Mafuta ni madini. Amana za mafuta. Uzalishaji wa mafuta

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Mafuta ni mojawapo ya madini muhimu sana duniani (hydrocarbon fuel). Ni malighafi kwa ajili ya uzalishaji wa mafuta, mafuta na vifaa vingine. Kwa sifa yake ya rangi nyeusi na umuhimu mkubwa kwa uchumi wa dunia, mafuta (madini) yanaitwa dhahabu nyeusi.

Maelezo ya jumla

Dutu iliyobainishwa huundwa pamoja na hidrokaboni za gesi kwa kina fulani (hasa kutoka kilomita 1, 2 hadi 2).

Idadi ya juu zaidi ya amana za mafuta iko katika kina cha kilomita 1 hadi 3. Karibu na uso wa dunia, dutu hii huwa m alta nene, lami nusu ngumu na vifaa vingine (kwa mfano, mchanga wa lami).

Kulingana na uhalisi wa asili na muundo wa kemikali, mafuta, picha ambayo imewasilishwa katika makala, ni sawa na gesi asilia zinazoweza kuwaka, pamoja na ozocerite na lami. Wakati mwingine mafuta haya yote ya mafuta yanajumuishwa chini ya jina moja - petroli. Pia wanajulikana kwa kundi pana - caustobioliths. Ni madini ya kibiolojia yanayoweza kuwaka.

Kundi hili pia linajumuisha visukuku kama vile peat, slates, makaa meusi na kahawia,anthracite. Kulingana na uwezo wa kuyeyuka katika vinywaji vya aina ya kikaboni (kloroform, disulfidi ya kaboni, mchanganyiko wa pombe-benzene), mafuta, kama petroli zingine, na vile vile vitu ambavyo hutolewa na vimumunyisho hivi kutoka kwa peat, makaa ya mawe au bidhaa zao, hurejelewa. kama lami.

Tumia

Kwa sasa, 48% ya nishati inayotumiwa kwenye sayari inatokana na mafuta (madini). Huu ni ukweli uliothibitishwa.

Mafuta (madini) ni chanzo cha kemikali nyingi zinazotumika katika viwanda mbalimbali katika uzalishaji wa mafuta, vilainishi, nyuzinyuzi za polima, rangi, viyeyusho na vifaa vingine.

Kukua kwa matumizi ya mafuta kumesababisha bei ya juu yake na kupungua taratibu kwa rasilimali za madini. Hii inatufanya tufikirie kuhusu kuhamia vyanzo mbadala vya nishati.

Maelezo ya sifa halisi

Mafuta ni kioevu cha hudhurungi isiyokolea hadi kahawia iliyokolea (karibu nyeusi). Wakati mwingine kuna vielelezo vya kijani vya emerald. Uzito wa Masi ya mafuta ni kutoka 220 hadi 300 g / mol. Wakati mwingine parameter hii inatoka 450 hadi 470 g / mol. Fahirisi yake ya wiani imedhamiriwa katika eneo la 0.65-1.05 (hasa 0.82-0.95) g/cm³. Katika suala hili, mafuta imegawanywa katika aina kadhaa. Yaani:

• Rahisi. Msongamano chini ya 0.83 g/cm³.
• Wastani. Faharasa ya msongamano katika kesi hii iko katika eneo kutoka 0.831 hadi 0.860 g/cm³.
• Nzito. Msongamano - zaidi ya 0.860 g/cm³.

Hiidutu hii ina idadi kubwa ya vitu mbalimbali vya kikaboni. Matokeo yake, mafuta ya asili yanajulikana sio kwa kiwango chake cha kuchemsha, lakini kwa kiwango cha awali cha kiashiria hiki cha hidrokaboni za kioevu. Kimsingi ni >28 °C, na wakati mwingine ≧100 °С (ikiwa ni mafuta mazito).

Mnato wa dutu hii hutofautiana kwa upana (kutoka 1.98 hadi 265.9 mm²/s). Hii imedhamiriwa na muundo wa sehemu ya mafuta na joto lake. Joto la juu na idadi ya sehemu za mwanga, chini ya mnato wa mafuta. Hii pia ni kutokana na kuwepo kwa vitu vya aina ya resinous-asph alten. Hiyo ni, zaidi yao, ndivyo mnato wa mafuta unavyoongezeka.

Kiwango mahususi cha joto cha dutu hii ni 1.7-2.1 kJ/(kg∙K). Parameter ya joto maalum la mwako ni duni - kutoka 43.7 hadi 46.2 MJ / kg. Dielectric constant ya mafuta ni kutoka 2 hadi 2.5, na conductivity yake ya umeme ni kutoka 2∙10-10 hadi 0.3∙10−18 Ohm-1∙cm-1.

Mafuta, picha ambayo imewasilishwa katika makala, ni kioevu kinachoweza kuwaka. Inang'aa kwa joto kutoka -35 hadi +120 ° C. Inategemea muundo wake wa sehemu na maudhui ya gesi zilizoyeyushwa.

Mafuta (mafuta) katika hali ya kawaida hayayeyuki katika maji. Hata hivyo, ina uwezo wa kutengeneza emulsions imara na kioevu. Mafuta hupasuka na vitu fulani. Hii inafanywa kwa kutumia vimumunyisho vya kikaboni. Ili kutenganisha maji na chumvi kutoka kwa mafuta, vitendo fulani hufanyika. Wao ni muhimu sana katika mchakato wa kiteknolojia. Hii ni kuondoa chumvi na kupunguza maji mwilini.

Maelezo ya muundo wa kemikali

Wakati wa kufichua mada hii, vipengele vyote vya dutu inayohusika vinapaswa kuzingatiwa. Hizi ni jumla, hidrokaboni na nyimbo za msingi za mafuta. Ifuatayo, zingatia kila moja yao kwa undani zaidi.

Jumla ya kikosi

Mafuta ya asili ya asili ni mchanganyiko wa takriban vitu 1000 vya asili tofauti. Sehemu kuu ni kama ifuatavyo:

• Hidrokaboni kioevu. Ni 80-90% kwa uzani.
• Michanganyiko ya heteroatomiki hai (4-5%). Kati ya hizi, salfa, oksijeni na nitrojeni hutawala.
• Michanganyiko ya Organometallic (hasa nikeli na vanadium).
• Gesi aina ya hidrokaboni iliyoyeyushwa (C1-C4, sehemu ya kumi hadi asilimia 4).
• Maji (kutoka athari hadi 10%).
• Chumvi ya madini. Mara nyingi kloridi. 0.1-4000mg/L na zaidi.
• Suluhisho la chumvi, asidi kikaboni na uchafu wa mitambo (chembe za udongo, chokaa, mchanga).

Utungaji wa hidrokaboni

Mara nyingi mafuta huwa na mafuta ya taa (kawaida 30-35, mara chache - 40-50% ya ujazo wote) na misombo ya naphthenic (25-75%). Misombo ya kunukia iko kwa kiasi kidogo. Wanachukua 10-20%, na mara chache - 35%. Hii inathiri ubora wa mafuta. Pia, dutu inayozingatiwa inajumuisha misombo ya muundo mchanganyiko au mseto. Kwa mfano, naphtheno-aromatiki na mafuta ya taa.

Vipengee vya Heteroatomiki na maelezo ya muundo wa kimsingi wa mafuta

Pamoja na hidrokaboni, bidhaa hii ina vitu vilivyo na atomi chafu(mercaptans, di- na monosulfides, thiophanes na thiophenes, pamoja na polycyclic na kadhalika). Zinaathiri sana ubora wa mafuta.

Pia, mafuta yana viambata vyenye nitrojeni. Hizi ni hasa homologues ya indole, pyridine, quinoline, pyrrole, carbazole, porphyrites. Hujilimbikizia zaidi katika mabaki na sehemu nzito.

Muundo wa mafuta ni pamoja na vitu vilivyo na oksijeni (asidi ya naphtheni, asidi ya tar-asph altene, phenoli na vitu vingine). Kwa kawaida hupatikana katika sehemu za aina zinazochemka sana.

Kwa jumla, zaidi ya vipengele 50 vimepatikana kwenye mafuta. Pamoja na vitu vilivyotajwa, V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (kutoka kwa athari hadi 2∙10-2%) na kadhalika zipo kwenye bidhaa hii.. Maudhui ya uchafu huu na misombo katika malighafi ya amana mbalimbali hutofautiana sana. Kwa hivyo, ni sharti tu kuzungumzia wastani wa utungaji wa kemikali ya mafuta.

Je, dutu hii imeainishwa vipi kulingana na muundo wa hidrokaboni?

Kuna vigezo fulani katika mpango huu. Aina tofauti za mafuta kulingana na darasa la hidrokaboni. Wanapaswa kuwa si zaidi ya 50%. Ikiwa moja ya madarasa ya hidrokaboni ni angalau 25%, basi aina zilizochanganywa za mafuta zinajulikana - naphthene-methane, methane-naphthenic, naphthene-kunukia, kunukia-naphthenic, methane-kunukia na kunukia-methane. Zina zaidi ya 25% ya sehemu ya kwanza, na zaidi ya 50% ya sehemu ya pili.

Mafuta ghafi hayatumiki. Ili kupata bidhaa zenye thamani ya kitaalam (haswa mafuta ya gari, malighafi yasekta ya kemikali, vimumunyisho) hutengenezwa tena.

Njia za utafiti wa bidhaa

Ubora wa dutu iliyobainishwa hutathminiwa ili kuchagua kwa usahihi mipango bora zaidi ya uchakataji wake. Hii inafanywa kwa kutumia mbinu tata: kemikali, kimwili na maalum.

Sifa za jumla za mafuta - mnato, msongamano, uhakika wa kumwaga na vigezo vingine vya kimwili na kemikali, pamoja na muundo wa gesi iliyoyeyushwa na asilimia ya lami, mafuta ya taa gumu na vitu vya tar-asph altene.

Kanuni kuu ya utafiti wa hatua kwa hatua wa mafuta ni kuchanganya mbinu za utenganishaji wake katika viambajengo fulani na matokeo yake kurahisisha utungaji wa baadhi ya sehemu. Kisha huchambuliwa na mbinu mbalimbali za physicochemical. Mbinu za kawaida za kuamua muundo wa msingi wa mafuta ya sehemu ni aina mbalimbali za kunereka (kuchemsha) na urekebishaji.

Kulingana na matokeo ya uteuzi kwa nyembamba (kuchemka katika eneo la 10-20 ° С) na upana (50-100 ° С) sehemu, curve (ITC) ya alama za kweli za kuchemsha. kitu kilichotolewa kinaundwa. Kisha, uwezo wa maudhui ya vipengele vya mtu binafsi, bidhaa za mafuta ya petroli na vipengele vyake (mafuta ya mafuta ya taa-gesi, petroli, distillates ya mafuta, dizeli, pamoja na lami na mafuta ya mafuta), muundo wa hidrokaboni, pamoja na sifa nyingine za kibiashara na kimwili na kemikali. imedhamiriwa.

Uyeyushaji unafanywa kwenye kifaa cha kawaida cha kunereka. Zina vifaa vya nguzo za kunereka. Kwa kesi hiiuwezo wa kutenganisha unalingana na vipande 20-22 vya mabamba ya kinadharia.

Sehemu ambazo zilitengwa kwa sababu ya kunereka zimegawanywa katika vijenzi. Kisha, kwa kutumia mbinu mbalimbali, maudhui yao yamedhamiriwa na mali zinaanzishwa. Kulingana na njia za kuelezea muundo na sehemu za mafuta, kikundi chake, mtu binafsi, kikundi cha muundo na uchambuzi wa kimsingi hutofautishwa.

Katika uchanganuzi wa kikundi, maudhui ya naphthenic, parafini, mchanganyiko na hidrokaboni zenye kunukia hubainishwa tofauti.

Katika uchanganuzi wa kikundi-kimuundo, muundo wa hidrokaboni wa sehemu za mafuta hubainishwa kama maudhui ya wastani ya miundo ya naphthenic, kunukia na mizunguko mingine ndani yake, pamoja na minyororo ya vipengele vya parafini. Katika kesi hii, hatua moja zaidi inafanywa - hesabu ya kiasi cha hidrokaboni katika naphthenes, parafini na arenes.

Muundo wa hidrokaboni ya kibinafsi hubainishwa kwa sehemu za petroli na gesi pekee. Katika uchanganuzi wa kimsingi, muundo wa mafuta unaonyeshwa kwa kiasi (katika asilimia) ya C, O, S, H, N na kufuatilia vipengele.

Njia kuu ya kutenganisha hidrokaboni zenye kunukia kutoka kwa hidrokaboni za naphthenic na parafini na kutenganisha arifa kuwa za aina nyingi na za monocyclic ni kromatografia ya adsorption ya kioevu. Kawaida, katika kesi hii, kipengele fulani hutumika kama kifyonza - sorbent mara mbili.

Muundo wa mchanganyiko wa sehemu nyingi za mafuta ya hidrokaboni ya anuwai pana na nyembamba kwa kawaida huchambuliwa kwa kutumia mchanganyikokromatografia (katika awamu ya kioevu au gesi), adsorption na mbinu zingine za utenganisho kwa mbinu za utafiti wa spectral na wingi wa spectrometric.

Kwa kuwa kuna mwelekeo duniani wa kuongeza zaidi mchakato kama vile ukuzaji wa mafuta, uchanganuzi wake wa kina unakuwa muhimu (hasa sehemu zinazochemka sana na bidhaa zilizobaki - lami na mafuta ya mafuta).

Viwanja vikuu vya mafuta nchini Urusi

Kuna kiasi kikubwa cha amana za dutu hii kwenye eneo la Shirikisho la Urusi. Mafuta (madini) ni utajiri wa kitaifa wa Urusi. Ni moja ya bidhaa kuu za kuuza nje. Uzalishaji na usafishaji wa mafuta ni chanzo cha mapato makubwa ya kodi kwa bajeti ya Urusi.

Maendeleo ya mafuta kwa kiwango cha viwanda yalianza mwishoni mwa karne ya 19. Hivi sasa, kuna maeneo makubwa ya uzalishaji wa mafuta nchini Urusi. Wanapatikana katika mikoa mbalimbali nchini.

Jina viwanja	Tarehe ya ufunguzi	Inaweza kurejeshwa hisa	Maeneo ya uzalishaji wa mafuta
Nzuri	2013	300 mln t	Mkoa wa Astrakhan
Samotlor	1965	tani bilioni 2.7	Khanty-Mansi Autonomous Okrug
Romashkinskoe	1948	tani bilioni 2.3	Jamhuri ya Tatarstan
Priobskoe	1982g.	tani bilioni 2.7	Khanty-Mansi Autonomous Okrug
Kiarlania	1966	500 mln t	Jamhuri ya Bashkortostan
Lyantorskoe	1965	tani bilioni 2	Khanty-Mansi Autonomous Okrug
Vankorskoe	1988	490 mln t	Krasnoyarsk Territory
Fedorovskoe	1971	tani bilioni 1.5	Khanty-Mansi Autonomous Okrug
Kirusi	1968	410 mln t	Yamalo-Nenets Autonomous Okrug
Mammoth	1965	tani bilioni 1	Khanty-Mansi Autonomous Okrug
Tuymazinskoe	1937	300 mln t	Jamhuri ya Bashkortostan

Mafuta ya Shale ya Marekani

Mabadiliko makubwa yamefanyika katika soko la mafuta ya hidrokaboni katika miaka ya hivi majuzi. Ugunduzi wa gesi ya shale na maendeleo ya teknolojia ya uchimbaji wake kwa muda mfupi ulifanya Marekani kuwa moja ya wazalishaji wakuu wa dutu hii. Jambo hili limeelezewa na wataalamu kama "mapinduzi ya shale". Kwa sasa, ulimwengu uko kwenye hatihati ya tukio kubwa sawa. Tunazungumza juu ya maendeleo ya wingi wa amana za shale za mafuta. Ikiwa wataalam wa awali walitabiri mwisho wa karibu wa enzi ya mafuta, sasa inaweza kudumu kwa muda usiojulikana. Kwa hivyo, mazungumzo kuhusu nishati mbadala inakuwa haina umuhimu.

Hata hivyo, taarifa kuhusu uchumimasuala ya maendeleo ya amana ya mafuta shale ni utata sana. Kulingana na uchapishaji "Hata hivyo", mafuta ya shale yanayozalishwa nchini Marekani (Texas) yanagharimu takriban $15 kwa pipa. Wakati huo huo, inaonekana kuwa ya kweli kabisa kupunguza zaidi gharama ya mchakato kwa nusu.

Kinara wa ulimwengu katika uzalishaji wa mafuta ya "classic" - Saudi Arabia - ana matarajio mazuri katika tasnia ya shale: gharama ya pipa hapa ni dola 7 pekee. Urusi inapoteza katika suala hili. Nchini Urusi, pipa 1 la mafuta ya shale litagharimu takriban $20.

Kulingana na uchapishaji uliotajwa hapo juu, mafuta ya shale yanaweza kuzalishwa katika maeneo yote ya dunia. Kila nchi ina akiba yake kubwa. Hata hivyo, kutegemewa kwa taarifa iliyotolewa kunatia shaka, kwa kuwa hakuna taarifa kuhusu gharama mahususi za uzalishaji wa mafuta ya shale.

Mchambuzi G. Birg anatoa data kinyume. Kulingana naye, gharama ya pipa la mafuta ya shale ni $70-90.

Kulingana na mchambuzi wa Benki Kuu ya Moscow D. Borisov, gharama ya uzalishaji wa mafuta katika Ghuba ya Mexico na Guinea inafikia $80. Hii ni takriban sawa na bei ya sasa ya soko.

G. Birg pia anadai kuwa amana za mafuta (shale) zinasambazwa kwa usawa katika sayari nzima. Zaidi ya theluthi mbili ya jumla ya kiasi imejilimbikizia Marekani. Urusi inachukua asilimia 7 pekee.

Kwa utengenezaji wa bidhaa husika, kiasi kikubwa cha mawe kinapaswa kuchakatwa. Uendeshaji wa mchakato kama uchimbaji wa mafuta ya shale unafanywa na njia ya shimo wazi. Hii inadhuru sana asili.

Kulingana na Birg, uchangamano wa mchakato kama vile uchimbaji wa mafuta ya shale hurekebishwa na wingi wa dutu hii Duniani.

Tukichukulia kuwa teknolojia ya uzalishaji wa mafuta ya shale inafikia kiwango cha kutosha, basi bei ya mafuta duniani inaweza kuporomoka. Lakini kufikia sasa, hakuna mabadiliko ya kimsingi katika eneo hili ambayo yamezingatiwa.

Kwa teknolojia zilizopo, uzalishaji wa mafuta ya shale unaweza kuwa wa faida katika hali fulani - tu wakati bei ya mafuta ni $150 kwa pipa na zaidi.

Urusi, kulingana na Birg, yale yanayoitwa mapinduzi ya shale hayataumiza. Ukweli ni kwamba matukio yote mawili yana manufaa kwa nchi hii. Siri ni rahisi: bei ya juu ya mafuta huleta faida kubwa, na mafanikio katika uzalishaji wa shale yataongeza mauzo ya nje kupitia maendeleo ya maeneo husika.

D. Borisov hana matumaini sana katika suala hili. Maendeleo ya uzalishaji wa mafuta ya shale, kwa maoni yake, yanaahidi kuanguka kwa bei kwenye soko la mafuta na kushuka kwa kasi kwa mapato ya mauzo ya nje ya Urusi. Kweli, kwa muda mfupi, hii haipaswi kuogopwa, kwa kuwa maendeleo ya shale bado ni tatizo.

Hitimisho

Rasilimali za madini - mafuta, gesi na dutu zinazofanana - ni mali ya kila jimbo ambako huchimbwa. Unaweza kuthibitisha hili kwa kusoma makala iliyotolewa hapo juu.