Нефтяная промышленность

СРС

На тему: «Нефтяная промышленность»

Выполнила:

Кенжебаева Айжан

МП-106

Содержание

1.      Введение

2.      Нефть и её основные характеристики

2.1 Состав нефти и её свойства

2.2 Проблема происхождения нефти

2.3 Нефтяная промышленность, ее определение и состав

3.      Нефтяная промышленность

4.      Заключение

5.      Список использованной литературы

1. Введение

Нефть (греч. ναφθα, или через тур. neft, от персидск. нефт; восходит к аккадск. напатум - вспыхивать, воспламеняться) - горючая маслянистая жидкость, являющаяся смесью углеводородов, красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная нефть, имеет специфический запах, распространена в осадочной оболочке Земли; на сегодня - одно из важнейших для человечества полезных ископаемых.

Нефть обнаруживается вместе с газообразными углеводородами на глубинах от десятков метров до 5-6 км. Однако на глубинах свыше 4,5-5 км преобладают газовые и газоконденсатные залежи с незначительным количеством лёгких фракций. Максимальное число залежей нефти располагается на глубине 1-3 км. На малых глубинах и при естественных выходах на земную поверхность нефть преобразуется в густую мальту, полутвёрдый асфальт и др. образования - например, битуминозные пески и битумы.

По химической природе и происхождению нефть близка к естественным горючим газам, озокериту, а также асфальту. Иногда все эти горючие ископаемые объединяют под общим названием петролитов и относят к ещё более обширной группе так называемых каустобиолитов - горючих минералов биогенного происхождения, которые включают также ископаемые твёрдые топлива - торф, бурые и каменные угли, антрацит, сланцы. По способности растворяться в органических жидкостях (сероуглероде, хлороформе, спиртобензольной смеси) нефть, как и другие петролиты, а также вещества, извлекаемые этими растворителями из торфа, ископаемых углей или продуктов их переработки, принято относить к группе битумов.

2. Нефть и её основные характеристики

2.1 Состав нефти и её свойства

Нефть - это горная порода. Она относятся 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. Таким же качеством обладает и ряд других осадочных пород: торф, бурый и каменный уголь, антрацит. Все вместе горючие породы образуют особое семейство, получившее название каустобиолитов (от греческих слов «каустос» - горючий, «биос» - жизнь, «литое» - камень, т. е. горючий органический камень). Среди них различают каустобиолиты угольного ряда и нефтяного ряда, последние называются битумами. К ним-то и относится нефть.

Все каустобиолиты содержат углерод, водород и кислород, но в разном соотношении. В химическом отношении нефть - это сложная смесь углеводородов и углеродистых соединений, она состоит из следующих основных элементов: углерод (84-87 %), водород (12-14 %), кислород, азот и сера (1-2 %), содержание серы возрастает иногда до 3-5 %. В нефти выделяют углеводородную, асфальто-смолистую части, порфириты, серу и зольную часть.

Главную часть нефти составляют три  группы УВ: метановые, нафтеновые и ароматические.

Метановые УВ (алкановые или алканы) химически наиболее устойчивы, они относятся к предельным УВ и имеют формулу CnH2n+2. Если количество атомов углерода в молекуле колеблется от 1 до 4 (СН4- СН4Н10), то УВ представляет собой газ, от 5 до 16 (C5H16-C16H34) то это жидкие УВ, а если оно выше 16 (С17Н36 и т.д.) - твердые (например, парафин).

Нафтеновые (алициклические) УВ (CnH2n) имеют кольчатое строение, поэтому их иногда называют карбоциклическими соединениями. Все связи углерода с водородом здесь также насыщены, поэтому нафтеновые нефти обладают устойчивыми свойствами.

Ароматические УВ, или арены (СnНn), наиболее бедны водородом. Молекула имеет вид кольца с ненасыщенными связями углерода. Они так и называются - ненасыщенными, или непредельными УВ. Отсюда их неустойчивость в химическом отношении.

Асфальто-смолистая часть нефти - это темноокрашенное вещество. Оно частично растворяется в бензине. Растворившаяся часть называется асфальтеном, нерастворившаяся - смолой. В составе смол содержится кислород до 93 % от общего его количества в нефти.

Порфирины – особые азотистые соединения органического происхождения. Считают, что они образованы из хлорофилла растений и гемоглобина животных. При температуре 200-250оС порфирины разрушаются.

Сера широко распространена в нефти и в углеводородном газе и содержится либо в свободном состоянии, либо в виде соединений (сероводород, меркаптаны). Количество ее колеблется от 0,1% до 5 %.

Зольная часть - остаток, получающийся при сжигании нефти. Это различные минеральные соединения, чаще всего железо, никель, ванадий, иногда соли натрия.

К физическим свойствам нефти относят плотность, вязкость, температуры застывания, кипения и испарения, теплотворную способность, растворимость, электрические и оптические свойства, люминесценцию и др.

2.2 Проблема происхождения нефти

История науки знает много случаев, когда вокруг какой-нибудь проблемы разгораются жаркие споры. Такие споры идут и о происхождении нефти. Они начались в конце прошлого столетия и продолжаются до сих пор, то, затихая, то, вспыхивая вновь.

Один из первых, кто высказал научно обоснованную концепцию о  происхождении нефти, был М.В. Ломоносов. В середине восемнадцатого века в своём тракте «О слоях земных» великий русский учёный писал: «Выгоняется подземным жаром из приготовляющихся каменных углей она бурая и черная масляная материя. И сие есть рождение жидких разного сорта горючих и сухих затверделых материй, каковы суть каменное масло, жидовская смола, нефть, гагат, и сим подобное, которые хотя чистотой разнятся, однако из одного начала происходят». Таким образом, более 200 лет назад была высказана мысль об органическом происхождении нефти из каменного угля. Исходное вещество было одно: органический материал, преобразованный сначала в уголь, а потом в нефть.

М.В. Ломоносов был не единственный, кто высказывался по интересующему нас вопросу в XVIII в. Правда, другие гипотезы того времени носили курьезный характер. Один варшавский каноник утверждал, что Земля в райский период была настолько плодородна, что на большую глубину содержала жировые примеси. После грехопадения этот жир частично испарился, а частично погрузился в землю, смешиваясь с разными веществами. Всемирный потоп содействовал превращению его в нефть.

Известны и другие гипотезы о происхождении нефти. Немецкий геолог-нефтяник Г.Гефер рассказывает об одном американском нефтепромышленнике конца прошлого века, считавшем, что нефть возникла из мочи китов на дне полярных морей. По подземным каналам она проникла в Пенсильванию.

В XIX в. среди ученых были распространены идеи, близкие к представлениям М.В. Ломоносова. Споры велись главным образом вокруг исходного материала: животные или растения? Немецкие ученые Г. Гефер и К. Энглер в 1888 г. поставили опыты, доказавшие возможность получения нефти из животных организмов. Была произведена перегонка сельдевого жира при температуре 400 °С и давлении 1 МПа. Из 492 кг жира было получено масло, горючие газы, вода, жиры и разные кислоты. Больше всего было отогнано масла (299 кг, или 61 %) плотностью 0,8105 г/см3, состоящего на девять десятых из УВ коричневого цвета. Последующей разгонкой из масла получили предельные УВ (от пентана до нонана), парафин, смазочные масла, в состав которых входили олефины и ароматические УВ. Позднее, в 1919 г. академиком Н.Д. Зелинским был осуществлен похожий опыт, но исходным материалом служил органогенный ил преимущественно растительного происхождения (сапропель) из озера Балхаш. При его перегонке были получены: сырая смола - 63,2 %; кокс - 16,0%; газы (метан, оксид углерода, водород, сероводород) - 20,8 %. При последующей переработке смолы из нее извлекли бензин, керосин и тяжелые масла.

Таким образом, уже в конце прошлого столетия четко обособились два полярных взгляда на проблему происхождения нефти: органическая и неорганическая гипотезы. Заслуживает упоминания космическая гипотеза В.Д. Соколова, высказанная им в 1892 г. По мнению этого ученого, в составе первичного газопылевого облака, из которого образовалась Земля и другие планеты Солнечной системы, находились УВ. По мере формирования Земли они оказались в ее глубинном веществе, составляющем вторую оболочку планеты - мантию. В дальнейшем при остывании мантии УВ начали выделяться из нее и проникать по трещинам в рыхлые породы коры. Как видим, гипотеза В.Д. Соколова - одна из разновидностей представлений о минеральном синтезе нефти.

2.3 Нефтяная промышленность, ее определение и состав

Нефтяная промышленность является составной частью ТЭК - многоотраслевой системы, включающей добычу и производство топлива, производство энергии (электрической и тепловой), распределение и транспорт энергии и топлива.

Нефтяная промышленность - отрасль тяжелой индустрии, включающая разведку нефтяных и нефтегазовых месторождений, бурение скважин, добычу нефти и попутного газа, трубопроводный транспорт нефти.

Цель нефтеразведки - выявление, геолого-экономическая оценка и подготовка к работе промышленных залежей. Нефтеразведка производиться с помощью геологических, геофизических, геохимических и буровых работ. Процесс геологоразведочных работ подразделяется на два этапа: поисковый и разведочный. Первый включает три стадии: региональные геолого-геофизические работы, подготовка площадей к глубокому поисковому бурению и поиски месторождений. Второй завершается подготов1ой месторождения к разработке.

По степени изученности месторождения делятся на четыре группы:

1) Детально разведанные месторождения.

2) Предварительно разведанные месторождения.

3) Слабо разведанные месторождения.

4) Границы месторождений не определены.

Категории 1,2 и 3 относятся к промышленным запасам.

На сегодняшний день главная проблема геологоразведчиков - недостаточное финансирование, поэтому сейчас разведка новых месторождений частично приостановлена. Потенциально, по прогнозам экспертов, геологоразведка может давать Российской Федерации прирост запасов от 700 млн. до 1 млрд. т в год, что перекрывает их расход вследствие добычи (в 1993 году было добыто 342 млн. т).

Однако в действительности дело обстоит иначе. Мы уже извлекли 41 процент, содержащийся в разрабатываемых месторождениях. В Западной Сибири извлечено 26,6 процента. Причем нефть извлечена из лучших месторождений, требующих минимальных издержек при добыче. Средний дебит скважин непрерывно снижается: 1986 год - 14,1/ сутки. 1987 - 13.2, 1988 - 12,3, 1989 - 11,3, 1990 - 10,2. Темпы выработки запасов нефти на территории России в 3-5 раз превышают соответствующий показатель Саудовской Аравии, ОАЭ, Венесуэлы, Кувейта. Такие темпы добычи обусловили резкое сокращение разведанных запасов (см. приложение 6). И проблема здесь не столько в медленной разведке новых месторождений, сколько в нерациональной эксплуатации имеющихся. Большие потери при добыче и транспортировке, старение технологий вызвали целый комплекс проблем в нефтяной промышленности.

Заключение

Нефть известна давно. Археологи установили, что ее добывали и использовали уже за 5-6 тыс. лет до н.э. Наиболее древние промыслы известны на берегах Евфрата, в Керчи, в китайской провинции Сычуань. Считают, что современный термин «нефть» произошел от слова «нафата», что на языке народов Малой Азии означает просачиваться. Упоминание о нефти встречается во многих древних рукописях и книгах. В частности, уже в Библии говорится о смоляных ключах в окрестностях Мертвого моря.

Ни одна проблема, пожалуй, не волнует сегодня человечество так, как топливо. Топливо – основа энергетики, промышленности, сельского хозяйства, транспорта. Без топлива немыслима жизнь людей. Развиваясь, человечество начинает использовать все новые виды ресурсов (атомную и геотермальную энергию, солнечную, гидроэнергию приливов и отливов, ветряную и другие нетрадиционные источники). XX в. насыщен многими событиями, которые будоражили и потрясали земную цивилизацию. Шла борьба за передел мира, за сферы экономического и политического влияния, за источники минерального сырья. Среди этого, клокочущего страстями, человеческого общества выделяется одна доминанта: стремление обладать ресурсами «черного золота», столь необходимого для прогрессивного развития промышленности. Воистину ее жаждали все промышленные державы мира. Человек попадал в жестокую зависимость от этого минерального сырья. Особенно остро это ощутилось в период «топливного кризиса», разразившегося в начале 70-х гг. Цены на сырье резко подскочили вверх, вызвав рост дороговизны жизни во всем мире. Если в средние века, когда людей манил блеск золота и алмазов, в авантюры по добыче этих полезных ископаемых втягивались отдельные люди и лишь как исключение некоторые государства, то в наши дни в погоню за «черным золотом» вовлечены практически все промышленно развитые страны мира.

Список использованной литературы

1. Органическая химия под редакцией Н.А Токавкиной

2. Химия и технология нефти и газа С.В Вержинская; Н.Г Дигуров

3. Химия и экология Игоря Гаршина

4. Брукс Б.Т. Химия углеводородов

5. Г.Дигуров, С,А.Синицин. Химия и технология нефти.

11