Oblasti použití ropných produktů. Kde se používá olej? Průmyslová hodnota ropy

Olej- jeden ze zástupců třídy kapalných minerálů (kromě ní sem patří i artéská voda). Svůj název dostal podle perského „olej“. Spolu s ozoceritem a zemní plyn tvoří skupinu minerálů zvaných petrolity.

CO JE ROPA Z POHLEDU FYZIKY A CHEMIE

Jde o mazlavou, olejovitou hmotu, jejíž barva a hustota se mění v závislosti na místě extrakce. Může být jasně zelená nebo třešňově červená, žlutá, hnědá, černá a ve vzácných případech bezbarvá. Tekutost oleje se také velmi liší: jeden bude jako voda, druhý bude viskózní. Ale co spojuje takové odlišné fyzikální vlastnosti látky, tak to jsou chemické složení, což je vždy složitá směs uhlovodíků. Za další vlastnosti jsou zodpovědné nečistoty – síra, dusík a další sloučeniny, z nichž zápach závisí především na přítomnosti aromatických uhlovodíků a sloučenin síry.

Název hlavní složky ropy – „uhlovodíky“ vyčerpávajícím způsobem vypovídá o jejím složení. Jedná se o látky skládající se z atomů uhlíku a vodíku, jejichž obecný vzorec je zapsán jako CxHy. Nejjednodušším zástupcem této řady je metan CH4 přítomný v jakémkoli oleji.

Elementární složení průměrného oleje lze vyjádřit v procentech:

• 84 % uhlíku
• 14 % vodíku
• 1-3% síry
• <1 % кислорода
• <1 % металлов
• <1 % солей

VLASTNOSTI OBSLUHY ROPY A PLYNU

Ropa a plyn jsou obvykle spolucestující, to znamená, že se nacházejí společně, ale to se děje pouze v hloubce 1 až 6 kilometrů. Většina nalezišť se nachází v tomto rozsahu a kombinace ropy a plynu jsou různé. Pokud je hloubka menší než kilometr, pak se tam nachází pouze ropa a více než 6 kilometrů - pouze plyn.

Nádrž, kde se ropa nachází, se nazývá nádrž. Obvykle se jedná o porézní horniny, které lze přirovnat k tvrdé houbě, která shromažďuje a zadržuje ropu, plyn a další pohyblivé tekutiny (například vodu). Další povinnou podmínkou pro hromadění oleje je přítomnost krycí vrstvy, která brání dalšímu pohybu kapaliny, díky čemuž je zachycena. Geologové hledají takové pasti, kterým se pak říká ložiska, ale to není úplně správný název. Protože ropa nebo plyn vznikaly mnohem níže, ve vrstvách pod vysokým tlakem. Do horních vrstev se dostávají díky tomu, že jako lehké tekutiny mají tendenci nahoru. Jsou doslova vymačkaní k povrchu země.

KDE A KDY VZNIKLA OLEJ

Abyste pochopili mechanismus vzniku ropy, musíte se mentálně vrátit o miliony let zpět. Podle biogenní teorie (je to také teorie organického původu), počínaje obdobím karbonu (350 milionů let př. n. l.) až do poloviny paleogénu (50 milionů let př. n. l.), se četné oblasti mělké vody staly místy tzv. hromadění zbytků organického života - odumírající mikroorganismy a řasy padaly na dno a tvořily spodní vrstvy organické hmoty. Velmi pomalu byly tyto vrstvy překryty jinými, anorganickými - sedimenty např. písku a padaly níž a níž. Zvýšil se tlak, krycí vrstvy ztvrdly, k organické hmotě nebyl přístup kyslíku. Ve tmě, pod vlivem tlaku a teploty, se zbytky přeměnily na jednoduché uhlovodíky, z nichž některé se staly plynnými, některé - kapalnými a pevnými.

Jakmile tekutiny dostaly příležitost uniknout z mateřské formace, vrhly se nahoru, dokud nebyly uvězněny. Pravda, vzestup také trval dlouho. V pastech jsou tekutiny obvykle distribuovány takto: plyn nahoře, pak olej a úplně dole - voda. To je způsobeno hustotou každého z nich. Pokud na cestě tekutin nenarazila na nepropustnou vrstvu, skončily na povrchu, kde byly zničeny a rozptýleny. Přirozené průsaky ropy na povrch jsou obvykle jezera husté malty a polotekutého asfaltu, případně impregnuje písek a tvoří tzv. dehtové písky.

LIDSKÉ HISTORIE ROPY

Vypouštění ropy na povrch nemohlo upoutat pozornost starověkého člověka. O nejranějších fázích známosti neexistují prakticky žádné informace, ale v období rozvinuté materiální kultury se ropa používala ve stavebnictví - dokládají to údaje z Iráku, kde byly nalezeny důkazy o použití ropy k ochraně domů před vlhkostí . V Egyptě byla objevena hořlavost ropy, která se používala ke svícení. Kromě toho našel využití při mumifikaci a jako tmel pro lodě.

Vzhledem k tomu, že je ropa vzácná, stala se cennou komoditou již ve starověku: Babyloňané s ní obchodovali na Blízkém východě. Předpokládá se, že právě tento obchod dal vzniknout mnoha městům a vesnicím. Je také možné, že olej byl použit k vytvoření jednoho ze slavných „divů světa“ – visutých zahrad Babylonu. Tam mi přišel vhod jako tmel, který nepropouštěl vodu.

Číňané byli první, kdo nebyl spokojen s prameny vycházejícími na povrch. Byli to oni, kdo vynalezl vrtání studní pomocí dutých bambusových kmenů s kovovým „vrtákem“ na konci. Nejprve hledali slané prameny k těžbě soli, ale pak našli ropu a plyn. S pomocí posledně jmenovaného odpařili sůl - zapálili ji. Neexistují žádné údaje o používání ropy v Číně v té době.

Dalším starověkým použitím oleje byla léčba kožních onemocnění. Podobná praxe mezi obyvateli poloostrova Absheron je zmíněna v poznámkách Marca Pola.

Poprvé byla ropa v Rusku zmíněna až v 15. století. Historici našli zmínky o sběru ropy na řece Ukhta, kde vytvořila film na hladině vody. Tam se sbírala a vyráběla z ní lék nebo zdroj světla – většinou to byla impregnace do pochodní.

Nové využití oleje se našlo až v 19. století, kdy byla vynalezena petrolejová lampa. Vyvinul jej polský chemik Ignatius Lukasiewicz. Je možné, že byl také vynálezcem metody získávání petroleje z ropy. O pár let dříve přišel Kanaďan Abraham Gesner na způsob, jak získat petrolej z uhlí, ale jeho získávání z ropy se ukázalo být výhodnější.

Petrolej byl aktivně používán pro osvětlení, takže poptávka po něm neustále rostla. Proto bylo nutné vyřešit problém jeho výroby. Počátek ropného průmyslu byl položen v roce 1847 v Baku, kde byl vyvrtán první vrt na výrobu ropy. Brzy tam bylo tolik studní, že Baku dostalo přezdívku Černé město.

Ale ty studny se stále vrtaly ručně. Úplně první studna, vrtaná parním strojem, který uvedl vrtací stroj do pohybu, se objevila v Rusku v roce 1864 v oblasti Kuban. O dva roky později bylo na Kudakinském poli dokončeno mechanické vrtání další studny.

Ve světě byl počátek průmyslové produkce ropy položen v roce 1859 Edwinem Drakem, který 27. srpna tohoto roku provedl první ropný vrt ve Spojených státech - měl hloubku 21,2 metru a nacházel se ve městě Titusville v Pensylvánii, kde se i dříve při vrtání artéských vrtů často nacházela ropa.

Ropné vrty dramaticky snížily náklady na těžbu ropy a vedly k tomu, že se tento produkt brzy stal nejdůležitějším pro moderní civilizaci. Zároveň to byl začátek rozvoje ropného průmyslu.

OLEJOVÉ APLIKACE

V současné době již nepoužíváme olej v čisté formě. Existuje však mnoho produktů jeho zpracování, bez kterých je náš svět nemyslitelný. Po první destilaci se získá pět druhů paliva:

• letectví a motorový benzin
• petrolej
• raketové palivo
• nafta
• topný olej

Frakce topného oleje je zdrojem další řady dalších destilačních produktů:

• živice
• parafín
• oleje
• kotlové palivo

Dalším osudem bitumenu je jeho kombinace se štěrkem a pískem k výrobě asfaltu. Dalším ropným produktem, který se také používá pro silniční práce, je dehet, který je koncentrátem ropných zbytků po jeho destilaci. Další zbytek, ropný koks, se používá při výrobě feroslitin a elektrod.

Chemický průmysl používá nejjednodušší uhlovodíky jako surovinu pro reakce, které mění vzorec sloučenin. Výsledkem jsou plasty, pryž, tkaniny, hnojiva, barviva, polyetylen a polypropylen a také mnoho domácích chemikálií.

Vzhledem k tomu, že ropa je směsí uhlovodíků různých molekulových hmotností s různými teplotami varu, dělí se destilací na samostatné ropné produkty (obr. 5): benzín obsahující nejlehčí uhlovodíky, vroucí od 40 do 200 °, s počtem atomů uhlíku v molekulách od 5 do 11; nafta obsahující uhlovodíky s velkým počtem atomů uhlíku, s bodem varu 120 až 240 °; petrolej s teplotou varu od 150 do 310° a dále solární olej. Po destilaci těchto produktů z ropy zůstane viskózní černá kapalina - topný olej.

Obrázek 5. Bod varu různých paliv získaných z ropy.

Obrázek 6. Nejdůležitější produkty získané z ropy.

Benzín se používá jako palivo pro spalovací motory. V závislosti na účelu se dělí na dvě hlavní odrůdy: letectví a automobilový průmysl. Benzín se také používá jako rozpouštědlo olejů, gumy, k čištění mastných skvrn z tkanin atd. Petrolej se používá jako palivo do traktorů. Používá se také pro osvětlení. Solární olej se používá jako palivo pro dieselové motory.

Mazací oleje se získávají z topného oleje dodatečnou destilací pro mazání různých mechanismů. Destilace se provádí za sníženého tlaku, aby se snížil bod varu uhlovodíků a zabránilo se jejich rozkladu při zahřívání.

Po destilaci topného oleje zůstane netěkavá tmavá hmota - dehet, který se používá k asfaltování ulic. Nejdůležitější produkty získané z ropy jsou uvedeny v tabulce (obr. 6).

Z některých druhů ropy se izolují pevné uhlovodíky - tzv. parafín (používá se např. na výrobu svíček) a směs kapalných uhlovodíků s pevnými látkami - vazelína.

Kromě zpracování na mazací oleje se topný olej používá jako palivo v továrních a lokomotivních pecích, do kterých je přiváděn tryskami. Velké množství topného oleje se chemicky zpracovává na benzín a další paliva.

Syntézy organických sloučenin na bázi oxidu uhelnatého
Kromě syntézy organických sloučenin z CO a H2 - uhlovodíků, olefinů včetně isobutylenu s vysokými rychlostmi (selektivita > 90 %), alkoholů včetně isobutanolu s výtěžností...

Horský olej od . Přemýšlíte o potravinářském nebo kosmetickém produktu? Obyvatel Nebeské říše by si myslel něco jiného.

Těžba ropy v Číně je tzv olej. Shi you, - něco jako její jméno zní v originále. V 21. století se ropa vyrábí všude.

Čína je ale první zemí, kde byla vyvrtána studna. Stalo se to ve 347. roce. K vrtání byly použity bambusové kmeny.

Zásoby oleje používá se jako palivo pro odpařování mořské vody. Z toho Číňané dostali.

Ropa byla dodávána také armádě Nebeské říše. nalili palivo do keramických hrnců, zapálili a házeli po nepřátelích.

Jak vidíte, na počátku našeho letopočtu obyvatelé Číny znali a oceňovali vlastnosti ropy. Ale pro Číňany bylo těžké odpovědět, co to je. Do 21. století vědci tuto problematiku podrobně pochopili.

Co je ropa

Olej je černé zlato. Známá fráze zdůrazňuje význam kapaliny, její významnou roli v historii.

Více oleje však nemá s ničím společného. Povaha drahého kovu je anorganická.

Zhe je minerál pravděpodobně organického původu.

80 až 90 procent jeho složení tvoří uhlovodíky. Asi o 9-18 procent více zabírá jednoduchý vodík.

Kyslík a další anorganické složky tvoří ne více než 10 %.

Uhlovodíky, které jsou považovány za důsledek rozkladu organické hmoty, tedy rostlinných zbytků, však mohou být i anorganického původu.

S tím souvisí teorie vzniká olej. Jsou tři. Podrobnosti v samostatné kapitole. Přejděme zatím k palivu.

Je tekutý a skutečně mastný. Podle složení ropy a ropných produktů jsou hnědé, nazelenalé, nažloutlé.

Existuje dokonce zcela průhledné palivo. Tak je tomu například na Kavkaze.

Z ekonomického hlediska ropa dnes je komoditní zboží, na jehož ceně závisí náklady na ostatní produkty.

Tato problematika bude také předmětem samostatné kapitoly. Z politického hlediska je kapalná energie příčinou rozsáhlých válek a lokálních konfliktů.

Každý chce ovládat ropná pole, ale ne každý je má. Přítomnost vkladů ještě není zárukou úspěchu a ekonomického blahobytu.

Olejový vzorec mohou být různé, což znamená, že vlastnosti se budou lišit. Na nich závisí účinnost paliva, jeho kvalitativní parametry a „požadavky“ na zušlechťování.

Vlastnosti ropy

Tady je ropná pole tekutý jako voda a pryskyřičný. Jde o hustotu energie.

Ukazatel je tím vyšší, čím více asfaltopryskyřičných látek. Jedná se o vysokomolekulární organickou látku na bázi síry, vodíku, kyslíku a uhlíku.

Přítomnost asfaltových pryskyřic přispívá k tvorbě emulzí olej-voda, tedy směsí vzájemně nerozpustných složek.

Průmyslníci musí čistit uhlovodíky z vody, což zvyšuje náklady na zpracování. Závěr: pryskyřičný olej je považován za nekvalitní.

V pryskyřičných uhlovodících je obsah síry zvýšený. To je další riziko. Síra urychluje korozi zařízení a jak víte, při výrobě ropy není levná.

Hustota oleje se pohybuje od 8 do 9,98 gramů na centimetr krychlový.

Spodní příčka jsou nosiče energie bohaté na lehké frakce. Právě z nich se získávají benzinové a naftové destiláty.

Ukazuje se, že méně hustý, světlý olej je cennější než tmavý, mastný. Můžete však těžit z obou typů. O tom si povíme v kapitole Aplikace.

Lehké frakce oleje se odpařují při teplotách do 350 stupňů Celsia. Je žádoucí 60% přítomnost lehkých složek.

To je norma například pro výrobu motorové nafty. Pokud je obsah lehké frakce menší, pak je tam hodně parafinů. Negativně ovlivňují kvalitu paliva.

Koncentrace chloridů také ovlivňuje vlastnosti oleje. Jejich přítomnost ve složení je důsledkem kontaminace surovin při jeho těžbě.

Je třeba provést odsolování. Jinak, stejně jako při přebytku síry, se zvyšuje koroze zařízení.

Zvlášť „jasně“ se projevuje, je-li veden čištění ropy nasycený vodou.

Při vysokých teplotách rozpouští chloridové soli, což znamená, že vzniká chlorovodík. Koroduje povrchy.

Voda je často obsažena v olejových emulzích, stejných, které se vyskytují v nadbytku v pryskyřičných jakostech.

Existuje však také nosič energie, ve kterém je vlhkost obsažena v čisté formě, odděleně.

Voda je mimochodem stálým společníkem ropy. Pokud není součástí jeho složení, nachází se poblíž.

Tvorba oleje

Přítomnost vody v blízkosti ropy je jedním z důkazů jejího organického původu. Nazývá se také biogenní.

Předpokládá se, že zdroj energie byl vytvořen v nádržích. Nezbytnými podmínkami jsou stojatá voda, její vysoká teplota, hojnost života, a tedy i smrt.

Řasy, ryby, plankton klesaly ke dnu, kde hnily. Ve stojaté vodě je málo kyslíku, proto proces nebyl zcela dokončen.

Při rozpadu organické hmoty se uvolňovaly plyny. Mezi biogenní materiály se vmáčkl písek a voda.

Pokud se nádrž nacházela mezi pískovci a jinými porézními horninami, prosakovaly jimi prachové hmoty ze dna.

Když na cestě narazili na neproniknutelné masy, zastavily se a rozšířily se mezi vrstvy zemské kůry, které měly kontrastní strukturu.

Nyní zbývalo pokrýt olej nepropustnou vrstvou a shora. Nádrž časem zmizela.

Pohyby litosférických desek, zvětrávání a dalších kamenů, které obsahují, vedly k sedimentům a přes ropná jezera.

Surovina tedy padla do pasti. Spodní a horní - vrstvy, po stranách - voda.

Koneckonců také prosakovala skalami, téměř se nemísila s uhlovodíky a vzdalovala se od nich.

Ložiska ropy uvězněni v antiklinách. Slouží jako doklad tektonických procesů, kterým oblast kdysi podléhala.

Antiklinály jsou vrstvy hornin, které se zakřivují vzhůru. Ložiska zemské kůry se tvoří horizontálně.

Pokud se objeví vlny, znamená to, že něco tlačilo zespodu, a to je magma prorážející mezi litosférickými deskami, když prasknou, srazí se.

Ukazuje se, že ropu je třeba hledat tam, kde kdysi byla moře, jezera a tektonická aktivita.

Podle biogenní teorie vzniku nosiče energie trvá jeho vznik miliony let.

Někteří vědci se dokonce domnívají, že ropa je fází přeměny antracitu, tedy.

Jeho vytvoření trvá přibližně 400 000 000 let. Co tedy můžeme říci o kapalných uhlovodících.

Obecně platí, že pokud se držíme organické teorie, ropa je nenahraditelný produkt, protože se rychleji spotřebuje, než vznikne.

Druhá teorie původu kapalných paliv je anorganická neboli minerální.

Byla předložena v roce 1805 a v roce 1877 ji dokonce podpořili přívrženci biogenních názorů na zrod ropy.

Podstatou hypotézy je vznik surovin ve velkých hloubkách, kde „vládnou“ vysoké teploty.

Pokud je zde voda a karbidy kovů, budou reagovat. Takto se tvoří olej.

Na 2016 ročníku byla provedena řada úspěšných experimentů na anorganické syntéze uhlovodíků.

První experimenty proběhly v 70. letech 19. století. Příklad reakce: 2FeC + 3H20 \u003d Fe203 + H2COCOCH 4.

Podle minerální teorie lze ropu rychle doplnit a lidstvo marně bije na poplach o jejím nedostatku.

Jen je potřeba hledat nově vzniklé vklady. Postupem času je tektonické pohyby, tlak tlačí blíž k povrchu.

Biogenní a minerální teorie tvorby ropy jsou soupeři. Existuje však třetí hypotéza, stojící osamoceně, podporovaná jen málokdo.

Předložený na konci 19. století lze považovat za poddruh anorganického. Ropa prý vznikla ze stejných minerálních látek, ale ještě v počáteční fázi života planety.

Tato myšlenka byla vyvolána přítomností uhlovodíků v ohonech komet. Nejprve byly uhlovodíky v plynném obalu Země.

Když se ale ochladilo, vytvořily se kameny. Absorbovaly uhlovodíky, hromadily se.

Pokud je to pravda, pak je ropa, stejně jako v případě biogenního původu, neobnovitelný zdroj.

Produkce ropy

Jaký druh oleje v antiklinách? Samozřejmě nevyčištěné. Uhlovodíky se mísí s plyny, vodou.

Vzniklý tlak v lapači závisí na jejich počtu, teplotě ve vrstvách nánosu.

Může to být slabé. V tomto případě musí průmyslníci instalovat speciální čerpadla k čerpání kapaliny na povrch.

Ale tlak může stoupat. Surovina pak nezávisle spěchá do dosud nevybavených vrtů, což vytváří problémy.

Pohyb tekutiny do vrtu je první fází výroby. Sazba ropy od dna k ústům - druhá fáze.

Sběr surovin a jejich rozdělení na frakce je předfinální fází. Zbývá rafinovat ropu a dopravit ji do rafinerií.

Aplikace oleje

Při rafinaci ropy se uvolňuje plyn. Ten se ale nepoužívá kvůli nesouladu s hosty.

Je nutné vynaložit mnoho úsilí a peněz, aby bylo možné zdroj protáhnout potrubím.

Začněte dodávat plyn z ropy v surové formě, skončí to v lepším případě sazemi v místnostech s plynovými kamny.

Nyní o použitých uhlovodících olej. Rusko, stejně jako ostatní země, spotřebuje asi 5 hlavních frakcí.

Nejlehčí je benzín. Jde do výroby benzinu, jak leteckého, tak automobilového.

Druhá frakce je nafta, potřebná jako palivo pro traktory. Petrolejové uhlovodíky se nakupují pro odpalování raket a proudových letadel.

Motorová nafta je čtvrtá frakce, nazývaná plynový olej. Oproti lehké frakci stoupne její bod varu minimálně 3,5krát.

Pátou frakcí ropy je topný olej. Jedná se o nejtěžší složku skládající se z uhlovodíků s velkým počtem atomů.

Oddělený od nich barel ropy- horké zboží. Ale topný olej má své výhody. Získávají se z něj solární a mazací oleje, vazelína a parafíny.

Nezapomeňte, že ropa je surovinou pro výrobu mnoha syntetických tkanin, pryží a plastů.

Obecně platí, že v životě člověka je mnohem více uhlovodíků než v nádrži osobního auta.

Cena ropy

Je uvažován standardní nosič energie ropa Brent. Těží se v Severním moři, to znamená, že je ruský.

Produktem není jeden druh paliva, ale směs několika. Dne 22. června 2016 cena ropy značka "Brent" je téměř 51 rublů.

Pro domácí ekonomiku je to lepší než zavedené průměrné roční předpovědi 40 rublů za barel, tedy asi 160 litrů.

Od ceny ropy, v mnoha ohledech, závisí na cizích měnách a výrobních nákladech, téměř všechny.

I to, co se vyrábí doma, často obsahuje dovážené součástky a součástky. Brent je tedy hlavní a hlavní nadějí Ruska na lepší budoucnost.

Státní vzdělávací instituce

Střední škola №2011

Jméno trojnásobného hrdiny Sovětského svazu, leteckého maršála I.N. Kozhedub

ESEJ

Předmět:

Svět

Složení a použití oleje.

Historie vývoje ropy 4

Složení oleje 6

Těžba, vývoj, rafinace a využití ropy 7

Závěr 12

Historie vývoje ropy

V dávných dobách se ropa používala i pro vojenské účely. Kroniky říkají, že staří Řekové přivázali nádobu s tajemnou směsí k vrhacímu kopí vypuštěnému obřím prakem. Když střela zasáhla cíl, došlo k explozi a zvedl se oblak kouře. Plameny se okamžitě rozšířily do všech stran. Voda nedokázala požár uhasit. Složení „řeckého ohně“ bylo přísně důvěrné a pouze arabským alchymistům XII století se jej podařilo rozluštit. Celým základem této tajemné receptury byl olej s přídavkem síry a ledku.

V XVII-XVIII století. olej se také používal jako lék. V polovině XVII století. Francouzský misionář Paret Joseph de la Roche d. Allen objevil záhadné „černé vody“ v západní Pensylvánii. Indiáni je přidávali jako pojivo do barev na obličej. Z těchto vod, které nebyly ničím jiným než ropnými jezery, vytvořil Pater svůj zázračný balzám. V mnoha evropských zemích se používal jako lék.

Ne všude se však ropě dostalo náležitého hodnocení. V roce 1840 poslal ruský guvernér Baku vzorky ropy z Baku do Petrohradské akademie věd, aby zjistila její vhodnost pro průmyslové potřeby. Dostalo se mu velmi "poučné" odpovědi: "Tato páchnoucí hmota je vhodná pouze na mazání kol a vozíků."

Až v druhé polovině minulého století člověk objevil úžasné možnosti „černého zlata“. Rozvoj průmyslu si vyžádal obrovské množství maziv, nové palivo, levnější a účinnější než uhlí, v zásadně nových světelných zdrojích. To vše mohlo dát pouze olej. Moloch průmyslu požadoval pro svůj růst stále naléhavěji ropu a ropné produkty. Začalo se těžit všude. Nastával úsvit nové, ropné éry. Ropné věže plukovníka Drakea byly jeho prvním hlasatelem. V severoamerickém městě Titesville v Pensylvánii jeho dobře vytěžená ropa. Stalo se tak 27. srpna 1859. Od tohoto data se moderní ropný průmysl světa začíná počítat.

Shon po ropě začal. Ve všech částech světa, v obydlených i neprobádaných oblastech, na souši i na dně oceánu hledali tuto černohnědou mastnou na dotek a s charakteristickým pronikavým zápachem „pozemské krve“. Ropný nápor byl podnícen vynálezem krakování v lednu 1861, moderní metodou rafinace ropy. Látka, které po tisíce let málokdo věnoval pozornost, se začala hojně využívat v průmyslu a armádě, proměnila se v předmět obchodu a spekulací a stala se jakýmsi jablkem sváru pro různé státy světa.

Přesto se i přes aktivní pátrání na konci minulého století vytěžilo jen asi 5 milionů tun ropy ročně, což je v dnešním měřítku kapka v moři. Těžba probíhala primitivním způsobem.

V Apsheronu, kde šéfoval podnikavý švédský obchodník E. Nobel, se ropa dodávala v měchích z jednoduchých vrtů. Koncem 80. let minulého století pro jeho „ropné impérium“ pracovalo více než 25 tisíc dělníků. Přirozeně bylo obtížné zvýšit produkci ropy takovými prostředky.

S rozvojem vědy a techniky se zlepšoval proces vrtání ropných vrtů a jejich provoz. Díky tomu se již v roce 1900 po celém světě vyrobilo 20 milionů tun „černého zlata“.

Ke skutečné explozi těžby ropy dochází v poválečných letech: v roce 1945 bylo ve světě vyrobeno 350 milionů tun ropy, v roce 1960 - přes 1 miliardu tun a v roce 1970 - asi 2 miliardy tun. 1979 (3,2 miliardy tun), a poté se jeho rychlost snížila. Nyní se z nitra Země ročně odčerpávají asi 3 miliardy tun „černého zlata“ (2,8 miliardy tun v roce 1984) (obr. 1).

Stejným tempem se rozvíjela i produkce stálého společníka ropy – hořlavého plynu. Jeho používání začíná až v první polovině 20. století. V roce 1920 činila roční produkce plynu pouhých 35 miliard m3 a v roce 1950 se zvýšila na 192 miliard m3. Od roku 1960 produkce plynu prudce vzrostla, maxima dosáhla v roce 1984 (1560 miliard m3).

Rozvoj moderního průmyslu je nemyslitelný bez uhlovodíků. Je to především nejziskovější a nejefektivnější druh paliva. Ropa a hořlavý plyn zajišťují 65 % světové energetické potřeby a 100 % pohonných hmot. 90-95 % vyrobených uhlovodíků se využívá k výrobě energie. Nicméně i D. I. Mendělejev řekl, že spalování ropy a plynu v pecích je totéž, jako tavení pece s bankovkami.
Ropa a plyn jsou zdrojem mnoha životně důležitých produktů. Jedná se o syntetický kaučuk a plasty, stavební materiály a umělé tkaniny, barviva a detergenty, insekticidy a herbicidy, výbušniny a léky, vonné látky do parfémů a hnojiv, stimulátory růstu a umělé potravinářské bílkoviny, různé oleje, benzín, petrolej, topný olej, bez kterých je nemožné obsluhovat stroje, auta, letadla, rakety.

Kdyby náhle zdroje ropy a plynu náhle vyschly, světová civilizace by byla na pokraji katastrofy. Jak vidíte, lidé jsou na ropě velmi závislí. Zvláště akutní to bylo na počátku 70. let, kdy vypukla „palivová krize“. Jeho ozvěnou bylo všeobecné zvýšení životních nákladů v západních zemích. Lidé se stali ještě více závislými na ropě. Aby se člověk zbavil této závislosti, hledá alternativní zdroj energie, využívá energii větru, řek, atomů, uhlí. V tomto směru bylo dosaženo určitého pokroku, ale v příštích 20–30 letech ropa a plyn určují „palivovou tvář“ světa.

Složení oleje

V složení oleje alokovat uhlovodíkové, asfaltové a popelové složky. Taky v oleji vylučují také porfyriny a síru. Uhlovodíky obsažené v ropě se dělí do tří hlavních skupin: metanové, naftenické a aromatické. Chemicky nejstabilnější jsou metanové (parafinové) uhlovodíky, nejméně stabilní aromatické uhlovodíky (mají minimální obsah vodíku). Nejjedovatější jsou přitom aromatické uhlovodíky olejové složky. Asfaltopryskyřičná složka ropy je částečně rozpustná v benzínu: rozpustnou částí jsou asfalteny, nerozpustnou částí jsou pryskyřice. Zajímavé je, že v pryskyřicích dosahuje obsah kyslíku 93 % jeho celkového množství. v oleji. Porfyriny jsou dusíkaté sloučeniny organického původu, ničí se při teplotě 200-250°C. Je přítomna síra v oleji buď ve volném stavu, nebo ve formě sloučenin sirovodíku a merkaptanů. Síra je nejběžnější korozivní kontaminant, který musí být odstraněn v rafinerii. Proto je cena ropy s vysokým obsahem ropy mnohem nižší než cena ropy s nízkým obsahem síry.

Popelová část složení oleje- to je zbytek získaný při jeho spalování, sestávající z různých minerálních sloučenin.

Ropa se nazývá ropy získávané přímo z vrtů. Když ropa opouští ložisko ropy, obsahuje kamenné částice, vodu a v ní rozpuštěné soli a plyny. Tyto nečistoty způsobují korozi zařízení a vážné potíže při přepravě a zpracování ropných surovin. Tedy na export
toto nebo dodávka do ropných rafinérií vzdálených od výrobních míst je nezbytná průmyslové zpracování ropy: odstraňuje se z něj voda, mechanické nečistoty, soli a pevné uhlovodíky, uvolňuje se plyn. Plyn a nejlehčí uhlovodíky musí být odděleny složení ropy, t.na. jsou to cenné produkty a mohou se při skladování ztratit. Navíc přítomnost lehkých plynů při přeprava ropy potrubím může vést ke vzniku plynových vaků na vyvýšených úsecích trasy. Očištěno od nečistot, vody a plynů ropa jsou dodávány do ropných rafinérií (rafinérií), kde se z ní v procesu zpracování získávají různé druhy ropných produktů. Kvalita jako ropa a ropné produkty z něj získané jsou určeny svým složením: je to on, kdo určuje směr rafinace ropy a ovlivňuje konečné produkty.

Nejdůležitější charakteristiky vlastností ropy jsou: hustota, obsah síry, frakční složení, dále viskozita a obsah vody, chloridových solí a mechanických nečistot.
hustota oleje, závisí na obsahu těžkých uhlovodíků, jako jsou parafiny a pryskyřice.

Těžba, vývoj, čištění a využití ropy.

Ropa byla těžena lidstvem od pradávna. Nejprve se používaly primitivní metody: sběr ropy z hladiny nádrží, zpracování pískovce nebo vápence nasáklého ropou pomocí vrtů. První metoda byla použita v médiích a Sýrii, druhá - v 15. století v Itálii. Za počátek rozvoje ropného průmyslu se však považuje doba, kdy se v roce 1859 ve Spojených státech objevilo mechanické vrtání ropy, a nyní se téměř veškerá ropa produkovaná na světě těží prostřednictvím vrtů.

Za sto let vývoje byla některá pole vyčerpána, jiná objevena, zvýšila se efektivita těžby ropy, zvýšilo se získávání ropy, tzn. úplnost vytěžení ropy z ložiska. Změnila se ale struktura výroby paliva.

Hlavním strojem na těžbu ropy a plynu je vrtná souprava. První vrtné soupravy, které se objevily před stovkami let, v podstatě kopírovaly dělníka s páčidlem. Jen šrot těchto prvních strojů byl těžší a svým tvarem připomínal spíše dláto. Tak se tomu říkalo – vrták. Byl zavěšen na laně, které se pak pomocí brány zvedlo a následně spustilo. Takové stroje se nazývají šokové lano. Někde se najdou i nyní, ale to už je včerejší den techniky: díru do kamene prorážejí velmi pomalu, marně plýtvají spoustou energie.

Mnohem rychlejší a výnosnější je jiný způsob vrtání – rotační, při kterém se studna vrtá. Na prolamované kovové čtyřnohé věži vysoké jako desetipatrová budova je zavěšena tlustá ocelová trubka. Otáčí se speciálním zařízením - rotorem. Na spodním konci trubky je vrták. Jak se studna prohlubuje, potrubí se prodlužuje. Aby zničená hornina neucpala studnu, čerpá se do ní jílový roztok potrubím s čerpadlem. Roztok proplachuje studnu, odnáší zničenou hlínu, pískovec, vápenec mezerou mezi potrubím a stěnami studny. Hustá tekutina zároveň podpírá stěny studny a zabraňuje jejich zhroucení.

Ale rotační vrtání má také své nevýhody. Čím je vrt hlubší, tím hůře pracuje rotorový motor, tím pomaleji postupuje vrtání. Jedna věc je totiž otáčet trubkou dlouhou 5–10 m, když vrtání teprve začíná, a něco jiného je otáčet trubkovou řadou 500 m dlouhou.

Sovětští inženýři M. A. Kapelyushnikov, S. M. Voloch a N. A. Kornev sestrojili v roce 1922 první stroj na světě na vrtání studní, u kterého nebylo nutné otáčet vrtné trubky. Vynálezci umístili motor ne nahoře, ale dole, do samotné studny - vedle vrtacího nástroje. Nyní byla veškerá síla motoru vynaložena pouze na otáčení samotné vrtačky.

Tento stroj a motor byly mimořádné. Sovětští inženýři přinutili stejnou vodu, která předtím pouze vyplavila zničenou horninu ze studny, aby vrták otočil. Nyní, než se bahno dostalo na dno vrtu, roztočilo malou turbínu připojenou k samotnému vrtacímu nástroji.

Nový stroj se jmenoval turbodrill, postupem času byl zdokonalován a nyní je do vrtu spouštěno několik turbín namontovaných na jedné hřídeli. Je jasné, že výkon takového "multiturbinového" stroje je mnohonásobně větší a vrtání mnohonásobně rychlejší.

Další pozoruhodnou vrtačkou je elektrická vrtačka vynalezená inženýry A.P. Ostrovským a N.V. Alexandrovem. První ropné vrty byly vyvrtány elektrickou vrtačkou v roce 1940. U tohoto stroje se rovněž neotáčí trubková kolona, ​​funguje pouze samotný vrtací nástroj. Netočí jím ale vodní turbína, ale elektromotor umístěný v ocelovém plášti – plášti naplněném olejem. Olej je neustále pod vysokým tlakem, takže se okolní voda nemůže dostat do motoru. Aby se výkonný motor vešel do úzké olejové studny, bylo nutné jej udělat velmi vysoko a motor se ukázal jako sloup: jeho průměr je jako talíř talíře a jeho výška je 6-7 m

Vrtání je hlavní prací při těžbě ropy a plynu. Na rozdíl třeba od uhlí nebo železné rudy není třeba ropu a plyn oddělovat od okolního masivu stroji nebo výbušninami, není třeba je vynášet na zemský povrch dopravníkem nebo na vozících. Jakmile vrt dosáhne naftonosné formace, ropa, stlačená v hlubinách tlakem plynů a podzemní vody, sama vyrazí silou nahoru.

Jak se olej vylévá na povrch, tlak klesá a zbývající olej v podloží přestane vytékat nahoru. Poté se prostřednictvím vrtů speciálně vyvrtaných kolem ropného pole vstřikuje voda. Voda vyvíjí tlak na ropu a vytlačuje ji na povrch podél nově oživeného vrtu. A pak přijde chvíle, kdy už jen voda nepomůže. Poté se do ropného vrtu spustí čerpadlo a olej se z něj odčerpá.

Rozvoj ropného pole znamená realizace procesu přesunu kapalin a plynu v zásobnících do těžebních vrtů. Řízení procesu pohybu kapalin a plynů je dosaženo umístěním ropných, injekčních a kontrolních vrtů v terénu, počtem a pořadím jejich uvedení do provozu, provozním režimem vrtů a bilancí energie zásobníku. Systém rozvoje ropných polí přijatý pro konkrétní ložisko určuje technické a ekonomické ukazatele. Před vrtáním ložiska je navržen vývojový systém. Na základě údajů průzkumného a zkušebního provozu jsou stanoveny podmínky, za kterých bude provoz probíhat: jeho geologická stavba, zásobníkové vlastnosti hornin (pórovitost, propustnost, stupeň heterogenity), fyzikální vlastnosti kapalin v zásobníku (viskozita, hustota ), nasycení ropných hornin vodou a plynem, formační tlaky. Na základě těchto údajů se provede ekonomické posouzení systému a vybere se optimální.
V hluboce uložených nádržích se v některých případech úspěšně používá vysokotlaké vstřikování plynu do nádrže ke zlepšení těžby ropy.
Získávání ropy z vrtů se provádí buď přirozeným prouděním za působení formovací energie, nebo pomocí jedné z několika mechanizovaných metod zvedání tekutiny. Obvykle v počáteční fázi vývoje funguje proudící výroba, a když proudění slábne, je vrt převeden na mechanizovanou metodu: plynový výtah nebo airlift, hluboké čerpání (pomocí tyčových, hydraulických pístových a šroubových čerpadel).
Metoda plynového výtahu významně doplňuje obvyklé technologické schéma oboru, protože vyžaduje kompresorovou stanici plynového výtahu s rozdělovačem plynu a sběrným potrubím plynu.
Ropné pole je technologický komplex sestávající z vrtů, potrubí a zařízení pro různé účely, pomocí kterých se na poli získává ropa z útrob Země.
V procesu těžby ropy zaujímá důležité místo vnitřní přeprava vrtných produktů, prováděná potrubím. Používají se dva systémy vnitřní dopravy: tlakový a gravitační. U tlakových systémů stačí vlastní tlak v ústí vrtu. Při gravitačním proudění dochází k pohybu v důsledku převýšení značky ústí vrtu nad značkou skupinového sběrného místa.
Při rozvoji ropných polí omezených na kontinentální šelfy vznikají ropná pole na moři.

Čištění ropy

čištěníolej- jedná se o odstranění nežádoucích složek z ropných produktů, které nepříznivě ovlivňují výkonnostní vlastnosti paliv a olejů.
Chemické čištěníolej vznikající působením různých činidel na odstraněné složky produktů, které mají být čištěny. Nejjednodušší metodou je čištění 92-92% kyselinou sírovou a oleem, používaným k odstranění nenasycených a aromatických uhlovodíků. Fyzikálně-chemické čištění se provádí pomocí rozpouštědel, která selektivně odstraňují nežádoucí složky z čištěného produktu. Nepolární rozpouštědla (propan a butan) se používají k odstranění aromatických uhlovodíků ze zbytků rafinace ropy (dehtů) (proces odasfaltování). Polární rozpouštědla (fenol aj.) se používají k odstranění polycyklických aromatických uhlovodíků s krátkými postranními řetězci, sloučenin síry a dusíku z ropných destilátů.
S adsorpční úpravouolej odstraňují se ropné produkty, nenasycené uhlovodíky, pryskyřice, kyseliny atd. adsorpční čištění se provádí kontaktováním ohřátého vzduchu s adsorbenty nebo filtrací produktu přes zrna adsorbentu.
katalytické čištěníolej- hydrogenace za mírných podmínek, používá se k odstranění sloučenin síry a dusíku.

Použití oleje.

Z ropy se izoluje řada produktů velkého praktického významu. Na začátku se z něj oddělují rozpuštěné uhlovodíky (hlavně metan). Po destilaci těkavých uhlovodíků se olej zahřívá. Uhlovodíky s malým počtem atomů uhlíku v molekule, které mají relativně nízkou teplotu varu, přecházejí jako první do plynného stavu a jsou oddestilovány. Jak teplota směsi stoupá, destilují se uhlovodíky s vyšším bodem varu. Lze tak sbírat jednotlivé směsi (frakce) oleje. Nejčastěji se při takové destilaci získají tři hlavní frakce, které se pak podrobí další separaci.

V současnosti se z ropy získávají tisíce produktů. Hlavními skupinami jsou kapalná paliva, plynná paliva, pevná paliva (ropný koks), mazací a speciální oleje, parafíny a ceresiny, bitumeny, aromatické sloučeniny, saze, acetylén, etylen, ropné kyseliny a jejich soli, vyšší alkoholy. Tyto produkty zahrnují hořlavé plyny, benzín, rozpouštědla, petrolej, plynový olej, domácí paliva, široký sortiment mazacích olejů, topný olej, silniční bitumen a asfalt; sem patří také parafín, vazelína, lékařské a různé insekticidní oleje. Ropné oleje se používají jako masti a krémy, dále při výrobě výbušnin, léků, čisticích prostředků a ropné produkty se nejvíce používají v palivovém a energetickém průmyslu. Například topný olej má ve srovnání s nejlepším uhlím téměř jedenapůlkrát vyšší výhřevnost. Při hoření zabírá málo místa a při hoření nevytváří pevné zbytky. Náhrada tuhých paliv topnými oleji v tepelných elektrárnách, továrnách a v železniční a vodní dopravě přináší enormní úspory finančních prostředků a přispívá k rychlému rozvoji hlavních odvětví průmyslu a dopravy.

Energetický směr ve využívání ropy je ve světě stále hlavní. Podíl ropy na globální energetické bilanci je více než 46 %.

V posledních letech se však ropné produkty stále více používají jako suroviny pro chemický průmysl. Asi 8 % vyrobené ropy se spotřebuje jako surovina pro moderní chemii. Například ethylalkohol se používá asi ve 150 průmyslových odvětvích. Chemický průmysl používá formaldehyd (HCHO), plasty, syntetická vlákna, syntetický kaučuk, čpavek, etylalkohol atd. Produkty rafinace ropy se používají také v zemědělství. Používají se zde stimulanty růstu, dezinfekce semen, pesticidy, dusíkatá hnojiva, močovina, fólie do skleníků atd. Ve strojírenství a metalurgii se používají univerzální lepidla, plastové díly a části přístrojů, mazací oleje atd. Ropný koks je široce používán jako anodová hmota při elektrickém tavení. Vylisované saze jdou do ohnivzdorných vyzdívek v pecích. V potravinářství se používají polyetylenové obaly, potravinářské kyseliny, konzervanty, parafín, vyrábí se protein-vitamínové koncentráty, jejichž surovinou jsou methyl a etylalkoholy a metan. Ve farmaceutickém a voňavkářském průmyslu se z ropných derivátů vyrábí čpavek, chloroform, formalín, aspirin, vazelína atd. Deriváty ropné syntézy nacházejí široké uplatnění také v dřevozpracujícím, textilním, kožedělném, obuvnickém a stavebním průmyslu.

Závěr

Ropa je nejcennějším přírodním zdrojem, který člověku otevřel úžasné možnosti „chemické reinkarnace“. Celkem již existuje asi 3 tisíce ropných derivátů. Ropa zaujímá přední místo v globální ekonomice paliv a energie. Jeho podíl na celkové spotřebě energetických zdrojů neustále roste. Ropa tvoří základ palivové a energetické bilance všech hospodářsky vyspělých zemí. V současnosti se z ropy získávají tisíce produktů.

Ropa zůstane v blízké budoucnosti základem pro zásobování energií pro národní hospodářství a surovinami pro petrochemický průmysl. Zde bude hodně záviset na úspěchu při vyhledávání, průzkumu a rozvoji ropných polí. Přírodní zdroje ropy jsou však omezené. Rychlý nárůst jejich produkce v posledních desetiletích vedl k relativnímu vyčerpání největších a nejvýhodněji umístěných ložisek.

V problému racionálního využití ropy má velký význam zvýšení koeficientu jejich užitečného využití. Jedním z hlavních směrů zde je prohloubení úrovně rafinace ropy s cílem uspokojit poptávku země po lehkých ropných produktech a petrochemických surovinách. Dalším efektivním směrem je snižování měrné spotřeby paliv na výrobu tepla a elektřiny a také celkové snižování měrné spotřeby elektřiny a tepla ve všech odvětvích národního hospodářství.

K čemu se olej používá, se dozvíte z tohoto článku.

Kde se používá olej?

Ropa je velmi cenná přírodní, hořlavá kapalina, která našla své široké uplatnění v různých průmyslových odvětvích.

Jak ropu využívají lidé?

Primárně se používá olej pro výrobu kapalných paliv. Jmenovitě: benzín, motorová nafta, letecký petrolej a topný olej. Tedy na vše, co uvádí stroje do pohybu.

V odpovědi na otázku, v jakém průmyslu se olej používá, je druhé místo výroba plastů. Roční produkce hotových výrobků přesahuje 180 milionů tun. Napadlo vás někdy, že vaše lednička, instalatérské práce, kabely, psací potřeby a dokonce i dětské hračky byly vyrobeny zpracováním ropných produktů. A skutečně tomu tak je.

Jaká průmyslová odvětví využívají ropu?

* V lékařství. Na bázi ropných produktů se vyrábějí léky, jako je kyselina salicylová, aspirin, kyselina para-aminosalicylová, antimikrobiální látky, antialergické léky a dokonce i antibiotika.

* V kosmetologii a výrobě šperků. Z vedlejších ropných produktů se vyrábějí laky na nehty, stíny, tužky na obočí a oči, bižuterie, vůně a všechny druhy barviv.

* Při výrobě syntetických tkanin- akryl, nylon, lycra a polyester. Zcela realisticky znamená, že jste nyní oblečeni ve spodním prádle nebo plavkách vyrobených z oleje, nosíte boty, tašku a punčochové kalhoty.