Каким веществом является нефть: откуда берётся и из чего состоит?

Каким веществом является нефть: откуда берётся и из чего состоит?

Нефть является основой мирового рынка, и от ее стоимости зависят многие экономические процессы как внутри страны, так и на международном уровне. Ее роль и значение для каждого человека не до конца понятна.

Сейчас мы рассмотрим, что такое нефть простыми словами, из чего она состоит, как появилась и где добывается, все направления её использования, которые были неизвестны до сих пор и множество других интересных нюансов.

Что такое нефть

Нефть — это полезное ископаемое в виде маслянистой жидкости, включающей в себя смесь углеводородных компонентов. Само наименование на большинстве языков обозначает «горное» или «каменное масло».

Простыми словами, нефть — это маслянистая жидкость, используемая для получения топлива (бензин, керосин и т.д.), а также в качестве источника сырья для бытовой химии, косметики и иной продукции. Цвет нефти черный, коричневый, вишневый, зеленый, желтый. Бывает даже бесцветной (прозрачной). Темный цвет чаще всего встречается в промышленности и художественных фильмах, что выступило основанием для фразеологизма черное золото. 

В зависимости от месторождения, состава и свойств, выделяют разные сорта нефти. Эталонными считаются Brent, WTI (West Texas Intermediate), Dubai Crude, Urals, Siberian Light и другие.

В Википедии нефть – это природная маслянистая жидкость, со специфическим запахом состоящая из сложной смеси углеводородов с различной молекулярной массой и другими химическими соединениями. В переводе с турецкого и персидского от слова neft. Запах зависит от количества серных соединений и ароматических углеводородов.

Как появилась нефть достоверно неизвестно, но история ее образования насчитывает более 50-350 млн. лет.

Самой достоверной является теория органического происхождения, которая объясняет появление нефти образованием из останков микроорганизмов.

Врезультате биохимических процессов отмирающие организмы образовали слои, которые под воздействием времени погружались вглубь. Давление сверху и повышение температуры без кислорода привели к преобразованию их в углеводороды.

Нефть используется людьми уже очень давно. Упоминания о нефтяном промысле найдены в раскопках, датированных более 6000 лет до н.э. Предполагается, что нефть использовали при строительстве стен Вавилона, в Древнем Египте, Индии, Греции и не только.

Тем не менее, применение нефти ограничивалось лишь строительством (как вяжущий материал, асфальт) и в качестве зажигательной смеси. Так в истории несколько веков нефть считалась самым страшным оружием, сильнее пороха.

Уже в XX и XXI веке нефтяные продукты приобрели особое значение, когда стали использоваться как топливо.

Из чего состоит нефть

Прежде чем, рассматривать химию и состав нефти, стоит упомянуть о её происхождении. Всего существует две теории, как появилась нефть:

  1. Органическая (биогенная) — нефть образовалась из остатков древних живых организмов (планктон, водоросли) за десятки или сотни миллионов лет под действием давления и температуры. Эта теория считается доминирующей и позволяет более точно прогнозировать появление месторождений.
  2. Неорганическая (абиогенная) — образование произошло в результате химической реакции при огромном давлении и температуре из неорганических веществ. Данной теории придерживался Д.И. Менделеев, к сожалению, гипотеза не нашла практического применения и уступила биогенной.

Что касается состава, то нефть содержит в себе более 1000 различных веществ, преимущественно (90%) углеводородов. В связи с этим, какой-либо единой формулы нефти не существует. Остальные 10% занимают:

  • сера (до 5%);
  • азот;
  • кислород;
  • допускается незначительное количество магния, железа, алюминия, меди и иных химических элементов.

Что касается углеводородной части, то она включает в себя примерно 83-87% углеродов, остальные 11-14% занимает водород.

Каким веществом является нефть: откуда берётся и из чего состоит?

  • парафиновые (50%) — в большей степени это жидкие углеводороды, но в растворенном состоянии есть и газообразные, а также твёрдые;
  • нафтеновые;
  • ароматические и т.д.

Формула без учета атомов разных соединений выглядит так СхНх, а метана с одним атомом углерода и 4 водорода – СН4.

Физические свойства нефти характеризуются молекулярной массой 220-400 г/моль и плотностью 0,65-1,05 г/см3. Нефть легко воспламеняется. В зависимости от количества газов в ее составе температура составляет от -35 до +121 градус по Цельсию. Не растворяется в воде.

Основные физические свойства нефти:

  • вязкость — свойство текучих веществ оказывать сопротивление при перемещении (средние значения 40 – 60 мм²/с);
  • плотность — отношение массы к объёму (как правило, варьируется от 0,83 до 0,96);
  • молекулярная масса (в среднем 220 – 400 г/моль);
  • t° застывания ( -62…+35 °С);
  • t° вспышки (-35…+121 °С).

Иные физические свойства:

  • тепловые свойства;
  • электрические свойства;
  • оптические свойства.

Таким образом, нефть преимущественно состоит из углеводородов в жидкой форме с растворенными газами и твердыми телами. Остальные составляющие не имеют преобладающего значения, за исключением серы, которая может занимать до 5%.

Как добывают нефть

Каким веществом является нефть: откуда берётся и из чего состоит?

Горные породы, в которых находится нефть, называют коллекторы. Представить себе можно ее в виде твердой и плотной пористой мочалки, в порах содержится нефть.

Как добывают нефть кратко можно представить следующим образом:

  1. Геологоразведка. Происходит определение координат и границ месторождения, состав и количество нефти. Определяется рентабельность разработки найденного месторождения разными способами добычи – фонтанным, компрессорным или насосным.
  2. Бурение. В каждом методе бурят скважину толщиной от 10 до 100 сантиметров разной глубины.
  3. Разработка. Самый простой и дешевый способ – фонтанный. Доступен в отдельных месторождениях только на начальном этапе разработки, когда давление в скважине высокое. Компрессорный – подразумевает закачку в резервуар газа или воздуха, в результате чего увеличивается давление и нефть выходит. Преимуществом такого метода является простота в управлении и отсутствие деталей в установке подверженных быстрому износу. Недостаток – высокая стоимость оборудования. Насосный – самый распространенный. Подбирается насос необходимый для разработки в конкретном месте, даже в море. В России 855 добывают подобным способом.
Таблица – Топ-10 стран по объему добычи нефти в мире

Название
Млн. баррелей в день
Запасы, млн. баррелей
Россия 10,2 80 000
Саудовская Аравия 10 266 455
США 9 35 230
КНР 4 25 244
Канада 3,3 169 709
Иран 3,2 158 400
Ирак 3 142 503
Кувейт 2,8 101 500
ОАЭ 2,7 97 800
Венесуэла 2,5 300 878

Процесс нефтедобычи имеет множество нюансов. Для начала рассмотрим кратко, как добывают нефть, на примере пошагового алгоритма:

  1. Разведка и поиск месторождения (например, с помощью научных геофизических методов по разведке земной поверхности колебаниями);
  2. Бурение и оценка экономической перспективности;
  3. Установка оборудования для добычи;
  4. Добыча сырой нефтегазовой смеси из скважины, как правило, её находят в так называемых «ловушках», т.е. подземных резервуарах;
  5. Отправка сырья по нефтепроводу в дожимную насосную станцию (ДНС);
  6. Удаление путём сепарации газа, технической воды и иных тел;
  7. Отправка очищенной нефти в цех подготовки и переработки (ЦППН);
  8. Финальная очистка и отправка «товарной» нефти логистическими путями по необходимому адресу, например, в нефтеперерабатывающий завод (НПЗ).

Известно, что добыча нефти производится обычно в труднодоступных местах. Платформы могут располагаться в море, болотистых и иных местностях, даже вблизи ледников. Ниже представлен пример схемы работы оборудования платформы «Приразломная» по добыче нефти от Газпром Нефть и Время Арктики в России.

Каким веществом является нефть: откуда берётся и из чего состоит?

Как видите, скважина достигает в длину порядка 8 км, при этом в глубину (вертикально) около 2,3-2,7 км. Нефть окружена множеством других пород и глиной, а также газом. Специальные разветвления в скважине позволяют добираться до самых труднодоступных источников.

Такой способ добычи нефти не единственный. Всего принято выделять три способа добычи:

  1. Фонтанный — из-за очень высокого пластового давления нефть сама выходит на поверхность;
  2. С помощью штангового глубинного насоса — дополнительно к фонтанной арматуре установлен станок-качалка, который двигается за счёт электродвигателя;
  3. С помощью электроцентробежного насоса — создаёт дополнительное давление за счёт электрического питания.

Более наглядно со способами добычи вы можете ознакомиться в коротком информационном ролике от Роснефти:

Для чего используется нефть

Наиболее известно в широких кругах применение нефти в качестве топлива:

  • бензин;
  • керосин;
  • дизельное топливо;
  • мазут;
  • смазочные материалы.

Каким веществом является нефть: откуда берётся и из чего состоит?

Тем не менее, топливо — далеко не единственное применение нефти. Как уже упоминалось, продукты переработки нефти широко используются в производстве повсюду:

  • полиэтилен (пакеты, трубы, плёнки и т.д.);
  • полипропилен (детали для автомобилей, ковры, посуда, бытовая техника, медицинские инструменты и иное);
  • полистирол (утеплитель для жилых помещений, упаковки, пластмассовые бочки и т.д.);
  • поливинилхлорид (пластиковые окна, подвесные потолки и иное);
  • синтетический каучук (резина, обувь, одежда и т.д.).

Нефть применяется в различных отраслях, в том числе косметологии. В сыром виде нужна для строительства ЛЭП и трубопроводов.

Методы использования нефти, согласно их популярности и объемам переработки сырья:

  1. Производство жидкого топлива – бензина, дизельного топлива, авиационного керосина, мазута.
  2. Изготовление пластмассы, которая применяется для производства бытовой техники, проводов, канцелярских товаров, игрушек.
  3. Создание лекарственных препаратов. Всем известные – салициловая кислота, аспирин, антибиотики, средства против аллергии и вирусов.
  4. Текстильное производство. Является составным элементом синтетических тканей, таких как акрил, нейлон, лайкра, полиэстер из которых шьют обувь, сумки. Нижнее белье, одежду.
  5. Косметология – лаки для ногтей, карандаши для глаз и бровей, ароматы.

И также производные нефтяные продукты применяют для изготовления бижутерии и красителей.

Процесс получения из нефти различной продукции подробно описан в следующем видео:

Интересные факты о нефти

С древности слово нефть переводится как «извергнутое из земли», нестандартные способы применения нефти и история ресурса удивляют.

  • Используется людьми больше 6000 лет. Первоначально применяли в светильниках, как средство лечения скота, смазывали наконечники стрел и поджигали их для защиты территорий или при нападении врагов.
  • Химический состав соответствует каменному углю и относится с ним к одному классу – каустобиолитов.
  • В древности существовала теория, что нефть – моча китов, которая через океан проникает в залежи земли.
  • Появление нефти спасло китов как животный вид. Китовый жир применяли для освещения из-за его горючих свойств и отсутствия дыма, смазки механизмов, изготовления свечей, лекарств и косметики. Несть оказалась более дешевым источником для всех этих целей и китов перестали истреблять.
  • Пока машины не были популярны и не создали двигатель внутреннего сгорания бензин стоил очень дешево и его не знали куда девать. Активно использовали только керосин, для выведения пятен и лечения от вшей.
  • Каким веществом является нефть: откуда берётся и из чего состоит?Себестоимость 1 барреля нефти в Саудовской Аравии 2 доллара, а цена продажи более 100. Причем все компании по добычи у арабов государственные. В России с учетом расходов на переработку 21 доллар, а собственники заводов – частные лица.
  • В 1900 году РФ добыла 631,1 баррель, что составило 51,6% от общего мирового объема.
  • В губной помаде и подводке для глаз содержится пропиленгликоль и краситель каменноугольной смолы, а вазелин является прямым продуктом переработки.
  • В результате переработки появился полиэстер, который обеспечивает несминаемость тканей для одежды.
  • Состав жевательной резинки содержит природные латексы с нефтепродуктами, парафиновые и полиэтиленовые смолы. Спасибо нефть за свежее дыхание!
  • Нефтяные ванны помогают в эффективной борьбе с артритом и болями в суставах. Процедура популярна в Азербайджане.
  • Медицинский спирт производится из этилена, а также «нефтяной» спирт применяют для изготовления настоек.
Читайте также:  Как подобрать сепаратор для нефти и нефтепродуктов?

В заключении

В итоге, нефть представляет собой маслянистую жидкость из углеводородных соединений с небольшими примесями. Из неё делают топливо, а также большинство окружающих нас предметов, которые содержат резину или пластмассу (бытовая техника, обувь, пакеты, автомобильные детали, покрышки и многое другое). Добыча нефти происходит под землёй.

Сначала ищется месторождение с помощью геофизической разведки, а затем производится бурение. Платформы для добычи могут находиться на суше, морской или болотистой поверхности. Они с помощью насосов качают сырую нефть, которая в дальнейшем очищается от газов и воды.

Не только сама товарная нефть, но и практически каждый элемент от очищения поступает на переработку, в том числе, отходы от сжигаемого газа.

Нефть является невозобновляемым ресурсом и сегодня все поверхностные месторождения уже исчерпаны.

Необходимо использовать рационально природные запасы, проводить геологические работы по поиску новых месторождений, ведь НДС от продажи нефти является основным источников пополнения бюджета нашей страны, но и продукту ее переработки можно использовать для сохранения здоровья и красоты, развития промышленности.

(Оцените пожалуйста, мы очень старались!) Загрузка… Александр Орлов Александр Орлов

Источник: https://barrel.black/neft.html

Как появилась нефть? Все теории происхождения нефти на сегодня!

Нефть – природное богатство, которое дает государству, добывающему черное золото, большие возможности. Свойства нефти применения изучены достаточно, но вопрос о происхождении нефти до сих пор вызывает разногласия. Существует несколько основных теорий происхождения нефти, которые разработаны для объяснения ее истории.

Что такое нефть

Нефть – это полезное ископаемое, которое представляет собой жидкость маслянистой консистенции. Нефть является горючим веществом. Ее цвет может различаться в зависимости от того, в каком районе она находится. Так, цвет нефти бывает черным, коричневым, вишневым, а иногда это вещество является прозрачным.

Нефть имеет специфический запах. Горючее вещество распространено в осадочных породах. Это полезное ископаемое находят на разной глубине – от нескольких метров до 6 км, но максимальное количество залежей нефти располагается на глубине 1-3 км.

 Нефть образуется в течение длительного времени: существует мнение, что этот процесс занимает от 50 до 350 миллионов лет.

 Нефть, которая располагается на малых глубинах и естественным образом выходит на поверхность превращается в полутвердый асфальт, битумы и прочие образования.

Этот природный ресурс известен с древних времен. Раскопки свидетельствуют, что около 6000 лет до н.э. нефть применялась для связующего материала при строительстве, а в Древнем Египте ее использовали для бальзамирования умерших.

Каким веществом является нефть: откуда берётся и из чего состоит?

Битуминозные (нефтяные) пески — горючее полезное ископаемое, один из видов нетрадиционной нефти.

Состав нефти

Нефть – сложная смесь органических соединений. В ее составе присутствуют:

  • углерод ( в пределах 84-87%);
  • водород;
  • азот;
  • кислород;
  • сера.

В небольших количествах (менее 1%) в нефти присутствуют кислород, медь, хром, молибден, железо, никель, хлорид натрия, хлорид кальция.

В зависимости от того, каким образом в составе нефти сочетаются количественно разные углеводороды, это горючее вещество бывает прозрачным и текучим либо вязким.

Каким веществом является нефть: откуда берётся и из чего состоит?

Применение

  • Информация о применении этого природного ресурса, как и о гипотезах происхождения нефти, достаточно распространена.
  • Это вещество не используется в сыром виде: добытую нефть перерабатывают и очищают, после чего производят различные топливные смеси, а также промышленные продукты.
  • При переработке нефти получают следующие важны продукты:
  • топливные смеси (бензин, мазут, дизтопливо, керосин);
  • пластик, из которого в дальнейшем изготавливают разнообразные предметы – посуду, предметы обихода, игрушки;
  • синтетические каучуки. Впоследствии из этих материалов изготавливают. например, шины для транспорта;
  • искусственные волокна для изготовления синтетических тканей (это акрил, нейлон, полиэстер).

Нефтепродукты также используют в косметических средствах – лаках для ногтей, губных помадах, карандашах для век, при изготовлении лекарств.

На их основе изготавливают панели для преобразования солнечной энергии – солнечные батареи.

Способы получения

Процесс добычи нефти начинается с разведки месторождений этого полезного ископаемого. Они определяются геологами вначале по внешним признакам – наличию следов нефти в грунтовых водах, выходам нефтяных пятен на поверхность. Но, даже если все признаки присутствия нефти есть, при детальной разведке не обязательно обнаруживают бассейн с большими запасами.

Существуют такие основные способы разработки нефтяных месторождений:

  • механический или насосный;
  • сланцевый (который считается более опасным из-за применения химических реагентов и дорогим);
  • фонтанный.

Механический способ – это бурение скважины при помощи труб до глубины залегания пласта. После этого устанавливают насосное оборудование и откачивают нефть с помощью компрессора.

Фонтанный способ добычи нефти является наиболее экономичным. Он основывается на том, что нефтяной пласт находится под влиянием давления пород, в результате чего жидкость самостоятельно поднимается на поверхность. В данном случае устанавливают оборудование, которое состоит из труб, установленных в скважине, и арматуры на поверхности, контролирующей силу фонтана.

Сланцевый метод добычи черного золота является наиболее дорогостоящим.

Есть два основных способа добычи сланцевой нефти: получение сланцевой нефти на поверхности (нефтеносная порода подается наверх, где проходит обработку в специальных установках, в которых происходит ее разделение на нефтяные фракции) и добыча сланцевой нефти на глубине с применением гидроударов и гидроразрывов пласта.

 Этот способ применяется при залегании нефтеносной породы на больших глубинах. Для этого используется технология бурения горизонтальных скважин, в которые под давлением подается вода. Под влиянием гидроудара происходит гидроразрыв пластов.

Из полученных в нефтеносной породе множества трещин начинает выделяться содержащаяся в ней нефть, которая подается на поверхность. Этот способ добычи нефти применение гидроразрыва пластов несет в себе существенную опасность. Следствием этой технологии является проседание грунта, сейсмические толчки, попадание в подземные грунтовые воды нефти и метана.

Каким веществом является нефть: откуда берётся и из чего состоит?

Последствия добычи сланцевой нефти

В России, как и в арабских странах, нефть добывают механическим и фонтанным способами.

Впервые бурение скважины для получения нефти было произведено в 1846 году. Это происходило в поселке рядом с Баку, который в то время входил в состав Российской Империи.

Основные теории происхождения нефти

Есть несколько основных теорий происхождения нефти. Каждая из них описывает краткое содержание происхождения нефти.

Биогенная или органическая теория

Органическая теория происхождения нефти – классическая версия возникновения этого природного ресурса, которую поддерживают многие ученые.

Суть этой теории заключается в том, что нефть образуется в результате накопления остатков растений и животных на дне водоемов с пресной или морской водой. Когда этот осадок собирается, он уплотняется.

В результате естественных биохимических процессов осадок частично разлагается, при этом происходит выделение сероводорода, диоксида углерода и других соединений.

Когда процесс разложения завершается, осадок проникает на глубину 3-4,5 км. Здесь происходит отделение углеводородов от органической массы при температуре 140-160 градусов.

Впоследствии нефть проникает в подземные пустоты и заполняя их. Таким образом формируются месторождения полезного ископаемого.

В дальнейшем, по мере продвижения вниз, органический пласт подвергается воздействию все более высоких температур. Когда температура превышает показатели в 200 градусов, прекращается выделение углеводородов, но начинается активное выделение газа.

Биогенное происхождение нефти – идея, которую впервые четко описал М. Ломоносов.

Абиогенная или неорганическая теория происхождения

Сторонники абиогенной теории происхождения нефти считают, что образование жидких углеводородов обусловлено геологическими процессами, которые протекают в недрах Земли, и не имеет связи с биологическими процессами.

Согласно данной теории, этан и более тяжелые углеводороды, присутствующие в составе нефти, могут синтезироваться из неорганических соединений, присутствующих в верхней мантии Земли.

Ученые, которые придерживаются биогенной теории происхождения нефти, считают, что запасы этого ресурса невозобновляемые, поэтому их хватит только на следующие 100 лет. В отличие от них, сторонники неорганического происхождение нефти высказывают мнение, что, если пробурить пласты более глубоко, откроются настолько большие запасы, что существующие покажутся каплей в море.

Впервые такой вариант истории происхождения нефти был предложен французским химиком М. Бертло во второй половине 19 века. Он провел несколько экспериментов, в ходе которых выяснил, что углеводороды действительно синтезируются из неорганических веществ.

Разновидность абиогенной гипотезы — карбидная теория происхождения нефти. Она была предложена Д. Менделеевым и подразумевала, что этот ресурс образуется на больших глубинах при условиях высокой температуры, вследствие взаимодействия воды с карбидами металлов.

Каким веществом является нефть: откуда берётся и из чего состоит?

Теория космического происхождения нефти

Есть и такой вариант происхождения нефти в природе, как космический.

Такая теория рассматривает процесс образования нефти следующим образом: углеводороды этого вещества сформировались из рассеянных неорганических элементов, присутствующих в космическом пространстве и попавших в состав земного вещества еще на стадии формирования планеты.

По мере остывания Земли эти вещества поглощались расплавленной магмой. Таким образом углеводороды проникли в осадочные породы в газообразном состоянии, после чего конденсировались и образовали нефть.

Космическая теория происхождения нефти в конце 19 века В. Соколовым.

Альтернативные версии

Помимо трех основных теорий происхождения нефти существует еще несколько альтернативных версий. К ним относятся такие:

  1. Животная гипотеза. Существует такая теория, которая кратко описывает происхождение нефти как процесс скопления жира морских животных. Сторонники этой гипотезы подвергали сухой перегонке жир китов и тюленей, подвергая его в этот момент высокому давлению;
  2. «Органическая в неорганической». Эта теория носит смешанный характер и основывается на особенностях тектоники плит земли. Подразумевается втягивание органического вещества в глубокие неорганические зоны;
  3. Магматическая теория происхождения нефти. Согласно этой гипотезе, нефть образуется в магме в небольших количествах, а после поднимается по разломам и трещинам, заполняя пористые песчаники;
  4. Климатическая. Это одна из современных теорий происхождения нефти. Ее суть заключается в том, что мировые запасы этого ресурса формируются под влиянием такого фактора, как круговорот углеводорода и воды на земле. Сторонники этой гипотезы выражают мнение, что для формирования залежей нефти требуются не миллионы лет, а всего лишь несколько десятилетий.
  5. Из метана. Известна гипотеза Томаса Голда о происхождении нефти из глубинного метана, исходящего из мантии Земли, основы которой публиковались в 1979—1998 годах. Голд допускал, что этот метан может частично перерабатываться при участии микроорганизмов (глубокая горячая биосфера), что, по его мнению, должно объяснять наличие биомаркеров в нефти.

Согласно информации Международного энергетического агентства, около 13% залежей нефти находится в Арктике.

В настоящее время существуют три основных теории происхождения нефти: органическая, неорганическая и космическая. Наиболее популярной является первая, хотя она и выражает не оптимистичные прогнозы относительно истощения запасов этого ценного ресурса в ближайшие десятки лет.

Источник: https://promdevelop.ru/kak-poyavilas-neft-vse-teorii-proishozhdeniya-nefti-na-segodnya/

Нефть

Каким веществом является нефть: откуда берётся и из чего состоит?

Нефть – это полезное ископаемое, представляющее собой маслянистую горючую жидкость, как правило, темного, почти черного цвета (встречаются, однако, и совсем светлые, а также зеленоватые, и красноватые разновидности) со специфическим запахом, и являющуюся сложной смесью углеводородов с некоторым количеством неорганических примесей.

Ценность нефти

В то время как ископаемые виды топлива такие, как уголь или торф, применяются для производства энергии на протяжении многих веков, масштабное использование в промышленности именно сырой нефти началось только в 19 веке.

Нефть – это важнейший энергетический ресурс, на который сегодня приходится около трети мирового энергопотребления.

Вполне логично, что в будущем доля «черного золота» в энергетике будет постепенно уменьшаться. Это произойдет вследствие развития других отраслей , например, атомной промышленности, а также прогресса в использовании альтернативных источников энергии.

  • Кроме этого, запасы будут постепенно истощаться, а сложность их извлечения возрастать.
  • Однако такие качества, как высокая энергоемкость, удобство транспортировки, а также уникальный состав, делают нефтяное сырье практически незаменимым в настоящее время источником энергии.
  • «Черное золото» или «кровь земли», как часто иносказательно называют данную субстанцию, — это не только стратегическое сырье, но также инструмент государственной политики.
Читайте также:  Арабская нефть: геология нефти в арабских эмиратах

От цен на нее зависят экономики целых государств, а, следовательно, уровень жизни граждан.

Но, как это ни прискорбно, зачастую она же является причиной кровопролитных войн, вооруженных конфликтов, энергетических и политических кризисов.

Применение нефти

Но главная ценность нефти заключается в веществах, которые получают из нее путем переработки, — нефтепродуктах.

Впервые внимание на значимость»черного золота», как сырья для переработки, а не только топлива, обратил внимание Д.И. Менделеев. Именно ему принадлежит известное высказывание:

«Сжигать нефть – все равно, что топить печку ассигнациями»

Ученому принадлежит целый ряд научных работ изучению происхождения и переработке нефтяного сырья.

Основными продуктами нефтепереработки являются моторные топлива (бензин, керосин, дизель, флотский или судовой мазут), топлива для газовых турбин (авиационный бензин и керосин), топлива для котельных установок (топочный или котельный мазут). Суммарно топлива составляют около 80% от всего объема производимых нефтепродуктов.

Кроме этого, из нефтяного сырья получают:

  • смазочные материалы и минеральные масла,
  • парафин,
  • битум (дорожный, строительный),
  • сажу (для резиновой промышленности)
  • кокс (производство электродов)
  • растворители и ароматические углеводороды
  • ряд газов

При этом целый ряд получаемых в результате переработки веществ и фракций являются не конечными продуктами, а ценным сырьем для дальнейшего нефтехимического синтеза.

В частности попутные нефтяные газы, газы нефтепереработки, ароматические углеводороды, жидкие и твёрдые парафины, используются для синтеза полимерных материалов и пластических масс, синтетических волокон, синтетического каучука, синтетических моющих средств, спиртов, альдегидов, кетонов, кормовых белков, лекарств и других ценных веществ.

Запасы нефти

Нефть залегает на глубинах от нескольких метров до 6 км вместе с газообразными углеводородами. Преимущественно залежи располагается на глубине 1 – 3 км.

На глубине свыше 4 км преобладают газовые и газоконденсатные залежи с незначительным содержанием легких фракций. На малых глубинах нефть обычно наоборот преобразуется в густую мальту, полутвердый асфальт, битумы и битуминозные пески.

Иногда встречаются даже ее выходы на поверхность. Самым известным примером является битумное озеро Пич-Лейк на острове Тринидад.

Залежи нефти обнаружены во многих частях света, как на суше, так и на море. Ниже приведены список стан с крупнейшими запасами черного золота по данным BP Statistical Review of World Energy за 2016 год. Кстати, если проанализировать распределение ресурсов по странам, то окажется что около 80% мировых доказанных запасов приходится лишь на 8 стран.

СтранаЗапасы нефти, млрд. баррелей% от мировых запасов©PetroDigest.

ru

Венесуэла 300,9* 17,7
Саудовская Аравия 266,6 15,7
Канада 172,2* 10,1
Иран 157,8 9,3
Ирак 143,1 8,4
Россия 102,4 6,0
Кувейт 101,5 6,0
ОАЭ 97,8 5,8
США 55,0 3,2
Ливия 48,4 2,8
Нигерия 37,1 2,2
Казахстан 30,0 1,8
Катар 25,7 1,5
Китай 18,5 1,1
Бразилия 13,0 0,8

* в том числе 222,3 млрд баррелей тяжелой нефти пояса реки Ориноко** в том числе 166,2 млрд баррелей из канадских нефтяных песков

Стоит отметить, что формулировка «доказанные запасы нефти» вовсе не отражает реальные запасы сырья, которые можно извлечь в долгосрочной перспективе, а является лишь оценочной величиной, т.е. объемом, который может быть извлечен из уже разведанных залежей, учитывая уровень существующих технологий и экономическую ситуацию.

Происхождение нефти

По происхождению и химическому составу нефть близка к горючим природным газам и озокериту, которые относят к классу петролитов. Петролиты в свою очередь входят в более обширную группу каустобиолитов — горючих минералов биогенного происхождения. Кроме нефти каустобиолиты включают также такие ископаемые топлива как торф, каменный и бурый уголь, горючие сланцы и др.

Существует две основные теории нефтеобразования: органическая (биогенная) и неорганическая (абиогенная). Доминирующей и объективно наиболее правдоподобной является биогенная теория. В соответствии с ней ведется современный поиск и добыча нефти, так как большинство научных данных свидетельствуют именно в пользу органического происхождения.

Согласно данной теории, нефть формировалась из остатков древних живых организмов (керогена) на протяжении десятков и сотен миллионов лет. Зоопланктон и водоросли опускались на дно древних, довольно теплых морей, где подвергались термическому и термокаталитическому разложению, в результате которого и образовывались жидкие углеводороды.

Теория же абиогенного происхождения предполагает формирование нефти на сверхбольших глубинах из неорганического углерода и водорода под действием высокого давления и температуры.

Состав и свойства

Нефть встречается во многих местах нашей планеты, и порой существенно различается по своему составу, а следовательно и физическим свойствам. Каждую такую разновидность называют сортом нефти.

В большинстве случаев нефть представляет собой маслянистую субстанцию, как правило, темного цвета со специфическим запахом. Стоит отметить, что в природе иногда встречается практически прозрачная, так называемая «белая» нефть, а также желтоватые, зеленоватые и красноватые ее разновидности. Главным образом цвет сырья зависти от количества содержащихся в ней смолистых веществ.

В состав «черного золота» входит около 1000 соединений, большинство из которых углеводороды: алканы, циклоалканы и ароматические углеводороды. Кроме этого в ней присутствуют серо-, азот-, и кислородсодержащие соединения, а также незначительное количество металлов.

Состав и свойства определяют стоимость каждого конкретного сорта нефти, которая коррелирует с ресурсозатратами на его переработку. Например, нефтяное сырье с высоким содержанием серы требует тщательной очистки, так как серосодержащие соединения в нефтепродуктах причиняют существенный ущерб оборудованию, а также существенно влияют на токсичность выбросов при использовании нефтепродуктов.

По плотности нефти можно судить о преобладании в ее составе тех или иных фракций. Легкая нефть содержит больше ценных светлых фракций, чем тяжелое высоковязкое сырье.

Кроме этого, основное количество нежелательных примесей сосредоточено именно в тяжелых фракциях.

Таким образом, легкое нефтяное сырье, чрезвычайно удобное для получения ценных светлых нефтепродуктов, стоит значительно дороже тяжелого.

Этимология названия

Точного происхождения слова «нефть» в русском языке не установлено.

Существует версия, по которой слово пришло из персидского языка. В Древней Персии существовал обряд огнепоклонничества, называемый «nafta». Во время этого обряда жрецы черпали нефть из углублений, выкопанных вблизи ее естественных выходов на поверхность, и поджигали. Впоследствии, через турецкий язык слово «naft» изменилось на «neft».

Во многих языках «нефть» переводится как «горное масло». В России, например, название «горное масло» употреблялся вплоть до середины 19 века.

Ниже приведены примеры перевода слова «нефть» в разных языках:

ЯзыкОригинальное словоПеревод©PetroDigest.

ru

Английский Petroleum Πέτρα — камень (греческий)Oleum — масло (латинский)
Немецкий Еrdöl Земляное масло
Японский 石油 (Сэкию) Каменное масло
Венгерский Kőolaj Каменное масло
Финский Vuoriöljy Горное масло

Источник: https://petrodigest.ru/info/neft

Каким веществом является нефть: откуда берётся и из чего состоит?

Каким веществом является нефть: откуда берётся и из чего состоит?

Что представляет собой нефть и является ли она чистым веществом?

То, что из нефти делают массу незаменимых в современной жизни продуктов, таких, как топливо, смазки, пластмассы и так далее, знают многие. А вот что это такое –  нефть? Откуда она берется и из чего состоит – известно немногим. Давайте попробуем разобраться в происхождении и составе этого незаменимого природного ресурса.

Источник: https://obrazovane.ru/neft.html

Что такое нефть и как она могла появиться на Земле?

Каждый выпускник средней школы что-то знает о нефти. Учителя этих выпускников (особенно химии) знают об этом веществе значительно больше, но и их познания относительно невелики. Даже ученые не могут достоверно ответить на вопрос — что такое нефть и как она появилась?

Нефть. Источник изображения: mtrading.com

Все же о нефти известно многое — ведь использовать ее человечество стало 7-8 тысяч лет назад.

Что представляет из себя нефть?

В реальности нефть представляет собой маслянистую жидкость часто всего насыщенного черного цвета, впрочем, бывает и буро-коричневая, очень редко можно обнаружит зеленоватую и даже бесцветную нефть.

Нефть может быть совершенно разных цветов. Источник изображения: hilux-club.ru

На многих европейских языках эта жидкость переводится как каменное (земляное, горное масло). Добывают ее с глубин от нескольких метров до 6 км. Обычная глубина залегания 1-3 км.

Важнейшим качеством этого вещества является его горючесть. Смесь углеводородов из которых состоит нефть имеет сложную структуру, плюс в ней обычно содержится значительное количество примесей.

Из нефти изготавливается тысячи различных продуктов.

Химический состав нефти. Источник изображения: barrel.black

Основную массовую долю нефти составляет углерод. Его содержится от 80 до 87%. Следующим по массе компонентом является водород — 11-15%. Остаток приходится на серу и прочие примеси, причем, чем меньше серы, тем качественнее считается сама нефть.

Важнейшим качеством нефти является ее горючесть. Для повышения тепловыделения исходную жидкость очищают от примесей, а затем разделяют на составляющие компоненты — фракции.

Любая жидкость способна закипать и переходить в газообразное состояние. Нефть состоит из различных компонентов, поэтому и температура перехода в газообразное состояние у них разная.

Процесс разделения нефти на фракции называется крекингом.

Фракции нефти. Источник изображения: pronedra.ru

Для разделения фракций используются специальные перегонные кубы. При температуре около 200 градусов по Цельсию начинается выделение бензиновой фракции. При повышении температуры до 250 градусов выделяются лигроины.

Промежуток 250-315 градусов это зона выделения углеводородов керосино-газойлевой фракции. Температура выделения привычного многим масла (машинного) составляет порядка 350 градусов Цельсия.

После отделения летучих компонентов остается гудрон, которому человечество также придумало много применений.

Применять нефть человечество стало примерно в 6-5 тысячелетии до нашей эры.

Люди добывали и использовали нефть еще в Древнем Египте.

Ее добывали из открытых источников и неглубоких колодцев, использовали при строительстве и в качестве лекарства. Попытки применять для освещения не имели особого успеха из-за чадящего дыма с которым горит свежедобытое вещество.

Резким увеличением своего объема потребления нефть обязана тому, что люди научились разделять ее на фракции. Первоначально главной целью разделения был керосин — он прекрасно подходил для осветительных ламп, затем на нем стали готовить пищу (примусы и керогазы).

Нефть используется практически во всех сферах жизни. Источник изображения: neftianka.ru

Изобретение карбюраторных и дизельных двигателей в значительной мере изменило ситуацию. Появилось множество автомобилей и тракторов, паровозов и самолетов, которые стали требовать все возрастающие массы нефтепродуктов.

Они пожирают невообразимое количество бензина, соляры и керосина, масляные фракции тоже нужны для этих механизмов в изрядных количествах как смазочный материал. А оставшийся от перегона асфальт идет на покрытие дорог.

Между тем, нефть является невосстанавливаемым источником энергии.

Как могла образоваться нефть?

Источник изображения: adamteva.org.il

Указать точный способ образования нефти ученые пока не в силах. Сейчас большинство ученых сходится на мысли о том, что нефть появилась из останков живых организмов и растений, причем этот процесс длился десятки миллионов лет.

Читайте также:  Сетчатые фильтры для нефти и нефтепродуктов: работа, применение

Но еще в Советском Союзе приличной популярностью пользовалась абиогенная (вертикальная) теория образования нефти. Ее суть кратко звучит так — под воздействием высоких температур и давления в коре Земли (некоторые полагали на границе коры и мантии) неорганические вещества превращаются в привычные нам углеводороды. Подтверждения эта теория не получила, но ее сторонники в мире все еще имеются.

Если вам понравилась статья , поставьте лайк и подпишитесь на канал НАУЧПОП . Оставайтесь с нами, друзья! Впереди ждёт много интересного!

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5af18cff8c8be36795a8504e/5c8f96a66243ec00b4c35b16

Что такое нефть. Откуда она берется. Нефтепродукты и горюче смазочные матриалы ГСМ

Нефть — это горючая маслянистая жидкость со специфическим запахом, распространённая в осадочной оболочке Земли.  Является важнейшим полезным ископаемым. Образуется вместе с газообразными углеводородами обычно на глубинах более 1,2-2 км. Вблизи земной поверхности нефть преобразуется в густую мальту, полутвёрдый асфальт и др.

  • Общие сведения
  • Нефть сильно варьирует по цвету (от светло-коричневой, почти бесцветной, до темно-бурой, почти чёрной) и по плотности — от весьма лёгкой (0,65-0,70 г/см3) до весьма тяжёлой (0,98-1,05 г/см3).
  • Пластовая нефть, находящаяся в залежах на значительной глубине, в различной степени насыщена газообразными углеводородами.

Нефть состоит из различных углеводородов (алканов, циклоалканов, аренов — ароматических углеводородов — и их гибридов) и соединений, содержащих, помимо углерода и водорода, гетероатомы — кислород, серу и азот.

По химическому составу нефть также разнообразны. Поэтому говорить о среднем составе нефти или «средней» нефти можно только условно.

Менее всего колеблется элементный состав: 82,5-87% С; 11,5-14,5% нефть; 0,05-0,35, редко до 0,7% О; 0,001-5,3% S; 0,001-1,8% N.

Преобладают малосернистые нефть (менее 0,5% S), но около 1/3 всей добываемой в мире нефть содержит свыше 1% S. Нефть занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом хозяйстве.

Её доля в общем потреблении энергоресурсов непрерывно растет: 3% в 1900, 5% перед 1-й мировой войной 1914-1918, 17,5% накануне 2-й мировой войны 1939-45, 24% в 1950 и 41,5% в 1972.

нефть составляет основу топливно-энергетических балансов всех экономически развитых стран. 

Происхождение и условия залегания

В познании генетической природы нефти и условий её образования можно выделить несколько периодов. Первый из них (донаучный) продолжался до средних веков. Так, в 1546 Агрикола писал, что нефть и каменные угли имеют неорганическое происхождение; последние образуются путём сгущения и затвердевания нефти.

Второй период — научных догадок — связывается с датой опубликования труда М. В. Ломоносова «О слоях земных» (1763), где была высказана идея о дистилляционном происхождении нефти из того же органического вещества, которое даёт начало каменным углям.

Третий период в эволюции знаний о происхождении нефть связан с возникновением и развитием нефтяной промышленности. В этот период были предложены разнообразные гипотезы неорганического (минерального) и органического происхождения нефть

В 1866 французский химик М. Бертло высказал предположение, что нефть образуется в недрах Земли при воздействии углекислоты на щелочные металлы. В 1871 франц. химик Г. Биассон выступил с идеей о происхождении нефть путём взаимодействия воды, CO2, H2S с раскалённым железом.

В 1877 Д. И. Менделеев предложил минеральную (карбидную) гипотезу, согласно которой возникновение нефть связано с проникновением воды в глубь Земли по разломам, где под воздействием её на «углеродистые металлы» — карбиды — образуются углеводороды и окись железа.

В 1889 В. Д. Соколов изложил гипотезу космического происхождения нефть По этой гипотезе исходным материалом для возникновения нефть служили углеводороды, содержавшиеся в газовой оболочке Земли ещё во время её звёздного состояния.

По мере остывания Земли углеводороды поглотились расплавленной магмой. Затем, с формированием земной коры, углеводороды проникли в осадочные породы в газообразном состоянии, конденсировались и образовали нефть В 50-60-е гг. 20 в. в СССР (нефть А. Кудрявцев, В. Б.

Порфирьев, Г. нефть Доленко и др.) и за рубежом (английский учёный Ф. Хойл и др.

) возрождаются различные гипотезы неорганического (космического, вулканического, магматогенного) происхождения нефть Однако на 6-м (1963), 7-м (1967) и 8-м (1971) Международных нефтяных конгрессах неорганические гипотезы не получили поддержки.

Важным для познания генезиса нефть являлось установление в конце 19 — начале 20 вв. оптической активности нефти, а также тесной связи нефти с сапропелевым органическим веществом в осадочных породах.

Сапропелевую гипотезу, высказанную впервые немецким ботаником Г. Потонье в 1904-05, в дальнейшем развивали русские и советские учёные — нефть И. Андрусов, В. И. Вернадский, И. М. Губкин, нефть Д.

Зелинский и др.

Сапропелевая гипотеза ассимилирована современной теорией осадочно-миграционного происхождения нефть Развитию представлений о природе нефть и условиях формирования её залежей способствовали также труды немецкого учёного К. Энглера, американских геологов Дж. Ньюберри, Э. Ортона, Д. Уайта, русских и советских учёных — Г. П. Михайловского, Д.

В. Голубятникова, М. В. Абрамовича, К. И. Богдановича и др. Четвёртый период характеризуется организацией широких геолого-геохимических исследований, направленных на решение проблемы нефтеобразования и органически связанной с ней проблемы нефтематеринских отложений. В СССР такие работы осуществлены А. Д. Архангельским в 1925-26.

В США аналогичные исследования начаты в 1926 П. Траском. В 1932 была опубликована классическая работа И. М. Губкина «Учение о нефти», сыгравшая огромную роль в развитии представлений о генезисе нефть и формировании её залежей. В 1934 в нефть, асфальтах и ископаемых углях были найдены порфирины, входящие в молекулу хлорофилла и др.

природных пигментов.

Начало пятого периода связано с открытием в 50-е гг. 20 в. (в СССР — А. И. Горской, в США — Ф. Смитом) нефтяных углеводородов в осадках водоёмов различного типа (в озёрах, заливах, морях, океанах). Дальнейшему прогрессу в этой области способствовали работы многих учёных и коллективов исследователей в разных странах

Выделяется ряд стадий: подготовительная, во время которой под влиянием биохимических и биокаталитических факторов образуется диффузно рассеянная в материнской породе нефть (микронефть); главная, когда в результате битуминизации генерируется основная масса микронефти, происходит её «созревание», сближение по составу с собственно нефть и миграция в коллекторы, а по ним в ловушки; постумная, когда усиливается накопление низкомолекулярных углеводородов, обусловливающее образование обычно лёгкой газорастворённой нефть — газоконденсата; постепенно газы становятся всё более «сухими» (т. е. богатыми CH4). И. М. Губкин выделял также стадию разрушения нефтяных месторождений.

Считается, что основным исходным веществом нефть обычно является планктон, обеспечивающий наибольшую биопродукцию в водоёмах и накопление в осадках органического вещества сапропелевого типа, характеризующегося высоким содержанием водорода (благодаря наличию в керогене алифатических и алициклических молекулярных структур).

Породы, образовавшиеся из осадков, содержащих такого типа органическое вещество, потенциально нефтематеринские. Чаще всего это глины, реже — карбонатные и песчано-алевритовые породы, которые в процессе погружения достигают верхней половины зоны мезокатагенеза (см.

Катагенез), где вступает в силу главный фактор нефтеобразования — длительный прогрев органического вещества при температуре от 50 0С и выше.

Верхняя граница этой главной зоны нефтеобразования располагается на глубине от 1,3-1,7 км (при среднем геотермическом градиенте 4 0С/100 м) до 2,7-3 км (при градиенте 2 0С/100 м) и фиксируется сменой буроугольной степени углефикации органического вещества каменноугольной.

Главная фаза нефтеобразования приурочена к зоне, где углефикация органического вещества достигает степени, отвечающей углям марки Г (см. Каменный уголь). Эта фаза характеризуется значительным усилением термического и (или) термокаталитического распада полимерлипоидных и др. компонентов керогена.

Образуются в большом количестве нефтяные углеводороды, в том числе низкомолекулярньге (C5-C15), почти отсутствовавшие на более ранних этапах превращения органического вещества. Эти углеводороды, дающие начало бензиновой и керосиновой фракциям нефть, значительно увеличивают подвижность микронефти.

Одновременно, вследствие снижения сорбционной ёмкости материнских пород, увеличения внутреннего давления в них и выделения воды в результате дегидратации глин, усиливается перемещение микронефти в ближайшие коллекторы. При миграции по коллекторам в ловушки нефть всегда поднимается, поэтому её максимальные запасы располагаются на несколько меньших глубинах, чем зона проявления главной фазы нефтеобразования, нижняя граница которой обычно соответствует зоне, где органическое вещество пород достигает степени углефикации, свойственной коксовым углям (К). В зависимости от интенсивности и длительности прогрева эта граница проходит на глубинах (имеются в виду максимальной глубины погружения за всю геологическую историю данной серии осадочных отложений) от 3-3,5 до 5-6 км.

Нефть залегает в недрах в виде скоплений различного объёма от нескольких мм3 до нескольких десятков млрд. м3. Практический интерес имеют залежи нефти, представляющие её скопления с массой от нескольких тыс. т и больше, находящиеся в пористых и проницаемых породах-коллекторах.

Различают 3 основных типа коллекторов:

  • межгранулярные (главным образом песчаные и алевритовые породы)
  • кавернозные (например, карстово-кавернозные, рифогенные и др. известняки)
  • трещинные (карбонатные, кремнистые и др. трещиноватые породы).
  1.  Залежь обычно располагается под слабопроницаемыми породами, слагающими покрышку.
  2. Каждая залежь нефти находится в ловушке, задержавшей мигрировавшие нефть и газ и сохранявшей их в течение длительного времени.
  3. Можно выделить 3 основных типа ловушек:
  • замкнутые
  • полузамкнутые
  • незамкнутые

Первые 2 типа связаны с первичным выклиниванием (стратиграфическое несогласие, тектоническое экранирование) коллекторов и поэтому именуются ловушками выклинивания.

Незамкнутые ловушки являются гидравлическими — в них газ и нефть удерживаются в сводовой части антиклинального перегиба слоев (весьма распространённый тип залежей нефть) или выступа подземного рельефа (например, захороненного рифа).

Наиболее приподнятую часть ловушки иногда занимает газ («газовая шапка»); в этом случае залежь называется газонефтяной; под нефть располагается вода.

нефть залегает на разных глубинах, вплоть до 6-7 км, однако на глубине 4,5-5 км нефтяные залежи всё чаще сменяются газовыми и газоконденсатными.

Максимальное число залежей нефть располагается в интервале 0,5-3 км, а наибольшие запасы сосредоточены в пределах 0,8-2,4 км.

  • Нефтегазоносные бассейны, области, районы, месторождения
  • Обязательным условием нефтеобразования является существование крупных осадочных бассейнов, в процессе развития которых осадки (породы), содержащие углеродистое органическое вещество, могли при опускании достичь зоны, где осуществляется главная фаза нефтеобразования.

Выделение осадочных бассейнов, являющихся родиной нефти, имеет большое значение при нефтегазогеологическом районировании территорий и акваторий. Такие бассейны сильно варьируют по размерам — от нескольких тыс.

до нескольких млн. км2, однако около 80% их имеют площадь от 10 тыс. до 500 тыс. км2.

Всего в современном структурном плане Земли насчитывается (если исключить небольшие, преимущественно межгорные) около 350 таких бассейнов.

Промышленная нефтегазоносность установлена в 140 бассейнах; остальные являются перспективными.

По тектоническому строению среди осадочных бассейнов различают:

  • внутриплатформенные (около 30%)
  • внутрискладчатые (около 35%)
  • складчато-платформенные или краевых прогибов (около 15%)
  • периокеанические платформенные (около 15%)

 К кайнозойским отложениям приурочено около 25% всех известных запасов нефти, к мезозойским — 55%, к палеозойским — 20%. В пределах нефтегазоносных бассейнов выделяют нефтегазоносные области, районы и (или) зоны, характеризующиеся общностью строения и автономией.

Источник: http://www.domotvetov.ru/aksessuaryi-dlya-avtomobilej/chto-takoe-neft-otkuda-ona-be.html

Ссылка на основную публикацию