Сира нафта - це щільна в’язка (хімічна властивість рідин, що проявляється внутрішнім тертям (ксантогенат целюлози в розведеному розчині гідроксиду натрію)), яке відбувається на великих глибинах. Це може відбуватися до 8 км під землею. Дуже часто це відбувається з природним газом, який складається в основному з метану. Нафта є результатом розкладання рослинних і тваринних тіл, на які протягом мільйонів років спостерігався підвищений тиск. Згідно з органічною теорією, він був створений шляхом гниття залишків водних організмів та утворення сапропелю (гнильного мулу). Це суміш алканів різного розміру та структури. Він розташований у нижній частині літосфери найчастіше на континентальних шельфах.
Нафта - це чорна (іноді коричнева) рідина. Його щільність коливається від 750 до 1080 кг.м -3. Він нерозчинний у воді, але розчинний у бензолі або хлороформі. Температура його затвердіння вже становить 15 ° С. Нафта завжди легша за воду, але ми розділяємо нафту на кілька груп відповідно до її щільності. Ми поділяємо його на дуже легкий (питома вага 0,75 - 0,82), легкий (0,83 - 0,88) і важкий (0,89 - 1,08). Якщо ми маємо значення 1,08, то ми маємо серйозно хімічно забруднену нафту. З нашого нафтового центру в Гбелі ми отримуємо нафту з питомою вагою 0,914. Тож воно належить до розрізаної олії. Одним із показників вартості нафти є її теплотворна здатність. Калорійність нафти становить від 9000 до 11000 калорій, що значно вище, ніж для чорного вугілля.
Хімічні елементи, що містяться в нафті
Стихія
Відсоток
Неорганічне походження нафти
Менделєєв припустив це. За його словами, нафта утворювалася під дією перегрітої пари на карбіди важких металів у часи, коли вони знаходились близько до земної поверхні. Ця теорія підтверджується лабораторним приготуванням твердих, рідких та газоподібних вуглеводнів із карбідів урану, лантану та церію, а також постійним витоком метану зсередини Землі в деяких районах.
Органічне походження нафти.
Він стверджує, що нафта надходила із залишків тварин і рослин, які розкладалися. Спочатку вони перетворювались в кероген під дією тепла та тиску, потім у смолу і, нарешті, у нафту та природний газ. .
Потім вони рухались уздовж мінеральних шарів, поки не потрапили в пористі гірські породи. Це те, що вони знаходять сьогодні. Він пропонує на користь цієї теорії, що молодня нафта наближається до вихідного органічного матеріалу з високою відносною молярною масою, підвищеним вмістом кисню, сірки та азоту та високим вмістом асфальту.
Переробка нафти
Після екстракції масло містить багато домішок, тому воно очищається перед технологічною переробкою наступними способами:
1. механічне очищення (гаряче розділення) - масло нагрівається до 70 - 100 ° С, змішується з гарячою водою, в яку переходять ці домішки. Нарешті, шар нафти та води відокремлюється відстоюванням.
2. хімічне очищення - використовується для кращого розділення олійно-водної емульсії з використанням деемульгаторів (CaCl2, сульфат натрію, спирт, сірчана кислота)
3.електрична обробка - є найефективнішою (це зневоднення та знесолення масла в електричних дегідраторах з дією змінного електричного струму), полягає у відділенні води від масляної частини під дією електричного поля при солінні води зменшується.
4. інші методи, такі як знесолення через скловата або центрифугування.
Після очищення маслу дають можливість стабілізуватися (для видалення найлегших газоподібних фракцій) і згодом переганяють. В даний час застосовується трибаштова дистиляційна трубка - вона працює в три етапи (у 1-й башні при атмосферному тиску - атмосферна вежа, у 2-й башті при зниженому тиску - вакуумна вежа і в 3-й башті вона випаровується - випарна башта). Всі труби (вежі) з'єднані з т.зв. хада.
Нафта починає нагріватися при 270 ° С і потрапляє в 1-ю атмосферну вежу, де випаровуються більш легкі фракції, які в цій вежі діляться на фракції - бензин, гас і газойль - атмосферна дистиляція. Також утворюється дистиляційний залишок - мазут, який можна використовувати безпосередньо як мазут. Однак близько мазуту все одно переганяють при зниженому тиску у 2-й башті - вакуумну дистиляцію, знижуючи при цьому температуру кипіння речовин. Отримуємо додаткові дистиляційні фракції - масляні дистиляти (легкі, середні та важкі масла), які використовуються для виробництва мастильних масел.
Залишки дистиляції від вакуумної перегонки мазуту мають характер асфальтів. Вони є високомолекулярними речовинами, колоїдно диспергованими в природі, які утворюються з нафтових смол і при нагріванні досягають пластичного стану і застигають при охолодженні. Їх використовують при асфальтуванні доріг, їх використовують як водонепроникні покриття для матеріалів, труб тощо.
Крекінг нафти - це розщеплення довгих вуглеводневих ланцюгів на коротші. (C14 H30 ––> C7 H10 + C7 H14 +.).
термічний крекінг - здійснюється нагріванням вуглеводнів у фракціях, мазут, газойль та гас розтріскуються,
каталітичний крекінг - найпоширеніший метод при температурі 500 ° С і тиску до 150 кПа характеризується підвищеною швидкістю реакції,
гідрувальний крекінг - відбувається при підвищеному тиску і в присутності водню, суть полягає в каталітичному розщепленні вищих фракцій до нижчих з вищими виходами,
каталітичний риформінг бензинів - так отримують високооктанові бензини.
Сім фракцій можна отримати з сирої нафти фракційними дистиляціями на основі різних температур кипіння:
Фракції:
1.) сирий бензин - служить рушієм для різних видів транспорту, напр. до взуття.
2.) гас - подальша обробка, заливка в лампи (гас)
3.) газойль -> гас -> дизель - паливо
4.) мастильні масла - мастильні машини, щоб вони не іржавіли
5.) Вазелін - мастило і в косметиці
6.) парафін - для свічок, поліролів
7.) асфальт - покриття доріг, тротуарів
Види олії:
Нафтова промисловість розділяє нафту за її походженням (наприклад, західнотехаський проміжний продукт, WTI чи Brent), а часто також за щільністю (легка-легка, середньо-важка та важка-важка); нафтопереробні заводи можуть також називати його "солодким", що означає, що він містить відносно мало сірки, або "кислим" (кислим), що означає, що це масло містить більше 0,5% сірки і вимагає більш вимогливої переробки, щоб відповідати сучасним стандарти.
Основними світовими видами нафти є:
- Суміш олії Brent, в тому числі 15 видів нафти з родовищ у Північному морі. Ціна цього виду нафти зазвичай продається з Європи, Африки та Близького Сходу для споживання на Заході.
- Західний Техас Проміжний (WTI), за ціною якого продається північноамериканська нафта.
- Дубай, за ціною якої продається близькосхідна нафта, призначена для Азіатсько-Тихоокеанського регіону.
- Tapis (з Малайзії), за якою ціна продає легку нафту з Далекого Сходу .
- Мінас (з Індонезії), за якою продається важка нафта з Далекого Сходу.
Всі вищезазначені види класифікуються як класичне, "звичайне" масло. Крім того, є великі родовища нетрадиційної нафти, яка складається із смоли в асфальтових пісках та керогену в асфальтових сланцях. Вони розташовані переважно в Канаді та Венесуелі. Наразі його частка становить лише 5% від загального світового видобутку завдяки високій енергоємності видобутку корисних копалин.