌تر در آب پخش می‌شوند، به این معنی که زندگی موجودات دریایی می‌تواند با کوچک‌ترین دخالت خارجی مختل شود. مشکلات خاک، حفاری اکتشافی، توسعه سکو، تخمگذار خط لوله - همه اینها به کف آسیب می زند و بر اکوسیستم کف تأثیر منفی می گذارد. سیالات حفاری و سایر مواد شیمیایی مورد استفاده در حفاری چاه از جمله آب معمولی بسیار مضر هستند. بنابراین، با شروع در اواخر دهه 1980، صنعت استاندارد "تخلیه صفر" را معرفی کرد که تخلیه هر گونه مایع حفاری استفاده شده را به دریا ممنوع می کند.

8.3. فقط حقایق

· تعداد ذخایر هیدروکربنی کشف شده در قفسه اقیانوس های جهان بیش از 2000 است.

· بیش از 6000 سکو در قفسه نصب شده است که 4000 سکو در خلیج مکزیک قرار دارد.

· بزرگترین میدان نفتی صفانیه-خفجی در خلیج فارس قرار دارد. ذخایر آن 4.3 میلیارد تن است.

· بیش از 120 میدان در قفسه قطب شمال کشف شده است که 20 درصد آنها غول پیکر و بزرگ هستند.

· بیش از 1000 میدان نفتی در روسیه کشف شده است که 830 مورد آن در حال توسعه است.

عمیق ترین چاه دنیادر روسیه در شبه جزیره کولا واقع شده است - در عمق 12.3 کیلومتری قرار دارد، اما حقیقت به عنوان علمی طبقه بندی می شود. چاه های علمی عمدتا برای مطالعه ترکیبات زمین شناسی و شیمیایی لایه های زمین استفاده می شود.

9. روغن چقدر دوام می آورد؟ ?

آیا عجیب به نظر نمی رسد که تنها صد سال پس از شروع تولید انبوه نفت، بشریت در مرحله تخلیه این منبع ضروری است؟ بله، در واقع، غیرعادی است - فقط کمی بیش از صد سال استخراج معدن و منابعی که برای میلیون ها سال شکل گرفته اند به پایان رسیده است. اما همه چیز در دنیای ما بحث برانگیز است.

بیایید دو رقم متوسط ​​ساده را برای تولید جهانی نفت مقایسه کنیم: حجم نفت تولید شده تا سال 1920 برابر با 95 میلیون تن بود، تا سال 1970 برابر با 2300 میلیون تن بود. در حال حاضر کارشناسان کل ذخایر نفت جهان را 220 تا 250 میلیارد تن تخمین می زنند. البته در این رقم ذخایر کشف نشده نیز در نظر گرفته شده است که تقریباً 25 درصد رقم فوق می باشد. و با این حال، بیایید با هم محاسبه کنیم که سیاره ما چقدر نفت خواهد داشت، بر اساس ذخایر اثبات شده نفت جهان و میانگین تقاضای جهانی سالانه:

● ذخایر قطعی نفت 200 میلیارد تن

● تقاضای سالانه نفت 4.6 میلیارد تن است.

در اینجا یک بار دیگر تاکید می کنم که 43.5 سال یک رقم متوسط ​​است. هیچ متخصصی نمی تواند رقم دقیقی به دست آورد، یعنی تعداد سال هایی که برای آنها روغن کافی وجود دارد، به این دلیل که دائما:

♦ حجم تقاضای جهانی نفت تغییر می کند

♦ داده های مربوط به ذخایر نفت در هر کشور تغییر می کند

♦ فناوری های تولید نفت در حال توسعه هستند

♦ فناوری های تولید انرژی در حال توسعه هستند.

همچنین ذخایر کشف نشده در محاسبات شرکت نمی کنند.

باید چکار کنم؟

یکی از امیدوارکننده ترین راه ها برای محافظت از محیط زیست در برابر آلودگی، ایجاد اتوماسیون جامع فرآیندهای تولید، حمل و نقل و ذخیره سازی نفت است. در کشور ما چنین سیستمی برای اولین بار در دهه 70 ایجاد شد. و در مناطق سیبری غربی اعمال می شود. ایجاد یک فناوری واحد جدید تولید نفت ضروری بود. برای مثال، پیش از این، میادین قادر به انتقال نفت و گاز طبیعی با هم از طریق یک سیستم خط لوله نبودند. برای این منظور ارتباطات ویژه نفت و گاز با تعداد زیادی تأسیسات پراکنده در مناطق وسیع ساخته شد. میادین متشکل از صدها تأسیسات بودند و در هر منطقه نفتی به گونه‌ای متفاوت ساخته می‌شدند؛ این اجازه نمی‌داد با یک سیستم کنترل از راه دور به آن‌ها متصل شوند. طبیعتاً با چنین فناوری استخراج و حمل و نقل، مقدار زیادی از محصول به دلیل تبخیر و نشت از بین می رفت. متخصصان موفق شدند با استفاده از انرژی زیرزمینی و پمپ های چاه عمیق، از تامین نفت از چاه به نقاط جمع آوری نفت مرکزی بدون عملیات فناوری میانی اطمینان حاصل کنند. تعداد تأسیسات ماهیگیری به یکباره کاهش یافته است.

سایر کشورهای بزرگ در سراسر جهان نیز مسیر آب بندی سیستم های جمع آوری، حمل و نقل و تصفیه نفت را دنبال می کنند. به عنوان مثال، در ایالات متحده آمریکا، برخی از صنایع واقع در مناطق پرجمعیت به طرز هوشمندانه ای در خانه ها پنهان شده اند. در منطقه ساحلی شهر تفریحی لانگ بیچ، چهار جزیره مصنوعی ساخته شده است که در آن مناطق دریایی در حال توسعه هستند. این صنایع منحصر به فرد توسط شبکه ای از خطوط لوله به طول بیش از 40 کیلومتر به سرزمین اصلی متصل می شوند. و یک کابل برق به طول 16.5 کیلومتر. مساحت هر جزیره 40 هزار متر مربع است که می توان تا 200 حلقه چاه تولیدی با مجموعه تجهیزات لازم را در اینجا قرار داد. تمام اشیاء تکنولوژیکی تزئین شده اند - آنها در برج های ساخته شده از مواد رنگی پنهان شده اند که در اطراف آن درختان نخل مصنوعی، صخره ها و آبشارها قرار گرفته اند. در عصر و شب، تمام این وسایل با نورافکن های رنگی روشن می شود که منظره عجیب و غریب بسیار رنگارنگی را ایجاد می کند که تخیل مسافران و گردشگران را به خود جلب می کند.

بنابراین، می توان گفت که روغن دوستی است که باید چشمان خود را با او باز نگه دارید. نگرش بی دقت نسبت به "طلای سیاه" می تواند به یک فاجعه بزرگ تبدیل شود.

در حال حاضر، بشریت در حال تجربه یک دوره هیدروکربنی است. صنعت نفت محور اصلی اقتصاد جهان است. در کشور ما این وابستگی به ویژه زیاد است. متأسفانه صنعت نفت روسیه در حال حاضر در وضعیت بحرانی عمیق قرار دارد. بسیاری از مشکلات او ذکر شد. چشم انداز توسعه این صنعت چیست؟ اگر بهره برداری غارتگرانه از ذخایر، همراه با خسارات زیاد در حین حمل و نقل و پالایش غیرمنطقی نفت ادامه یابد، آینده صنعت نفت بسیار تیره به نظر می رسد. در حال حاضر، کاهش نرخ تولید به طور متوسط ​​12 تا 15 درصد در سال است که مملو از فروپاشی کامل صنعتی است که از نظر استراتژیک برای کشور مهم است. به عنوان مثال، دسترسی به حجم زیادی از نفت در سیبری شرقی به دلیل ساختار پیچیده زمین شناسی دشوار است و نیاز به سرمایه گذاری های عظیم در تولید دارد. و بنابراین توسعه کند خواهد بود. تأثیر اکتشافات زمین شناسی در سیبری غربی بیشتر است، اما در این منطقه ذخایر بسیار تولیدی قبلاً به طور قابل توجهی کاهش یافته است.

به این دلایل و بسیاری دیگر، روسیه باید صنعت نفت خود را اصلاح کند. برای انجام این کار، اول از همه شما نیاز دارید:

· تعیین جریمه های سنگین برای استفاده غیرمنطقی از منابع طبیعی و تخلفات زیست محیطی.

· قیمت ها را در داخل کشور با دقت کمتری تنظیم کنید و آنها را تا حدودی پایین تر از سطح جهانی نگه دارید. صادرات نفت به خارج از کشور فقط با قیمت جهانی.

· تا حدی بازیابی مدیریت متمرکز صنعت. این منجر به یک سیستم منطقی خط لوله نفت می شود.

· یک برنامه سرمایه گذاری اندیشیده شده در صنعت نفت بیابید.

· از روغن منطقی تر استفاده کنید.

· انجام کارهای اکتشاف زمین شناسی برنامه ریزی شده برای تکمیل ذخایر نفت و گاز.

اتخاذ و اجرای این اقدامات در عمل به بهبود چشمگیر اقتصاد کشورمان و استفاده بادوام تر از این منبع مهم طبیعی کمک می کند.

به خوبی شناخته شده است که تولید نفت آسیب زیادی به محیط زیست وارد می کند. پساب و سیالات حفاری، اگر به طور کامل تصفیه نشوند، می توانند مخازنی را که در آنها تخلیه می شوند، برای گیاهان و جانوران و حتی برای اهداف فنی کاملاً نامناسب کنند. انتشار گازهای گلخانه ای در جو نیز آسیب قابل توجهی به محیط زیست وارد می کند. اخیراً Rosprirodnadzor به طور فعال فعالیت های شرکت های نفت و گاز را از نقطه نظر حفظ محیط زیست بررسی کرده و نتیجه گیری های خود را در مورد لغو مجوز از شرکت هایی که در مناطقی که در آن فعالیت می کنند نقض می کنند، ارسال می کند. این تخلفات متأسفانه متنوع است. آخرین گزارش دولتی که امروز منتشر شد، "در مورد وضعیت و حفاظت از محیط زیست فدراسیون روسیه در سال 2005"، خاطرنشان می کند که بیشترین حجم کل انتشار گازهای گلخانه ای در جو برای شرکت های تولید کننده نفت خام و گاز نفت (مرتبط) - 4.1 ثبت شده است. میلیون تن (یک پنجم کل انتشار گازهای گلخانه ای از منابع ثابت برای روسیه به عنوان یک کل). شرکت های معدنی در مجموع حدود 2000 میلیون متر مکعب مصرف می کنند. متر آب شیرین، از جمله در طول تولید نفت خام و گاز طبیعی - 701.5 میلیون متر مکعب. متر

10. تاثیر مثبت تولید نفت بر محیط زیست

در عین حال، مطالعات اخیر نشان داده است که این تأثیر منفی تولید نفت تحت شرایط خاصی قابل کاهش است.

بیایید با این واقعیت شروع کنیم که شیمیایی مشخصات فیزیکیروغن ها اثرات متفاوت (و نه تنها منفی) بر محیط زیست دارند. واقعیت این است که روغن نقطه انجماد و ویسکوزیته بالایی دارد. برای اینکه روغن با سرعت لازم از خطوط لوله عبور کند، آن را گرم می کنند. برای این منظور، لوله ها عایق بندی می شوند، زیرا در غیر این صورت، به دلیل تلفات حرارتی زیاد، نقاط گرمایشی باید بیش از حد ساخته شود. علاوه بر این، انتقال حرارت بالا منجر به ذوب لایه رویی خاک‌های دائمی منجمد می‌شود که منجر به افزایش فصل رشد گیاهان می‌شود و تأثیر مفیدی بر تعداد حیوانات (به‌ویژه در سال‌هایی با شرایط شدید) دارد (اسلاید شماره. 15).

تغییر در حالت منجمد دائمی منجر به تغییر حالت گازی اتمسفر می شود. افزایش عمق ذوب، رابطه بین منطقه هوازی خاک، واقع در بالای سطح آب زیرزمینی، و منطقه بی هوازی (بدون اکسیژن) در زیر را تغییر می دهد. منطقه هوازی منبعی از دی اکسید کربن است که در طی تجزیه مواد آلی در یک محیط اکسیژن آزاد می شود و منطقه بی هوازی متان تولید می کند. اثر گلخانه ای متان از اثر مقدار مساوی دی اکسید کربن حدود 20 برابر بیشتر است. بنابراین، تخریب لایه فوقانی منجمد دائمی منجر به کاهش متان در جو می شود که باعث تثبیت آب و هوا در این سیاره می شود. انتشار دی اکسید کربن موجود در لایه های فوقانی منجمد دائمی و جذب پوشش گیاهی و پلانکتون در حین ذوب شدن منجمد دائمی، تأثیر گرمایش جهانی را به شدت کاهش می دهد که زمانی رخ می دهد که گازی که توسط بیوتا جذب نمی شود، متان، وارد جو شود.

تأثیر مثبت (البته نه چندان قابل توجه) زیست محیطی ناشی از تولید نفت باید هنگام تهیه طرح های ارزیابی اثرات زیست محیطی (EIA) در نظر گرفته شود. به نظر، هنگام بهره برداری از تأسیسات سازه نفت، باید از تلفات حرارتی ناشی از خطوط لوله نفت و افزایش محتوای آب در مناطق مجاور خاکریزها استفاده کرد. برای استفاده موثر از تلفات گرما در جنگل های باز تاندرا و در مناطقی از پوشش گیاهی چمنزار در امتداد خطوط لوله، مکان هایی با غلظت بالاتر از حیوانات و گیاهان باید انتخاب شود. در این مناطق می توان عایق حرارتی لوله ها را کاهش داد تا جریان گرما به سطح زمین برسد و دمای هوا افزایش یابد و فصل رشد طولانی شود. تخلیه آب های گرم به مخازن و نهرها در طول فصل سرد می تواند به شکل گیری پلی نیاهای شبه ساکن کمک کند که در شرایط خاصی می توانند از وجود پرندگان ساحلی حمایت کنند.

11. نتیجه گیری:

بنابراین، در نتیجه پروژه تحقیقاتی خود، به نفت، ویژگی های اصلی آن و مهمتر از همه، تأثیر آن بر محیط زیست و اهمیت آن برای انسان ها نگاه کردیم. ما ثابت کرده ایم که نفت اساس تمدن، "طلای سیاه" است. ما نسل جدیدی هستیم و آینده کشور به ما بستگی دارد. و اگر هر یک از ما از اطلاعاتی که دریافت می کنیم آگاه باشیم، جهان به سمت بهتر شدن تغییر خواهد کرد.

12. فهرست منابع اطلاعاتی مورد استفاده

1. http://cnit. *****/ ارگانیک/ شاخص. Htm

2. http: // جشنواره: 1 *****/ / inde

3. ویکی پدیا دایره المعارف رایگان اینترنتی است.

4. www. *****///تاثیر صنعت نفت بر محیط زیست.

ولادیمیر خوموتکو

زمان مطالعه: 7 دقیقه

A A

خواص فیزیکی اساسی روغن

خواص فیزیکی روغن و همچنین خصوصیات شیمیایی آن بسته به ترکیب آن در محدوده نسبتاً وسیعی متفاوت است. به عنوان مثال، قوام این مایع از سبک و اشباع از گاز گرفته تا سنگین و غلیظ، با محتوای رزین بالا متفاوت است. رنگ این ماده معدنی نیز از روشن، تقریباً شفاف، تا قهوه ای تیره، تقریباً سیاه متغیر است.

این خواص نفتی با غلبه در ترکیب این مخلوط هیدروکربنی از ترکیبات سبک با وزن مولکولی کم یا ترکیبات سنگین پیچیده با وزن مولکولی بالا تعیین می شود. نفت و استفاده از آن در تولید کالاهای مختلف به نام فرآورده های نفتی آن را به مهم ترین منبع انرژی در دنیای مدرن تبدیل کرده است.

و گازها به ساختار شیمیایی ترکیب آنها بستگی دارد. این ترکیب کاملاً ساده است. عناصر اصلی آن کربن (C) و هیدروژن (H) است. روغن ها دارای 83 تا 89 درصد کربن و هیدروژن از 12 تا 14 درصد هستند.

روغن ها همچنین حاوی مقادیر کمی گوگرد، نیتروژن و اکسیژن و همچنین ناخالصی های فلزات مختلف هستند. ترکیبات کربن و هیدروژن را هیدروکربن (CH) می گویند.

روغن یک مایع روغنی قابل اشتعال است که رنگ آن از زرد روشن تا سیاه متغیر است که ترکیبات آن عمدتاً توسط ترکیبات هیدروکربنی نشان داده می شود.

از درس شیمی مدرسه مشخص است که همه عناصر شیمیایی ترکیبات مختلفی را در بین خود تشکیل می دهند که نسبت عناصر به ظرفیت آنها بستگی دارد. به عنوان مثال، آب (H 2 O) دارای دو اتم هیدروژن تک ظرفیتی و یک اتم اکسیژن دو ظرفیتی است.

ساده ترین هیدروکربن از نظر شیمیایی متان (CH 4) است که یک ماده گازی قابل اشتعال است که اساس همه گازهای طبیعی را تشکیل می دهد. گاز طبیعی معمولاً حاوی 90 تا 95 درصد یا بیشتر متان است.

پس از متان عبارتند از: اتان (C2H6)، پروپان (C3H8)، بوتان (C4H10)، پنتان (C5H12)، هگزان (C6H14) و غیره.

با شروع با پنتان، هیدروکربن ها از حالت گازی به حالت مایع، یعنی به نفت منتقل می شوند.

کربن، هنگامی که با هیدروژن ترکیب می شود، تعداد زیادی از ترکیبات را تشکیل می دهد که در ساختار شیمیایی و خواص آنها متفاوت است.

برای راحتی، تمام هیدروکربن های نفتی به سه گروه تقسیم می شوند:

• آلکان ها (گروه متان) با فرمول کلی C n H 2n+2. این گروه هیدروکربن های اشباع هستند زیرا تمام پیوندهای ظرفیت آنها درگیر است. از نظر شیمیایی بی اثرترین هستند، به عبارت دیگر قادر به واکنش با سایر ترکیبات شیمیایی نیستند. ساختار آلکان ها می تواند خطی (آلکان های معمولی) یا منشعب (ایزوآلکان ها) باشد.
• سیکلان ها (گروه نفتنیک) با فرمول کلی СnH2n. ویژگی اصلی آنها یک حلقه پنج یا شش عضوی متشکل از اتم های کربن است. به عبارت دیگر سیکلان ها بر خلاف آلکان ها ساختار حلقوی بسته ای دارند. این گروه همچنین ترکیبات اشباع (اشباع) را نشان می دهد و همچنین تقریباً با سایر عناصر شیمیایی واکنش نمی دهند.
• آرن ها (گروه معطر) با فرمول کلی CnH2n-6. ساختار آنها حلقه های شش عضوی است که بر پایه یک حلقه بنزن معطر (C 6 H 6) ساخته شده اند. آنها با وجود پیوندهای دوگانه بین اتم ها متمایز می شوند. آرن ها تک حلقه ای (یک حلقه بنزن)، دو حلقه ای (حلقه های بنزن دوتایی) و چند حلقه ای (حلقه های متصل مانند لانه زنبوری) هستند.

نفت و گاز طبیعی موادی با ترکیب شیمیایی ثابت و کاملاً مشخص نیستند. اینها مخلوط پیچیده ای از هیدروکربن های طبیعی در حالت های گازی، مایع و جامد هستند. با این حال، این مخلوط به معنای معمول ساده نیست. این به تعریف "محلول پیچیده هیدروکربن ها" نزدیک تر است، که در آن ترکیبات سبک به عنوان حلال عمل می کنند و مواد محلول هیدروکربن های با وزن مولکولی بالا (از جمله آسفالتین ها و رزین ها) هستند.

تفاوت اصلی بین یک محلول و یک مخلوط ساده در این است که اجزای موجود در ترکیب آن می توانند هم از نظر شیمیایی و هم از نظر فیزیکی با یکدیگر تعامل داشته باشند و در نتیجه چنین فعل و انفعالی خواص جدیدی به دست آورند که در حالت اولیه وجود نداشت. ترکیبات .

تراکم

خواص فیزیکی روغن بسیار متنوع است، اما مهمترین آنها چگالی آن (به عبارت دیگر وزن مخصوص) است. این پارامتر به وزن مولکولی اجزای تشکیل دهنده آن بستگی دارد.

چگالی روغن از 0.71 تا 1.04 گرم بر سانتی متر مکعب متغیر است.

در مخازن نفتی، گاز محلول زیادی در نفت وجود دارد، بنابراین در شرایط طبیعی چگالی آن کمتر (1.2 - 1.8 برابر) از مواد خام گاز زدایی شده است.

بر اساس مقدار این پارامتر، روغن به کلاس های زیر تقسیم می شود:

• کلاس روغن های بسیار سبک (چگالی کمتر از 0.8 گرم بر سانتی متر مکعب)؛
• روغن های سبک (از 0.80 تا 0.84 گرم در سانتی متر مکعب)؛
• کلاس روغن های متوسط ​​(از 0.84 تا 0.88 گرم در سانتی متر 3)؛
• روغن های سنگین (چگالی - از 0.88 تا 0.92 گرم در سانتی متر مکعب)؛
• روغن بسیار سنگین (> 0.92 گرم در سانتی متر مکعب).

ویسکوزیته

ویسکوزیته این ماده معدنی خاصیت این ماده برای مقاومت در برابر حرکت ذرات روغن نسبت به یکدیگر در هنگام حرکت روغن است. به عبارت دیگر، این پارامتر تحرک این محلول هیدروکربنی را مشخص می کند.

ویسکوزیته با یک دستگاه خاص - ویسکومتر اندازه گیری می شود. واحد اندازه گیری در سیستم SI میلی پاسکال بر ثانیه و در سیستم GHS گرم بر سانتی متر بر ثانیه (Poise) است.

ویسکوزیته می تواند دینامیک یا سینماتیک باشد.

Dynamic مقدار نیروی مقاومت در برابر حرکت یک لایه مایع را که مساحت آن یک سانتی‌متر مربع است، در ۱ سانتی‌متر با سرعت حرکت ۱ سانتی‌متر بر ثانیه نشان می‌دهد. ویسکوزیته سینماتیک خاصیت روغن را برای مقاومت در برابر حرکت یک قسمت مایع نسبت به دیگری با در نظر گرفتن نیروی گرانش مشخص می کند.

با توجه به این پارامتر، روغن بالا آمده به سطح به دو دسته تقسیم می شود:

هرچه سیال هیدروکربنی سبک تر باشد، مقدار ویسکوزیته آن کمتر است. در مخزن، این پارامتر روغن کمتر (و ده ها برابر) از آن است که به سطح بالا آمده و گاز زدایی شده است. مقدار این پارامتر فیزیکی بسیار عالی است زیرا به ما امکان می دهد مقیاس مهاجرت را در طول تشکیل رسوبات تعیین کنیم.

ویسکوزیته متقابل سیالیت نامیده می شود.

این یک پارامتر بسیار مهم است که بر خواص اکسیداتیو این کانی تأثیر می گذارد. هر چه ترکیبات گوگردی بیشتری داشته باشد، خورندگی مواد خام و فرآورده های نفتی حاصله بیشتر می شود.

بر اساس این شاخص، نفت عبارت است از:

• گوگرد کم (تا 0.5 درصد)؛
• گوگرد (از 0.5 تا 2 درصد)؛
• گوگرد بالا (بیش از 2 درصد گوگرد).

موم شدن

این یک ویژگی مهم نفت است که مستقیماً بر فناوری های مورد استفاده در تولید آن و همچنین حمل و نقل خط لوله تأثیر می گذارد. محتوای پارافین محتوای هیدروکربن های جامد در ماده خام است که پارافین (فرمول - از C 17 H 36 تا C 35 H 72) و سرزین (از C 36 H 74 تا C 55 H 112) نامیده می شود.

غلظت آنها در برخی موارد به 13 تا 14 درصد می رسد و به عنوان مثال نفت میدان اوزن قزاقستان عموماً این رقم را 35 درصد دارد. هر چه محتوای موم بیشتر باشد، استخراج و حمل و نقل مواد خام دشوارتر است. پارافین ها با توانایی آنها در کریستال شدن مشخص می شوند که منجر به رسوب آنها به یک رسوب جامد می شود و این امر باعث مسدود شدن منافذ در تشکیل مولد می شود ، رسوبات روی دیواره لوله ها ، دریچه ها و سایر تجهیزات تکنولوژیکی ظاهر می شوند.

بر اساس مقدار این پارامتر، روغن می تواند:

• موم کم (< 1,5 процентов);
• پارافین (از 1.5 تا 6 درصد)؛
• بسیار پارافینیک (> 6 درصد).

این پارامتر در غیر این صورت ضریب گاز نامیده می شود.

تعداد متر مکعب گاز در یک تن نفت گاز زدایی شده را مشخص می کند. به عبارت دیگر، محتوای گاز یک مشخصه کمی است که نشان می دهد چه مقدار گاز محلول در نفت موجود در مخزن وجود داشته است و چه مقدار از آن در طول فرآیند استخراج مواد خام به سطح آزاد می شود.

مقدار ضریب گاز می تواند تا 300 تا 500 متر مکعب در تن برسد، اگرچه مقدار متوسط ​​آن از 30 تا 100 متر مکعب در تن متغیر است.

فشار اشباع

این پارامتر (فشاری که در آن تبخیر شروع می شود) مقدار فشاری است که در آن گاز شروع به آزاد شدن از روغن می کند.

که در شرایط طبیعیاز لایه تولیدی، این فشار یا برابر یا کمتر از فشار درجا است. در اولی گاز به طور کامل در مایع حل می شود و در دومی اشباع کم گاز مشاهده می شود.

تراکم پذیری

این پارامتر با خاصیت ارتجاعی روغن تعیین می شود و با ضریب تراکم پذیری (β N) مشخص می شود. این پارامتر میزان تغییر حجم مواد خام در مخزن را در صورت تغییر فشار 0.1 مگاپاسکال نشان می دهد.

ضریب تراکم پذیری در مراحل اولیه توسعه در نظر گرفته می شود، زمانی که کشش گاز و مایع در سازند هنوز از بین می رود، در نتیجه نقش مهمی در انرژی سازند ایفا می کند.

ضریب انبساط حرارتی

این پارامتر نشان می دهد که در صورت تغییر دمای 1 درجه سانتیگراد، حجم اولیه مواد خام چگونه تغییر می کند.

در فرآیند طراحی استفاده می شود و کاربرد عملیروش های تأثیر حرارتی بر سازندهای تولیدی

ضریب حجم

این شاخص مشخص می کند که یک متر مکعب ماده خام گاز زدایی شده در مخزن در حالی که با گاز اشباع شده است چه مقدار حجم را اشغال می کند.

مقدار این شاخص معمولاً بیشتر از یک است. مقادیر متوسط ​​از 1.2 تا 1.8 متغیر است، اگرچه می تواند به دو یا سه واحد برسد. ضریب حجمی در محاسبات برای تعیین میزان ذخایر و همچنین هنگام محاسبه ضریب بازیافت روغن لایه تولیدی استفاده می شود.

نقطه ریزش

نقطه ریزش نشان می دهد که در چه دمایی در لوله آزمایش، سطح روغن خنک شده با کج شدن 45 درجه تغییر نمی کند.

هر چه پارافین جامد در روغن بیشتر باشد و رزین کمتر باشد، این شاخص بالاتر است.

ویژگی نوری اصلی این ماده توانایی آن در چرخش صفحه پرتو نور قطبی شده به سمت راست (و گاهی اوقات به سمت چپ) است.

حامل های اصلی فعالیت نوری در این کانی مولکول های فسیلی جانوران و گیاهان هستند که به آنها شیمی فسیل می گویند.

هنگامی که روغن ها با نور ماوراء بنفش تابش می شوند، شروع به درخشش می کنند که نشان دهنده توانایی آنها در درخشندگی است.

انواع سبک "طلای سیاه" در طیف آبی و آبی درخشندگی دارند و انواع سنگین در رنگ های زرد و قهوه ای مایل به زرد.

روغن یک ماده معدنی است که مایعی روغنی است. این ماده قابل اشتعال است و اغلب سیاه رنگ است، اگرچه رنگ روغن در مناطق مختلف متفاوت است. می تواند قهوه ای، گیلاسی، سبز، زرد و حتی شفاف باشد. از نقطه نظر شیمیایی، نفت مخلوط پیچیده ای از هیدروکربن ها با مخلوطی از ترکیبات مختلف، به عنوان مثال، گوگرد، نیتروژن و غیره است. بوی آن نیز می تواند متفاوت باشد، زیرا به وجود هیدروکربن های معطر و ترکیبات گوگردی در ترکیب آن بستگی دارد.

هیدروکربن های تشکیل دهنده نفت هستند ترکیبات شیمیاییمتشکل از اتم های کربن (C) و هیدروژن (H). که در نمای کلیفرمول هیدروکربن - CxHy. ساده ترین هیدروکربن، متان، دارای یک اتم کربن و چهار اتم هیدروژن است، فرمول آن CH4 است (به صورت شماتیک در سمت راست نشان داده شده است). متان یک هیدروکربن سبک است که همیشه در نفت وجود دارد.

بسته به نسبت کمی هیدروکربن های مختلف سازنده نفت، خواص آن نیز متفاوت است. روغن می تواند مانند آب شفاف و سیال باشد. و می تواند سیاه باشد و چنان چسبناک و غیرفعال باشد که حتی اگر برگردانده شود از ظرف خارج نشود.

از دیدگاه شیمیایی، روغن معمولی (سنتی) از عناصر زیر تشکیل شده است:

کربن - 84٪
هیدروژن - 14٪
گوگرد - 1-3٪ (به شکل سولفید، دی سولفید، سولفید هیدروژن و خود گوگرد)
نیتروژن - کمتر از 1٪
اکسیژن - کمتر از 1٪
فلزات - کمتر از 1٪ (آهن، نیکل، وانادیم، مس، کروم، کبالت، مولیبدن و غیره)
نمک - کمتر از 1٪ (کلرید کلسیم، کلرید منیزیم، کلرید سدیم و غیره)
روغن (و همراه آن گاز هیدروکربن) در اعماق چند ده متری تا 5-6 کیلومتری قرار دارد. در عین حال، تنها گاز در عمق 6 کیلومتری و پایین تر و تنها نفت در عمق 1 کیلومتری و بالاتر یافت می شود. بیشتر مخازن در اعماق 1 تا 6 کیلومتری یافت می شوند، جایی که نفت و گاز در ترکیبات مختلف وجود دارند.

نفت نهفته است سنگ هاآه به نام کلکسیونر. مخزن سنگی است که می تواند حاوی سیالات باشد. مواد متحرک (این می تواند نفت، گاز، آب باشد). به بیان ساده، می توان یک مخزن را اسفنجی بسیار سخت و متراکم دانست که منافذ آن حاوی روغن است.

منشاء نفت
تشکیل روغن یک فرآیند بسیار بسیار طولانی است. چندین مرحله را طی می کند و طبق برخی برآوردها 50 تا 350 میلیون سال طول می کشد.

اثبات شده ترین و عموماً پذیرفته شده ترین نظریه امروزه نظریه منشاء آلی نفت یا همان طور که به آن نظریه بیوژنیک نیز می گویند. بر اساس این نظریه، نفت از بقایای میکروارگانیسم هایی که میلیون ها سال پیش در حوضه های آبی وسیع (عمدتا در آب های کم عمق) زندگی می کردند، به وجود آمد. با مرگ این میکروارگانیسم‌ها، لایه‌هایی با محتوای بالایی از مواد آلی در پایین تشکیل شدند. لایه‌ها که به تدریج عمیق‌تر و عمیق‌تر فرو می‌روند (اجازه دهید یادآوری کنم، این فرآیند میلیون‌ها سال طول می‌کشد)، تحت تأثیر افزایش فشار لایه‌های بالایی و افزایش دما قرار گرفتند. در نتیجه فرآیندهای بیوشیمیاییبدون دسترسی به اکسیژن رخ می دهد، مواد آلیبه هیدروکربن تبدیل می شود.

برخی از هیدروکربن های تشکیل شده در آن بودند حالت گازی(سبک ترین)، بخشی در مایع (سنگین تر) و بخشی در جامد. بر این اساس، مخلوط متحرک هیدروکربن‌ها در حالت‌های گازی و مایع، تحت تأثیر فشار، به تدریج از میان سنگ‌های نفوذپذیر به سمت فشار کمتر (معمولاً به سمت بالا) حرکت کردند. این حرکت ادامه یافت تا اینکه در مسیر خود با لایه ضخیم لایه های غیرقابل نفوذ مواجه شدند و حرکت بیشتر غیرممکن بود. این به اصطلاح یک تله است که توسط یک لایه مخزن و یک لایه سقفی غیرقابل نفوذ که آن را پوشانده است (تصویر سمت راست) تشکیل شده است. در این تله، مخلوطی از هیدروکربن ها به تدریج انباشته شد و چیزی را که ما میدان نفتی می نامیم تشکیل داد. همانطور که می بینید، سپرده در واقع زادگاه نیست. بیشتر یک خوشه است. اما، همانطور که ممکن است، عمل نامگذاری قبلا توسعه یافته است.

از آنجایی که چگالی نفت به طور کلی بسیار کمتر از چگالی آبی است که همیشه در آن وجود دارد (شواهدی مبنی بر منشأ دریایی آن)، نفت همیشه به سمت بالا حرکت می کند و بالای آب تجمع می یابد. اگر گاز وجود داشته باشد، در بالا، بالای نفت خواهد بود.

در برخی مناطق نفت و گاز هیدروکربنی بدون برخورد با تله در مسیر خود به سطح زمین رسید. در اینجا آنها در معرض عوامل سطحی مختلفی قرار گرفتند که در نتیجه پراکنده و نابود شدند.

موسسه آموزشی دولتی

دبیرستان شماره 2011

به نام سه بار قهرمان اتحاد جماهیر شوروی، مارشال هوایی I.N. کوزهدوب

خلاصه

بر اساس موضوع:

جهان

ترکیب و کاربرد روغن.

تاریخچه توسعه نفت 4

ترکیب روغن 6

تولید، توسعه، پالایش و استفاده نفت 7

نتیجه 12

تاریخچه توسعه نفت

در زمان های قدیم از نفت برای مقاصد نظامی نیز استفاده می شد. تواریخ می گویند که یونانیان باستان ظرفی را با مخلوطی مرموز به نیزه پرتابی که توسط یک زنجیر غول پیکر پرتاب می شد، می بستند. وقتی گلوله به هدف رسید، انفجاری رخ داد و ابری از دود بلند شد. شعله های آتش بلافاصله به همه جهات گسترش یافت. آب نتوانست آتش را خاموش کند. ترکیب "آتش یونانی" به شدت مخفی نگه داشته شد و فقط کیمیاگران عرب قرن دوازدهم موفق به کشف آن شدند. اساس این دستور مرموز روغن با افزودن گوگرد و نمک بود.

در قرن XVII-XVIII. روغن نیز به عنوان دارو استفاده می شد. در اواسط قرن هفدهم. مبلغ فرانسوی پارت ژوزف د لا روش د. آلن "آب های سیاه" مرموز را در غرب پنسیلوانیا کشف کرد. هندی ها آنها را به عنوان یک چسب به رنگ ها اضافه کردند تا صورت آنها را رنگ کنند. کشیش از این آب ها که دریاچه های نفتی بیش نبود، مرهم معجزه آسای خود را خلق کرد. در بسیاری از کشورهای اروپایی از آن به عنوان دارو استفاده می شد.

با این حال، نفت در همه جا ارزیابی مناسبی دریافت نکرد. در سال 1840، فرماندار روسی باکو نمونه هایی از نفت باکو را به آکادمی علوم سن پترزبورگ فرستاد تا مناسب بودن آن را برای نیازهای صنعتی مشخص کند. او پاسخ بسیار "آموزنده" دریافت کرد: "این ماده بدبو فقط برای روغن کاری چرخ و گاری مناسب است."

تنها در نیمه دوم قرن گذشته، انسان امکانات شگفت انگیز "طلای سیاه" را کشف کرد. توسعه صنعت به مقدار زیادی روان کننده، سوخت جدید ارزان تر و کارآمدتر از زغال سنگ و اساساً منابع نور جدید نیاز داشت. فقط نفت می توانست همه اینها را فراهم کند. صنعت ملوک به طور فزاینده و اصرار بیشتری برای رشد خود تقاضای نفت و فرآورده های نفتی را داشت. استخراج گسترده آن آغاز شد. طلوع یک دوره جدید نفت در حال طلوع بود. اولین منادی سکوهای نفتی سرهنگ دریک بود. در شهر آمریکای شمالی Titesville، پنسیلوانیا، نفت او به خوبی تولید می شد. این اتفاق در 27 آگوست 1859 رخ داد. قدمت صنعت نفت مدرن جهان به این تاریخ بازمی‌گردد.

رقابت برای نفت آغاز شده است. در اقصی نقاط جهان، در مناطق مسکونی و ناشناخته، در خشکی و در ته اقیانوس، به دنبال این «خون خاکی» سیاه و قهوه‌ای، روغنی در لمس و با بوی تند مشخص می‌گشتند. راش نفت با اختراع کراکینگ در ژانویه 1861، یک روش مدرن برای پالایش نفت، تحریک شد. ماده ای که برای هزاران سال کمتر کسی به آن توجه می کرد، به طور گسترده برای مقاصد صنعتی و نظامی مورد استفاده قرار گرفت، به موضوع تجارت و حدس و گمان تبدیل شد و به نوعی محل مناقشه برای کشورهای مختلف جهان شد.

با این حال، علیرغم اکتشاف فعال، در پایان قرن گذشته، تنها حدود 5 میلیون تن نفت در سال تولید می شد که با استانداردهای امروزی قطره ای در اقیانوس است. استخراج معادن به روشی بدوی انجام شد.

در آبشرون، جایی که E. Nobel تاجر سوئدی متعهد بود، نفت در پوسته های شراب از چاه های ساده تحویل داده می شد. در پایان دهه 80 قرن گذشته، بیش از 25 هزار کارگر برای "امپراتوری نفت" او کار می کردند. طبیعتاً افزایش تولید نفت با استفاده از چنین ابزاری دشوار بود.

با توسعه علم و فناوری، روند حفاری چاه های نفت و عملکرد آنها بهبود یافت. در نتیجه، در سال 1900، 20 میلیون تن "طلای سیاه" در سراسر جهان تولید شد.

انفجار واقعی تولید نفت در سالهای پس از جنگ رخ داد: در سال 1945، 350 میلیون تن نفت در جهان، در سال 1960 - بیش از 1 میلیارد تن، و در سال 1970 - حدود 2 میلیارد تن تولید شد. حداکثر تولید در سال 1979 کاهش یافت. (3.2 میلیارد تن) و سپس سرعت آن کاهش یافت. اکنون سالانه حدود 3 میلیارد تن "طلای سیاه" از داخل زمین خارج می شود (2.8 میلیارد تن در سال 1984) (شکل 1).

تولید ماهواره ثابت نفت، گاز قابل احتراق، با همان سرعت توسعه یافت. استفاده از آن تنها در نیمه اول قرن بیستم آغاز شد. در سال 1920 تولید گاز سالانه تنها به 35 میلیارد مترمکعب رسید و در سال 1950 به 192 میلیارد مترمکعب افزایش یافت. از سال 1960، تولید گاز به شدت افزایش یافته است و در سال 1984 به حداکثر (1560 میلیارد متر مکعب) رسید.

توسعه صنعت مدرن بدون هیدروکربن غیرقابل تصور است. این، اول از همه، سودآورترین و کارآمدترین نوع سوخت است. نفت و گازهای قابل احتراق 65 درصد انرژی مورد نیاز جهان و 100 درصد سوخت حمل و نقل را تامین می کنند. 95-90 درصد هیدروکربن های استخراج شده برای به دست آوردن انرژی استفاده می شود. با این حال، D.I. مندلیف همچنین گفت: سوزاندن نفت و گاز در کوره ها مانند گرم کردن کوره با اسکناس است.
نفت و گاز منابع بسیاری از محصولات حیاتی هستند. اینها لاستیک و پلاستیک مصنوعی، مصالح ساختمانی و پارچه های مصنوعی، رنگ ها و مواد شوینده، حشره کش ها و علف کش ها، مواد منفجره و داروها، ترکیبات معطر برای عطر و کود، محرک های رشد و پروتئین مواد غذایی مصنوعی، روغن های مختلف، بنزین، نفت سفید، نفت کوره، بدون که کارکرد ماشین‌ها، خودروها، هواپیماها و موشک‌ها غیرممکن است.

اگر منابع نفت و گاز ناگهان خشک می شد، تمدن جهان در آستانه فاجعه قرار می گرفت. همانطور که می بینیم مردم بسیار به نفت وابسته هستند. این امر به ویژه در اوایل دهه 70 این قرن، زمانی که "بحران سوخت" آغاز شد، به شدت احساس شد. پژواک آن افزایش عمومی در هزینه های بالای زندگی در آن بود کشورهای غربی. مردم حتی بیشتر به نفت وابسته شده اند. برای رهایی از این وابستگی، فرد به دنبال منبع جایگزین انرژی با استفاده از انرژی باد، رودخانه، اتم و زغال سنگ است. پیشرفت هایی در این راستا صورت گرفته است، اما تا 20 تا 30 سال آینده، نفت و گاز "چهره سوخت" جهان را تعیین خواهد کرد.

ترکیب روغن

که در ترکیب روغناجزای هیدروکربنی، آسفالت رزینی و خاکستر ترشح می کند. همچنین به عنوان بخشی از نفتهمچنین پورفیرین و گوگرد ترشح می کند. هیدروکربن های موجود در روغن به سه گروه اصلی متان، نفتنیک و آروماتیک تقسیم می شوند. هیدروکربن های متان (پارافین) از نظر شیمیایی پایدارترین هستند، در حالی که هیدروکربن های آروماتیک کمترین پایداری را دارند (حداقل محتوای هیدروژن را دارند). در عین حال، هیدروکربن های معطر سمی ترین هستند اجزای روغن. جزء آسفالت-رزین روغن تا حدی در بنزین محلول است: قسمت محلول آسفالتین است و قسمت نامحلول رزین است. جالب اینجاست که در رزین ها میزان اکسیژن به 93 درصد از مقدار کل آن می رسد به عنوان بخشی از نفت. پورفیرین ها ترکیبات نیتروژن دار با منشاء آلی هستند که در دمای 200-250 درجه سانتی گراد از بین می روند. گوگرد موجود است به عنوان بخشی از نفتیا در حالت آزاد یا به صورت ترکیبات سولفید هیدروژن و مرکاپتان. گوگرد رایج ترین آلاینده خورنده است که باید در پالایشگاه حذف شود. بنابراین قیمت نفت با سولفور بالا بسیار کمتر از نفت کم گوگرد است.

قسمت خاکستر ترکیب روغن- این باقیمانده ای است که در هنگام سوختن به دست می آید که از ترکیبات معدنی مختلف تشکیل شده است.

نفت خام نامیده می شودنفتی که مستقیماً از چاه ها به دست می آید. هنگام خروج از مخزن نفت، نفت حاوی ذرات سنگ، آب و همچنین نمک ها و گازهای محلول در آن است. این ناخالصی ها باعث خوردگی تجهیزات و مشکلات جدی در هنگام حمل و نقل و فرآوری مواد خام نفتی می شود. بنابراین، برای صادرات
این و یا تحویل به پالایشگاه های نفت دور از سایت های تولید ضروری است فرآوری نفت خام صنعتی: آب، ناخالصی های مکانیکی، املاح و هیدروکربن های جامد از آن خارج شده، گاز آزاد می شود. گاز و سبک ترین هیدروکربن ها باید از آن جدا شوند ترکیب نفت خام، تی.به. آنها محصولات با ارزشی هستند و ممکن است در طول نگهداری از بین بروند. علاوه بر این، وجود گازهای سبک در طول حمل و نقل نفت خاماز طریق خط لوله می تواند منجر به تشکیل کیسه های گاز در بخش های مرتفع مسیر شود. تصفیه شده از ناخالصی ها، آب و گازها نفت خامبه پالایشگاه‌های نفت (ORP) عرضه می‌شود، جایی که در طی فرآیند فرآوری به دست می‌آیند انواع مختلففرآورده های نفتی با کیفیت مانند نفت خام وفرآورده های نفتی به دست آمده از آن با ترکیب آن تعیین می شود: این است که جهت پالایش نفت را تعیین می کند و بر محصولات نهایی تأثیر می گذارد.

مهمترین ویژگیهای خواص نفت خامعبارتند از: چگالی، محتوای گوگرد، ترکیب جناحیو همچنین ویسکوزیته و محتوای آب، نمک های کلرید و ناخالصی های مکانیکی.
چگالی روغن، به محتوای هیدروکربن های سنگین مانند پارافین ها و رزین ها بستگی دارد.

استخراج، توسعه، پالایش و استفاده از نفت.

تولید نفت از زمان های قدیم توسط بشر انجام می شده است. در ابتدا از روش های ابتدایی استفاده می شد: جمع آوری نفت از سطح مخازن، پردازش ماسه سنگ یا سنگ آهک آغشته به نفت با استفاده از چاه. روش اول در ماد و سوریه استفاده شد، روش دوم - در قرن 15 در ایتالیا. اما آغاز توسعه صنعت نفت را ظهور حفاری مکانیکی نفت در سال 1859 در آمریکا می دانند و در حال حاضر تقریباً تمام نفت تولید شده در جهان از طریق چاه های حفاری استخراج می شود.

در طی بیش از صد سال توسعه، برخی از میادین تخلیه شده اند، برخی دیگر کشف شده اند، راندمان تولید نفت افزایش یافته است، بازیافت نفت افزایش یافته است، به عنوان مثال. کامل بودن استخراج نفت از مخزن اما ساختار تولید سوخت تغییر کرده است.

ماشین اصلی تولید نفت و گاز، دکل حفاری است. اولین دکل های حفاری، که صدها سال پیش ظاهر شدند، اساساً یک کارگر را با یک لنگ کپی کردند. فقط میله این اولین ماشین‌ها سنگین‌تر بود و بیشتر شبیه یک اسکنه بود. اسمش همین بود - مته. او را روی یک طناب آویزان کردند که سپس با کمک یک دروازه بلند شد و سپس پایین آمد. به این گونه ماشین ها ماشین های طناب ضربه ای می گویند. آنها را می توان اینجا و آنجا پیدا کرد، اما این قبلاً مربوط به گذشته است: آنها سنگ را بسیار آهسته سوراخ می کنند و انرژی زیادی را بیهوده هدر می دهند.

روش دیگر حفاری بسیار سریعتر و سودآورتر است - چرخشی که در آن چاه حفر می شود. یک لوله فولادی ضخیم از یک برج چهار پایه فلزی روباز به ارتفاع یک ساختمان ده طبقه آویزان شده است. او در حال چرخش است دستگاه خاص-- روتور. در انتهای پایین لوله یک مته وجود دارد. با عمیق تر شدن چاه، لوله طولانی تر می شود. برای جلوگیری از گرفتگی سنگ تخریب شده چاه، محلول رسی از طریق لوله به داخل آن پمپ می شود. محلول چاه را شسته و خاک رس، ماسه سنگ و سنگ آهک تخریب شده را از طریق شکاف بین لوله و دیواره های چاه به بالا می برد. در عین حال، مایع متراکم از دیواره های چاه حمایت می کند و از فروریختن آنها جلوگیری می کند.

اما حفاری چرخشی معایبی نیز دارد. هرچه چاه عمیق تر باشد، کار موتور روتور سخت تر می شود، حفاری کندتر می شود. از این گذشته، چرخاندن یک لوله به طول 5-10 متر زمانی که حفاری چاه تازه شروع شده است یک چیز است و چرخاندن یک رشته لوله به طول 500 متر چیز دیگری است.

در سال 1922 مهندسان شوروی M.A. Kapelyushnikov، S.M. Volokh و N.A. Kornev برای اولین بار در جهان ماشینی برای حفاری چاه ساختند که در آن نیازی به چرخاندن لوله های حفاری نبود. مخترعان موتور را نه در بالا، بلکه در پایین، در خود چاه - در کنار ابزار حفاری قرار دادند. اکنون موتور تمام توان خود را صرف چرخاندن خود مته می کرد.

این دستگاه موتور فوق العاده ای هم داشت. مهندسان شوروی همان آب را که قبلاً فقط سنگ های تخریب شده را از چاه می شست، مجبور کردند تا مته را بچرخاند. حالا قبل از رسیدن به کف چاه، گل توربین کوچک متصل به خود ابزار حفاری را چرخاند.

دستگاه جدید توربودریل نامیده می شد؛ با گذشت زمان بهبود یافت و اکنون چندین توربین که روی یک محور نصب شده اند به داخل چاه فرو می روند. واضح است که قدرت چنین ماشین "چند توربین" چندین برابر بیشتر است و حفاری چندین برابر سریعتر است.

یکی دیگر از ماشین های حفاری قابل توجه یک مته الکتریکی است که توسط مهندسان A.P. Ostrovsky و N.V. Alexandrov اختراع شده است. اولین چاه های نفت با مته برقی در سال 1940 حفر شد، رشته لوله این دستگاه نیز نمی چرخد، فقط خود ابزار حفاری کار می کند. اما این یک توربین آبی نیست که آن را می چرخاند، بلکه یک موتور الکتریکی است که در یک ژاکت فولادی قرار می گیرد - یک پوشش پر از روغن. روغن همیشه تحت فشار زیاد است، بنابراین آب اطراف نمی تواند به موتور نفوذ کند. برای اینکه یک موتور قدرتمند در یک چاه نفت باریک قرار گیرد، لازم بود که آن را بسیار بلند کنید، و موتور شبیه یک ستون بود: قطر آن مانند نعلبکی است و ارتفاع آن 6-7 متر است.

حفاری کار اصلی در تولید نفت و گاز است. برخلاف مثلاً زغال سنگ یا سنگ آهن، نفت و گاز نیازی به جداسازی از توده اطراف توسط ماشین آلات یا مواد منفجره ندارند و نیازی به بالا بردن آنها به سطح زمین توسط تسمه نقاله یا چرخ دستی نیست. به محض اینکه چاه به سازند حامل نفت می رسد، نفت که در اعماق تحت فشار گازها و آب های زیرزمینی فشرده شده است، خود با قدرت به سمت بالا حرکت می کند.

با جریان روغن به سطح، فشار کاهش می یابد و روغن باقی مانده در اعماق جریان به سمت بالا متوقف می شود. سپس آب از طریق چاه هایی که به طور ویژه در اطراف میدان نفتی حفر شده اند شروع به تزریق می کند. آب به نفت فشار می آورد و آن را از طریق چاه تازه احیا شده به سطح می برد. و سپس زمانی فرا می رسد که فقط آب دیگر نمی تواند کمک کند. سپس یک پمپ به داخل چاه نفت پایین می آید و روغن شروع به پمپاژ از آن می کند.

توسعه میدان نفتی یعنیاجرای فرآیند انتقال مایعات و گاز در سازندها به چاه های تولیدی. کنترل فرآیند حرکت مایعات و گاز با قرار دادن چاه های نفت، تزریق و کنترل در میدان، تعداد و ترتیب راه اندازی آنها، حالت کار چاه ها و تعادل انرژی مخزن حاصل می شود. سیستم توسعه میدان نفتی اتخاذ شده برای یک ذخیره خاص، شاخص های فنی و اقتصادی را از پیش تعیین می کند. قبل از حفاری یک کانسار، یک سیستم توسعه طراحی می شود. بر اساس داده‌های اکتشاف و عملیات آزمایشی، شرایطی که تحت آن عملیات انجام می‌شود مشخص می‌شود: ساختار زمین‌شناسی، ویژگی‌های مخزن سنگ‌ها (تخلخل، نفوذپذیری، درجه ناهمگنی)، ویژگی‌های فیزیکی سیالات در مخزن (ویسکوزیته، چگالی) ، اشباع سنگ های نفتی از آب و گاز، فشار مخزن. بر اساس این داده ها، ارزیابی اقتصادی سیستم انجام شده و بهینه آن انتخاب می شود.
در مخازن عمیق، تزریق گاز با فشار بالا به مخزن با موفقیت در برخی موارد برای افزایش بازیافت نفت استفاده می شود.
استخراج نفت از چاه ها یا با جریان طبیعی تحت تأثیر انرژی مخزن و یا با استفاده از یکی از چندین روش مکانیزه بالابر سیال انجام می شود. به طور معمول، در مرحله اولیه توسعه، تولید جریان عمل می کند و با ضعیف شدن جریان، چاه به یک روش مکانیزه منتقل می شود: بالابر گاز یا بالابر هوا، پمپاژ عمیق (با استفاده از پمپ های میله، پیستون هیدرولیک و پمپ های پیچ).
روش بالابر گازی اضافات قابل توجهی به روش معمولی ایجاد می کند طرح فناورانهاین میدان به یک ایستگاه کمپرسور بالابر گاز با توزیع کننده گاز و خطوط لوله جمع آوری گاز نیاز دارد.
میدان نفتی مجموعه ای فناورانه متشکل از چاه ها، خطوط لوله و تأسیسات برای مقاصد مختلف است که به کمک آنها نفت از روده های زمین در میدان استخراج می شود.
در فرآیند تولید نفت، حمل و نقل درون میدانی محصولات چاه که از طریق خطوط لوله انجام می شود، جایگاه مهمی را اشغال می کند. دو سیستم حمل و نقل درون میدان استفاده می شود: فشار و گرانش. در سیستم های فشار، خود فشاری در سر چاه کافی است. در صورت جریان گرانشی، حرکت به دلیل بالا رفتن علامت سر چاه بالاتر از علامت نقطه جمع آوری گروه اتفاق می افتد.
هنگام توسعه میادین نفتی محدود به قفسه‌های قاره، میادین نفتی فراساحلی ایجاد می‌شوند.

پالایش نفت

تمیز کردنروغن- این حذف اجزای نامطلوب از فرآورده های نفتی است که بر خواص عملکرد سوخت و روغن تأثیر منفی می گذارد.
تمیز کردن شیمیاییروغنبا اثر معرف های مختلف بر روی اجزای حذف شده محصولات تصفیه شده تولید می شود. اکثر به روشی سادهتصفیه با اسید سولفوریک 92-92٪ و اولئوم است که برای حذف هیدروکربن های غیر اشباع و معطر استفاده می شود. خالص سازی فیزیکی و شیمیایی با استفاده از حلال هایی انجام می شود که به طور انتخابی اجزای نامطلوب را از محصول در حال خالص سازی حذف می کنند. حلال‌های غیر قطبی (پروپان و بوتان) برای حذف هیدروکربن‌های آروماتیک از باقیمانده‌های پالایش نفت (قطران) (فرایند آسفالت‌زدایی) استفاده می‌شوند. حلال‌های قطبی (فنل و غیره) برای حذف کربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای با زنجیره‌های جانبی کوتاه، ترکیبات گوگرد و نیتروژن از تقطیرهای نفتی استفاده می‌شوند.
در طول تصفیه جذبروغنهیدروکربن های غیر اشباع، رزین ها، اسیدها و غیره از فرآورده های نفتی حذف می شوند.تصفیه جذب با تماس هوای گرم شده با جاذب ها یا فیلتر کردن محصول از طریق دانه های جاذب انجام می شود.
تصفیه کاتالیزوریروغن- هیدروژناسیون در شرایط ملایم، برای حذف ترکیبات گوگرد و نیتروژن استفاده می شود.

کاربرد روغن.

محصولات مختلف با اهمیت عملی زیادی از روغن جدا می شوند. ابتدا هیدروکربن های محلول (عمدتاً متان) از آن جدا می شود. پس از تقطیر هیدروکربن های فرار، روغن گرم می شود. هیدروکربن هایی با تعداد کمی اتم کربن در مولکول و دارای نقطه جوش نسبتاً پایین اولین نمونه هایی هستند که به حالت گاز می روند و تقطیر می شوند. با افزایش دمای مخلوط، هیدروکربن هایی با نقطه جوش بالاتر تقطیر می شوند. به این ترتیب می توان مخلوط های جداگانه (کسری) روغن را جمع آوری کرد. اغلب، این تقطیر سه بخش اصلی را تولید می کند که سپس در معرض جداسازی بیشتر قرار می گیرند.

در حال حاضر هزاران محصول از روغن به دست می آید. گروه های اصلی سوخت مایع هستند، سوخت گازی، سوخت جامد (کک نفتی)، روغن های روان کننده و مخصوص، پارافین ها و سرزین ها، قیر، ترکیبات معطر، دوده، استیلن، اتیلن، اسیدهای نفتی و نمک های آنها، الکل های بالاتر. این محصولات شامل گازهای قابل اشتعال، بنزین، حلال ها، نفت سفید، نفت گاز، سوخت های خانگی، طیف گسترده ای از روغن های روان کننده، نفت کوره، قیر جاده ها و آسفالت می باشد. این همچنین شامل پارافین، وازلین، روغن های دارویی و حشره کش های مختلف است. روغن های حاصل از نفت به عنوان پماد و کرم و همچنین در تولید مواد منفجره، داروها، محصولات پاک کننده استفاده می شود؛ فرآورده های نفتی بیشترین استفاده را در صنعت سوخت و انرژی دارند. به عنوان مثال، نفت کوره دارای ارزش حرارتی تقریباً یک و نیم برابر بالاتر از بهترین زغال سنگ است. در هنگام احتراق فضای کمی را اشغال می کند و در هنگام سوختن بقایای جامد تولید نمی کند. جایگزینی سوخت جامد با نفت کوره در نیروگاه های حرارتی، کارخانه ها و در حمل و نقل ریلی و آبی صرفه جویی زیادی در هزینه ها ایجاد می کند و به توسعه سریع صنایع کلیدی و حمل و نقل کمک می کند.

جهت انرژی در استفاده از نفت همچنان در سراسر جهان اصلی است. سهم نفت در تراز انرژی جهانی بیش از 46 درصد است.

با این حال، در سال های اخیر، فرآورده های نفتی به طور فزاینده ای به عنوان مواد اولیه برای صنایع شیمیایی استفاده می شود. حدود 8 درصد از نفت تولیدی به عنوان ماده خام برای شیمی مدرن مصرف می شود. به عنوان مثال، الکل اتیلیک تقریباً در 150 صنعت استفاده می شود. در صنایع شیمیایی از فرمالدئید (HCHO)، پلاستیک، الیاف مصنوعی، لاستیک مصنوعی، آمونیاک، الکل اتیلیک و غیره استفاده می شود. از فرآورده های نفتی در کشاورزی نیز استفاده می شود. در اینجا از محرک های رشد، محافظ بذر، آفت کش ها، کودهای نیتروژنی، اوره، فیلم های گلخانه ای و غیره استفاده می شود. در مهندسی مکانیک و متالورژی از چسب های یونیورسال، قطعات و قطعات دستگاه های ساخته شده از پلاستیک، روغن های روان کننده و غیره استفاده می شود.کک نفتی به عنوان توده آند در ذوب الکتریکی کاربرد وسیعی دارد. کربن سیاه فشرده برای پوشش های مقاوم در برابر آتش در کوره ها استفاده می شود. که در صنایع غذاییبسته بندی پلی اتیلن، اسیدهای غذایی، مواد نگهدارنده، پارافین، پروتئین و کنسانتره ویتامین تولید می شود که مواد اولیه اولیه آن متیل و اتیل الکل و متان است. در صنعت داروسازی و عطرسازی از مشتقات نفت آمونیاک، کلروفرم، فرمالین، آسپرین، پترولیوم ژله و ... تولید می شود.مشتقات نفتی در صنایع نجاری، نساجی، چرم، کفش و ساختمان کاربرد فراوانی دارند.

نتیجه

نفت باارزش‌ترین منبع طبیعی است که فرصت‌های شگفت‌انگیزی را برای «تحول شیمیایی» برای انسان باز کرده است. در مجموع، در حال حاضر حدود 3 هزار مشتق نفت وجود دارد. نفت جایگاه پیشرو در اقتصاد جهانی سوخت و انرژی را به خود اختصاص داده است. سهم آن در کل مصرف انرژی به طور مداوم در حال افزایش است. نفت اساس تراز سوخت و انرژی همه کشورهای توسعه یافته اقتصادی را تشکیل می دهد. در حال حاضر هزاران محصول از روغن به دست می آید.

نفت پایه تامین انرژی در آینده نزدیک باقی خواهد ماند اقتصاد ملیو مواد اولیه صنایع پتروشیمی در اینجا، بسیاری از موارد به موفقیت در زمینه اکتشاف، اکتشاف و توسعه میادین نفتی بستگی دارد. اما منابع طبیعی نفت محدود است. گسترش سریع تولید آنها در دهه های گذشته منجر به تخلیه نسبی بزرگترین و مطلوب ترین کانسارها شده است.

در مسئله استفاده منطقی از روغن، افزایش ضریب استفاده مفید آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از جهت گیری های اصلی در اینجا شامل تعمیق سطح پالایش نفت به منظور تامین نیاز کشور به فرآورده های نفتی سبک و مواد خام پتروشیمی است. جهت موثر دیگر کاهش است مصرف خاصسوخت برای تولید انرژی حرارتی و الکتریکی و همچنین کاهش گسترده مصرف ویژه انرژی الکتریکی و حرارتی در تمام بخش‌های اقتصاد ملی.