Состав нефти окружающий мир


Как мы изучаем НЕФТЬ И НЕФТЕПРОДУКТЫ

 

Как мы изучаем НЕФТЬ И НЕФТЕПРОДУКТЫ

 

Предлагаю разработку повторительно-обобщающего урока-семинара по теме «Нефть, её переработка. Применение продуктов переработки нефти». Семинар проводится на сдвоенном уроке (80 мин).

Учитель. Из курсов истории, географии, экологии, химии вы уже многое знаете о неф­ти. Что такое нефть? Теплотехник на этот вопрос ответит: «Прекрасное высококалорий­ное топливо». Географ скажет: «Ценнейшее полезное ископаемое». Химик возразит: «Нет! Это сырьё для получения множества химиче­ских продуктов». Сегодня на уроке мы поста­раемся выяснить, кто из них прав и почему нефть называют «чёрным золотом».

 

Происхождение нефти

Заслушиваются доклады учащихся.

Нефть известна давно. Археологи устано­вили, что её добывали и использовали уже за 4-6 тыс. лет до н. э. Наиболее древние промыслы известны на берегах Евфрата, в Керчи, китайской провинции Сычуань. Упоминания о нефти встречаются во многих древних рукописях и книгах. В частности, уже в Библии говорится о смоляных ключах в окрестностях Мёртвого моря.

Демонстрация таблицы «Разрез земного пласта».

В настоящее время установлено, что нефть имеет органическое происхождение, т. е. она, как и уголь, возникла в результате преобразования органических веществ. Осадочные бассейны — родина нефти. Любое море за­селено множеством животных и растений. Но из всей морской биомассы ведущая роль в образовании нефти принадлежит микроорганизмам — планктону.

 

Месторождения нефти

Беседа с демонстрацией карты полезных ископаемых мира.

Учитель. Мировые запасы нефти оцени­ваются в 148 893 млн. тонн. Наиболее богаты нефтью Саудовская Аравия (23,8%), Россия (14,3%), Ирак (9,1%), Кувейт (8,7%), ОАЭ (7,5%), Иран (7,0%), США (2,2%).

Как видите, основные нефтеносные бас­сейны находятся на Ближнем Востоке. Это является одной из причин напряжённости в этом регионе, которая подогревается больши­ми различиями в уровне доходов как между отдельными странами, так и внутри них. Иран, Ирак, Кувейт, Саудовская Аравия и ОАЭ владеют почти половиной мировых запасов нефти. Продажа нефти делает эти страны за­висимыми от мировых цен. Между этими государствами идут затяжные региональные военные конфликты.

Где находятся месторождения нефти в России? (В Западной Сибири, в Волго-Уральском бассейне.)

 

Доклады учащихся.

 

В Среднем Приобье добывают 2/3 россий­ской нефти, в основном на территории Ханты-Мансийского автономного округа, ча­стично — в Ямало-Ненецком округе и Том­ской области. Это относительно молодой район нефтедобычи. Второй крупный район добычи нефти — Волго-Уральский. Здесь нефть добывают с 50-х гг. прошлого столе­тия. Нефтедобыча на территории России до­стигла своего максимума (5бО млн. тонн) в 1987 г. — тогда наша страна находилась на первом месте в мире. С тех пор началось её снижение, вызванное отработкой наиболее богатых месторождений, а также недостатком капиталовложений в эту отрасль.

С 1964 г. СССР, а теперь Россия, экспор­тирует нефть в европейские страны. Один из крупнейших в мире нефтепроводов (общая длина — около 5 тыс. км), построенный со­вместно СССР, Польшей, ГДР, Чехословакией, Венгрией на территории этих стран в 1960-1964 гг., берёт начало в г. Альметьевске (Республика Татарстан).

Нефтяная промышленность — наиболее молодая отрасль в Ульяновской области. Нефть разведана в Заволжье и в южных рай­онах области, где начата её добыча и пере­работка. Разведанные, промышленно извле­каемые запасы составляют около 40 млн. тонн. Открыто 82 месторождения, из них 24 эксплуатируются. Ежегодно добывают более 300 тыс. тонн нефти, которая отправляется на нефтеперерабатывающие предприятия со­седних областей и республик. Намечено стро­ительство нефтеперерабатывающего завода производительностью 500 тыс. тонн в год.

 

Состав нефти

Доклад учащегося с демонстрацией фраг­мента диафильма «Добыча и переработка нефти».

В состав нефти входят более 150 различ­ных углеводородов. В зависимости от место­рождения нефть имеет различный качествен­ный и количественный состав. Так, нефть Мангышлака богата предельными углеводо­родами; бакинская нефть богата циклопара-финами и сравнительно бедна предельными углеводородами; значительно больше пре­дельных углеводородов в грозненской, фер­ганской и западноукраинской нефти; перм­ская нефть содержит ароматические углево­дороды.

 

Физические свойства нефти

Демонстрация образца нефти.

Рассмотрите образец и охарактеризуйте физические свойства нефти.

Учитель. Цвет нефти от светло-бурого до чёрного, она имеет характерный запах, легче воды и практически в ней не растворяется (на это свойство обратите внимание при рас­смотрении вопроса об экологических по­следствиях нефтяного загрязнения).

Может ли быть у нефти определённая температура кипения? (Так как нефть — при­родная смесь различных углеводородов, у неё нет определённой температуры кипения.)

Учитель. На различии температур кипе­ния компонентов основана промышленная перегонка нефти.

 

Промышленная переработка нефти

Беседа с демонстрацией схемы промыш­ленной установки перегонки нефти, макета ректификационной колонны.

Учитель. Промышленная переработка нефти состоит в разделении её на фракции — группы веществ с близкими температурами кипения. В промышленности осуществляется в ректификационных колоннах.

Словарная работа. Фракция (от лат. разламывание) — часть сыпучего или кускового твёрдого материала либо жидкой смеси, вы­деленная по определённому признаку. Ректи­фикация (от лат. простой) — разделение многокомпонентных жидких смесей на от­дельные компоненты.

Сообщение учащегося о работе промыш­ленной установки по перегонке нефти.

На чём основана перегонка нефти? (На разности температур кипения углеводородов, входящих в её состав.)

Учитель. При перегонке нефти выход бен­зина мал (не более 20/6). Количество получен­ного из нефти бензина можно значительно увеличить (до 65-70%) с помощью крекинга нефтепродуктов.

Словарная работа. Крекинг (от англ, рас­щепление) - процесс расщепления углеводо­родов, содержащихся в нефти, в результате которого образуются вещества с меньшим числом атомов углерода в молекуле.

Промышленный крекинг нефти был изо­бретён русским инженером В. Г. Шуховым в 1891 г. Трудно переоценить также вклад, вне­сённый В. Г. Шуховым в разработку способов транспортировки и хранения нефти и не­фтепродуктов. Нефтепроводы, по которым нефть перекачивается на дальние расстояния, рассчитываются по формулам Шухова. Резер­вуары для хранения бензина и нефти возво­дятся по образцам, впервые построенным Шуховым. Если вы увидите на Волге нефте­наливные баржи, почти до самой палубы по­гружённые в воду, вспомните Шухова — они построены по расчётам этого замечательного русского инженера.

Различают два основных вида крекинга: термический и каталитический. Каталитиче­ский крекинг разработал русский химик-органик Н. Д. Зелинский.

Самостоятельная работа с учебником (авторы О. С. Габриелян, Ф. Я. Маскаев, С. Ю. Пономарёв, В. И. Теренин).

 

Инструкция

1. Прочитайте текст учебника.

2. Сравните термический и каталитический крекинг.

3. Ответьте на вопросы.

 

При какой температуре протекают про­цессы термического или каталитического крекинга?

В результате какого процесса получает­ся бензин с большей детонационной стойко­стью? более высокого качества? (Бензин ка­талитического крекинга обладает более вы­соким качеством. Процесс его получения протекает значительно быстрее, с меньшим расходом тепловой энергии. При каталити­ческом крекинге образуется относительно много углеводородов с разветвлённой цепью, представляющих большую ценность для ор­ганического синтеза.)

 

Учитель. При температуре выше 700 °С происходит пиролиз.

Словарная работа. Пиролиз (от греч. разложение огнем) — разложение органических веществ без доступа воздуха при высокой температуре.

Основные продукты пиролиза нефти — газообразные непредельные (этилен, ацети­лен) и ароматические (бензол, толуол и др.) углеводороды. Так как пиролиз нефти являет­ся одним из важнейших путей получения ароматических углеводородов, этот процесс часто называют ароматизацией нефти.

Итак, при переработке нефти различными промышленными способами (перегонка, кре­кинг, пиролиз) получают множество ценных продуктов для органического синтеза,

 

Применение продуктов переработки нефти

Самостоятельная работа с коллекциями «Нефть и продукты её переработки» и учеб­ником.

 

Инструкция

1.    Прочитайте текст учебника.

2.Рассмотрите образцы нефтепродуктов из коллекции.

3.Выпишите названия продуктов, получаемых из нефти.

4.Ответьте на вопрос: почему Д. И. Менделеев писал: «Нефть — не топливо, топить можно и ассигнациями»? (Нефть является ценным сырьём для производства многих органических веществ.)

 

Экологические последствия нефтяного загрязнения

Доклад учащегося с демонстрацией схемы «Экологические последствия нефтяного за­грязнения».

Нефть — самый стойкий загрязнитель океанических вод. Ежегодно в моря и океаны попадает 6-10 млн. тонн нефти. Известно, что одна тонна нефти, растекаясь (вспомните, что нефть легче воды), образует на поверхности пятно площадью 12 км2. В нефтяных плёнках аккумулируются пестициды, ионы тяжёлых металлов, т. е. как бы складируются токсикан­ты, представляющие большую опасность для жизнедеятельности живых организмов.

 

 

Учитель. Существуют разные способы борьбы с нефтяным загрязнением. Корабли-нефтесборщики с помощью поверхностно-активных веществ собирают с поверхности воды нефтяную плёнку. Некоторые бактерии способны использовать компоненты нефти в качестве пищи, преобразуя её в безвредные продукты своей жизнедеятельности. Понятно, что именно использование культур этих бак­терий - наиболее экологически безопасный и перспективный путь борьбы с загрязнением окружающей среды нефтью в процессе её добычи, транспортировки и переработки.

Закрепление материала Кроссворд

 

По вертикали. 1. Перегонка нефти.

По горизонтали. 1. Разложение органиче­ских веществ без доступа воздуха при высокой температуре. 2. Фракция, выделенная в про­цессе перегонки при температуре 70-120 °С. 3. Расщепление углеводородов, содержащихся в нефти. 4. Основной продукт пиролиза неф­ти. 5. Один из продуктов крекинга нефти, используемый в качестве охлаждающей жидкости для двигателя автомобиля. 6. Масляни­стая жидкость от светло-бурого до чёрного цвета с характерным запахом. 7. Фракция, вы­деляемая в процессе перегонки нефти при температуре 150-200 °С. 8. Наука об отноше­ниях растительных и животных организмов между собой и с окружающей средой. 9. Оста­ток после перегонки нефти. 10. Отдельная часть нефти. 11. Остаток после перегонки мазута. 12. Иное название процесса пиролиза нефти.

Ответы

По вертикали. 1. Ректификация.

По горизонтали. 1. Пиролиз. 2. Бензин. 3- Кре­кинг. 4. Этилен. 5- Антифриз. 6. Нефть. 7. Лигроин. 8. Экология. 9- Мазут. 10. Фракция. 11. Битум. 12. Ароматизация.

Подведение итогов урока

Учитель. В настоящее время нефтехимия даёт почти четверть всей химической про­дукции. «Чёрное золото» раскрыло перед че­ловеком все свои изумительные возможности химического перевоплощения.

Нефть - богатство мира. Она играет огромную роль как в политике государств, так и в их экономике. И скорее всего в обозри­мом будущем ничто не сможет стать заменой нефти.

 

Обсуждение докладов, оценка деятельности учащихся.

О.M. Соседова

Вечерняя (сменная) школа № 9, Ульяновск

 

www.openclass.ru

Как мы изучаем НЕФТЬ И НЕФТЕПРОДУКТЫ

 

Как мы изучаем НЕФТЬ И НЕФТЕПРОДУКТЫ

 

Предлагаю разработку повторительно-обобщающего урока-семинара по теме «Нефть, её переработка. Применение продуктов переработки нефти». Семинар проводится на сдвоенном уроке (80 мин).

Учитель. Из курсов истории, географии, экологии, химии вы уже многое знаете о неф­ти. Что такое нефть? Теплотехник на этот вопрос ответит: «Прекрасное высококалорий­ное топливо». Географ скажет: «Ценнейшее полезное ископаемое». Химик возразит: «Нет! Это сырьё для получения множества химиче­ских продуктов». Сегодня на уроке мы поста­раемся выяснить, кто из них прав и почему нефть называют «чёрным золотом».

 

Происхождение нефти

Заслушиваются доклады учащихся.

Нефть известна давно. Археологи устано­вили, что её добывали и использовали уже за 4-6 тыс. лет до н. э. Наиболее древние промыслы известны на берегах Евфрата, в Керчи, китайской провинции Сычуань. Упоминания о нефти встречаются во многих древних рукописях и книгах. В частности, уже в Библии говорится о смоляных ключах в окрестностях Мёртвого моря.

Демонстрация таблицы «Разрез земного пласта».

В настоящее время установлено, что нефть имеет органическое происхождение, т. е. она, как и уголь, возникла в результате преобразования органических веществ. Осадочные бассейны — родина нефти. Любое море за­селено множеством животных и растений. Но из всей морской биомассы ведущая роль в образовании нефти принадлежит микроорганизмам — планктону.

 

Месторождения нефти

Беседа с демонстрацией карты полезных ископаемых мира.

Учитель. Мировые запасы нефти оцени­ваются в 148 893 млн. тонн. Наиболее богаты нефтью Саудовская Аравия (23,8%), Россия (14,3%), Ирак (9,1%), Кувейт (8,7%), ОАЭ (7,5%), Иран (7,0%), США (2,2%).

Как видите, основные нефтеносные бас­сейны находятся на Ближнем Востоке. Это является одной из причин напряжённости в этом регионе, которая подогревается больши­ми различиями в уровне доходов как между отдельными странами, так и внутри них. Иран, Ирак, Кувейт, Саудовская Аравия и ОАЭ владеют почти половиной мировых запасов нефти. Продажа нефти делает эти страны за­висимыми от мировых цен. Между этими государствами идут затяжные региональные военные конфликты.

Где находятся месторождения нефти в России? (В Западной Сибири, в Волго-Уральском бассейне.)

 

Доклады учащихся.

 

В Среднем Приобье добывают 2/3 россий­ской нефти, в основном на территории Ханты-Мансийского автономного округа, ча­стично — в Ямало-Ненецком округе и Том­ской области. Это относительно молодой район нефтедобычи. Второй крупный район добычи нефти — Волго-Уральский. Здесь нефть добывают с 50-х гг. прошлого столе­тия. Нефтедобыча на территории России до­стигла своего максимума (5бО млн. тонн) в 1987 г. — тогда наша страна находилась на первом месте в мире. С тех пор началось её снижение, вызванное отработкой наиболее богатых месторождений, а также недостатком капиталовложений в эту отрасль.

С 1964 г. СССР, а теперь Россия, экспор­тирует нефть в европейские страны. Один из крупнейших в мире нефтепроводов (общая длина — около 5 тыс. км), построенный со­вместно СССР, Польшей, ГДР, Чехословакией, Венгрией на территории этих стран в 1960-1964 гг., берёт начало в г. Альметьевске (Республика Татарстан).

Нефтяная промышленность — наиболее молодая отрасль в Ульяновской области. Нефть разведана в Заволжье и в южных рай­онах области, где начата её добыча и пере­работка. Разведанные, промышленно извле­каемые запасы составляют около 40 млн. тонн. Открыто 82 месторождения, из них 24 эксплуатируются. Ежегодно добывают более 300 тыс. тонн нефти, которая отправляется на нефтеперерабатывающие предприятия со­седних областей и республик. Намечено стро­ительство нефтеперерабатывающего завода производительностью 500 тыс. тонн в год.

 

Состав нефти

Доклад учащегося с демонстрацией фраг­мента диафильма «Добыча и переработка нефти».

В состав нефти входят более 150 различ­ных углеводородов. В зависимости от место­рождения нефть имеет различный качествен­ный и количественный состав. Так, нефть Мангышлака богата предельными углеводо­родами; бакинская нефть богата циклопара-финами и сравнительно бедна предельными углеводородами; значительно больше пре­дельных углеводородов в грозненской, фер­ганской и западноукраинской нефти; перм­ская нефть содержит ароматические углево­дороды.

 

Физические свойства нефти

Демонстрация образца нефти.

Рассмотрите образец и охарактеризуйте физические свойства нефти.

Учитель. Цвет нефти от светло-бурого до чёрного, она имеет характерный запах, легче воды и практически в ней не растворяется (на это свойство обратите внимание при рас­смотрении вопроса об экологических по­следствиях нефтяного загрязнения).

Может ли быть у нефти определённая температура кипения? (Так как нефть — при­родная смесь различных углеводородов, у неё нет определённой температуры кипения.)

Учитель. На различии температур кипе­ния компонентов основана промышленная перегонка нефти.

 

Промышленная переработка нефти

Беседа с демонстрацией схемы промыш­ленной установки перегонки нефти, макета ректификационной колонны.

Учитель. Промышленная переработка нефти состоит в разделении её на фракции — группы веществ с близкими температурами кипения. В промышленности осуществляется в ректификационных колоннах.

Словарная работа. Фракция (от лат. разламывание) — часть сыпучего или кускового твёрдого материала либо жидкой смеси, вы­деленная по определённому признаку. Ректи­фикация (от лат. простой) — разделение многокомпонентных жидких смесей на от­дельные компоненты.

Сообщение учащегося о работе промыш­ленной установки по перегонке нефти.

На чём основана перегонка нефти? (На разности температур кипения углеводородов, входящих в её состав.)

Учитель. При перегонке нефти выход бен­зина мал (не более 20/6). Количество получен­ного из нефти бензина можно значительно увеличить (до 65-70%) с помощью крекинга нефтепродуктов.

Словарная работа. Крекинг (от англ, рас­щепление) - процесс расщепления углеводо­родов, содержащихся в нефти, в результате которого образуются вещества с меньшим числом атомов углерода в молекуле.

Промышленный крекинг нефти был изо­бретён русским инженером В. Г. Шуховым в 1891 г. Трудно переоценить также вклад, вне­сённый В. Г. Шуховым в разработку способов транспортировки и хранения нефти и не­фтепродуктов. Нефтепроводы, по которым нефть перекачивается на дальние расстояния, рассчитываются по формулам Шухова. Резер­вуары для хранения бензина и нефти возво­дятся по образцам, впервые построенным Шуховым. Если вы увидите на Волге нефте­наливные баржи, почти до самой палубы по­гружённые в воду, вспомните Шухова — они построены по расчётам этого замечательного русского инженера.

Различают два основных вида крекинга: термический и каталитический. Каталитиче­ский крекинг разработал русский химик-органик Н. Д. Зелинский.

Самостоятельная работа с учебником (авторы О. С. Габриелян, Ф. Я. Маскаев, С. Ю. Пономарёв, В. И. Теренин).

 

Инструкция

1. Прочитайте текст учебника.

2. Сравните термический и каталитический крекинг.

3. Ответьте на вопросы.

 

При какой температуре протекают про­цессы термического или каталитического крекинга?

В результате какого процесса получает­ся бензин с большей детонационной стойко­стью? более высокого качества? (Бензин ка­талитического крекинга обладает более вы­соким качеством. Процесс его получения протекает значительно быстрее, с меньшим расходом тепловой энергии. При каталити­ческом крекинге образуется относительно много углеводородов с разветвлённой цепью, представляющих большую ценность для ор­ганического синтеза.)

 

Учитель. При температуре выше 700 °С происходит пиролиз.

Словарная работа. Пиролиз (от греч. разложение огнем) — разложение органических веществ без доступа воздуха при высокой температуре.

Основные продукты пиролиза нефти — газообразные непредельные (этилен, ацети­лен) и ароматические (бензол, толуол и др.) углеводороды. Так как пиролиз нефти являет­ся одним из важнейших путей получения ароматических углеводородов, этот процесс часто называют ароматизацией нефти.

Итак, при переработке нефти различными промышленными способами (перегонка, кре­кинг, пиролиз) получают множество ценных продуктов для органического синтеза,

 

Применение продуктов переработки нефти

Самостоятельная работа с коллекциями «Нефть и продукты её переработки» и учеб­ником.

 

Инструкция

1.    Прочитайте текст учебника.

2.Рассмотрите образцы нефтепродуктов из коллекции.

3.Выпишите названия продуктов, получаемых из нефти.

4.Ответьте на вопрос: почему Д. И. Менделеев писал: «Нефть — не топливо, топить можно и ассигнациями»? (Нефть является ценным сырьём для производства многих органических веществ.)

 

Экологические последствия нефтяного загрязнения

Доклад учащегося с демонстрацией схемы «Экологические последствия нефтяного за­грязнения».

Нефть — самый стойкий загрязнитель океанических вод. Ежегодно в моря и океаны попадает 6-10 млн. тонн нефти. Известно, что одна тонна нефти, растекаясь (вспомните, что нефть легче воды), образует на поверхности пятно площадью 12 км2. В нефтяных плёнках аккумулируются пестициды, ионы тяжёлых металлов, т. е. как бы складируются токсикан­ты, представляющие большую опасность для жизнедеятельности живых организмов.

 

 

Учитель. Существуют разные способы борьбы с нефтяным загрязнением. Корабли-нефтесборщики с помощью поверхностно-активных веществ собирают с поверхности воды нефтяную плёнку. Некоторые бактерии способны использовать компоненты нефти в качестве пищи, преобразуя её в безвредные продукты своей жизнедеятельности. Понятно, что именно использование культур этих бак­терий - наиболее экологически безопасный и перспективный путь борьбы с загрязнением окружающей среды нефтью в процессе её добычи, транспортировки и переработки.

Закрепление материала Кроссворд

 

По вертикали. 1. Перегонка нефти.

По горизонтали. 1. Разложение органиче­ских веществ без доступа воздуха при высокой температуре. 2. Фракция, выделенная в про­цессе перегонки при температуре 70-120 °С. 3. Расщепление углеводородов, содержащихся в нефти. 4. Основной продукт пиролиза неф­ти. 5. Один из продуктов крекинга нефти, используемый в качестве охлаждающей жидкости для двигателя автомобиля. 6. Масляни­стая жидкость от светло-бурого до чёрного цвета с характерным запахом. 7. Фракция, вы­деляемая в процессе перегонки нефти при температуре 150-200 °С. 8. Наука об отноше­ниях растительных и животных организмов между собой и с окружающей средой. 9. Оста­ток после перегонки нефти. 10. Отдельная часть нефти. 11. Остаток после перегонки мазута. 12. Иное название процесса пиролиза нефти.

Ответы

По вертикали. 1. Ректификация.

По горизонтали. 1. Пиролиз. 2. Бензин. 3- Кре­кинг. 4. Этилен. 5- Антифриз. 6. Нефть. 7. Лигроин. 8. Экология. 9- Мазут. 10. Фракция. 11. Битум. 12. Ароматизация.

Подведение итогов урока

Учитель. В настоящее время нефтехимия даёт почти четверть всей химической про­дукции. «Чёрное золото» раскрыло перед че­ловеком все свои изумительные возможности химического перевоплощения.

Нефть - богатство мира. Она играет огромную роль как в политике государств, так и в их экономике. И скорее всего в обозри­мом будущем ничто не сможет стать заменой нефти.

 

Обсуждение докладов, оценка деятельности учащихся.

О.M. Соседова

Вечерняя (сменная) школа № 9, Ульяновск

 

www.openclass.ru

Состав и применение нефти

Государственное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №2011

Имени трижды героя совецкого союза маршала авиации И.Н. КожедубаРЕФЕРАТ

По предмету:

Окружающий мир

На тему:

Состав и применение нефти..2011

Содержание1.  История развития нефти                                                                             4

2.  Состав нефти                                                                                                6

3.  Добыча, разработка, очистка и применение нефти                                  7Заключение                                                                                               121.    История развития нефти

В древности нефть использовали и военных целях. Летописи рассказывают, что древние греки привязывали сосуд с таинственной смесью к метательному копью, запускавшемуся гигантской пращей. Когда снаряд достигал цели, происходил взрыв и поднималось облако дыма. Пламя сразу же  распространялось во всех направлениях. Вода не могла погасить огонь. Состав "греческого огня" хранился в строгой тайне, и лишь арабским алхимикам XII века удалось его разгадать. Всю основу этого таинственного рецепта составляла нефть с добавлением серы и селитры.

В XVII-XVIII вв. нефть использовалось и как лечебное средство. В середине XVII в. французский миссионер парет Джозеф де ла Рош д, Альен обнаружил в  западной Пенсильвании таинственные "черные воды". Индейцы добавляли их в качестве связующего вещества в краски для раскрашивания своих лиц. Из этих вод, бывших не чем иным, как нефтяными озерами, патер и создал свой чудодейственный бальзам. Во многих странах Европы его применяли как лекарство.

Однако не везде нефть получала должную оценку. В 1840 году русский губернатор Баку направил пробы Бакинской нефти в Петербургскую академию наук с целью определения ее пригодности для промышленных нужд. Он получил весьма "поучительный" ответ: "Это вонючее вещество пригодно только для смазки колес и телег".

Лишь во второй половине прошлого века человек открыл удивительные возможности "черного золота". Развитие промышленности потребовало огромное количество смазочных средств, нового более дешевого и более эффективного, чем уголь, топливо, в принципиально новых источников света. Все это могла дать только нефть. Молох индустрии все больше и настойчивее требовал для своего роста нефти и нефтепродуктов. Началась повсеместная ее добыча. Занималась заря новой, нефтяной эры. Первым вестником  ее явились нефтяные вышки полковника Дрейка. В североамериканском  городке Тайтесвилле штата Пенсильвания его скважина дала нефть. Это случилось 27 августа 1859 г. С этой даты ведет отсчет современная нефтяная промышленность мира.

Началась погоня за нефтью. Во всех концах света, в обжитых и неисследованных районах, на суше и на дне океана искали эту черную и бурую маслянистую на ощупь и с характерным острым запахом "земную кровь". Нефтяную лихорадку подхлестнуло  изобретение в январе 1861 г. Крекинга-современного метода переработки нефти. Вещество, на которое  тысячилентиями мало кто обращал внимание, стало широко использоваться в промышленности  и военных целях, превратилось в объект торговли и спекуляции, стало своеобразным яблоком раздора для различных государств мира.

Тем не менее, несмотря на активные поиски, в конце прошлого века добывалось в год всего около 5 млн. т нефти, по нынешним масштабам капля в море. Добыча велась примитивным способом.

На Апшероне, где хозяйничал предприимчивый шведский делец Э. Нобель, нефть доставили бурдюками из простых колодцев. В конце 80-ых годов прошлого века на его "нефтяную империю" работало более 25 тыс. рабочих. Естественно, что такими средствами трудно было увеличивать  нефтедобычу.

По мере развития науки и техники совершенствовался процесс бурения нефтяных скважин и их эксплуатация. В результате уже в 1900 г. во всем мире было произведено 20 млн. т "черного золота".

Настоящий взрыв нефтедобычи приходится на послевоенные годы: в 1945 г. в мире добыто 350 млн. т нефти, в 1960 г.— свыше 1 млрд. т, а в 1970 г.— около 2 млрд. т. Максимум добычи падает на 1979 г. (3,2 млрд. т), а потом темпы ее снизились. Сейчас из земных недр ежегодно выкачивается около 3 млрд. т "черного золота"  (2,8 млрд. т в  1984 г.) (рис.  1).

Такими же темпами развивалась и добыча постоянного спутника нефти — горючего газа. Его использование начинается лишь в первой половине XX в. В 1920 г. годовая добыча газа составила всего 35 млрд. м3, а в 1950 г. увеличилась до 192 млрд. м3. С 1960 г. производство газа резко пошло вверх, достигнув максимума в 1984 г. (1560 млрд. м3).

Развитие современной промышленности немыслимо без углеводородов. Это, прежде всего самый выгодный и эффективный вид топлива. Нефть и горючий газ обеспечивают энергетические потребности в мире на 65% и на 100% топливо для транспорта. На получение энергии идет 90—95% добываемых углеводородов. Однако еще Д. И. Менделеев говорил, что сжигать нефть и газ в топках все равно, что растапливать печь ассигнациями. Нефть и газ — источники многих жизненно важных продуктов. Это синтетический каучук и пластмасса, строительные материалы и искусственные ткани, красители и моющие средства, инсектициды и гербициды, взрывчатые вещества и медицинские препараты, душистые соединения для парфюмерии и удобрения, стимуляторы роста и искусственный пищевой белок, различные масла, бензин, керосин, мазут, без которых невозможна эксплуатация машин, автомобилей, самолетов, ракет.

Если бы вдруг источники нефти и газа неожиданно иссякли, мировая цивилизация оказалась бы на краю катастрофы. Как видим, человек очень зависит от нефти. Особенно остро это почувствовалось в начале 70-х годов текущего столетия, когда разразился "топливный кризис". Отголоском его стало всеобщее увеличение дороговизны жизни в западных странах. Люди попали в еще большую зависимость от нефти. Чтобы освободиться от этой зависимости, человек ищет альтернативный источник энергии, используя энергию ветра, рек, атома, каменного угля. В этом направлении сделаны определенные успехи, однако ближайшие 20—30 лет нефть и газ будут определять «топливное лицо» мира.

2.    Состав нефти

В составе нефти выделяют углеводородную, асфальтосмолистую и зольную составные части. Также в составе нефти также  выделяют порфирины и серу. Углеводороды, содержащиеся в нефти, подразделяют на три основные группы: метановые, нафтеновые и ароматические. Метановые (парафиновые) углеводороды химически наиболее устойчивы, а ароматические - наименее устойчивы (в них минимальное содержание водорода). При этом ароматические углеводороды являются наиболее токсичными компонентами нефти. Асфальтосмолистая составная нефти частично растворима в бензине: растворяемая часть - это асфальтены, нерастворяемая - смолы. Интересно, что в смолах содержание кислорода достигает 93% от его общего количества в составе нефти. Порфирины - это азотистые соединения органического происхождения, они разрушаются при температуре 200-250°С. Сера присутствует в составе нефти либо в свободном состоянии, либо в виде соединений сероводородов и меркаптанов. Сера является наиболее широко распространённой коррозийной примесью, которую нужно удалять на нефтеперебатывающем заводе. Поэтому цена на нефть с высоким содержанием нефти оказывается на много ниже, чем на низкосернистую нефть.

Зольная часть состава нефти - это остаток, получаемый при ее сжигании, состоящий из различных минеральных соединений.

Сырой нефтью называют нефть, получаемую непосредственно из скважин. При выходе из нефтяного пласта нефть содержит частицы горных пород, воду, а также растворенные в ней соли и газы. Эти примеси вызывают коррозию оборудования и серьезные затруднения при транспортировке и переработке нефтяного сырья. Таким образом, для экспорта или доставки в отдаленные от мест добычи нефтеперерабатывающие заводы необходима промышленная обработка сырой нефти: из нее удаляется вода, механические примеси, соли и твердые углеводороды, выделяется газ. Газ и наиболее легкие углеводороды необходимо выделять из состава сырой нефти, т.к. они являются ценными продуктами, и могут быть утеряны при ее хранении. Кроме того, наличие легких газов при транспортировке сырой нефти по трубопроводу может привести к образованию газовых мешков на возвышенных участках трассы. Очищенную от примесей, воды и газов сырую нефть поставляют на нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ), где в процессе переработки из нее получают различные виды нефтепродуктов. Качество, как сырой нефти, так и нефтепродуктов, получаемых из нее, определяется ее составом: именно он определяет направление переработки нефти и влияет на конечные продукты.

Важнейшими характеристиками  свойств сырой нефти являются: плотность, содержание серы, фракционный состав, а также вязкость и содержание воды, хлористых солей и механических примесей.Плотность нефти, зависит от содержания тяжелых углеводородов, таких как парафины и смолы. 3.    Добыча, разработка, очистка и применение нефти.Добыча нефти ведется человечеством с древних времен. Сначала применялись примитивные способы: сбор нефти с поверхности водоемов, обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, при помощи колодцев. Первый способ применялся еще в Мидии и Сирии, второй - в 15 веке в Италии. Но началом развития нефтяной промышленности принято считать время появления механического бурения скважин на нефть в 1859 году в США, и сейчас практически вся добываемая в мире нефть извлекается посредством буровых скважин.

За сотню с лишним лет развития истощились одни месторождения, были открыты другие, повысилась эффективность добычи нефти, увеличилась нефтеотдача, т.е. полнота извлечения нефти из пласта. Но изменилась структура добычи топлива.

Главная машина для добычи нефти и газа -- буровой станок. Первые буровые станки, появившиеся сотни лет назад, по существу, копировали рабочего с ломом. Только лом у этих первых станков был потяжелее и по форме напоминал скорее долото. Он так и назывался -- буровое долото. Его подвешивали на канате, который то поднимали с помощью ворота, то опускали. Такие машины называются ударно-канатными. Их можно встретить кое-где и сейчас, но это уже вчерашний день техники: очень уж медленно пробивают они отверстие в камне, очень много расходуют энергии зря.

Гораздо быстрее и выгоднее другой способ бурения -- роторный, при котором скважина высверливается. К ажурной металлической четырехногой вышке высотой с десятиэтажный дом подвешена толстая стальная труба. Ее вращает специальное устройство -- ротор. На нижнем конце трубы -- бур. По мере того как скважина становится глубже, трубу удлиняют. Чтобы разрушенная порода не забила скважину, в нее насосом через трубу нагнетают глинистый раствор. Раствор промывает скважину, уносит из нее вверх по щели между трубой и стенами скважины разрушенную глину, песчаник, известняк. Одновременно плотная жидкость поддерживает стенки скважины, не давая им обрушиться.

Но и у роторного бурения есть свой недостаток. Чем глубже скважина, тем тяжелее работать двигателю ротора, тем медленнее идет бурение. Ведь одно дело вращать трубу длиной 5--10 м, когда бурение скважины только начинается, и совсем другое -- крутить колонну труб длиной 500 м.

В 1922 г. советские инженеры М. А. Капелюшников, С. М. Волох и Н. А. Корнев впервые в мире построили машину для бурения скважин, в которой не нужно было вращать буровые трубы. Изобретатели поместили двигатель не наверху, а внизу, в самой скважине -- рядом с буровым инструментом. Теперь всю мощность двигатель расходовал только на вращение самого бура.

У этого станка и двигатель был необыкновенный. Советские инженеры заставили ту самую воду, которая раньше только вымывала из скважины разрушенную породу, вращать бур. Теперь, прежде чем достигнуть дна скважины, глинистый раствор вращал маленькую турбину, прикрепленную к самому буровому инструменту.

Новый станок назвали турбобуром, со временем его усовершенствовали, и теперь в скважину опускают несколько турбин, насаженных на один вал. Понятно, что мощность такой "многотурбинной" машины во много раз больше и бурение идет во много раз быстрее.

Другая замечательная буровая машина -- электробур, изобретенный инженерами А. П. Островским и Н. В. Александровым. Первые нефтяные скважины пробурили электробуром в 1940 г. У этой машины колонна труб тоже не вращается, работает только сам буровой инструмент. Но вращает его не водяная турбина, а электрический двигатель, помещенный в стальную рубашку -- кожух, заполненный маслом. Масло все время находится под высоким давлением, поэтому окружающая вода не может проникнуть в двигатель. Чтобы мощный двигатель мог поместиться в узкой нефтяной скважине, пришлось делать его очень высоким, и двигатель получился похожим на столб: диаметр у него, как у блюдца, а высота--6-7 м.

Бурение -- основная работа при добыче нефти и газа. В отличие, скажем, от угля или железной руды нефть и газ не нужно отделять от окружающего массива машинами или взрывчаткой, не нужно поднимать на поверхность земли конвейером или в вагонетках. Как только скважина достигла нефтеносного пласта, нефть, сжатая в недрах давлением газов и подземных вод, сама с силой устремляется вверх.

По мере того как нефть изливается на поверхность, давление уменьшается, и оставшаяся в недрах нефть перестает течь вверх. Тогда через специально пробуренные вокруг нефтяного месторождения скважины начинают нагнетать воду. Вода давит на нефть и выдавливает ее на поверхность по вновь ожившей скважине. А затем наступает время, когда только вода уже не может помочь. Тогда в нефтяную скважину опускают насос и начинают выкачивать из нее нефть.

Под разработкой месторождения нефти понимается осуществление процесса перемещения жидкостей и газа в пластах к эксплуатационным скважинам. Управление процессом движения жидкостей и газа достигается размещением на месторождении нефтяных, нагнетательных и контрольных скважин, количеством и порядком ввода их в эксплуатацию, режимом работы скважин и балансом пластовой энергии. Принятая для конкретной залежи система разработки месторождения нефти предопределяет технико-экономические показатели. Перед забуриванием залежи проводят проектирование системы разработки. На основании данных разведки и пробной эксплуатации устанавливают условия, при которых будет протекать эксплуатация: ее геологическое строение, коллекторские свойства пород (пористость, проницаемость, степень неоднородности), физические свойства жидкостей в пласте (вязкость, плотность), насыщенность пород нефти водой и газом, пластовые давления. Базируясь на этих данных, производят экономическую оценку системы, и выбирают оптимальную.При глубоком залегании пластов для повышения нефтеотдачи в ряде случаев успешно применяется нагнетание в пласт газа с высоким давлением. Извлечение нефти из скважин производится либо за счет естественного фонтанирования под действием пластовой энергии, либо путем использования одного из нескольких механизированных способов подъема жидкости. Обычно в начальной стадии разработки действует фонтанная добыча, а по мере ослабления фонтанирования скважину переводят на механизированный способ: газлифтный или эрлифтный, глубинонасосный (с помощью штанговых, гидропоршневых и винтовых насосов).Газлифтный способ вносит существенные дополнения в обычную технологическую схему промысла, так как при нем необходима газлифтная компрессорная станция с газораспределителем и газосборными трубопроводами.Нефтяным промыслом называется технологический комплекс, состоящий из скважин, трубопроводов, и установок различного назначения, с помощью которых на месторождении осуществляют извлечение нефти из недр Земли.В процессе добычи нефти важное место занимает внутрипромысловый транспорт продукции скважин, осуществляемый по трубопроводам. Применяются 2 системы внутрипромыслового транспорта: напорные и самотечные. При напорных системах достаточно собственного давления на устье скважин. При самотечных движение происходит за счет превышения отметки устья скважины над пометкой группового сборного пункта.При разработке нефтяных месторождений, приуроченных к континентальным шельфам, создаются морские нефтепромыслы.

coolreferat.com