Нефть і продукти її переработки

Нафта — рідке топливо.

Хто ж нафту? Теплотехнік відповість, що це чудовий, висококалорійне паливо. Але хімік заперечить: немає! Нафта — це складна суміш рідких вуглеводнів, у яких растворены газоподібні та інші речовини. І аби перелічити всі корми, отримані з нафти, потрібно витратити кілька аркушів, бо їх кілька тысяч.

Ще Д.І. Менделєєв зауважив, що топити піч нафтою однаково, що топити її ассигнациями.

Нафта (від перс. neft) — пальна масляниста рідина зі специфічним запахом, поширене у осадової оболонці Землі та що є найважливішим корисним ископаемым.

Перебування в природе.

Поклади нафти перебувають у надрах Землі різній глибині, де нафту заповнює вільне простір між деякими породами. Якщо вона перебуває під тиском газів, то піднімається по свердловині на поверхню Земли.

Розвідка нефти.

Мета нефтеразведки — виявлення, геолого-економічна оцінка та підготовка до розробки покладів нафти. Нефтеразведка проводиться за допомогою геологічних, геофізичних, геохімічних і бурових робіт у раціональному поєднанні і последовательности.

У першій стадії пошукового етапи у басейнах з не встановленої нефтегазоносностью або вивчення слабко досліджених тектонічних зон чи нижніх структурних поверхів в басейнах із порушенням установленої нефтегазоносностью проводяться регіональні роботи. І тому здійснюються аэромагнитная, геологічна і гравіметрична зйомки, геохімічні дослідження вод і порід, профільне те що території електроі сейсморазведкой, буріння опорних і параметричних свердловин. Через війну встановлюються райони для подальших пошукових работ.

У другий стадії виготовляється понад детальне вивчення нафтогазоносних зон шляхом детальної гравиразведки, структурно-геологической зйомки, електро і сейсморозвідки, структурного буріння. Виробляється порівняння знімків масштабів 1:100.000 — 1:25.000. уточнюється оцінка прогнозів нафтогазоносності, а структур з доведеною нефтегазоносностью, підраховуються перспективні запасы.

На третьої стадії виробляється буріння пошукових свердловин за метою відкриттів родовищ. Перші пошукові свердловини бурятся на максимальну глибину. Зазвичай першим разведуется верхній поверх, та був глибші. У результаті дається попередня оцінка запасов.

Розвідувальний етап — завершальний в геологоразведочном процесі. Основна мета — підготовка до розробки. У процесі розвідки мали бути зацікавленими оконтурены поклади, визначено литологический склад, потужність, нефтегазонасыщенность. По завершення розвідувальних робіт підраховуються запаси й даються рекомендації про введення родовища у розробку. Ефективність пошуку залежить від коефіцієнта відкриттів родовищ — ставленням числа продуктивних площ до загальної кількості разбуренных пошукових бурінням площадей.

Видобуток нефти.

Майже вся видобута у світі нафту, витягається у вигляді бурових свердловин, закріплених сталевими трубами високого тиску. Для підйому нафти і супутніх їй газу й води на поверхню свердловина має герметичну систему підйомних труб, механізмів і арматури, розраховану на роботи з давлениями, сумірними з шаровими. Видобутку нафти з допомогою свердловин передували примітивні способи: збір в поверхні водойм, обробка піщанику чи вапняку, просоченого нафтою, у вигляді колодцев.

Збір нафти із поверхні водойм — це, очевидно, перший за часом появи спосіб видобутку, який до нашої ери застосовувався у Мідії, Вавилонії і Сирії. Збір нафти на Росії, із поверхні річки Ухти розпочато Ф. С. Прядуновым в 1745 р. У 1858 на півострові Челекен нафту збирали калабанях, по яким вода падала з озера. У канаві робили загату з дощок з проходом води у нижній частині: нафту накопичувалася на поверхности.

Розробка піщанику чи вапняку, просоченого нафтою, і вилучення потім із нього нафти, вперше описані італійським ученим Ф. Аріосто в 15 столітті. Неподалік Модени Італії такі нефтесодержащие грунти подрібнювалися і підігрівалися в казанах. Потім нафту вичавлювали в мішках з допомогою преса. У 1833 -1845 рр. нафту добували з піску березі Азовського моря. Пісок поміщали в ями з похилим дном і поливали водою. Вимиту з піску нафту збирали із поверхні води пучками травы.

Видобуток нафти з криниць здійснювалася в Киссии, древньої області між Ассирією і Мідією в розмірі 5 столітті до нашої ери з допомогою коромисла, до якому прив’язувалося шкіряне відро. Докладний опис криничній видобутку нафти на Баку дав німецький натураліст Еге. Кемпфер. Глибина криниць досягала 27 м, її стінку обкладалися каменем чи укріплювалися деревом.

Видобуток нафти у вигляді свердловин початку широко застосовуватися з 60-х р. 19 століття. Спочатку поруч із відкритими фонтанами і збиранням нафти на вириті поруч із свердловинами земляні комори видобування нафти здійснювалася і з допомогою циліндричних відер з клапаном в днище. З механізованих способів експлуатації вперше у 1865 США впровадили глубоконасосная експлуатація, що у 1874 р застосували на нафтопромислах у країні, в 1876 в Баку. У 1886 р В. Г. Шухов запропонував компресорну видобуток нафти, яка випробували в Баку в 1897 г. Більше досконалий спосіб підйому нафти з свердловини — газлифт — запропонував в 1914 р М. М. Тихвинский.

Процес видобутку нафти, починаючи з припливу її за пласту до вибоям свердловин і по зовнішньої перекачування товарної нафти з промислу, можна розділити умовно на 3 этапа.

[pic] Рух нафти пласту до свердловин завдяки штучно створюваної різниці тисків в пласті і вибоях скважин.

[pic] Рух нафти від вибоїв свердловин до їх усть лежить на поверхні - експлуатація нафтових скважин.

[pic] Збір нафти й що її газу й води лежить на поверхні, їх поділ, видалення мінеральних солей з нафти, обробка пластовою води, збір попутного нафтового газу. Під розробкою нафтового родовища розуміється здійснення процесу переміщення рідин і є в пластах до експлуатаційним свердловин. Управління процесом руху рідин і є досягається розміщенням на родовищі нафтових, нагнітальних і контрольних свердловин, кількістю і порядком введення їх у дію, режимом роботи свердловин і балансом пластовій енергії. Прийнята для конкретної поклади система розробки визначає техніко-економічні показники. Перед забуриванием поклади проводять проектування системи розробки. З даних розвідування й пробної експлуатації встановлюють умови, за яких протікати експлуатація: її геологічне будова, коллекторские властивості порід (пористість, проникність, ступінь неоднорідності), фізичні властивості рідин в пласті (в'язкість, щільність), насиченість порід нафти водою і газом, пластові тиску. Базуючись цих даних, виробляють економічну оцінку системи, і вибирають оптимальную.

При глибокому залягання пластів підвищення нафтовіддачі у низці випадків успішно застосовується нагнітання в пласт газу з великим давлением.

Вилучення нафти з свердловин виробляється або з допомогою природного фонтанирования під впливом пластовій енергії, або шляхом застосування однієї з кількох механізованих способів підвищення рідини. Зазвичай, у стадії розробки діє фонтанная видобуток, а, по мері ослаблення фонтанирования свердловину переводять на механізований спосіб: газліфтний чи эрлифтный, глубинонасосный (з допомогою штангових, гидропоршневых і гвинтових насосов).

Газліфтний спосіб вносить суттєві доповнення у звичайну технологічну схему промислу, бо за ньому необхідна газлифтная компресорна станція з газораспределителем і газосборными трубопроводами.

Нафтовим промислом називається технологічний комплекс, що з свердловин, трубопроводів, й установки різного призначення, з допомогою яких родовищі здійснюють вилучення нафти у надрах Земли.

На родовищах, розроблюваних з допомогою штучного заводнения, споруджують систему водопостачання з насосними станціями. Воду беруть з природних водойм з допомогою водозабірних сооружений.

У процесі видобування нафти важливе його місце займає внутрипромысловый транспорт продукції свердловин, здійснюваний трубопроводами. Застосовуються 2 системи внутрипромыслового транспорту: напірні і самотечные. При напірних системах досить власного тиску гирло свердловин. При самотечных рух відбувається поза рахунок перевищення позначки гирла свердловини над позначкою групового збірного пункта.

Під час розробки нафтових родовищ, присвячених до континентальним шельфам, створюються морські нефтепромыслы.

Фізичні властивості нефти.

Найголовнішим властивістю нафти, котрі принесли їм б світової слави виняткових енергоносіїв, був частиною їхнього здатність виділяти при згорянні значне кількість теплоти. Нафта та її похідні мають найвищої серед усіх видів палив теплотою згоряння. Теплота згоряння нафти — 41 МДж/кг, бензину — 42 МДж/кг. Важливими показниками для нафти є температура кипіння, яка від будівлі входять до складу нафти вуглеводнів і коштує від 50 до 550 °C.

Нафта, як і кожна рідина, при певної температурі закипає і перетворюється на газоподібне стан. Різні компоненти нафти переходить до газоподібне стан при різної температурі. Так, температура кипіння метану -161,5°С, етана -88°С, бутану 0,5 °С, пентана 36,1°С. Легкі нафти киплять при 50−100°С, важкі - за нормальної температури більш 100 °C.

Різниця температур кипіння вуглеводнів використовується потреби ділити нафти температурні фракції. При нагріванні нафти до 180−200°С википають вуглеводні бензинової фракції, при 200−250°С — лигроиновой, при 250−315°С — керосиново-газойлевой і за 315−350°С — олійною. Залишок представлений гудроном. До складу бензинової і лигроиновой фракцій входять вуглеводні, містять 6−10 атомів вуглецю. Гасова фракція складається з вуглеводнів з [pic], газойлевая — [pic] і т.д.

Важливим є властивість нафти розчиняти углеводородные гази. У 1 м³ нафти може розчинитися до 400 м³ горючих газів. Важливе значення має з’ясування умов розчинення нафти і природних газів у воді. Нафтові вуглеводні розчиняються у питній воді дуже мала. Нафти різняться по щільності. Щільність нафти, вимірюваною при 20° С, віднесеної до щільності води, вимірюваною при 4 °C, називається відносної. Нафти відносною щільністю 0,85 називаються легкими, відносною щільністю від 0,85 до 0,90 — середніми, і з відносної щільністю понад 0,90 — важкими. У важких нефтях зберігають у основному циклічні вуглеводні. Колір нафти залежить від неї щільності: світлі нафти мають меншою щільністю, ніж темні. І чим більше коштів у нафти смол і асфальтенов, тим більша її щільність. При видобутку нафти важливо знати її в’язкість. Розрізняють динамічну і кінематичну в’язкість. Динамічної в’язкістю називається внутрішнє опір окремих частинок рідини руху загального потоку. У легких нафт в’язкість менше, ніж в важких. При видобутку й подальшої транспортуванні важкі нафти підігрівають. Кинематической в’язкістю називається ставлення динамічної в’язкості до щільності середовища. Велике значення має тут знання поверхового натягу нафти. При зіткненні нафти та води з-поміж них виникає поверхню типу пружною мембрани. Капілярні явища використовуються при видобутку нафти. Сили взаємодії води з гірської породою більше, ніж в нафти. Тому вода здатна витіснити нафту з дрібних тріщин до більших. Для збільшення нафтовіддачі пластів використовуються спеціальні поверхнево-активні речовини (ПАР). Нафти мають неоднакові оптичні властивості. Під впливом ультрафіолетового проміння нафту здатна світитися. У цьому легкі нафти світяться блакитним світлом, важкі - бурим і желто-бурым. Це використовується у пошуку нафти. Нафта є діелектриком і має високе удільне опір. У цьому засновані электрометрические методи встановлення розрізі, розкритому бурової свердловиною, нафтоносних пластов.

Хімічні елементи і з'єднання в нефти.

Нафти складаються головним чином із вуглецю — 79,5 — 87,5% і водню — 11,0 — 14,5% від безлічі нафти. Крім лідерів не в нафті присутні ще три елемента — сірка, кисень і азот. Їх загальна кількість зазвичай становить 0,5 — 8%. У незначних концентраціях не в нафті зустрічаються елементи: ванадій, нікель, залізо, алюміній, мідь, магній, барій, стронцій, марганець, хром, кобальт, молібден, бір, миш’як, калій та інших. Їх загальний вміст не перевищує 0,02 — 0,03% від безлічі нафти. Зазначені елементи утворюють органічні та неорганічні сполуки, у тому числі складаються нафти. Кисень і азот перебувають не в нафті лише у пов’язаному стані. Сірка може зустрічатися у вільному змозі або входити до складу сероводорода.

Продукти, отримані з нафти, їх применение.

З нафти виділяють різноманітні продукти, мають велике практичне значення. Спочатку від нього відокремлюють розчинені вуглеводні (переважно метан). Після отгонки летючих вуглеводнів нафту нагрівають. Першими переходить до газоподібне стан і отгоняются вуглеводні з гаком числом атомів вуглецю в молекулі, мають щодо низьку температуру кипіння. З підвищенням температури суміші перегоняются вуглеводні з вищої температурою кипіння. Таким чином взяток окремі суміші (фракції) нафти. Найчастіше за такої перегонці отримують три основні фракції, які потім піддаються подальшому поділу. Основні фракції нафти следующие:

1. Фракція, встановлена від 400 до 2000 З, — газолінова фракція бензинов.

— містить вуглеводні від С5Н12 до С11Н24. При подальшої перегонці виділеної фракції отримують: газолин (від 400 до 700 З), бензин (от.

700 до 1200 З) — авіаційний, автомобільний і т.д.

2. Лигроиновая фракція, встановлена не більше від 1500 до 2500 З, містить вуглеводні від С8Н18 до С14Н30. Нафта застосовується як пальне для тракторов.

3. Гасова фракція включає вуглеводні від С12Н26 до С18Н38 з температурою кипіння від 1800 до 3000С. гас після очищення використовують у якій як пальне для тракторів, реактивних літаків і ракет.

4. Газойль (вище 2750 З) — дизельне топливо.

5. Мазут — залишок від перегонки. Містить вуглеводні з великою кількістю атомів вуглецю (до багатьох десятків) в молекулі. Мазут також поділяють на фракції: a) Соляровые олії - дизельне паливо, b) Мастильні олії (авиатракторные, авіаційні, індустріальні та інших.), з) Вазелін (основа для косметичні засоби та якості ліків). І др.

З деяких сортів нафти отримують парафін (для сірників, свічок та інших.). Після отгонки залишається гудрон. Його широко застосовують у дорожньому строительстве.

Застосування нефти.

Список використовуваної литературы;

1) Судно М. М. Нафта і горючі гази в світі. — М. Надра, 1984. 2) Хімія. Шкільний ілюстрований довідник. — М.: Росмэн, 1995. 3) «Книжка для читання по хімії (частина друга)» Автори: До. Я. Парменов, Л. М. Сморгонский, Л. А. Цветков.

| Нафта — рідке паливо. |Ст.1 | | Перебування у природі. |Ст.1 | | Розвідка нафти. |Ст.1 | | Видобуток нафти. |Ст.2 | | Фізичні властивості нафти. |Ст.4 | | Хімічні елементи і з'єднання не в нафті. |Ст.5 | | Продукти отримання з нафти, їх застосування |Ст.5 | | Таблиця «Застосування нафти» |Ст.7 |.

Реферат на тему:

Учень 11-А класса.

СОШ № 12.

Тарасов Вадим.

— Євпаторія — 2002 р. ;

———————————;

Парфюмер.

Спирты.

Лигроин.

Мастика.

Оргстекло.

Вазелин.

Парафин.

Пластмассы.

Автолы.

Медикаменты.

Трансформаторное масло.

Синт. каучук НЕФТЬ.

Ацетилен.

Мастильні масла.

Полиэтилен.

Масні кислоти (мыло).

Етил. спирт.

Газ.

Этилен.

Легкі дистилляты.

Дизельне топливо.

Моторне топливо.

Бензин.

Лаки.

Ароматичні УВ.

Газолин.

Керосин.

Бензол.

Соляровитті масло.

Нафталин.

Толуол.

Мазут.

Битум.

Асфальт.

Анилин.