Славнефть
- 1 year ago
- 0
- 0
Нефть (из тур. neft , от перс. نفت , naft ) — природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом , состоящая в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений — также нефть всегда содержит в качестве примеси небольшое количество воды и неорганических веществ, наиболее нежелательны из них соединения серы , галогенов и ванадия . Является ископаемым топливом ( каустобиолитом ). На протяжении XX века и в XXI веке нефть является одним из важнейших полезных ископаемых .
Цвет нефти обычно чисто-чёрный [ источник? ] . Иногда варьирует в буро-коричневых тонах (от грязно-жёлтого до тёмно-коричневого, почти чёрного), изредка встречается нефть, окрашенная в светлый жёлто-зелёный цвет, и даже бесцветная, а также насыщенно-зелёная нефть . Имеет специфический запах, также варьирующий от лёгкого приятного до тяжёлого и очень неприятного. Цвет и запах нефти в значительной степени обусловлены присутствием компонентов, содержащих азот , серу и кислород и концентрируются в смазочном масле и нефтяном остатке. Большинство углеводородов нефти (кроме ароматических ) в чистом виде лишено запаха и цвета .
По химическому составу и происхождению нефть близка к природным горючим газам и озокериту . Эти ископаемые объединяют под общим названием . Петролиты относят к ещё более обширной группе так называемых каустобиолитов — горючих ископаемых субстанций биогенного происхождения, которые включают также другие ископаемые топлива ( торф , бурый и каменный уголь , антрацит , сланцы ).
Подавляющая часть месторождений нефти приурочена к осадочным породам . Нефть обнаруживается вместе с газообразными углеводородами на глубинах от десятков метров до 5—6 км. Однако на глубинах свыше 4,5—5 км преобладают газовые и газоконденсатные залежи с незначительным количеством лёгких фракций. Максимальное число залежей нефти располагается на глубине 1—3 км. На малых глубинах и при естественных выходах на земную поверхность нефть преобразуется в густую мальту , полутвёрдый а сфальт и другие образования — например, битуминозные пески и битумы .
В мире потребляется приблизительно 100 млн баррелей (15 900 000 000 литров) нефти в сутки .
Слово petroleum , обозначающее нефть в английском и некоторых других языках, образовано сложением двух слов: др.-греч. πέτρα — камень и лат. oleum — масло , то есть буквально «каменное масло».
Во времена химика и минералога В. М. Севергина (1765—1826) в России нефть называли «горное масло» , затем — «каменное масло» .
Русское слово «нефть», вероятнее всего, было заимствовано из тур. neft «нефть», куда оно попало из перс. نفت (naft) «нефть». Существует альтернативная семитская версия .
В немецком языке нефть — нем. Erdöl , что буквально означает «земляное масло», венг. kőolaj — «каменное масло», яп. 石油 (сэкию) — «каменное масло», фин. vuoriöljy — «горное масло».
Нефть известна человечеству с древнейших времён, что иллюстрируется следующими данными:
Дата | Регион мира | Как использовалась | Доказательство использования |
---|---|---|---|
6000—4000 лет до н. э. | Берега Евфрата | Нефть и её образования использовались в качестве вяжущего материала в строительстве. Именно их — асфальт и битум — применяли при строительстве стен Вавилона . | Подтверждено раскопками, установившими существование нефтяных промыслов . |
2600 лет до н. э. | Цивилизация долины Инда | Использовалась в качестве вяжущего материала в строительстве. | В развалинах древнеиндийского города Мохенджо-Даро был обнаружен огромный бассейн, построенный 5 тысяч лет назад, дно и стены которого были покрыты слоем асфальта (продуктом окисления нефти) . |
6 век до н. э. | Вавилон | Вавилонский царь Навуходоносор II топил нефтью гигантскую печь , и в ней, согласно библейским сказаниям, описанным в Ветхом Завете , попытался сжечь трёх еврейских юношей , что ему не удалось. | По свидетельству Геродота , нефть широко использовалась при создании стен и башен Вавилона. Он же описывает древний способ добычи нефти из «известного колодца», расположенного недалеко от Ардерикки — селения у Евфрата, где располагалось имение персидского царя Дария . |
4 тыс. до н. э. | Древний Египет | Использовалась для бальзамирования умерших . | |
3 тыс. до н. э. | Древняя Греция | В качестве зажигательной смеси, топлива. | Упоминания об использовании нефти есть у Плутарха и Диоскорида . Использовалась как топливо морского маяка греческой колонии Танаиса (найдены амфоры с остатками нефти). |
В средние века интерес к нефти, в основном, основывался на её способности гореть. Сохранились сведения о «горючей воде — густе», привезённой из Ухты в Москву при Борисе Годунове .
До 18 века нефть преимущественно использовалась в натуральном, то есть не переработанном и неочищенном виде. Отдельные сведения о дистилляции нефти начинаются с X века н. э., однако широкого применения продукты дистилляции не находили . В 1733 году российский военврач Иоганн Лерхе, посетив бакинские нефтепромыслы, записал наблюдения о перегонке нефти:
Нефть не скоро начинает гореть, она тёмно-бурого цвета, и когда её перегоняют, то делается светло-жёлтою. Белая нефть несколько мутна, но по перегонке так светла делается, как спирт, и сия загорается весьма скоро.
В 1746 году рудознатец Ф. С. Прядунов поставил нефтеперегонный завод на реке Ухте на естественном источнике нефти. Однако удалённость от цивилизации затруднила работу завода, который не смог обеспечить прибыльность и четверть века спустя был заброшен . В 1823 году крепостные крестьяне братья Дубинины построили нефтеперегонный куб на Северном Кавказе, в городе Моздок . Это предприятие проработало более 20 лет, поставляя несколько сот пудов продуктов перегонки нефти в год для аптечных и осветительных целей . В 1857 Василий Кокорев в Сураханах близ Баку построил нефтеперегонный завод начальной мощностью 100 тыс. пудов керосина в год . С этого момента начинается бурное развитие керосинового промысла, потянувшее за собой нефтедобычу. К концу 19 века в России производили уже около 100 млн пудов керосина в год.
Преимущественное использование переработанной нефти началось только во 2-й половине 19 века, чему способствовал возникший в это время новый способ добычи нефти с помощью буровых скважин вместо колодцев. Первая в мире добыча нефти из буровой скважины состоялась в 1846 году на Биби-Эйбатском месторождении вблизи Баку .
Нефтеобразование | |
---|---|
Происхождение нефти: | |
Абиогенное происхождение нефти | |
Биогенное происхождение нефти |
Нефтеобразование — стадийный, длительный процесс образования нефти из органического вещества осадочных пород (остатков древних живых организмов), согласно доминирующей биогенной (органической) теории происхождения нефти. Данный процесс занимает десятки и сотни миллионов лет .
В XX веке определённую популярность имела гипотеза абиогенного происхождения нефти из неорганического вещества на больших глубинах в условиях колоссальных давлений и высоких температур, однако подавляющее большинство доказательств свидетельствует в пользу биогенной теории . Абиогенные гипотезы не позволяли делать эффективных прогнозов для открытия новых месторождений .
Заключающие нефть породы обладают сравнительно высокой пористостью и достаточной для её извлечения проницаемостью. Породы, допускающие свободное перемещение и накопление в них жидкостей и газов, называются коллекторами. Пористость коллекторов зависит от степени отсортированности зёрен, их формы и укладки, а также и от наличия цемента. Проницаемость определяется размером пор и их сообщаемостью . Главнейшими коллекторами нефти являются пески, песчаники, конгломераты, доломиты , известняки и другие хорошо проницаемые горные породы , заключённые среди таких слабопроницаемых пород, как глины или гипсы . При благоприятных условиях коллекторами могут быть трещиноватые метаморфические и изверженные породы, находящиеся в соседстве с осадочными нефтеносными породами.
Со 2-й половины XIX в. геологи полагали, что нефтяные залежи приурочиваются почти исключительно к антиклинальным складкам, но в 1911 И. М. Губкиным был открыт в Майкопском районе новый тип залежи, приуроченной к аллювиальным пескам и получившей название «рукавообразной». Спустя более 10 лет подобные залежи были обнаружены в США. Дальнейшее развитие разведочных работ в СССР и США завершилось открытием залежей, связанных с соляными куполами, приподнимающими, а иногда и протыкающими осадочные толщи. Изучение нефтяных месторождений показало, что образование нефтяных залежей обусловлено различными структурными формами изгибов пластов, стратиграфическими соотношениями свит и литологическими особенностями пород. Предложено несколько классификаций месторождений и залежей нефти как в России, так и за рубежом. Нефтяные месторождения различаются друг от друга по типу структурных форм и условиям их образования.
Нефть — жидкость от светло-коричневого (почти бесцветная) до тёмно-бурого (почти чёрного) цвета (хотя бывают образцы даже изумрудно-зелёной нефти). Цвет обусловлен содержанием веществ: в зеленой обычно много серы; в коричневой и черной — асфальтенов, смол; желтая, оранжевая и прозрачная содержат легкие фракции попутных нефтяных газов и газоконденсата, которые выкипают при температуре ниже 100 градусов по Цельсию. Нефть и некоторые ее фракции обладают оптическим эффектом флуоресценции: меняют цвет при появлении ультрафиолетового излучения, например солнечного света. Явление связывают с присутствием многоядерных ароматических углеводородов в составе нефти. Редчайшая «синяя» нефть встречается на некоторых месторождениях неподалеку от Баку [ источник? ] .
Средняя молекулярная масса 220—400 г/моль (редко 450—470). Плотность 0,65—1,05 (обычно 0,82—0,95) г/см³; нефть, плотность которой ниже 0,83, называется лёгкой , 0,831—0,860 — средней , выше 0,860 — тяжёлой .
Плотность нефти, как и других углеводородов, сильно зависит от температуры и давления . Она содержит большое число разных органических веществ и поэтому характеризуется не температурой кипения, а температурой начала кипения жидких углеводородов (обычно >28 °C, реже ≥100 °C в случае тяжёлой не́фти) и фракционным составом — выходом отдельных фракций, перегоняющихся сначала при атмосферном давлении, а затем под вакуумом в определённых температурных пределах, как правило до 450—500 °C (выкипает ~ 80 % объёма пробы), реже 560—580 °C (90—95 %). Температура кристаллизации от −60 до +30 °C; зависит преимущественно от содержания в нефти парафина (чем его больше, тем температура кристаллизации выше) и лёгких фракций (чем их больше, тем эта температура ниже). Вязкость изменяется в широких пределах (от 1,98 до 265,90 мм²/с для различной нефти, добываемой в России ), определяется фракционным составом нефти и её температурой (чем она выше и больше количество лёгких фракций, тем ниже вязкость), а также содержанием смолисто- асфальтеновых веществ (чем их больше, тем вязкость выше). Удельная теплоёмкость 1,7—2,1 кДж/(кг∙К); удельная теплота сгорания (низшая) 43,7—46,2 МДж/кг; диэлектрическая проницаемость 2,0—2,5; электрическая проводимость [удельная] от 2∙10 −10 до 0,3∙10 −18 Ом −1 ∙см −1 .
Нефть — легковоспламеняющаяся жидкость; температура вспышки от −35 до +121 °C (зависит от фракционного состава и содержания в ней растворённых газов). Нефть растворима в органических растворителях, в обычных условиях нерастворима в воде, но может образовывать с ней стойкие эмульсии . В технологии для отделения от нефти воды и растворённой в ней соли проводят обезвоживание и обессоливание .
С точки зрения коллоидной химии нефть представляет собой многокомпонентную коллоидную систему , то есть жидкость, в которой взвешены мицеллы — полутвёрдые сгустки высокомолекулярных смол, асфальтенов и карбенов , не растворимых в жидких углеводородах при обычных температурах — а также зачастую углистые (состоящие из карбенов и ) и минеральные частицы и вода .
В состав нефти входит около тысячи веществ, из которых большая часть — жидкие углеводороды (более 500 веществ, обычно составляющих 80—90 % массы нефти) и органические соединения, включающие в себя другие элементы (4—5 %), в основном серу (около 250 веществ), азот (более 30 веществ) и кислород (около 85 веществ), а также металлоорганические соединения (главным образом ванадиевые и никелевые), растворённые углеводородные газы (C 1 -C 4 , от десятых долей до 4 %), вода (от следов до 10 %), минеральные соли (главным образом хлориды, 0,1—4000 мг/л и более), растворы солей органических кислот и механические примеси .
В основном в нефти представлены парафиновые (обычно 30—35, реже 40—50 % по объёму) и нафтеновые (25—75 %) соединения. В меньшей степени — соединения ароматического ряда (10—20, реже 35 %) и смешанного, или гибридного строения (например, парафино-нафтеновые, нафтено-ароматические).
Наряду с углеводородами в состав нефти входят вещества, содержащие примесные атомы. Серосодержащие — H 2 S , меркаптаны , моно- и дисульфиды, тиофены и тиофаны , а также полициклические и т. п. (70—90 % концентрируется в остаточных продуктах — мазуте и гудроне ); азотсодержащие — преимущественно гомологи пиридина , хинолина , индола , карбазола , пиррола , а также порфирины (большей частью концентрируется в тяжёлых фракциях и остатках); кислородсодержащие — нафтеновые кислоты, фенолы , смолисто-асфальтеновые и др. вещества (сосредоточены обычно в высококипящих фракциях). Элементный состав (%): 82-87 C; 11-14,5 Н; 0,01-6 S (редко до 8); 0,001-1,8 N; 0,005—0,35 O (редко до 1,2) и др. Всего в нефти обнаружено более 50 элементов. Так, наряду с упомянутыми, в нефти присутствуют V (10 −5 — 10 −2 %), Ni (10 −4 −10 −3 %), Cl (от следов до 2⋅10 −2 %) и т. д. Содержание указанных соединений и примесей в сырье разных месторождений колеблется в широких пределах, поэтому говорить о среднем химическом составе нефти можно только условно.
Месторождение | Плотность, г/см³ | С | Н | S | N | O | Зола |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Ухтинское (РФ) | 0,897 | 85,30 | 12,46 | 0,88 | 0,14 | - | 0,01 |
Грозненское (РФ) | 0,850 | 85,95 | 13,00 | 0,14 | 0,07 | 0,74 | 0,10 |
Сураханское ( Азербайджан ) | 0,793 | 85,34 | 14,14 | 0,03 | - | 0,49 | - |
Калифорнийское ( США ) | 0,912 | 84,00 | 12,70 | 0,40 | 1,70 | 1,20 | - |
По способности растворяться в органических жидкостях, в том числе в:
нефть, как и:
учёными [ какими? ] принято относить к группе битумов.
Часто нефтяная залежь занимает лишь часть коллектора, и поэтому, в зависимости от характера пористости и степени цементации породы (гетерогенности залежи), обнаруживается различная степень насыщенности нефтью отдельных её участков в пределах самой залежи. Иногда этой причиной обусловливается наличие непродуктивных участков залежи. Обычно нефть в залежи сопровождается водой, которая ограничивает залежь вниз по падению слоёв либо по всей её подошве. Кроме того, в каждой залежи нефти вместе с ней находится т. н. плёночная, или остаточная вода, обволакивающая частицы пород (песков) и стенки пор. В случае выклинивания пород коллектора или обрезания его сбросами, сдвигами и т. п. дизъюнктивными нарушениями залежь может либо целиком, либо частично ограничиваться слабопроницаемыми породами. В верхних частях нефтяной залежи иногда сосредоточивается газ (т. н. «газовая шапка»). Дебит скважин, помимо физических свойств коллектора, его мощности и насыщения, определяется давлением растворённого в нефти газа и краевых вод. При добыче нефти скважинами не удаётся целиком извлечь всю нефть из залежи, значительное количество её остаётся в недрах земной коры (см. Нефтеотдача и Нефтедобыча ). Для более полного извлечения нефти применяются специальные приёмы, из которых большое значение имеет метод заводнения (законтурного, внутриконтурного, очагового).
Класс углеводородов, по которому нефти даётся наименование, должны присутствовать в количестве более 50 %. Если присутствуют углеводороды также и других классов и один из классов составляет не менее 25 %, выделяют смешанные типы нефти: метано-нафтеновые, нафтено-метановые, ароматическо-нафтеновые, нафтено-ароматические, ароматическо-метановые и метано-ароматические; в них первого компонента содержится более 25 %, второго — более 50 %.
Месторождение | Плотность, г/см³ | Парафины | Нафтены | Ароматические |
---|---|---|---|---|
Пермское (РФ) | 0,941 | 8,1 | 6,7 | 15,3 |
Грозненское (РФ) | 0,844 | 22,2 | 10,5 | 5,5 |
Сураханское (Азербайджан) | 0,848 | 13,2 | 21,3 | 5,2 |
Калифорнийское (США) | 0,897 | 9,8 | 14,9 | 5,1 |
Техасское (США) | 0,845 | 26,4 | 9,7 | 6,4 |
Введение сортности необходимо в связи с разностью состава нефти (содержания серы, различного содержания групп алканов, наличия примесей) в зависимости от месторождения. Стандартом для цен служит нефть сортов WTI и Light Sweet (для западного полушария и вообще ориентиром для других сортов нефти), а также Brent (для рынков Европы и стран ОПЕК).
Чтобы упростить экспорт, были придуманы некие стандартные сорта нефти, связанные либо с основным месторождением, либо с группой месторождений. Для России это тяжёлая Urals и лёгкая нефть Siberian Light , в Азербайджане . В Великобритании — Brent , в Норвегии — , в Ираке — , в США — Light Sweet и WTI . Часто бывает, что страна производит два сорта нефти — лёгкую и тяжёлую. Например в Иране это и Iran Heavy .
По способам подъёма современные методы добычи нефти делятся на :
Первый центробежный насос для добычи нефти был разработан в 1916 российским изобретателем Армаисом Арутюновым . В 1923 году Арутюнов эмигрировал в США, и в 1928 году основал фирму Bart Manufacturing Company, которая в 1930 была переименована в «REDA Pump» (аббревиатура от Russian Electrical Dynamo of Arutunoff), которая многие годы была лидером рынка погружных насосов для нефтедобычи. В СССР большой вклад в развитие электрических погружных насосов для добычи нефти внесло Особое конструкторское бюро по конструированию, исследованию и внедрению глубинных бесштанговых насосов (ОКБ БН) созданном в 1950 г. Основателем ОКБ БН был Богданов Александр Антонович.
|
Достоверность этого раздела статьи поставлена под сомнение.
|
До середины 1970-х мировая добыча нефти удваивалась примерно каждое десятилетие, потом темпы её роста замедлились. В 1938 она составляла около 280 млн т, в 1950 около 550 млн т, в 1960 свыше 1 млрд т, а в 1970 свыше 2 млрд т. В 1973 году мировая добыча нефти превысила 2,8 млрд т. Мировая добыча нефти в 2005 году составила около 3,6 млрд т.
Мировая добыча нефти в 2006 г. составляла около 3,8 млрд т в год , или 30 млрд баррелей в год.
Страна | 2008 | 2006 | 2003 | |||
Добыча, млн т. | Доля мирового рынка (%) | Добыча, млн т. | Доля мирового рынка (%) | Добыча, млн т. | Доля мирового рынка (%) | |
Саудовская Аравия | 505 | 9,2 | 477 | 12,1 | 470 | 12,7 |
Россия | 480 | 9,1 | 507 | 12,9 | 419 | 11,3 |
США | 294 | 5,6 | 310 | 7,9 | 348 | 9,4 |
Иран | 252 | 4,8 | 216 | 5,5 | 194 | 5,2 |
Китай | 189 | 3,5 | 184 | 4,7 | 165 | 4,4 |
Мексика | 167,94 | 3,2 | 183 | 4,6 | 189 | 5,1 |
Канада | 173,4 | 3,3 | 151 | 3,8 | 138 | 3,7 |
Венесуэла | 180 | 3,4 | 151 | 3,8 | 149 | 4 |
Казахстан | 70 | 1,3 | 64,9 | 1,7 | 51,3 | 1,2 |
остальные страны: | 1692,1 | 43 | 1589,7 | 43 | ||
Мировая добыча нефти, всего: | 100 | 3936 | 100 | 3710 | 100 |
Нефтедобывающими странами также являются: Ливия , Норвегия .
См. также : Перепроизводство нефти в 1980-х годах
Одно из первых упоминаний о нефти в России относится к XV веку , когда нефть была найдена в Ухте . В 1684 году иркутский письменный голова Леонтий Кислянский обнаружил нефть в районе Иркутского острога . О другой находке нефти в России было сообщено 2 января 1703 года в русской газете «Ведомости». Добыча нефти началась с 1745 года . Однако в течение XVIII века разработка нефтяных месторождений являлась убыточной из-за крайне узкого практического применения продукта. С развитием промышленности, спрос увеличился. Основным нефтяным районом России стал Кавказ.
Первый завод по очистке нефти был построен в России в 1745 году, в период правления Елизаветы Петровны , на Ухтинском нефтяном промысле. В Санкт-Петербурге и в Москве тогда пользовались свечами, а в малых городах — лучинами. Но уже тогда во многих церквях горели неугасаемые лампады. В них наливалось горное масло, которое было не чем иным, как смесью очищенной нефти с растительным маслом. Купец Набатов был единственным поставщиком очищенной нефти для соборов и монастырей. В конце XVIII столетия была изобретена лампа. С появлением ламп возрос спрос на керосин.
Войны и революционные события в России ввергли нефтедобычу в кризис. Только в 1920-е годы стало возможным говорить о восстановлении отрасли.
Добыча нефти в СССР быстро росла вплоть до начала 80-х, затем рост замедлился. В 1988 году добыча нефти в СССР и в России достигла исторического максимума, а затем начала падать.
После распада Советского Союза государственные предприятия были акционированы , и значительная их часть перешла в частные руки . Добыча нефти продолжала падать вплоть до середины 90-х годов, после чего вновь стала расти.
Нефть является главной статьёй российского экспорта , составляя, по данным за 2009 год, 33 % экспорта в денежном выражении (вместе с нефтепродуктами — 49 %). Кроме того, от уровня цен на нефть и нефтепродукты существенно зависят цены на третий основной компонент экспорта — природный газ . Правительство России планирует увеличение добычи нефти к 2030 году до 530 млн т в год .
По данным Министерства природных ресурсов и экологии РФ, стоимость суммарных запасов нефти в России составляет около 40 триллионов рублей. Объём нефтяных запасов в натуральном выражении — более 9 миллиардов тонн. При этом в статистику Минприроды попали только запасы на уже лицензированных к добыче участках месторождений, «по которым имеются утверждённый в установленном порядке технический проект и иная проектная документация на выполнение работ». Общий объём разведанных запасов намного больше .
В 2011 году добыча нефти в РФ составила около 511 млн тонн, что на 1,23 % выше, чем в 2010 . Экспорт нефти сократился на 2,4 % по данным Росстата , или на 6,4 % по данным ФТС , но доходы от экспорта выросли со 129 до 172 млрд долларов .
В 2017 году сырая нефть была наиболее торгуемым товаром на мировом рынке, объём операций оценивается в 792 млрд долл. США .
Крупнейшими экспортёрами сырой нефти были:
Крупнейшими импортёрами сырой нефти были:
Сырая нефть являлась в 2017 году главным экспортным товаром для таких стран как Канада , Россия , Саудовская Аравия , Объединённые Арабские Эмираты , Норвегия , Ирак , Иран , Нигерия , Кувейт и Казахстан . Сырая нефть была главной статьёй импорта для таких стран как Япония , Нидерланды , Южная Корея , Индия , Испания , ЮАР , Португалия , Финляндия , Греция и Белоруссия .
Чтобы получить топливо или масло, годное для использования, сырую нефть перерабатывают различными способами в несколько этапов.
Первичные процессы переработки не предполагают химических изменений нефти и представляют собой её физическое разделение на фракции . Сначала промышленная нефть проходит первичный технологический процесс очистки добытой нефти от нефтяного газа, воды и механических примесей — этот процесс называется первичной сепарацией нефти .
Целью вторичных процессов является увеличение количества производимых моторных топлив, они связаны с химической модификацией молекул углеводородов, входящих в состав нефти, как правило, с их преобразованием в более удобные для окисления формы.
По своим направлениям, все вторичные процессы можно разделить на три вида:
Непосредственно сырая нефть практически не применяется (сырая нефть наряду с нерозином применяется для пескозащиты — закрепления барханных песков от выдувания ветром при строительстве ЛЭП и трубопроводов). Для получения из неё технически ценных продуктов , главным образом моторных топлив ( бензин , керосин , дизельное топливо , реактивное топливо), топлива для газовых турбин и котельных установок, смазочных и специальных масел, парафина , битумов для дорожного строительства и гидроизоляции, синтетических жирных кислот, сажи для резиновой промышленности, кокса для электродов, растворителей, сырья для химической промышленности, её подвергают переработке .
Попутные нефтяные газы , газы нефтепереработки, ряд фракций нефти, ароматические углеводороды, жидкие и твёрдые парафины, получаемые из нефти используются как сырьё для нефтехимического синтеза полимерных материалов и пластических масс, синтетических волокон, синтетического каучука, синтетических моющих средств, спиртов, альдегидов, кетонов, кормовых белков и других ценных материалов.
Нефть занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом балансе: доля её в общем потреблении энергоресурсов составляла 33,6 % в 2010 . В перспективе эта доля будет уменьшаться вследствие возрастания применения атомной и иных видов энергии, а также увеличения стоимости и уменьшения добычи.
В связи с быстрым развитием в мире химической и нефтехимической промышленности, потребность в нефти увеличивается не только с целью повышения выработки топлив и масел, но и как источника ценного сырья для производства синтетических каучуков и волокон, пластмасс , ПАВ , , пластификаторов , присадок , красителей , и др. (более 8 % от объёма мировой добычи) . Среди получаемых из нефти исходных веществ для этих производств наибольшее применение нашли: парафиновые углеводороды — метан , этан , пропан , бутаны , пентаны , гексаны , а также высокомолекулярные (10—20 атомов углерода в молекуле); нафтеновые; ароматические углеводороды — бензол , толуол , ксилолы , этилбензол ; олефиновые и диолефиновые — этилен , пропилен , бутадиен ; ацетилен . Нефть уникальна именно комбинацией качеств: высокая плотность энергии (на тридцать процентов выше, чем у самых качественных углей), нефть легко транспортировать (по сравнению с газом или углём, например), наконец, из нефти легко получить массу вышеупомянутых продуктов.
Истощение ресурсов нефти, рост цен на неё и др. причины вызвали интенсивный поиск заменителей жидких топлив.
Потребление нефти по отраслям | Транспорт | Промышленность | Прочие энергетические нужды | Неэнергетическое использование |
---|---|---|---|---|
1973 год | 45,4 % | 19,9 % | 23,1 % | 11,6 % |
2014 год | 64,5 % | 8,0 % | 11,3 % | 16,2 % |
2016 год | 57,2 % | 26,4 % | 5,3 % | 11,1 % |
Как сообщает американский историк Д. Бурстин , в XIX веке в США нефть продавали в качестве универсального лекарства .
Д. И. Менделеев впервые обратил внимание на то, что нефть является важнейшим источником химического сырья, а не только топливом; он посвятил ряд работ происхождению и рациональной переработке нефти. Ему принадлежит известное высказывание о попытках топить паровые котлы нефтью вместо угля: «Можно топить и ассигнациями» (1885) .
Большое значение имели работы В. В. Марковникова ( 1880-е годы), посвящённые изучению состава нефти; им был открыт в нефти новый класс углеводородов, названный им нафтенами , и изучено строение многих углеводородов. Л. Г. Гурвич на основании своих исследований разработал физико-химическую основу очистки нефти и нефтепродуктов и значительно усовершенствовал методы её переработки. Продолжая работы Марковникова, Н. Д. Зелинский разработал в 1918 году каталитический способ получения бензина из тяжёлых остатков нефти. Многие годы в области химии нефти работал С. С. Намёткин ; им разработаны методы определения содержания в нефти углеводородов разных классов (определение группового состава) и указаны способы повышения выхода нефтепродуктов. В. Г. Шухов изобрёл первую в мире промышленную установку термического крекинга нефти (1891), был автором проекта и главным инженером строительства первого российского нефтепровода (1878), заложил основы конструирования нефтепроводов , нефтехранилищ и оборудования нефтепереработки.
Нефть относится к невозобновляемым ресурсам . Разведанные запасы нефти составляют (на 2004 ) 210 млрд т (1200 млрд баррелей ), неразведанные — оцениваются в 52—260 млрд т (300—1500 млрд баррелей). Мировые разведанные запасы нефти оценивались к началу 1973 года в 100 млрд т (570 млрд баррелей). Начиная с 1984 г., годовой объём мировой нефтедобычи превышает объём разведываемых запасов нефти .
Мировая добыча нефти в 2006 г. составляла около 3,8 млрд т в год , или 30 млрд баррелей в год. Таким образом, при нынешних темпах потребления, разведанной нефти хватит примерно на 40 лет, неразведанной — ещё на 10—50 лет.
Несмотря на существование таких прогнозов, правительство России в 2009 году планировало увеличение добычи нефти к 2030 году до 530 млн т в год (в рамках Энергетической стратегии России на период до 2030 года) . Дата обращения: 22 мая 2012. Архивировано из 29 мая 2013 года. .
Страна | Запасы 1 | % от мировых запасов | Добыча² | Ресурсообеспеченность (лет)³ |
---|---|---|---|---|
Венесуэла | 300,9 | 17,7 | 2626 | 314 |
Саудовская Аравия | 266,6 | 15,7 | 12 014 | 61 |
Канада | 172,2 | 10,1 | 4385 | 108 |
Иран | 157,8 | 9,3 | 3920 | 110 |
Ирак | 143,1 | 8,4 | 4031 | 97 |
Россия | 102,4 | 6,0 | 10 980 | 26 |
Кувейт | 101,5 | 6,0 | 3096 | 90 |
ОАЭ | 97,8 | 5,8 | 3902 | 69 |
США | 55,3 | 3,2 | 12 704 | 12 |
Ливия | 48,4 | 2,8 | 432 | 307 |
Нигерия | 37,1 | 2,2 | 2352 | 43 |
Казахстан | 30,0 | 1,8 | 1669 | 49 |
Катар | 25,7 | 1,5 | 1898 | 37 |
Китай | 18,5 | 1,1 | 4309 | 12 |
Бразилия | 13,0 | 0,8 | 2527 | 14 |
Члены ОПЕК | 1211,6 | 71,4 | 38 226 | 87 |
Весь мир | 1697,6 | 100,0 | 91 670 | 51 |
Примечания:
По состоянию на 1 января 2012 года, согласно официально обнародованной информации (до этого данные по запасам нефти и газа были засекречены), извлекаемые запасы нефти в Российской Федерации по категориям A/B/C1 составляют 17,8 млрд тонн или 129,9 млрд баррелей (из расчёта, что 1 тонна экспортной смеси Urals составляет 7,3 барреля). Расчётное время на которое хватит этих запасов при текущей добыче (чуть больше 10 млн баррелей или 1,4 млн тонн в день) составляет 35 лет.
Также имеются большие запасы нефти (3400 млрд баррелей) в нефтяных песках Канады и Венесуэлы . Этой нефти при нынешних темпах потребления хватит на 110 лет. В настоящее время компании ещё не могут производить много нефти из нефтяных песков, но ими ведутся разработки в этом направлении.
|
Этот раздел
не завершён
.
|
Нефть занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом хозяйстве. Её доля в общем потреблении энергоресурсов непрерывно росла: 3 % в 1900, 5 % перед 1-й мировой войной (1914—1918), 17,5 % накануне 2-й мировой войны (1939—1945), 24 % в 1950, 41,5 % в 1972 , 46,2 % в 1973 году и 48 % в 2004 году , но впоследствии стала уменьшаться, составив 33,6 % в 2010 и 31,3 % в 2014 году . Затем снова наметился рост и в 2016 году доля нефти составила 33,3 % ..
Резкий рост цен в 2003—2008 годах, а также ограниченность запасов нефти делают актуальными развитие технологий с уменьшенным потреблением нефтепродуктов, а также развитие альтернативных генерирующих мощностей не использующих продукты нефтепереработки.
Битуминозные (нефтяные) пески
Запасы нефти в битуминозных песках Альберты , Канада и в Ориноко , Венесуэла составляют соответственно 1,7 и 2,0 трлн баррелей , в то время как мировые запасы традиционной нефти на начало 2006 года оценивались в 1.1 трлн баррелей . Добыча нефти из битуминозных песков Альберты составила 1,126 Мб/д (млн баррелей в день) в 2006. Планируется увеличить её до 3 Мб/д в 2020 и 5 Мб/д в 2030. Добыча нефти из битуминозных песков Ориноко составляет 0,5 Мб/д, а в 2010 году планируется нарастить её до 1 Мб/д . Вся мировая добыча нефти составляет около 84 Мб/д. Таким образом, хотя запасы битуминозных песков огромны, добыча нефти из них в обозримом будущем (согласно нынешним прогнозам) будет удовлетворять всего несколько процентов от мировых потребностей нефти. Проблема в том, что известные ныне технологии добычи нефти из битуминозных песков требуют большого количества пресной воды и суммарных энергозатрат, составляющих (по некоторым оценкам) около 2/3 энергетического потенциала добытой таким образом нефти (см. EROEI — Energy Return on Energy Investment — «энергетическая отдача от затраченной энергии»). Другие исследователи оценивают энергозатраты как всего 1/5 энергетического потенциала добытой нефти .
Нефть из горючих сланцев
Горючие сланцы , общие запасы которых в мире составляют порядка 650 трлн т., содержат 2,8-3,3 трлн баррелей извлекаемой нефти . Согласно исследованию компании RAND , производство нефти из сланцев в США станет прибыльным при цене 70-95 долларов за баррель . Этот порог пройден в 2007 году. Так, австралийский проект по производству нефти из сланцев был закрыт в 2004 году благодаря усилиям Гринписа . Но в 2011 году прошло сообщение о том, что в Стэнфордском университете разработана экологичная технология реторинга сланцевых пород и добычи электричества без образования углекислого газа посредством создания температуры ниже критической [ значимость факта? ] .
Топливо из угля
Синтетический бензин и дизельное топливо из угля (см. Синтез Фишера — Тропша ) производила нацистская Германия во время Второй мировой войны. В ЮАР компания Sasol Limited производит синтетическое топливо из угля с 1955 года . В начале 2006 года в США рассматривались проекты строительства 9 заводов по непрямому сжижению угля суммарной мощностью 90—250 тыс. баррелей в день. Китай планирует инвестировать 15 млрд долларов до 2010—2015 гг. в строительство заводов по производству синтетического топлива из угля. Национальная Комиссия Развития и Реформ (NDRC) заявила, что суммарная мощность заводов по сжижению угля достигнет 16 млн тонн синтетического топлива в год, что составляет около 0,4 млн баррелей в день. Как и в случае нефти из сланцев, серьёзной проблемой получения топлива из угля является загрязнение окружающей среды, хотя и в меньших масштабах.
Газовые автомобили используют двигатель , работающий на метане , пропане или бутане . По данным компании Дельта Авто, занимающейся переоборудованием автомобилей на газовое топливо, в России продажи газа автотранспорту растут на 20 % в год, а в Евросоюзе планируется к 2020 году перевести на газовое топливо 10 % автомобилей. Лидером в этой области является Аргентина , которая перевела 1,4 млн автомобилей на газовое топливо. Газовое топливо дешевле бензина, экологически чище и увеличивает срок службы автомобиля. Однако запасы природного газа тоже ограничены, и, по прогнозам, с 2020 года добыча природного газа начнёт падать .
Лидером в использовании биотоплива является Бразилия , обеспечивающая 40 % своих потребностей в топливе за счёт спирта , благодаря высоким урожаям сахарного тростника и низкой стоимости рабочей силы. Биотопливо формально не приводит к выбросам парникового газа: в атмосферу возвращается углекислый газ (CO 2 ), изъятый из неё в ходе фотосинтеза .
Однако резкий рост производства биотоплива требует больших территорий для посева растений. Эти территории или расчищаются путём сжигания лесов (что приводит к огромным выбросам углекислого газа в атмосферу), или появляются за счёт фуражных и пищевых культур (что приводит к росту цен на продовольствие) .
Кроме того, выращивание сельскохозяйственных культур требует больших затрат энергии. Для многих культур EROEI (отношение полученной к потраченной энергии) лишь немного превышает единицу или даже ниже её. Так, у кукурузы EROEI составляет всего 1,5. Вопреки распространённому мнению, это верно не для всех культур: так, у сахарного тростника коэффициент EROEI составляет 8, у пальмового масла 9 .
В марте 2007 года японские учёные предложили производить биотопливо из морских водорослей .
По мнению некоторых учёных, массовое использование двигателей на этаноле (не путать с биодизелем) увеличит концентрацию озона в атмосфере, что может привести к росту числа респираторных заболеваний и астмы .
Электромобили . Израиль , Дания и Португалия уже подписали с компаниями Renault и Nissan соглашения о создании сети заправок для электромобилей . Продажа электромобилей начнётся в 2011 году . Недостатками электромобилей являются: высокая цена, необходимость часто заряжать аккумуляторы и проблема утилизации аккумуляторов, а достоинством — то, что они не загрязняют воздух в городах (хотя для выработки электроэнергии, возможно, приходится загрязнять атмосферу).
Близки к электромобилям и автомобили с водородным двигателем. Водород получают из воды электролизом , таким образом, водородные баллоны — фактически способ сохранять электроэнергию. Кроме того, водородные двигатели, как и электромобили, не загрязняют атмосферу, выделяя туда лишь воду. Недостатком водородных двигателей является необходимость огромного топливного бака, потому что водород — очень лёгкий газ. Проблему хранения и транспортировки водорода помогает решить его способность растворяться в некоторых металлах ( Гидриды металлов ). В палладии, на один объём металла Pd , растворяется до 850 объёмов H 2 . На сегодняшний день не существует энергетически эффективного способа получения водорода.
Однако вторым современным способом получения водорода является преобразование из природного газа. Данный способ используется в домашних водород-генерирующих установках Honda для водородомобиля этой же компании. Промышленная паровая конверсия метана в водород осуществляется с применением катализаторов и затратами подводимой тепловой энергии в размере 206 кДж/моль Агафонов А. И., Агафонов Р. А., Мурашкина Т. И. Обоснование энергоэффективности термохимических, каталитических и энергетических процессов паровой каталитической конверсии природного газа в водород // Труды Международного симпозиума «Надёжность и качество». — 2011.
Цены на нефть, как и на любой другой товар, определяются соотношением спроса и предложения . Если предложение падает, цены растут до тех пор, пока спрос не сравняется с предложением.
Особенность нефти, однако, в том, что в краткосрочной перспективе спрос малоэластичен : рост цен мало влияет на спрос. Поэтому даже небольшое падение предложения нефти приводит к резкому росту цен .
В среднесрочной (5—10 лет) и долгосрочной (десятилетия) перспективе спрос, однако, непрерывно увеличивается за счёт увеличения количества автомобилей и тому подобной техники. Однако, точное обоснование этой точки зрения не известно. К тому же, относительно недавно в число крупнейших мировых потребителей нефти вошли Китай и Индия .
В XX веке рост спроса на нефть уравновешивался разведкой новых месторождений, позволявшим увеличить и добычу нефти. Однако многие считают, что в XXI веке нефтяные месторождения исчерпают себя, и диспропорция между спросом на нефть и её предложением приведёт к резкому росту цен — наступит нефтяной кризис .
Кроме того, от уровня цен на нефть и нефтепродукты существенно зависят цены и на природный газ .
Цены на нефть также являются одним из политических инструментов международной экономики .
Запасы нефти в России, по данным на 1 января 2012 г., составляют 17,8 млрд т по категории ABC1 (извлекаемые), по С2 — 10,9 млрд т
Для улучшения этой статьи
желательно
:
|