Що таке нафта?

Нафта - це речовина, що міститься в конкретних осадових басейнах, утворених шарами або пористими шарами піску, пісковику або вапняку.

Нафтова платформа

Зображення Девіда Марка від Pixabay

Нафта — це суміш молекул вуглецю та водню, що утворюється в результаті розкладання органічної речовини, головним чином планктону, що утворюється під дією бактерій у середовищі з невеликою кількістю кисню. Протягом мільйонів років цей матеріал накопичувався на дні океанів, морів і озер і під тиском рухів земної кори давав початок речовини, яку ми називаємо нафтою.

Цей матеріал зустрічається в специфічних осадових басейнах, утворених шарами або пористими пластинами піску, пісковику або вапняку. Нафта класифікується як викопне паливо, оскільки вона походить від повільного розкладання органічної речовини. В даний час нафта є найбільш використовуваним викопним паливом. Це відбувається тому, що при його рафінуванні утворюються кілька фракцій або сумішей органічних сполук з близькими кількостями вуглецю, що складають похідні нафти.

Однак нафта є невідновлюваним джерелом енергії. Це означає, що це джерело енергії, яке збіднене в природі. Крім того, ця енергія органічного походження обмежена і формується в природі протягом мільйонів років. Тому його видобуток і використання були і залишаються об’єктами конфліктів між державами та країнами-виробниками та переробниками.

Хімічний склад нафти

Нафта в основному складається з молекул вуглецю і водню, відомих як вуглеводні. Ці сполуки складають більшу частину нафти, хоча інші речовини входять до її складу.

У хімічному складі нафти азот, кисень, солі та залишки деяких металів також зустрічаються в менших кількостях. Пропорція елементів, що входять до нього, така:

  • 82% вуглецю;
  • 12% водню;
  • 4% азоту;
  • 1% кисню;
  • 1% солей і залишків металів.

Характеристики масла

Основними характеристиками масла є:

  • Жирність;
  • В'язкість
  • Характерний запах;
  • Забарвлення, яке може варіюватися від безбарвного до чорного;
  • Займистість;
  • Щільність менше, ніж у води.

Запаси і видобуток нафти

За даними від Центральне Розвідувальне Управління (Центральне розвідувальне управління, у вільному перекладі), Венесуела є країною з найбільшими запасами нафти в світі – 300,9 мільярда барелів. Друга – Саудівська Аравія з 266,5 млрд барелів. Бразилія займає 15-е місце в рейтингу з 12,7 млрд барелів речовини. Перегляньте список країн з найбільшими запасами нафти в світі:

ПозиціяБатькиБочки (в мільйонах)
Венесуела300,9
Саудівська Аравія266,5
Канада169,7
Воля158,4
Ірак142,5
Кувейт101,5
Об'єднані Арабські Емірати97,8
Росія80
Лівія48,4
10°Нігерія37,1
11°нас36,5
12°Казахстан30
13°Китай25,6
14°Катар25,2
15°Бразилія12,7

Загальні відомості про масло

Хоча розвідка родовищ і буріння нафтових свердловин відомі ще на зорі людської цивілізації, почалися лише в середині 19 століття. Відтоді нафтова промисловість зазнала великого розширення, головним чином у США та Європі.

Незважаючи на сильну конкуренцію з вугіллям та іншими видами палива, які в той час вважалися благородними, нафта стала використовуватися у великих масштабах, особливо після винаходу бензинових і дизельних двигунів. Протягом багатьох десятиліть нафта була головним рушієм міжнародної економіки, на початку 1970-х років вона становила майже 50% світового споживання первинної енергії. За даними Міжнародного енергетичного агентства, його частка в цьому споживанні, хоча з часом зменшується, все ще становить близько 39%.

Окрім того, що нафтопродукти переважають у транспортному секторі, вони також відповідають за виробництво електроенергії в кількох країнах світу. Виробляти електроенергію можна за рахунок спалювання цих похідних в котлах, турбінах і двигунах внутрішнього згоряння. Нафтопродуктами, які зазвичай використовуються для цієї мети, є мазут, надв'язка нафта, дизельне паливо та нафтопереробний газ.

Нафтові похідні складають значну частину енергетичної матриці в таких країнах, як США, Японія, Мексика, Саудівська Аравія, Італія та Китай. У Бразилії виробництво електроенергії з нафтових похідних не настільки виразне через історію переважання гідроенергетики. Однак існують термоелектростанції, які виробляють електроенергію з нафтових похідних, щоб задовольнити виникнення піків в електричній системі, і використовуються в основному для забезпечення попиту громад, які не обслуговуються взаємопов’язаною системою електроенергії.

переробка нафти

На нафтопереробних заводах нафта проходить різні процеси, поки не буде отримано бажану якість для певної мети. Переробка нафти здійснюється за такими етапами:

Розлука

Процеси сепарації спрямовані на видалення окремих компонентів олії або «розбиття» олії на основні фракції. Це фізичні зміни, при яких необхідні дії енергії (модифікація температури або тиску) або маси (відношення розчинності до розчинників).

Перегонка є одним із етапів цього процесу поділу. Саме через нього масло випаровується, а потім конденсується під дією температури і тиску. Цей процес спрямований на отримання паливного газу, зрідженого газу, нафти, гасу, дизельного палива (атмосферного та вакуумного) та вакуумного залишку. Вихід продукту змінюється залежно від сирої нафти, яка була перероблена.

Перетворення

Процеси конверсії використовуються для зміни хімічного складу певної фракції нафти в пошуках поліпшення якості, як у випадку перетворення дизельного палива та відходів на нафту, гас або дизельне паливо. Цей етап включає процедури крекінгу, алкілування та каталітичного риформінгу та варіюється в залежності від сирої нафти та похідної, яку ви хочете отримати.

Лікування

Процес очищення спрямований на видалення наявних у нафті домішок, таких як сірка, азот, метали та інші компоненти, які викликають небажані ефекти на похідні. Удосконалення методів очищення дозволяє пом'якшити вплив викидів газів в атмосферу.

виробництво електроенергії

Виробництво електричної енергії з нафтових похідних починається з процесу спалювання матеріалу в камері згоряння. Отримане тепло використовується для нагрівання і підвищення тиску води, перетворюючи її на пару, яка, в свою чергу, буде рухати турбіни, перетворюючи теплову енергію в механічну. Рух турбін запускає в дію генератор, який перетворює механічну енергію в електричну. Потім пара перенаправляється в конденсатор, де вона буде охолоджена, щоб повернутися в рідкий стан і використовуватися як вода в системі котла.

Забруднюючі речовини, що містяться в нафтопродуктах, викидаються в атмосферу на стадіях горіння та охолодження, тому об’єм і тип газу, що виділяється, змінюються залежно від складу палива, що спалюється, та умов розсіювання забруднюючих речовин. Чим щільніше паливо, тим більший потенціал викидів – це одна з причин, чому дизельне паливо та надв’язкі масла вважаються побічними продуктами з високим потенціалом забруднення. Останнім часом докладаються зусилля для вдосконалення технологій перетворення енергії, підвищення ефективності систем, а також для уловлювання забруднюючих газів.

Соціально-екологічний вплив нафти

Основний вплив виробництва електроенергії з нафтових похідних є результатом викидів забруднюючих речовин в атмосферу, головним чином так званих парникових газів. Накопичення високих концентрацій парникових газів в атмосфері блокує тепло, що виділяє сонце, і затримує його на поверхні землі, посилюючи глобальне потепління.

Основним наслідком посилення глобального потепління є танення льодовиків і полярних льодових шапок – явище, що спричиняє підвищення рівня моря та затоплення прибережних районів. Цей процес впливає на велику кількість людей і диких тварин і змінює біорізноманіття цих регіонів.

  • «Кліматичний апартеїд» може призвести до бідності понад 120 мільйонів людей

Серед інших забруднювачів атмосфери, що утворюються в результаті спалювання нафтових похідних, виділяються діоксид сірки (SO2) і так звані тверді частинки, що складаються з пилу та золи у суспензії. Крім змін у місцевому біорізноманітті, ці забруднювачі викликають ряд проблем для здоров’я людини, таких як респіраторні розлади, алергія, дегенеративні ураження нервової системи та життєво важливих органів, рак. Ці порушення мають тенденцію посилюватися взимку, коли теплові інверсії спричиняють затримку гарячого повітря та ускладнюють розсіювання забруднюючих речовин.

Крім того, нафта може потрапляти в навколишнє середовище в результаті низки подій, таких як аварії з нафтовими танкерами, на нафтових платформах і викиди води, яка використовується для промивання резервуарів, де зберігається нафта. Потрапляючи в навколишнє середовище, нафта викликає кілька пошкоджень екосистем, викликаючи хімічні та фізичні зміни в навколишньому середовищі, а також завдаючи шкоди життю в цьому районі.

У морському середовищі нафта перешкоджає проходженню світла, що завдає шкоди фотосинтетичним організмам, таким як фітопланктон. Зі зменшенням фітопланктону зоопланктон, який харчується цими організмами, в кінцевому підсумку зменшує запас їжі. Таким чином олія негативно впливає на весь харчовий ланцюг.

Мангрові ліси також можуть постраждати від цього забруднення. У цих екосистемах олія досягає кореневої системи рослини, не даючи їм поглинати поживні речовини та кисень. Крім того, можуть постраждати тварини, які використовують цей регіон для розмноження, як у випадку крабів та кількох інших видів.

Водні тварини можуть загинути в результаті розливу нафти. Вони можуть сп’янитися речовиною, померти від задухи або навіть через те, що потрапили в пастку масла. Цей вид інтоксикації порушує нервову та видільну системи цих тварин. Забруднення навколишнього середовища нафтою також завдає прямої шкоди людям, впливаючи на туризм і рибальство в регіоні.



$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found