Нефть отрасль применения


Добыча и применение нефти

 

 

Бурный научно-технический прогресс и высокие темпы развития различных отраслей науки и мирового хозяйства в XIX – XX вв. привели к резкому увеличению потребления различных полезных ископаемых, особое место среди которых заняла нефть. Нефть начали добывать на берегу Евфрата за 6 – 4 тыс. лет до нашей эры. Использовалась она и в качестве лекарства. Древние египтяне использовали асфальт (окисленную нефть) для бальзамирования. Нефтяные битумы использовались для приготовления строительных растворов. Нефть входила в состав "греческого огня". В средние века нефть использовалась для освещения в ряде городов на Ближнем Востоке, Южной Италии и др. В начале XIX в. в России, а в середине XIX в. в Америке из нефти путем возгонки был получен керосин. Он использовался в лампах. До середины XIX в. нефть добывалась в небольших количествах из глубоких колодцев вблизи естественных выходов ее на поверхность. Изобретение парового, а затем дизельного и бензинового двигателя привело к бурному развитию нефтедобывающей промышленности.

Нефть – это жидкая природная смесь разнообразных углеводородов с небольшим количеством других органических соединений; ценное полезное ископаемое, залегающее часто вместе с газообразными углеводородами; маслянистая горючая жидкость, обладающая специфическим запахом, обычно коричневого цвета с зеленоватым или другим оттенком, иногда почти черная, очень редко бесцветная.

Нефть – это горная порода. Она относится к группе осадочных пород вместе с песками, глинами, известняками, каменной солью и др. Мы привыкли считать, что порода – это твердое вещество, из которого состоит земная кора и более глубокие недра Земли. Оказывается, есть и жидкие породы, и даже газообразные. Одно из важных свойств нефти – способность гореть.

Состав нефти

По составу нефть — сложная смесь углеводородов различной молекулярной массы, главным образом жидких (в них растворены твердые и газообразные углеводороды). В зависимости от месторождения нефть имеет различный качественный и количественный состав. Нефть состоит главным образом из углерода – 79,5-87,5% и водорода – 11,0-14,5% от массы нефти. Кроме них в нефти присутствуют еще три элемента – сера, кислород и азот. Их общее количество обычно составляет 0,5-8%. В незначительных концентрациях в нефти встречаются элементы: ванадий, никель, железо, алюминий, медь, магний, барий, стронций, марганец, хром, кобальт, молибден, бор, мышьяк, калий. Их общее содержание не превышает 0,02-0,03% от массы нефти. Указанные элементы образуют органические и неорганические соединения, из которых состоит нефть. Кислород и азот находятся в нефти только в связанном состоянии. Сера может встречаться в свободном состоянии или входить в состав сероводорода.

В состав нефти входит около 425 углеводородных соединений. Главную часть нефти составляют три группы УВ: метановые, нафтеновые и ароматические. Наряду с углеводородами в нефти присутствуют химические соединения других классов. Обычно все эти классы объединяют в одну группу гетеросоединений (греч. "гетерос" – другой). В нефти также обнаружено более 380 сложных гетеросоединений, в которых к углеводородным ядрам присоединены такие элементы, как сера, азот и кислород. В нефти так же выделяют неуглеводородные соединения: асфальто-смолистую части, порфирины, серу и зольную часть. Кислород в нефти встречается в связанном состоянии также в составе нафтеновых кислот (около 6%) – Cnh3n-1(COOH), фенолов (не более 1%) – C6H5OH, а также жирных кислот и их производных – C6H5O6(P). Содержание азота в нефти не превышает 1%, содержание смол может достигать 60% от массы нефти.

Образование нефти

В последние годы благодаря трудам главным образом геологов, химиков, биологов, физиков и исследователей других специальностей удалось выяснить основные закономерности в процессах нефтеобразования. В настоящее время установили, что нефть органического происхождения, т.е. она, как и уголь, возникла в результате преобразования органических веществ. Процесс образования нефти начался много миллионов лет назад вместе с развитием жизни и продолжается, по сей день. Нефть причислена к невозобновляющимся источникам энергии, человек не в силах создать новое месторождение нефти за короткий срок.

Нефть и горючий газ накапливаются в пористых породах, называемых коллекторами. Хорошим коллектором является пласт песчаника, заключенный среди непроницаемых пород, таких, как глины или глинистые сланцы, препятствующие утечке нефти и газа из природных резервуаров. Наиболее благоприятные условия для образования месторождений нефти и газа возникают в тех случаях, когда пласт песчаника изогнут в складку, обращенную сводом кверху. При этом верхняя часть такого купола бывает заполнена газом, ниже располагается нефть, а еще ниже — вода.

О том, как образовались месторождения нефти и горючего газа, ученые много спорят. Одни геологи — сторонники гипотезы неорганического происхождения — утверждают, что нефтяные и газовые месторождения образовались вследствие просачивания из глубин Земли углерода и водорода, их объединения в форме углеводородов и накопления в породах — коллекторах. Другие геологи, их большинство, полагают, что нефть, подобно углю, возникла из органической массы, погребенной на глубину под морские осадки, где из нее выделялись горючие жидкость и газ. Это органическая гипотеза происхождения нефти и горючего газа. Обе эти гипотезы объясняют часть фактов, но оставляют без ответа другую их часть.

По вопросу об исходном материале существовали разные мнения. Некоторые учёные полагали, что нефть возникла из жиров погибших животных (рыбы, планктон и др.), другие считали, что главную роль играли белки, третьи придавали большое значение углеводам. Теперь доказано, что нефть может образоваться из жиров, белков и углеводов, т.е. из всей суммы органических веществ. Нефть образуется под поверхностью земли в процессе разложения морских организмов. Останки крошечных микроорганизмов, которые жили в море и в меньшей степени тех, что жили на суше и были унесены в море волнами рек, растения, растущие на дне океана – все это перемешивается с песком и илом, покоящимися на дне океана. Такие места, богатые органическими составляющими, становятся нефтематеринской породой для образования сырой нефти.

Постепенно отложения становятся все толще и толще и под собственной тяжестью погружаются все глубже в морское дно. Когда новые пласты накапливаются сверху, давление на нижние слои возрастает в несколько тысяч раз, а температура поднимается на несколько сотен градусов, грязь и песок затвердевают и превращаются в глинистый сланец и песчаник, карбонатный осадок и остатки раковин образуют известняк, а останки мертвых организмов трансформируются в сырую нефть и природный газ.

Как только нефть формируется, она начинает двигаться вверх, ближе к поверхности земли, поскольку плотность нефти меньше плотности морской воды, которая наполняет трещины в породах, песках и скалах, образующих земную кору. Природный газ и сырая нефть просачиваются в микроскопические поры пластов, расположенных выше. Иногда случается так, что нефть попадает в непроницаемые слои отложений или в окружения толстого слоя скалистых пород, который не позволяет ей двигаться дальше. Нефть попадает в ловушку, так образуются нефтяные месторождения.

Добыча 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. А что делать, если глубина скважины достигает 1 км? 2 км? 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.

Переработка нефти

 Алкилирование появилось в 1930 г. В процессе алкилляции маленькие молекулы, полученные методом термического растрескивания, переорганизовываются под действием катализатора. В результате чего образуются молекулы с разветвленной цепью в зоне кипения бензина, обладающие более высокими показателями, например повышенной антидетонационной способность, такой способностью обладает горючее, обеспечивающее работу двигателей современного самолета.

Крекинг. Крекингом называется процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти, в результате которого образуются углеводороды с меньшим числом атомов углерода в молекуле. Выход бензина из нефти можно значительно увеличить (до 65-70 %) путем расщепления углеводородов с длинной цепью, содержащихся, например, в мазуте, на углеводороды с меньшей относительной молекулярной массой. Такой процесс называется крекингом (от англ. Crack- расщеплять). Крекинг изобрел русский инженер В. Г. Шухов в 1891 г. В 1913 г изобретение Шухова начали применять в Америке. В настоящее время в США 65% всех бензинов получается на крекинг - заводах. На крекинг-заводах углеводороды не перегоняются, а расщепляются. Процесс ведётся при более высоких температурах (до 600о), часто при повышенном давлении. При таких температурах крупные молекулы углеводородов раздробляются на более мелкие.

Мазут густ и тяжёл, его удельный вес близок к единице. Это потому, что он состоит из сложных и крупных молекул углеводородов. Когда мазут подвергается крекингу, часть составляющих его углеводородов раздробляется на более мелкие. А из мелких углеводородов как раз и составляются лёгкие нефтяные продукты - бензин, керосин. Мазут – остаток первичной перегонки. На крекинг-заводе он снова подвергается переработке, и из него, так же как из нефти на заводе первичной перегонки, получают бензин, лигроин керосин. При первичной перегонки нефть подвергается только физическим изменениям. От неё отгоняются лёгкие фракции, т. е. отбираются части её, кипящие при низких температурах и состоящие из разных по величине углеводородов. Сами углеводороды остаются при этом неизменёнными.

При крекинге нефть подвергается химическим изменениям. Меняется строение углеводородов. В аппаратах крекинг-заводов происходят сложные химические реакции. Эти реакции усиливаются, когда в аппаратуру вводят катализаторы. Одним из таких катализаторов является специально обработанная глина. Эта глина в мелком раздробленном состоянии – в виде пыли – вводится в аппаратуру завода. Углеводороды, находящиеся в парообразном и газообразном состоянии, соединяются с пылинками глины и раздробляются на их поверхности. Такой крекинг называется крекингом с пылевидным катализатором. Этот вид крекинга теперь широко распространяется. Катализатор потом отделяется от углеводородов. Углеводороды идут своим путём на ректификацию и в холодильники, а катализатор – в свои резервуары, где его свойства восстанавливаются. Катализаторы – крупнейшее достижение нефтепереработки. На крекинг-установках всех систем получают бензин, лигроин, керосин, соляр и мазут. Главное внимание уделяют бензину. Его стараются получить больше и обязательно лучшего качества. Каталитический крекинг появился именно в результате долголетней, упорной борьбы нефтяников за повышение качества бензина.

Риформинг – (от англ. Reforming – переделывать, улучшать) промышленный процесс переработки бензиновых и лигроиновых фракций нефти с целью получения высококачественных бензинов и ароматических углеводородов. При этом молекулы углеводородов в основном не расщепляются, а преобразуются. Сырьем служит бензинолигроиновая фракция нефти. С 40-х годов риформинг – каталитический процесс, научные основы которого разработаны Н. Д. Зелинским, а также В. И. Каржевым, Б. Л. Молдавским. Впервые этот процесс был осуществлен в 1940 г в США. Его проводят в промышленной установке, имеющей нагревательную печь и не менее 3-4 реакторов при t 350-520 0 С, в присутствии различных катализаторов: платиновых и полиметаллических, содержащих платину, рений, иридий, германий и др. во избежание дезактивации катализатора продуктом уплотнения коксом, риформинг осуществляется под высоким давлением водорода, который циркулирует через нагревательную печь и реакторы. В результате риформинга бензиновых фракций нефти получают 80-85 % бензин с октановым числом 90-95, 1-2% водорода и остальное количество газообразных углеводородов. Из трубчатой печи под давлением нефть подается в реакционную камеру, где и находится катализатор, отсюда она идет в ректификационную колонну, где разделяется на продукты. Большое значение имеет риформинг для производства ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилола и др.). Ранее основным источником получения этих углеводородов была коксовая промышленность.

Использование нефти

Из нефти выделяют разнообразные продукты, имеющие большое практическое значение. В начале от нее отделяют растворенные углеводороды (преимущественно метан). После отгонки летучих углеводородов нефть нагревают. Первыми переходят в газообразное состояние и отгоняются углеводороды с небольшим числом атомов углерода в молекуле, имеющие относительно низкую температуру кипения. С повышением температуры смеси перегоняются углеводороды с более высокой температурой кипения. Таким образом, можно собрать отдельные смеси (фракции) нефти. Чаще всего при такой перегонке получают три основные фракции, которые затем подвергаются дальнейшему разделению.

В настоящее время из нефти получают тысячи продуктов. Основными группами являются жидкое топливо, газообразное топливо, твердое топливо (нефтяной кокс), смазочные и специальные масла, парафины и церезины, битумы, ароматические соединения, сажа, ацетилен, этилен, нефтяные кислоты и их соли, высшие спирты. Эти продукты включают горючие газы, бензин, растворители, керосин, газойль, бытовое топливо, широкий состав смазочных масел, мазут, дорожный битум и асфальт; сюда относятся также парафин, вазелин, медицинские и различные инсектицидные масла.

Масла из нефти используются как мази и кремы, а также в производстве взрывчатых веществ, медикаментов, чистящих средств, наибольшее применение продукты переработки нефти находят в топливно-энергетической отрасли. Например, мазут обладает почти в полтора раза более высокой теплотой сгорания по сравнению с лучшими углями. Он занимает мало места при сгорании и не дает твердых остатков при горении. Замена твердых видов топлива мазутом на ТЭС, заводах и на железнодорожном и водном транспорте дает огромную экономию средств, способствует быстрому развитию основных отраслей промышленности и транспорта.

Энергетическое направление в использовании нефти до сих пор остается главным во всем мире. Доля нефти в мировом энергобалансе составляет более 46%. Однако в последние годы продукты переработки нефти все шире используются как сырье для химической промышленности. Около 8% добываемой нефти потребляются в качестве сырья для современной химии. Например, этиловый спирт применяется примерно в 150 отраслях производства. В химической промышленности применяются формальдегид (HCHO), пластмассы, синтетические волокна, синтетический каучук, аммиак, этиловый спирт и т.д. Продукты переработки нефти применяются и в сельском хозяйстве. Здесь используются стимуляторы роста, протравители семян, ядохимикаты, азотные удобрения, мочевина, пленки для парников и т.д. В машиностроении и металлургии применяются универсальные клеи, детали и части аппаратов из пластмасс, смазочные масла и др.

Широкое применение нашел нефтяной кокс, как анодная масса при электровыплавке. Прессованная сажа идет на огнестойкие обкладки в печах. В пищевой промышленности применяются полиэтиленовые упаковки, пищевые кислоты, консервирующие средства, парафин, производятся белково-витаминные концентраты, исходным сырьем, для которых служат метиловый и этиловый спирты и метан. В фармацевтической и парфюмерной промышленности из производных переработки нефти изготовляют нашатырный спирт, хлороформ, формалин, аспирин, вазелин и др. Производные нефтесинтеза находят широкое применение и в деревообрабатывающей, текстильной, кожевенно-обувной и строительной промышленности.

Нефть – ценнейшее природное ископаемое, открывшее перед человеком удивительные возможности "химического перевоплощения". Всего производных нефти насчитывается уже около 3 тысяч. Нефть занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом хозяйстве. Ее доля в общем потреблении энергоресурсов непрерывно растет. Нефть составляет основу топливно-энергетических балансов всех экономически развитых стран. В настоящее время из нефти получают тысячи продуктов.

Нефть останется в ближайшем будущем основой обеспечения энергией народного хозяйства и сырьем нефтегазохимической промышленности. Здесь будет многое зависеть от успехов в области поисков, разведки и разработки нефтяных месторождений. Но ресурсы нефти в природе ограничены. Бурное наращивание в течение последних десятилетий их добычи привело к относительному истощению наиболее крупных и благоприятно расположенных месторождений.

В проблеме рационального использования нефти большое значение имеет повышение коэффициента их полезного использования. Одно из основных направлений здесь предполагает углубление уровня переработки нефти в целях обеспечения потребности страны в светлых нефтепродуктах и нефтехимическом сырье. Другим эффективным направлением является снижение удельного расхода топлива на производство тепловой и электрической энергии, а также повсеместное снижение удельного расхода электрической и тепловой энергии во всех звеньях народного хозяйства.



biofile.ru

Нефть

Нефть – это ископаемое топливо, состоящее преимущественно из смеси углеводородов. Представляет собой горючую маслянистую жидкость с сильным запахом.

Развитие нефтедобывающей отрасли, цена и объем экспорта нефти оказывают значимое влияние на состояние мировой экономики.

 

Сферы применения

 

Нефть используется для изготовления моторного топлива разных видов. Доля ископаемого составляет около 35% мирового потребления энергоресурсов.

Нефть – важное сырье химической промышленности. Используется для получения пластмасс, синтетических каучуков, красителей. На эти цели расходуется около 10% добытой нефти.

 

Состав

 

В состав нефти входит более тысячи химических веществ:

 

  • углеводороды;
  • сернистые, азотистые и кислородные органические соединения;
  • металлоорганические соединения;
  • вода;
  • углеводородные газы;
  • минеральные соли;
  • растворы солей органических кислот;
  • механические примеси.

 

Качество ископаемого определяют:

 

  • плотность;
  • фракционный состав;
  • содержание серы.

 

Плотность нефти и ее стоимость

 

Основной и определяющей характеристикой нефти является плотность, зависящая от содержания смол и парафиновых углеродов. Измеряется в градусах API. Названная единица была разработана Американским институтом нефти в привязке к плотности воды:

 

  • при API >10 нефть тонет в воде;
  • при API <10 – плавает на поверхности.

 

По признаку плотности нефть классифицируют на виды от сверхлегкой плотностью более 41,1% API до сверхтяжелой – менее 10% API. Международная классификация предполагает существование нефти:

 

  • extra light;
  • light;
  • medium;
  • heavy;
  • extra heavy.

Самые дорогие и высококачественные нефтепродукты являются результатом переработки легкой нефти.

 

Другие характеристики

 

Фракционный состав нефти зависит от плотности. Фракция – это группа жидких углеводородов, которая выкипает при определенной температуре. Нефть состоит из следующих фракций:

 

  • бензин;
  • нафта;
  • керосин;
  • газойл;
  • мазут.

Присутствие серы затрудняет переработку ископаемого. Цена нефти обратно пропорциональна ее сернистости.

 

Нефть как товар

 

Соответствует международным эталонам независимо от производителя. Имеет следующие характеристики:

 

  • хранимость и транспортабельность;
  • стандартность потребительских качеств;
  • взаимозаменяемость;
  • делимость партий.

 

Торгуется на товарных биржах. Региональными центрами купли-продажи нефти являются:

 

  • Нью-йоркская товарная биржа;
  • Лондонская нефтяная биржа;
  • Сингапурская международная валютная биржа.

 

За единицу измерения нефти принят баррель (соответствует приблизительно 159 литрам). На внутреннем рынке РФ нефть продают тоннами. Конвертация баррелей в тонны происходит согласно коэффициентам, зависящим от плотности нефти.

 

Марки нефти

 

Сорта ископаемого отличаются по:

 

  • месту добычи;
  • фракционному составу,
  • ценовым показателям.

 

Каждая страна – экспортер имеет собственные марки (смеси разных сортов). К примеру:

 

  • Саудовская Аравия поставляет Arabian Light;
  • Эквадор – Oriente;
  • ОАЭ – Murban.

 

Существует три эталонные марки:

 

  • североатлантическая Brent;
  • американская WTI;
  • азиатская Dubai Crude.

 

Цена эталонных марок во многом определяет стоимость других типов нефти. Многие эксперты оспаривают целесообразность сохранения за Brent статуса эталонной. Аргументы:

 

  • объем добытой нефти этой марки незначителен в структуре общей нефтедобычи;
  • цена других марок сильно и необоснованно зависима от котировок Brent.

 

 

 

Нефтяная промышленность в составе мировой экономики

 

Мировые лидеры демонстрируют высокую зависимость от объемов поставки ископаемого. Даже при небольшом сокращении предложения нефть резко растет в цене.

Крупнейшие импортеры нефти:

 

  • Китай;
  • США;
  • Индия;
  • Япония;
  • Южная Корея.

 

Ведущие экспортеры нефти – страны Ближнего Востока (лидер – Саудовской Аравия) и РФ. В числе крупных экспортеров также Кувейт, Нигерия, Катар, Ангола, Венесуэла. Нефтяная отрасль формирует наибольшую статью их доходов.

В 2013-2014 годах нефтедобычу резко увеличили США. Официальная позиция: с целью удовлетворения собственных нужд. Эксперты усматривают в действиях США договоренность с Саудовской Аравией и политическое давление на Россию.

Увеличение нефтедобычи нарушило ранее существующий баланс. В результате цены на эталонную марку Brent упали вдвое.

utmagazine.ru

это что такое и где их используют?

Нефть (или «черное золото») – горючее жидкое ископаемое, имеющее биологическое происхождение. Это своеобразная смесь углеводородов с соединениями, которые содержат кислород, серу и азот.

Что такое нефтепродукты?

Нефтепродукты – это полученные смеси после переработки «черного золота». Изначально осуществляется перегонка. Затем очистка. В нефти находятся почти пятьсот химических соединений. Все они находятся в различных агрегатных состояниях. Они могут быть газообразные, твердые и жидкие.

Как определить наличие нефти в сточных водах?

Определение нефтепродуктов в сточных водах производится тремя основными методами:

  • гравиметрическим;
  • газохроматографическим;
  • ИК-спектрометрическим.

При правильном применении любого из перечисленных методов получаются точные результаты определения наличия и количества нефти. Существует еще два способа определения. Но они показывают не совсем точные результаты и требуют дополнительной проверки. Основной метод определения нефти называется гравиметрическим.

Промышленная ценность нефти

Нефть – один из наиболее ценных видов сырья, имеющий второе название – «черное золото». И все потому, что страны, в которых есть месторождения этого горючего жидкого ископаемого, являются ведущими в мировой экономике. Нефтепродукты – это переработанная нефть, продукты которой вошли во все сферы человеческой жизнедеятельности.

В повседневной жизни люди часто используют вещества или предметы, изготовленные из «черного золота». Причем часто даже не догадываются, что в состав привычных в быту вещей входит горючее ископаемое. Это чайники, стиральные машинки, игрушки и многое другое.

Где хранятся нефтепродукты?

Хранение «черного золота» и нефтепродуктов осуществляется в специальных емкостях, которые устанавливаются не только на нефтепромыслах, но и перекачивающих и наливных станциях. А также на заводах по переработке, нефтебазах и АЗС.

Резервуар для нефтепродуктов изготавливается из несгораемых материалов. Емкости могут быть расположены непосредственно на земле или под ней. Самые популярные – цилиндрические резервуары, сделанные из стали. На небольших нефтебазах устанавливаются под- и надземные горизонтальные цилиндрические емкости. Распространены резервуары РВС со сферической, щитовой и конической кровлей. Днище у них плоское.

Резервуары могут быть с низким, высоким и избыточным давлением. Большие запасы нефти и нефтепродуктов хранятся в основном в подземных хранилищах. Безопасная и правильная эксплуатация резервуаров обеспечивается благодаря дополнительному специальному оборудованию.

Контроль за качеством нефтепродуктов

Качество нефтепродуктов проверяется в лабораториях методом проб. Начиная с момента получения жидкого ископаемого, до конечного потребления. Образцы нефти иногда сильно отличаются. Качество «черного золота» во многом зависит от глубины его нахождения. А нефтепродукты различаются по месту и способу производства, как именно оно осуществлялось. Немаловажны условия и длительность хранения. Поэтому для определения качества нефтепродуктов существуют ГОСТы, на которые стоит ориентироваться.

В каких областях используются нефть и нефтепродукты?

Одно из наиболее ценных свойств нефти – горение. Поэтому, в первую очередь, это жидкое ископаемое используется в промышленности в качестве топлива. Современное топливо состоит из нефти более чем на 50%. На втором месте по использованию нефти и нефтепродуктов находится бытовая сфера. Кроме этого, в виде вторичного сырья применяется в медицине и косметологии. Из нефтепродуктов делаются украшения и синтетические ткани.

Где используется нефть и ее отходы в сыром виде?

В первозданном виде как жидкое природное ископаемое нефть используется редко. Только при строительстве трубопроводов и линий электропередач. После добычи «черное золото» проходит специальную переработку. Сначала сырье очищается. Затем проводится первичная переработка. В этот время нефть перегоняется, разделяясь на составляющие компоненты. Затем происходит вторичная обработка «черного золота», когда изменяется структура углеродов природного ископаемого.

Использование нефти в промышленности

Отходы «черного золота» используются для производства кокса, который затем применяется в металлургии, и для изготовления сварочных электродов. Переработанная нефть - это нефтепродукты. Россия – одна из стран, имеющая на своей территории огромные запасы «черного золота», его добыча ведется круглогодично.

Существует даже такая разновидность, как «белая нефть», которая содержит более восьмидесяти процентов керосина, она применяется для лечения онкологии. Народные целители делают из такой нефти настойки, компрессы и мази.

После первичной переработки получаются различные виды веществ:

После переработки мазута появляется нефтяной остаток, из которого изготавливаются:

  • битум;
  • парафин;
  • жидкое топливо для котельных;
  • многие масла;
  • асфальт.

Компоненты, которые получаются при первичной обработке нефти, используются в косметической сфере, строительстве дорог и домов.

После вторичной переработки нефть используется для изготовления:

  • каучука;
  • полимеров;
  • синтетических тканей;
  • резины;
  • пленочных материалов;
  • моющих средств;
  • лакокрасочных покрытий;
  • удобрений;
  • дорожных покрытий и т. д.

Использование нефти в косметологии

Высокое качество некоторых нефтепродуктов позволяет широко применять их в косметологии. Переработанное «черное золото» стало основой для теней, лаков, карандашей для глаз и губ. Большинство парфюмерных и туалетных вод частично состоят из нефтепродуктов. А также они входят в состав красителей и различной бижутерии.

Использование «черного золота» в медицине

Нефтепродукты – это прошедшее переработку и очистку «черное золото». В нем было обнаружено множество полезных свойств, которые нашли свое применение в медицине. Самое распространенное лекарство – ацетилсалициловая кислота, или «Аспирин». В конце девятнадцатого века ученые нашли способ извлечения из фенола лекарственного средства. На его основе теперь изготавливаются:

  • антибиотики;
  • медицинские препараты от заболеваний желудочно-кишечного тракта;
  • антисептики;
  • противотуберкулезные лекарства;
  • успокоительные средства.

Нефть в составе продуктов питания

В современное время нефтепродукты – это и часть составляющих некоторых продуктов питания. Использовать жидкое природное ископаемое для человеческой пищи стало возможно благодаря синтезу белка. Его производят из отходов нефтепродуктов. Полученный искусственный белок прекрасно заменяет животный и широко используется для производства многих продуктов питания.

Перечислять все, что производится из нефти, можно долго. Это многие предметы, используемые людьми в повседневной жизни. Широкое использование нефти – главная причина регулярного роста ее цены. И это справедливо, так как «черное золото» дает возможность согреваться, быстро передвигаться, а также способствует созданию удобных условий в быту. Без всего этого современную жизнь представить достаточно трудно.

fb.ru

Нефтяная промышленность. Основные области применения нефти



1. Почему нефть играет ключевую роль в современном мире?

Нефть в современном мире – важнейший вид сырья и топлива и главный стратегический ресурс.

2. Каковы основные области применения нефти? Приведите примеры различных продуктов переработки нефти.

Основными областями переработки нефти являются: производство нефтехимического сырья, моторного и энергетического топлива, масел.

К продуктам нефтехимического сырья относят: синтетические волокна, пластмассы, моющие средства, красители, удобрения и ядохимикаты, синтетический каучук, воск, различные присадки и др.

К топливным продуктам относят: бензин, керосин, дизельное топливо.

К маслам относят: смазочные и несмазочные масла.

3. В чём особенности размещения нефтяной промышленности в нашей стране?

Нефтяная промышленность включает разведку месторождений, добычу и транспортировку нефти. Около 2/3 российской нефти добывается в среднем Приобье, в основном на территории Ханты-Мансийского автономного округа, частично в Ямало-Ненецком автономном округе и Тоской области. Это относительно молодой район нефтедобычи, но наиболее ценные месторождения здесь уже выработаны.

Крупный район нефтедобычи – Волго-Уральский. Здесь добывается около ¼ российской нефти, более всего в Татарстане, а также в Оренбургской и Самарской областях, Пермском крае, в Удмуртии и Башкортостане. На северо-востоке Европейской России быстро растет добыча нефти в Ненецком автономном округе, немногим меньше добывается в Республике Коми.

Перспективными районами нефтедобычи в России считаются шельфы побережий Баренцева и Охотского морей. На Сахалине крупными международными нефтяными компаниями осваиваются нефтегазовые месторождения на шельфе и добываются нефть и газ.

Интенсивная нефтеразведка и небольшая добыча ведется в Нижнем Поволжье. Быстро растет добыча в центре Красноярского края и в Республике Саха – на севере Иркутской области.

Главные потоки нефти направляются по нефтепроводам из Среднего Приобья на запад. В Поволжье они смыкаются с более старыми нефтепроводами, а далее идут в следующих направлениях:

- на юго-запад: НПЗ Украины, Северного Кавказа и нефтеэкспортные порты – Туапсе, Новороссийск;

- на запад в Белоруссию, далее восточную Европу, с ответвлением на Вентспилс – бывший главный нефтеэкспортный порт на Балтийском море;

- в центральную Россию, где образовано кольцо нефтепроводов с НПЗ в Ярославле, Москве, Рязани, Кстово, с ответвлением в сторону Санкт-Петербурга до порта Приморск.

На восток нефть Приобья идет вдоль Транссибирской магистрали по нефтепроводу, на который «нанизаны» НПЗ в Омске, Ачиске и Ангарске. Нефть Сахалинапередается по нефтепроводу до НПЗ в Комсомольске-на-Амуре. Построена первая очередь нефтепровода Восточная Сибирь – Тихий океан, ориентированного на вывоз (экспорт) нефти в страны Азиатско-Тихоокеанского региона.

4. Выберите верный ответ. Главным районом добычи нефти в России является: а) Урал; б) Северный Кавказ; в) Западная Сибирь; г) Дальний восток.

Верный ответ в) Западная Сибирь.

5. Составьте характеристику одного из нефтяных бассейнов на основе карт и статистических данных.

Западно-Сибирский нефтяной бассейн – крупнейший нефтегазоносный бассейн мира. Расположен в пределах Западно-Сибирской равнины на территории ХМАО, ЯНАО, Омской, Курганской, Томской и частично Свердловской, Челябинской, Новосибирской областей, Красноярского и Алтайского краев России. Площадь около 3,5 млн км².

Нефтеносность бассейна связана с отложениями Юрского и Мелового периода. Большая часть нефтяных залежей находится на глубине 2000-3000 м. Нефть Западно-Сибирского бассейна характеризуется низким содержанием серы (до 1,1 %), и парафина (менее 0,5 %), содержание бензиновых фракций высокое (40—60 %).

Большая часть (свыше 80 %) нефтяных залежей находится на глубине 2000-3000 м; газовые и газоконденсатные залежи развиты преимущественно (около 80 %) на глубинах до 2000 м. Как нефтяные, так и газовые месторождения бассейна отличаются высокими дебитами: нефти до 200 т/сут, газа до 5 млн м3/сут. Нефть Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна – ценное сырьё для химической промышленности. Плотность её не более 880 кг/м3, содержание серы низкое (до 1,1 %), парафина – менее 0,5 %, содержание бензиновых фракций высокое (40-60 %). В юрских отложениях нефть более лёгкая, чем в меловых.

Сейчас на территории Западной Сибири добывается 70 % российской нефти. Так, в 1993 году добыча нефти составила 231 397 192 тонны. Основной объём нефти извлекается насосным способом. Из них уже извлечено 40-45 % нефти.

6. Какие утверждения верны?

А) В России по объемам нефтепереработки особенно выделяются Поволжье и Урал.

Б) Основные потоки нефти с месторождений Западной Сибири направлены на НПЗ Дальнего Востока и порты Тихоокеанского побережья.

1) Верно только А. 2) Верно только Б. 3) Оба верны. 4) Оба не верны.

Верный ответ 2.

8. Как вы полагаете, к чему может привести постепенное истощение ресурсов нефти и рост цен на неё?

Человечество должно найти выход из ситуации с надвигающимся истощением ресурсов. Уже были самые тяжкие прогнозы, например, на Всемирном геологическом конгрессе в 1907г. была принята резолюция о жесточайшей экономии быстротающих запасов железной руды. В 1995 году их истощение прогнозировалось не раньше 2060 г. Оптимизм внушает высокая устойчивость природных систем, отсутствие сбывшихся пессимистических прогнозов и вера в могущество человеческого разума.

9. Выскажите свое мнение по проблеме «Роль нефти во внешней торговле» Как по вашему, необходимо ли наращивать экспорт нефти для пополнения государственного бюджета, а значит, для повышения зарплаты, выплаты пенсий, пособий гражданам страны? Или у вас другая точка зрения?

Торговля нефтью позволяет государству формировать социальный бюджет. С другой стороны, исключая переработку и производство готовых продуктов экспортирующая сторона становится зависимой от покупателя сырья. Следовательно, необходима мера, учитывающая эти две крайности.

resheba.com

Нефтяная промышленность. Нефть – важнейший, и вместе с тем, ограниченный энергетический ресурс

Введение

 

Нефть – важнейший, и вместе с тем, ограниченный энергетический ресурс. За контроль над нефтяными богатствами - прямой или косвенный через регулирование рынка черного золота - идет многолетняя борьба. В мире произошло уже немало войн, которые, при более внимательном рассмотрении, оказываются войнами за нефть. Нефть влияет на экономику и политику как отдельных стран, так и в целом на мировое хозяйство. Этим объясняется актуальность данной темы.

На мировом рынке нефти действуют не только экспортеры и импортеры «черного золота», но и другие участники, целью которых является спекуляция и получение сверхприбылей. В результате мировой рынок разбалансирован и создается угроза возникновения энергетических кризисов, резких колебаний мировых цен на нефть. Сегодня остро стоит вопрос, кто же виноват в скачках цен и периодической нестабильности на рынке, какова в этом роль ОПЕК и какое значение отводится остальным странам.

Целью данной работы является анализ факторов, оказывающих влияние на формирование спроса и предложения на рынке нефти, также анализ современной ситуации на мировом нефтяном рынке, выявление проблем и перспектив его дальнейшего развития, определение тенденций развития мирового нефтяного рынка.

Достижение данной цели связано с решением следующих задач:

· определение роли нефти в мировой экономике и ее потенциала;

· выяснение сущности и структуры мирового рынка нефти;

· рассмотрение мировой цены на нефть и факторов, влияющих на нее;

· изучение влияния отдельных стран на мировой рынок нефти;

· выявление степени влияния альтернативных источников энергии на будущее мирового рынка нефти.

Актуальность работы заключается в том, что регулирование мирового рынка рассматривается с различных сторон с учетом экономических и политических аспектов, на основе последних данных, в свете современных тенденций мирового развития.

Объект исследования – мировой рынок нефти.

Предмет исследования – современное состояние, тенденции и перспективы развития мирового рынка нефти.

Теоретической основой для написания курсовой работы являются научные монографии, исследования международных и национальных организаций, изучающих мировой рынок нефти, статистические сборники, данные зарубежных информационных агентств, статьи, опубликованные в периодической печати, и ресурсы Интернет.

 

Глава 1. Анализ современного состояния мирового рынка нефти

 

Нефтяная промышленность

Нефть - первичный энергоноситель на основе которого получают в качестве вторичных ряд облагороженных продуктов для конечного потребления: бензин, осветительный керосин, реактивное и дизельное топливо, мазут, гудрон, различные нефтяные масла - смазки, смазочно-охлаждающие, гидравлические, изоляционные и т.д. газообразные и жидкие фракции нефти - основные углеводородные полупродукты для широкого использования в нефтехимической промышленности. Получаемые из нефти виды топлива, а из углеводородного сырья органические химикаты и полимеры в 10-50 раз превышают по стоимости саму использованную нефть. Это определяет экономическое значение нефтяной промышленности и связанных с ней производств по переработке нефти.

Быстрый рост добычи нефти во второй половине ХХ века по сравнению с углем был обусловлен рядом ее физических и технологических преимуществ:

1. В 1-2 раза более высокая теплотворность;

2. Большая скорость сгорания;

3. Относительная несложность переработки и извлечения из нее широкого круга углеводородов;

4. Использование нефти экологически безопаснее, чем угля;

5. Многим нефтепродуктам присущи те же или еще большие преимущества, что и у нефти;

Росту добычи нефти способствовали также экономические и географические условия:

1. Низкие капиталовложения и себестоимость добычи по сравнению с углем;

2. Концентрация крупнейших недровых запасов в странах (особенно Ближнего и Среднего Востока) с низким уровнем налогов, легкостью в прошлом получения концессий по низким ценам, дешевая рабочая сила;

3. Благоприятные геологические условия - небольшая, как правило, глубина скважин;

4. Мягкие экологические законы или их полное отсутствие;

5. Рост морской добычи нефти (в середине 90 гг. - 30%) по-разному влияет на природную среду побережья и мероприятия по ее защите в тех или других странах;

6. Текучесть нефти, что облегчает ее добычу, транспортировку, погрузку, эффективное использование тары для ее перевозки и хранения.

Технико-экономические преимущества нефти и получаемых на ее базе продуктов обусловили особую роль нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности в мировом хозяйстве. На разных этапах развития в сферу этой отрасли были вовлечены также черная металлургия (трубопрокатное производство), особенно широко машиностроение (оборудование для добычи, транспортировки, переработке нефти), использование ее в различных отраслях транспорта, в химической переработке и т.д. произошла перестройка всего энергетического хозяйства, как на стационарных установках (электростанции), так и нестационарных (двигатели на всех видах транспорта). Нефтепродукты стали использоваться не только в сферах материального производства, но и в массовом количестве в бытовом потреблении: большая часть полумиллиардного мирового парка автомашин - это личные транспортные средства населения, ежедневно потребляющие подавляющую часть нефтепродуктов.

Нефть и нефтепродукты были и остаются важнейшими видами стратегических ресурсов. Вооруженные силы всех государств по сравнению со временем до Второй мировой войны многократно увеличили свою моторизацию. Внедрение последних поколений боевой авиации сильно увеличило расходы топлива, ибо мощности двигателей и соответственно потребление топлива стали на порядок выше. То же самое имеет место в наземных видах вооружений с использованием двигателей внутреннего сгорания. Нефтепродукты также стали видом боевых средств.

Развитие нефтяной, нефтеперерабатывающей и обслуживающих их отраслей промышленности и транспорта определили в ХХ веке целую эпоху, в которой пересеклись экономические, политические, национальные и религиозные интересы многих стран мира. Противоречия разных государств решались дипломатическими и военными путями. Борьба за источники нефти лежит в основе государственной политики промышленных государств мира. В настоящее время такую "нефтяную политику" и дипломатию особенно агрессивно проводят США.

Нефтяная промышленность - одна из самых монополизированных горнодобывающих отраслей. В большинстве стран мира, кроме тех, где она находится в ведении государственных компаний, отрасль полностью контролируется крупнейшими ТНК, штаб-квартиры которых находятся в США ("Эксон", "Мобил ойл", "Тексако", "Шеврон"), а также в Западной Европе (ТНК Великобритании "Бритиш петролеум" и совместная Великобритании и Нидерландов "Роял Датч-Шелл"). Постепенно с 80-х гг. они начали терять свои некогда ведущие позиции среди крупнейших промышленных ТНК мира.

megaobuchalka.ru

Добыча и применение нефти - страница 2

Переработка нефти

Как только нефть была добыта с месторождения, ее обрабатывают химикатами и нагревают, чтобы удалить воду и соли, отделить природный газ. После чего нефть хранится в цистернах или же в целой системе сообщающихся цистерн, в которых они и переправляются по миру морем, по автодорогам или по нефтепроводам.

Обычное дистиллирование. Основным звеном переработки нефти считается дистилляция. В США после гражданской войны были запущены более 100 дистилляционных предприятий. Сырая нефть начинает испаряться при температуре, чуть меньшей, чем требуется для кипения воды. Углеводороды, отличающиеся минимальным весом молекул, испаряются еще при низких температурах, тогда как для того, чтобы дистиллировать более крупные молекулы требуется значительно более высокие температуры. Первым продуктом, получающимся при перегонке нефти, является бензин, за ним отделяются нафтены и керосин. Осадок, остающийся в перегонном аппарате, обрабатывают каустической содой и серной кислотой, после чего продолжают дистилляцию паром. Смазочные вещества и дистиллятное нефтяное топливо получаются на верхних отделениях, воска и асфальт - в нижних отделениях дистиллятора.

В конце XIX века газолин и нафтены считались ненужным побочным продутом, поскольку в них не было потребности. Спрос на керосин тоже стал постепенно снижаться ввиду распространения электричества и использования электрического освещения. С появлением автомобиля спрос на бензин подскочил как никогда, равно как и спрос на сырье.

Термическое растрескивание. В попытке увеличить дебит продуктов, получающихся в результате дистилляции, был разработан метод термического растрескивания. В процессе растрескивания большие объемы сырой нефти под высоким давлением нагревались до высоких температур. В результате крупные молекулы углеводорода расщеплялись на более маленькие, тем самым процент бензина, получаемого из сырой нефти, тоже возрастал. Эффективность процесса была ограничена из-за высокой температуры и давления, необходимых для расщепления, кроме этого в реакционном аппарате оставался слишком значительный коксовый остаток. Это в свою очередь требует использования еще более высоких температур и еще более высокого давления, необходимого для того, чтобы заставить сырую нефть растрескаться. Как раз из-за этого был изобретен процесс коксования, суть которого заключается в рециркуляции жидкостей, этот процесс требует куда больше времени и отличается меньшим процентом коксового остатка.

Алкилирование. Алкилирование появилось в 1930 г. В процессе алкилляции маленькие молекулы, полученные методом термического растрескивания, переорганизовываются под действием катализатора. В результате чего образуются молекулы с разветвленной цепью в зоне кипения бензина, обладающие более высокими показателями, например повышенной антидетонационной способность, такой способностью обладает горючее, обеспечивающее работу двигателей современного самолета.

Крекинг. Крекингом называется процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти, в результате которого образуются углеводороды с меньшим числом атомов углерода в молекуле. Выход бензина из нефти можно значительно увеличить (до 65-70 %) путем расщепления углеводородов с длинной цепью, содержащихся, например, в мазуте, на углеводороды с меньшей относительной молекулярной массой. Такой процесс называется крекингом (от англ. Crack- расщеплять). Крекинг изобрел русский инженер В.Г. Шухов в 1891 г. В 1913 г изобретение Шухова начали применять в Америке. В настоящее время в США 65% всех бензинов получается на крекинг - заводах. На крекинг-заводах углеводороды не перегоняются, а расщепляются. Процесс ведётся при более высоких температурах (до 600о), часто при повышенном давлении. При таких температурах крупные молекулы углеводородов раздробляются на более мелкие.

Мазут густ и тяжёл, его удельный вес близок к единице. Это потому, что он состоит из сложных и крупных молекул углеводородов. Когда мазут подвергается крекингу, часть составляющих его углеводородов раздробляется на более мелкие. А из мелких углеводородов как раз и составляются лёгкие нефтяные продукты - бензин, керосин. Мазут – остаток первичной перегонки. На крекинг-заводе он снова подвергается переработке, и из него, так же как из нефти на заводе первичной перегонки, получают бензин, лигроин керосин.

При первичной перегонки нефть подвергается только физическим изменениям. От неё отгоняются лёгкие фракции, т. е. отбираются части её, кипящие при низких температурах и состоящие из разных по величине углеводородов. Сами углеводороды остаются при этом неизменёнными.

При крекинге нефть подвергается химическим изменениям. Меняется строение углеводородов. В аппаратах крекинг-заводов происходят сложные химические реакции. Эти реакции усиливаются, когда в аппаратуру вводят катализаторы. Одним из таких катализаторов является специально обработанная глина. Эта глина в мелком раздробленном состоянии – в виде пыли – вводится в аппаратуру завода. Углеводороды, находящиеся в парообразном и газообразном состоянии, соединяются с пылинками глины и раздробляются на их поверхности. Такой крекинг называется крекингом с пылевидным катализатором. Этот вид крекинга теперь широко распространяется. Катализатор потом отделяется от углеводородов. Углеводороды идут своим путём на ректификацию и в холодильники, а катализатор – в свои резервуары, где его свойства восстанавливаются. Катализаторы – крупнейшее достижение нефтепереработки.

На крекинг-установках всех систем получают бензин, лигроин, керосин, соляр и мазут. Главное внимание уделяют бензину. Его стараются получить больше и обязательно лучшего качества. Каталитический крекинг появился именно в результате долголетней, упорной борьбы нефтяников за повышение качества бензина.

Риформинг – (от англ. Reforming – переделывать, улучшать) промышленный процесс переработки бензиновых и лигроиновых фракций нефти с целью получения высококачественных бензинов и ароматических углеводородов. При этом молекулы углеводородов в основном не расщепляются, а преобразуются. Сырьем служит бензинолигроиновая фракция нефти. С 40-х годов риформинг – каталитический процесс, научные основы которого разработаны Н.Д. Зелинским, а также В.И. Каржевым, Б.Л. Молдавским. Впервые этот процесс был осуществлен в 1940 г в США. Его проводят в промышленной установке, имеющей нагревательную печь и не менее 3-4 реакторов при t 350-520 0 С, в присутствии различных катализаторов: платиновых и полиметаллических, содержащих платину, рений, иридий, германий и др. во избежание дезактивации катализатора продуктом уплотнения коксом, риформинг осуществляется под высоким давлением водорода, который циркулирует через нагревательную печь и реакторы. В результате риформинга бензиновых фракций нефти получают 80-85 % бензин с октановым числом 90-95, 1-2% водорода и остальное количество газообразных углеводородов. Из трубчатой печи под давлением нефть подается в реакционную камеру, где и находится катализатор, отсюда она идет в ректификационную колонну, где разделяется на продукты. Большое значение имеет риформинг для производства ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилола и др.). Ранее основным источником получения этих углеводородов была коксовая промышленность.

Использование нефти

Из нефти выделяют разнообразные продукты, имеющие большое практическое значение. В начале от нее отделяют растворенные углеводороды (преимущественно метан). После отгонки летучих углеводородов нефть нагревают. Первыми переходят в газообразное состояние и отгоняются углеводороды с небольшим числом атомов углерода в молекуле, имеющие относительно низкую температуру кипения. С повышением температуры смеси перегоняются углеводороды с более высокой температурой кипения. Таким образом, можно собрать отдельные смеси (фракции) нефти. Чаще всего при такой перегонке получают три основные фракции, которые затем подвергаются дальнейшему разделению.

В настоящее время из нефти получают тысячи продуктов. Основными группами являются жидкое топливо, газообразное топливо, твердое топливо (нефтяной кокс), смазочные и специальные масла, парафины и церезины, битумы, ароматические соединения, сажа, ацетилен, этилен, нефтяные кислоты и их соли, высшие спирты. Эти продукты включают горючие газы, бензин, растворители, керосин, газойль, бытовое топливо, широкий состав смазочных масел, мазут, дорожный битум и асфальт; сюда относятся также парафин, вазелин, медицинские и различные инсектицидные масла. Масла из нефти используются как мази и кремы, а также в производстве взрывчатых веществ, медикаментов, чистящих средств, наибольшее применение продукты переработки нефти находят в топливно-энергетической отрасли. Например, мазут обладает почти в полтора раза более высокой теплотой сгорания по сравнению с лучшими углями. Он занимает мало места при сгорании и не дает твердых остатков при горении. Замена твердых видов топлива мазутом на ТЭС, заводах и на железнодорожном и водном транспорте дает огромную экономию средств, способствует быстрому развитию основных отраслей промышленности и транспорта.

Энергетическое направление в использовании нефти до сих пор остается главным во всем мире. Доля нефти в мировом энергобалансе составляет более 46%.

Однако в последние годы продукты переработки нефти все шире используются как сырье для химической промышленности. Около 8% добываемой нефти потребляются в качестве сырья для современной химии. Например, этиловый спирт применяется примерно в 150 отраслях производства. В химической промышленности применяются формальдегид (HCHO), пластмассы, синтетические волокна, синтетический каучук, аммиак, этиловый спирт и т.д. Продукты переработки нефти применяются и в сельском хозяйстве. Здесь используются стимуляторы роста, протравители семян, ядохимикаты, азотные удобрения, мочевина, пленки для парников и т.д. В машиностроении и металлургии применяются универсальные клеи, детали и части аппаратов из пластмасс, смазочные масла и др. Широкое применение нашел нефтяной кокс, как анодная масса при электровыплавке. Прессованная сажа идет на огнестойкие обкладки в печах. В пищевой промышленности применяются полиэтиленовые упаковки, пищевые кислоты, консервирующие средства, парафин, производятся белково-витаминные концентраты, исходным сырьем, для которых служат метиловый и этиловый спирты и метан. В фармацевтической и парфюмерной промышленности из производных переработки нефти изготовляют нашатырный спирт, хлороформ, формалин, аспирин, вазелин и др. Производные нефтесинтеза находят широкое применение и в деревообрабатывающей, текстильной, кожевенно-обувной и строительной промышленности.

Заключение

Нефть – ценнейшее природное ископаемое, открывшее перед человеком удивительные возможности "химического перевоплощения". Всего производных нефти насчитывается уже около 3 тысяч. Нефть занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом хозяйстве. Ее доля в общем потреблении энергоресурсов непрерывно растет. Нефть составляет основу топливно-энергетических балансов всех экономически развитых стран. В настоящее время из нефти получают тысячи продуктов.

Нефть останется в ближайшем будущем основой обеспечения энергией народного хозяйства и сырьем нефтегазохимической промышленности. Здесь будет многое зависеть от успехов в области поисков, разведки и разработки нефтяных месторождений. Но ресурсы нефти в природе ограничены. Бурное наращивание в течение последних десятилетий их добычи привело к относительному истощению наиболее крупных и благоприятно расположенных месторождений.

В проблеме рационального использования нефти большое значение имеет повышение коэффициента их полезного использования. Одно из основных направлений здесь предполагает углубление уровня переработки нефти в целях обеспечения потребности страны в светлых нефтепродуктах и нефтехимическом сырье. Другим эффективным направлением является снижение удельного расхода топлива на производство тепловой и электрической энергии, а также повсеместное снижение удельного расхода электрической и тепловой энергии во всех звеньях народного хозяйства.

Список литературы

1. Судо М. М. Нефть и горючие газы в современном мире. – М.: Недра, 1984.

2. Тарасенко Г.В. Образование нефти и тектоника плит скольжения// Международная конференция "Геология, поиск нефтяных и газовых месторождений Прикаспийской впадины и территорий Каспийского моря". 18-20 сентября 2007 г. РГУ нефти и газа им. Губкина, г. Москва.

3. Стадников Г.Л. Происхождение углей и нефти // М.: – третье переработанное и дополненное издание АН СССР, - 1937, - с. 544.

www.coolreferat.com

НЕФТЬ - это... Что такое НЕФТЬ?

(от перс. «нефт») — горючая маслянистая жидкость, распространенная в осадочной оболочке Земли; важнейшее полезное ископаемое, сложная смесь химических соединений.

Начавшееся в XIX в. широкое использование нефти произвело революцию в энергетике и многих отраслях промышленности.

10% нефти используется в нефтехимии — при производстве пластмасс, целлофана, нейлона, смазочных масел, синтетического каучука, медицинских препаратов, взрывчатых веществ, ароматических соединений. Но наибольшую ценность нефть имеет как источник энергии. Путем перегонки из нефти получают бензин, лигроин, керосин, реактивное и дизельное топливо и проч.

Использование нефти в качестве топлива ведется с древности. Первые нефтяные скважины в Китае относятся к III в. до н. э. Первый в мире нефтеперегонный завод построен в 1745 г. русским купцом Федором Прядуновым на р. Печоре. В США начало масштабной добычи нефти относится к середине XIX в. Долгое время нефть находила в США лишь медицинское применение. В 1855 г. проф. Б. Силлимэн обнаружил, что нефть может использоваться в качестве горючего для светильников. В самый короткий срок Америку захлестнула «нефтяная лихорадка». Первым нефтяным магнатом стал Дж. Рокфеллер, создавший компанию Standard Oil и сделавший многомиллионное состояние на торговле керосином.

До конца ХIХ в. бензин считался опасным отходом нефти и сливался в реки сотнями тысяч тонн в год. Изобретение двигателя внутреннего сгорания открыло реальную область применения бензина. Нефтяная отрасль превратилась в самый крупный и распространенный бизнес в мире, обеспечивший подъем и развитие мирового хозяйства.

Важность нефти как элемента национальной мощи продемонстрировала Первая мировая война. С тех пор большинство войн в мире ведется зачастую за энергоносители. Так, японская атака Перл-Харбора была продиктована необходимостью защиты своего фланга при захвате союзниками нефтяных ресурсов Восточной Индии. Важнейшей стратегической целью вермахта в Советском Союзе были кавказские нефтяные месторождения. Угроза потери контроля над нефтеносными территориями стала одним из лейтмотивов холодной войны и источником многих региональных конфликтов.

Страны, располагающие существенными нефтяными запасами, перемещались с периферии международной политики в число богатейших и влиятельнейших держав (в т. ч. Саудовская Аравия, Арабские Эмираты), а собственные запасы нефти становились основой национальной безопасности. С нефтью связаны и величайшие мировые кризисы последней трети XX в. (например, война в Афганистане).

Развал СССР, крупнейшего нефтедобывающего государства и второго в мире экспортера, во многом обусловливался искусственным падением мировых цен на нефть (США уговорили страны ОПЕК увеличить добычу и уронить цены). «Замораживание» Соединенными Штатами, некогда одного из главных нефтедобытчиков в мире, собственных углеводородных промыслов и переход на импорт нефти из стран Латинской Америки и Ближнего Востока привело эту страну к огромному торговому дефициту и ухудшило ее общее стратегическое положение, выход из которого американцы находят в военных кампаниях против «неудобных» режимов (Вьетнам, Ливия, Панама, Югославия, Ирак, Азербайджан и т. д.) и попытках взять под свой контроль нефтяные отрасли нефтедобывающих государств (в т. ч. России). Свои истинные намерения США скрывают за разговорами о необходимости либерализации экономики этих стран и «демократизации» их общественных систем.

Попытки установления контроля над нефтяной отраслью России наиболее отчетливо были продемонстрированы Соединенными Штатами в 1990-х гг., в эпоху приватизации крупнейших российских предприятий. Первый этап приватизации относится к1992г., когда всоответствии с указом Б. Ельцина в России были созданы 4 нефтяные компании: 3 акционерных общества («ЛУКойл», ЮКОС, «Сургутнефтегаз») и государственное предприятие «Роснефть». Второй этап связан с проведением в 1995 г. залоговых аукционов, когда крупнейшие частные банки, предоставив государству займы под залог стратегически важных предприятий, фактически забрали эти предприятия за долги.

В то время нефтяная отрасль России переживала системный кризис. В основных нефтедобывающих регионах резко снизились темпы открытия месторождений за счет сокращения геологоразведочных работ, значительно уменьшился объем добычи (300 млн тонн в 1996 г. против 624 млн тонн в 1988 г.). Большая часть прибыли от экспорта национального богатства России оседала в карманах олигархов, вывозилась за рубеж.

Бесконтрольная экспансия (на крайне невыгодных для страны условиях) иностранного капитала в отрасль становилась все более опасной. Практически даром были отданы американским компаниям месторождения на Сахалине, по не выгодным для России соглашениям о разделе продукции. Российская компания ТНК была, по сути, поглощена «Бритиш Петролеумом». После предполагаемого слияния компаний ЮКОС и «Сибнефть» и последующей их продажи американской «Эксон-Мобайл» под контроль США могла уйти треть российской нефтянки. И все это накануне мирового роста цен на нефть.

Кризис отрасли был в целом преодолен, благодаря активному вмешательству государства, к концу 1990-х — началу 2000-х гг. В настоящее время Россия вновь является мировым лидером по объему добычи нефти, в 2006 г. впервые за долгие годы опередив Саудовскую Аравию. В 2005 г. добыто 470 млн тонн нефти.

За счет растущих мировых цен на нефть за последние годы страна оснастилась вторым в мире по величине (после Китая и Японии) золотовалютным запасом и значительным стабилизационным фондом, позволившим, наконец, расплатиться по советским долгам и превратиться из страны-должника в страну-кредитора.

Нефтегазовая отрасль остается локомотивом российской экономики — рост дополнительных экспортных доходов преобразовывается в увеличение как инвестиционного, так и потребительского спроса, что, в свою очередь, стимулирует рост отечественного производства.

Нефтяной вопрос остается предметом политических спекуляций для ряда антинационально настроенных политиков и в наши дни. Так, большой резонанс вызвало в 2006 г. заявление бывшего премьер-министра М. Касьянова о его готовности в случае победы на президентских выборах 2008 г. продавать нефть западным потребителям по цене втрое ниже рыночной, тем самым превратив страну в сырьевой придаток Запада.

На сегодняшний день основным потребителем нефти являются США (25% от мирового потребления нефти, или 24 млн баррелей в сутки). За США следуют страны Европы (около 20% или 15,1 млн б/с) и Азиатско-Тихоокеанского региона (11% или 8,7 млн б/с). Самые высокие темпы роста потребления отмечены в Южной Корее, Таиланде, Китае, Индонезии и Индии. Доля стран бывшего СССР в мировом потреблении нефти сократилась с 13% в 1988 г. до 5% в настоящее время.

В конце XX — начале XXI вв. цены на нефть неуклонно росли: 11 долларов за баррель в 1991 г., 30 долларов в 2000 г. и т. д., достигнув исторического максимума 11 июля 2008 г. (147 долларов). Мировой финансовый кризис вызвал резкое падение цен на нефть (54 доллара в июле 2008 г., 49 долларов в апреле 2009 г.), что связано с общим снижением потребления нефти в мире.

Самые богатые нефтью страны объединены в Организацию стран — экспортеров нефти (ОПЕК), на долю которой приходится около 78% от мировых запасов. В их числе, в частности, Саудовская Аравия (25% от доказанных мировых запасов), Ирак (10,8%), ОАЭ (9,3%), Кувейт (9,2%), Иран (8,6%) и Венесуэла (7,3%).

Доказанные запасы стран СНГ, включая Россию, — около 6% от мировых, США — около 3%, Норвегии — около 1%.

Крупнейшие мировые производители нефти: Россия (8,5 млн б/с), Саудовская Аравия (8,47 млн б/с ), Иран (3,78 млн б/с), Венесуэла (2,23 млн б/с), ОАЭ (2,22 млн б/с), Нигерия (2,14 млн б/с), Кувейт (2,08 млн б/с), Ирак (1,45 млн б/с), Ливия 1,44 млн б/с), Алжир (1,15 млн б/с), Индонезия (1 млн б/с), Катар 0,71 млн б/с).

Нефть — невозобновимый энергетический ресурс. Подтвержденных запасов нефти (1,209 трлн баррелей на конец 2005 г.) при нынешних объемах потребления человечеству хватит лишь на 40,6 лет. Это означает, что пока не будет открыт альтернативный источник энергии, нефть будет по-прежнему оказывать беспрецедентное в истории воздействие на мировую экономику, а борьба за контроль над добычей и транспортировкой нефти, и, следовательно, за контролем над экономикой всех стран, которые от нее зависят, станет обостряться с каждым годом.

Большая актуальная политическая энциклопедия. — М.: Эксмо. А. В. Беляков, О. А. Матвейчев. 2009.

greater_political.academic.ru


Смотрите также