Особенности нефти и ее использование. Нефть ее использование


Особенности нефти и ее использование

Нефть – это природная смесь углеводородов с примесью сернистых, азотных и кислородных соединений и представляет собой маслянистую жидкость обычно черного или темно-коричневого, иногда красноватого, желтого цвета (редко–бесцветная). При солнечном освещении цвет нефти изменяется (нефть флюоресцирует) и приобретает то синеватый, то зеленоватый отлив. Нефти свойствен характерный запах. Удельный вес нефти 0,83–0,97. Очень редко встречается нефть, имеющая меньший удельный вес (до 0,7) и удельный вес, больший единицы.

Одним из важнейших физических свойств нефти является ее вязкость, влияющая на качество получаемых из нефти продуктов, особенно смазочных масел.

Температура кипения и застывания у различных сортов нефти и нефтепродуктов различна и колеблется от +30 …35 º до -11…-19 º , а некоторые сорта не застывают при самых сильных морозах (Сахалинская).

Легко застывающая нефть очень затрудняет ее перекачку и транспортировку по трубам, а застывающие нефтепродукты (топливо, масла) затрудняют эксплуатацию двигателей в условиях низких температур.

Нефть и топливные нефтепродукты занимают первое место среди других видов топлива по теплотворной способности. Нефтяное топливо очень удобно в использовании, подачу его в топки и двигатели легко механизировать, оно сгорает полностью и не образует золы.

Экономическая эффективность использования нефтяного топлива обусловлена не только его свойствами, но и относительной дешевизной, что объясняется сравнительно малой трудоемкостью процесса добычи нефти, которая в несколько раз ниже трудоемкости добычи угля.

Наиболее ценными видами топлива являются некоторые продукты переработки нефти – бензин, керосин, газойль, соляровое масло, причем все они используются в двигателях внутреннего сгорания, имеющих относительно высокий коэффициент полезного использования топлива. Получаемый при перегонке нефти мазут является высокоценным котельным топливом.

Нефть известна людям с древнейших времен, но ее применение очень долгое время было крайне ограничено. Расцвет нефтяной промышленности начался со времени появления и широкого применения двигателей внутреннего сгорания, работающих на жидком топливе. Постоянно растущий спрос на нефтепродукты вызывал усиленные поиски нефти, совершенствование способов ее добычи, переработки и транспортировки. В результате изучения ее физических и химических свойств открылись широчайшие возможности использования нефти и продуктов ее переработки не только как .топлива, но и как ценнейшего сырья для химической промышленности, для производства сотен и тысяч веществ с самыми различными свойствами.

Из нефти и ее продуктов в настоящее время кроме топливной группы (бензина, керосина и др.) и смазочных масел получают также парафин, нафталин, вазелин, вещества для пропитки древесины от гниения, дезинфицирующие вещества, сажу для резиновой промышленности и для изготовления типографской краски, красители для текстильной промышленности, взрывчатые вещества, фармацевтические препараты, душистые вещества, смолы, которые в свою очередь служат исходным материалом для производства различных пластмасс, фотопленок, синтетического волокна и т. д. Из нефтепродуктов получают жирные кислоты, которые в производстве мыла заменяют натуральные жиры, получают также спирты, синтетический каучук, асфальт и др.

Нефть представляет собой сложную смесь различных химических соединений. Она состоит из 84-85% углерода и 12-15% водорода. Углерод и водород образуют в нефти многочисленные соединения–углеводороды. В незначительном количестве нефть содержит и другие элементы, например, кислород, азот, серу, образующие ряд сложных соединений.

Условия залегания нефти и бурение скважин

В благоприятных условиях нефть скапливается в соответствующих горных породах (коллекторах), отличающихся трещиноватостью или пористостью и способных вмещать огромные ее количества. Единичное скопление нефти в коллекторе называют залежью нефти, а их совокупность в каком-либо участке земной коры образует нефтяное месторождение. По трещинам и порам горных пород нефть может перемещаться, что создает возможность ее притока к местам добычи.

Нефть добывают из скважин – узких отверстий, пробуренных в горных породах до нефтеносного пласта.

Для прохождения скважины вращательным (роторным) бурением, строят специальные буровые вышки (рис. 6.1). На вышке устанавливают двигатель, сообщающий вращательное движение ротору – тяжелому стальному диску с квадратным отверстием в центре.

Рис. 6.1. Схема установки для вращательного бурения

1 – стальные обсадные трубы: 2 – лебедка: 3 – двигатель лебедки, 4 – вертлюг: 5 – талевый канат, 6 – талевый блок, 7 – крюк, 8 – гибкий шланг, 9 – ведущая труба (квадрат), 10 – ротор, 11 – вышка, 12 – буровой насос, 13 – двигатель насоса, 14 – приемный чан, 15 – бурильные замки (соединения бурильных труб), 16 – бур

tradesmarter.ru

Первое установленное использование нефти по регионам мира

Дата Регион мира Как использовалась Доказательство использования
6000—4000 лет до н. э. Берега Евфрата Нефть и её образования использовались в качестве вяжущего материала в строительстве. Именно их — асфальт и битум — применяли при строительстве стен Вавилона. Подтверждено раскопками, установившими существование нефтяных промыслов.
5000 лет до н. э. Индия Использовалась в качестве вяжущего материала в строительстве. В развалинах древнеиндийского города Мохенджо-Даро был обнаружен огромный бассейн, построенный 5 тысяч лет назад, дно и стены которого были покрыты слоем асфальта (продуктом окисления нефти).
Вавилон Вавилонский царь Навуходоносор II топил нефтью гигантскую печь, и в ней, согласно легенде, попытался сжечь трёх еврейских юношей, что ему не удалось. По свидетельству Геродота, нефть широко использовалась при создании стен и башен Вавилона. Он же описывает древний способ добычи нефти из «известного колодца», расположенного недалеко от Ардерикки — селения у Евфрата, где располагалось имение персидского царя Дария.
Древний Египет Использовалась для бальзамирования умерших (асфальт, добытый на Мертвом море) По свидетельству Геродота и Диодора Сицилийского.
Древняя Греция В качестве зажигательной смеси, топлива Упоминания об использовании нефти есть у Плутарха и Диоскорида. Использовалась как топливо морского маяка греческой колонии Танаиса (найдены амфоры с остатками нефти).

До середины XIX в. нефть добывалась в небольших количествах, в основном из неглубоких колодцев вблизи естественных выходов ее на поверхность земли (рис. 1). Со второй половины XIX в. спрос на нефть стал возрастать в связи с широким использованием паровых машин и развитием промышленности, которая требовала больших количеств смазочных веществ и более мощных, чем сальные свечи, источников света. Внедрение в конце 60-х годов ХІХ века бурения нефтяных скважин (фото 1) считается началом зарождения нефтегазовой промышленности.

Первая в мире добыча нефти из буровой скважины состоялась в 1848 году на Биби-Эйбатском месторождении вблизи Баку.

Рис. 1. Добыча нефти в конце XIX века

 

Фото 1. Бурение нефтяной скважины.

На рубеже XIX–XX вв. были изобретены дизельный и бензиновый двигатели внутреннего сгорания. Внедрение их в практику привело к бурному развитию нефтедобывающей промышленности.

Поверхностные проявления горючих газов также были известны людям с древнейших времен. Выходя по трещинам из глубоких земных недр, газы нередко воспламенялись. Подобные природные газовые факелы назывались «вечными огнями». Они были широко распространены в Месопотамии, Иране, у подножий Кавказского хребта, в Северной Америке, Индии, Китае, на Малайских островах и т. д. и считались «священными». Люди поклонялись такому огню, как божеству, строили рядом храмы.

Люди уже давно подметили лечебные свойства нефти. Известный естествоиспытатель и врач Древней Греции Гиппократ (около 460 – 377 гг. до н. э.), названный «отцом медицины», описал много рецептов и лекарств, изготовляемых из смеси нефти с различными веществами. В Древнем Египте нефть использовали для бальзамирования. Ныне в фармацевтической и парфюмерной промышленности из производных переработки нефти и природного газа изготовляют нашатырный спирт, хлороформ, формалин, аспирин, уротропин, вазелин, душистые вещества и др.

Практическое использование горючего газа началось в первой половине XIX в. Сначала в Лондоне, а затем в Париже, Нью-Йорке, Берлине, Петербурге, Львове, Варшаве, Москве, Одессе, Харькове и Киеве появились газовые горелки, освещавшие улицы и жилые дома. Это был искусственный газ, который получали при переработке каменного угля и горючих сланцев. Широкое применение в промышленных масштабах природный горючий газ получил лишь в 20–30-х годах ХХ столетия.

Сейчас нефть и природный газ являются основой мирового топливно-энергетического баланса. Продукты переработки нефти и горючих газов широко используются во всех отраслях промышленности, сельского хозяйства, на транспорте и в быту. Трудно перечислить все области применения нефти и природного газа, настолько их роль в жизни современного общества многогранна. У человечества с давних пор непреходящей ценностью считается золото. С ним сравниваются все материальные блага, имеющие особую значимость. Образно называют «белым золотом» хлопок, «черным золотом» – нефть, «голубым золотом» – природный горючий газ. Но сама жизнь показывает, что нефть и горючие газы в современном мире значат гораздо больше, чем золото самой высокой пробы.

Откуда же возникла нефть в недрах земли? Как она образовалась? К сожалению, и сегодня этот далеко не праздный вопрос еще не имеет однозначного ответа.

Вместе с тем от правильного ответа на этот вопрос зависит ответ и на другой исключительно важный вопрос: где образуются месторождения нефти и природного газа, в каких конкретных точках земной коры расположены их крупные скопления? С широким развитием работ по поиску нефтяных и газовых месторождений эти вопросы приобрели особую актуальность и практическую значимость. Основоположник российской нефтяной геологии академик И.М. Губкин в 1932 г. писал: «Только тогда, когда мы будем иметь правильное представление о тех процессах, в результате которых возникла нефть, мы будем знать, каким образом в земной коре образуются ее залежи,… и получим... надежные указания, в каких местах надо искать нефть и как надлежит наиболее целесообразно организовать ее разведку».

Губкин Иван Михайлович (1871–1939) – основоположник российской нефтяной геологии, академик. Основные труды посвящены геологии нефти. Его работы по изучению генезиса и условий формирования нефтяных месторождений Северного Кавказа послужили основой для развития там поисковых работ. В классическом труде «Учение о нефти» (1932) он изложил свои представления о происхождении нефти, условиях формирования нефтяных месторождений, в том числе разработал вопросы первичности и вторичности нефтяных залежей, миграции нефти и газа, классификации нефтяных залежей и закономерности их распределения.

В отличие от других видов горючих ископаемых, нефть относительно легко добывается, транспортируется (по трубопроводам) и довольно просто перерабатывается в широкую гамму продуктов различного назначения. Поэтому неудивительно, что в большинстве стран мира на нефть приходится более половины топливно-энергетического комплекса.

Экономика государств зависит от нефти больше, чем от любого другого продукта. Поэтому нефть с начала ее промышленной добычи и до настоящего времени является предметом острой конкурентной борьбы, причиной многих международных конфликтов и войн. Большая часть добываемой в мире нефти (80—90 %) перерабатывается в различные виды топлива и смазочных материалов; не менее важно использование нефти как сырья для органического синтеза. В последние годы наблюдается тенденция опережающих темпов потребления нефти на нужды органического синтеза по сравнению с темпами ее переработки.

В настоящее время около 8 % добываемой в мире нефти используется для химических целей, причем в основном это легкая часть нефти — бензин и газы нефтепереработки. Основную массу полимерных материалов, каучука, синтетических волокон, поверхностно-активных и моющих средств, удобрений, лекарственных препаратов и ядохимикатов производят на основе нефтяного сырья (схема 1).

Промышленная добыча и переработка природных и попутных газов моложе добычи и переработки нефти, но развивается в нашей стране более быстрыми темпами. В последнее время сжатые и сжиженные газы все шире используют как автомобильное топливо.

Природный газ, как и нефть, в первую очередь является энергетическим топливом, и лишь около 10 % его идет на нужды химической промышленности. Между тем это наиболее однородное и чистое природное органическое сырье, которое должно найти в будущем широкое использование в химической технологии.

В настоящее время в России действует государственный стандарт ГОСТ Р 51858-2002, в котором прописаны основные характеристики нефтей, добываемых на территории Российской Федерации.

В соответствии с этим стандартом приняты 2 определения нефти:

Сырая нефть – жидкая природная ископаемая смесь углеводородов широкого физико-химического состава, которая содержит растворенный газ, воду, минеральные соли, механические примеси и служит основным сырьем для производства жидких энергоносителей (бензина, керосина, дизельного топлива, мазута), смазочных масел, битума и кокса.

Товарная нефть – нефть, подготовленная к поставке потребителю в соответствии с требованиями действующих нормативных и технических документов, принятых в установленном порядке.

В США принято дополнительное определение:

Сланцевая нефть (англ. Shale oil, керогеновая нефть) — нетрадиционная нефть, получаемая из горючих сланцев в результате пиролиза, гидрирования или термического растворения, при которых твердые остатки органической материи из горной породы (сланцев, богатых керогеном) преобразуются в синтетические углеводороды (синтетическую нефть и газ). Получаемая нефть может использоваться непосредственно в качестве топлива, либо подвергаться переработке на НПЗ, в ходе которой удаляются примеси серы и азота, а к углеводородам добавляется водород. Продукты переработки сланцевой нефти могут использоваться в тех же целях, что и продукты, получаемые переработкой традиционной сырой нефти.

Термин Сланцевая нефть («shale oil») также часто используется, особенно в США, для обозначения традиционной легкой нефти (нефти низкопроницаемых коллекторов), добытой из сланцевых пластов или из прилегающих к ним других плотных (низкопроницаемых) коллекторов, без применения методов пиролиза и химического воздействия. Чтобы отличать её от керогеновой нефти нефтематеринских сланцев Международное энергетическое агентство рекомендует использовать термин «light tight oil» (LTO, легкая нефть низкопроницаемых коллекторов), а World Energy Council в отчете World Energy Resources 2013 и других использует термин «tight oil».

В начале 2010-х годов США активно наращивали добычу лёгкой нефти низкопроницаемых коллекторов из сланцевых формаций. В 2011 году её производство этими странами достигло 1 миллиона баррелей в день, в 2012 - 2 миллионов, в 2013 - 3 миллионов, а в начале 2014 превысило 3.5 миллиона баррелей в день, составив примерно 4,3% от мировой добычи всех типов нефти. Однако, данная нефть не относится к истинно керогеновой, так как при её добыче не применялись термические и химические методы преобразования керогена.

Схема 1. Применение нефти

Мировые запасы нефтиоцениваются следующими цифрами в миллиардах тонн.

Ø Газовый конденсат 1-1,5

Ø Обычные нефти 220-280

Ø Сверхтяжелые нефти 650-750

Запасы обычной нефти распределены так:

Ø На ближнем и среднем востоке примерно 60%. Среди стран этого региона первое в мире место занимает Саудовская Аравия, где сосредоточена ¼ мировых запасов нефти, огромными запасами нефти в этом регионе обладает Ирак, Иран, Кувейт и арабские страны, каждая из которых имеет 1/10 всех запасов.

Ø Южная и северная Америка примерно 15%. Наиболее крупные запасы в Венесуэле, Мексике, США, Канаде, Аргентине, Бразилии.

Ø Африка, примерно 8%. Ливия, Нигерия, Алжир.

Ø Россия, примерно 6%. Основными регионами является Урало-Волжский, Западно-Сибирский и Северо-Кавказский.

Ø На остальные страны приходится примерно 11%. Месторождение северного моря, Британские и Норвежские владения, Китай, Индонезия, Малайзия, Австралия.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Использование - нефть - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Использование - нефть

Cтраница 1

Использование нефти как топлива началось еще очень давно, что видно из старинных исторических документов.  [1]

Использование нефти выросло за последние годы в такой степени, что мировые запасы ее уже не являются неисчерпаемыми, и наступит день, когда этот продукт синтеза геологических эпох будет истощен. Нет возможности точно предсказать время, когда истощение запасов станет серьезным. Разведка продолжается и открываются новые нефтяные месторождения. Разрабатываются методы более эффективного удаления нефти из недр, в перспективе дальнейшие улучшения, связанные с тем, что значительная часть нефти в некоторых нефтяных месторождениях остается адсорбированной в подпочвенных глинах.  [2]

Использование нефти в качестве сырья для производства не только топлив, но и других химических продуктов приобретает все большее значение, во-первых, вследствие сокращения сырьевых ресурсов и, во-вторых, в результате роста значения природного газа. Эта ситуация повышает интерес к утилизации отработанных нефтяных масел в качестве низкокачественного котельно-печного топлива. При сжигании отработанных масел или их смесей со свежими возникают, однако, проблемы охраны окружающей среды. Эти проблемы преодолимы, но стоимость их решения снижает значимость топлив из отработанных масел в сравнении со свежими продуктами. Сюда относятся специальные сооружения для хранения и смешения, топливные фильтры и модификация печей, отложения в топливной аппаратуре, снижающие эффективность сгорания и вызывающие необходимость частой очистки, рост выброса загрязнений в атмосферу, что может требовать специального контроля.  [3]

Использование нефти известно с глубокой древности.  [4]

Использование нефти решительно ориентировано на ее глубокую переработку с максимальным отбором высококачественных светлых нефтепродуктов и сырья для нефтехимического синтеза. Таким образом, практически отпадают схемы так называемой неглубокой переработки нефти с отбором 40 - 50 мае.  [5]

Использование нефти и газа в народном хозяйстве более эффективно и связано с относительно малыми капитальными затратами.  [6]

Использование нефти для пиролиза уменьшает ресурсы, помимо бензинов, дефицитных дизельных топлив и котельного топлива.  [7]

Использование нефти выросло за последние годы в такой степени, что мировые запасы ее уже не являются неисчерпаемыми, и наступит день, когда этот продукт синтеза геологических эпох будет истощен. Нет возможности точно предсказать время, когда истощение запасов станет серьезным. Разведка продолжается и открываются новые нефтяные месторождения. Разрабатываются методы более эффективного удаления нефти из недр, в перспективе дальнейшие улучшения, связанные с тем, что значительная часть нефти в некоторых нефтяных месторождениях остается адсорбированной в подпочвенных глинах.  [8]

Использование нефти в нетопливной сфере будет ограничено изготовлением из нее продукции долговременного ( не менее двух лет) и ( или) многократного пользования.  [9]

Использование нефти в качестве энергетического сырья связано с ее максимальной для минеральных топ-лив теплотворной способностью 42 тыс. кДж / кг.  [10]

Использование нефти решительно ориентировано на ее глубокую переработку с максимальным отбором высококачественных светлых нефтепродуктов и сырья для нефтехимического синтеза.  [11]

Эффективность использования нефти и газа определяется более высоким ( относительно других видов топлива) уровнем производительности труда, более низкой себестоимостью добычи, транспорта и использования.  [12]

Расширение использования нефти должно быть направлено именно на получение из тяжелых остатков нефтей высококачественных нефтепродуктов и химического сырья.  [13]

Увеличение использования нефти в качестве промышленного топлива в значительной степени усиливает загрязнение атмосфрр-ного воздуха. Основными загрязняющими воздух отходами при сгорании топлива являются сажа, зола и сернистный ангидрид.  [14]

Расширение использования нефти и газа в качестве технологического и энергетического топлива и как сырья для химической промышленности даст возможность значительно улучшить использование топливных и сырьевых ресурсов страны и достигнуть большой экономии общественного труда.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru