Полезное ископаемое нефть и его свойства

Полезное ископаемое нефть и его свойства thumbnail

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 (всё о нефти).

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 действительности нефть используется практически во всех окружающих нас предметах, но подробнее об этом позже.

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

Что такое Нефть и как её добывают

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.

Кроме того, при более глубоком рассмотрении, из чего состоит нефть, можно выделить несколько сотен углеводородных соединений:

  • 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.

Состав нефти

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

Добыча нефтиПроисхождение нефти довольно глубоко. Нефть залегает в недрах от нескольких десятков метров до 5-6 километров. Большое количество пластов содержится от 1-6 км в глубину, причем содержать они могут не только нефть. Но и газ.

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

НазваниеМлн. баррелей в деньЗапасы, млн. баррелей
Россия10,280 000
Саудовская Аравия10266 455
США935 230
КНР425 244
Канада3,3169 709
Иран3,2158 400
Ирак3142 503
Кувейт2,8101 500
ОАЭ2,797 800
Венесуэла2,5300 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.

Пример добычи нефти

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.

Виды топлива

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.

Теперь вы понимаете, что от нефти зависит жизнь каждого человека, так как сфера её применения огромна. Что будет с нефтью и её ценой можно узнать на отдельной странице – Прогнозы.

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.
  • Интересные фактыСебестоимость 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.

Лучшие брокеры для торговли нефтью

FinmaxFXLibertexTOP

FinmaxFX

Брокер FinmaxFX предлагает огромное количество активов, в том числе и энергоресурсы, как нефть, газ, металлы. Брокер регулируется VFSC, ЦРОФР и имеет хорошие условия для торговли. Здесь есть акции нефтяных компаний (и других) со многих мировых бирж, как NYSE, NASDAQ, XETRA и другие.

Торговля нефтью

FinmaxFX — это надежный брокер, с которым мы работаем уже много лет.

Минимальная сумма для открытия счета $250.

Официальный сайт: FinmaxFX

Libertex

Платформа Libertex принадлежит брокеру с более чем 20-летним стажем. Регулируется CySEC, MiFID. Здесь вы найдете Brent, WTI, Crude Oil, мазут, газ и акции нефтяных компаний и другие активы. Брокер предлагает программы обучения, постоянно проводит вебинары, предоставляет онлайн аналитику и имеет очень удобную торговую платформу к которой подключено большое количество индикаторов. Минимальный депозит $200.

Официальный сайт: Libertex

БрокерТипМин. депозитРегуляторыПросмотр
finmaxБинарные опционы на WTI$250ЦРОФРДалее…
LibertexCFD на Брент, WTI, Мазут и Газ$200CySEC, MiFIDДалее…
finfxФьючерсы на Brent Oil, WTI, Газ и Акции компаний$250VFSC, ЦРОФРДалее…
alpariCFD на Brent и WTI$100FSA, TFCДалее…
fxproCFD на Brent и WTI$500CySEC, MiFID, FSCA, FCAДалее…
fxproCFD на WTI, ETF USO$200CySEC, FCA, MiFID, ASICДалее…

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.

Полезное ископаемое нефть и его свойстваПолезное ископаемое нефть и его свойстваПолезное ископаемое нефть и его свойстваПолезное ископаемое нефть и его свойстваПолезное ископаемое нефть и его свойства (7 оценок, среднее: 4,86). Оцените пожалуйста, мы очень старались!

Загрузка…

Источник

В настоящее время нефть, также, как и природный газ,  является  одним из самых важных для мировой экономики полезных ископаемых. Она служит сырьем для производства целого ряда необходимых продуктов, выпускаемых предприятиями нефтепереработки и нефтехимии. Поскольку большинство нефтей имеют темный цвет, а также за важность этого ресурса для всей планеты нефть называют «черным золотом».

Краткое описание

Это полезное ископаемое залегает в виде смеси жидких веществ и газа в толще земных пород на значительной глубине (чаще всего от одного до трех километров, но бывает и глубже).

 Загрузка …

По мере своего приближение к земной поверхности это вещество может превращаться в  густую мальту, полутвердый асфальт и в прочие природные материалы (например, в битуминозный песок).

По своему химическому составу и способу происхождения  нефть похожа на такие вещества, как природные горючие газы,  озокериты и асфальты.

Специалисты называют все полезные ископаемые, обладающие способностью к горению, одним термином – петролиты.

Петролиты, в свою очередь, входят в более широкую группу, называемую  каустобиолитами, которые представляют собой  горючие биогенные минералы. К каустобилитам, кроме петролитов, относятся также сланцы, торф, бурый и каменный  уголь и залежи антрацитового угля.

Значимость нефти

В настоящие время  48 процентов энергоресурсов, потребляемых в мировой экономике, приходится на нефть – полезное ископаемое углеводородной структуры.

Этот факт доказан специалистами и не вызывает никаких сомнений.  Нефть является  источником множества необходимых продуктов и  химических веществ, которые используются в самых разных отраслях промышленности.

Из нефти делают моторные и котельные  топлива, смазочные материалы, полимерные волокна, пластмассы,  растворители, красители и много другое.

Однако, это полезное ископаемое (впрочем, как и природный газ) – так называемый невозобновляемый ресурс, и рост мирового нефтепотребления, вызывающий повышение цены наряду с истощением существующих месторождений заставляет мировое сообщество искать альтернативные источники энергии. Запасы этого сырья вырабатываются быстро, а на их создание у природы уходят миллионы лет.

Физические свойства нефти

Нефть выглядит как  жидкое вещество, цвет которого варьируется от светлого (почти прозрачного) до  темно-коричневого (почти черного). Бывает желтая и зеленая нефть.

Среднее значение молекулярной  массы этого вещества находится в пределах  от 220-ти  до 300 грамм/моль, хотя у некоторых видов нефтей это показатель достигает значения от 450-ти до 470-ти грамм/моль.

Если говорить о таком важном физическом параметре, как плотность, то она у этого вещества находится в диапазоне от 0,65-ти до 1,05 грамм на кубический сантиметр. Большая часть этого углеводорода имеет плотность на уровне от 0,82-х до 0,95-ти  грамм/см³.

По значению этого параметра нефти делятся на:

  • легкие (плотность – меньше 0,83 грамм/см³;
  • средние (от 0,831 до 0,86 грамм/см³;
  • тяжелые (более 0,86-ти грамм на кубический сантиметр).

В этом полезном ископаемом содержится широкий спектр разных веществ (в основном – соединений углерода и водорода), вследствие чего  нефть  характеризуется не по значению собственной температуры кипения, а по начальному значению этого показателя у входящих в её состав углеводородов. Для легких марок нефти это значение обычно составляет чуть более 28-ми градусов Цельсия, а у тяжелых может быть больше 100 градусов.

Если говорить о вязкости нефти, то она варьируется в достаточно широком диапазоне – от 1,98-ми до 265,9 мм²/с. Этот параметр зависит от фракционного состава и температуры этого вещества. Зависимость такова – чем больше в нефти легких углеводородов и чем выше  температура, тем ниже значение её вязкости. Кроме того, большое влияние на этот показатель оказывает содержание в нефти  смолисто-асфальтеновых компонентов. Чем их больше – тем вязкость выше.

Удельная теплоемкость этой углеводородной смеси находится в пределах от 1,7 до 2,1 кДж/(кг∙К). Удельная теплота сгорания – достаточно невелика – 43,7 – 46,2 МДж/килограмм. Диэлектрическая проницаемость находится в диапазоне  от двух до двух с половиной.

Нефть – это легковоспламеняющаяся жидкость.

Она может вспыхивать при температурах от минус 35-ти до плюс 120-ти градусов Цельсия.  Это показатель напрямую зависит от газонасыщенности сырья и от его фракционного состава.

Нефть в естественных условиях в воде не растворяется, но может  образовывать с ней достаточно стойкие эмульсии.

Растворителями нефти являются определенные вещества, которые относятся к органическим растворителям.

Чтобы разделить водонефтяную эмульсию на воду и собственно нефть, используются специальные отстойники и другие технологические процессы. Кроме того, добытое сырье на промыслах подвергают обессоливанию и, в случае необходимости, обессериванию.

Химический состав

Нефть – это природный  ресурс, который является углеводородной смесью с различными примесями, к которым относятся сера, азот, кислородные соединения и менее одного процента металлов. Углеводородные соединения занимают от 80-ти до 90 процентов общей массы этого продукта.

Сернистые соединения – в среднем  от 0,1 до 6-ти процентов.  Соединения на основе азото и на основе кислорода обычно занимают менее одного процента. Металлы – в основном никель и ванадий.  Кроме того, в сырой нефти содержится вода и растворенные в ней газы.

Если рассматривать углеводородную структуру этого вещества, то в ней преобладают парафины (как правило, от 30 до 35 процентов, хотя бывает и 50) нафтены (от 25-ти до 75-ти процентов). Углеводороды ароматической группы занимают от 10-ти до 20-ти процентов, в редких случаях – до 35-ти.

Химический состав этого полезного ископаемого сильно влияет на качественные характеристики нефтяного сырья. К примеру, высокое содержание легких фракций значительно облегчает процесс переработки, а наличие тяжелых фракций, наоборот, затрудняет этот процесс.

Кроме того, чем больше в нефти серы, тем она хуже. Помимо того, что сера и её соединения крайне негативно воздействую на экологию окружающей среды, так они ещё и обладают повышенной коррозионной агрессивностью, что отрицательно влияет на срок службы металлических изделий (например, поршней автомобильного двигателя).

Также этот природный энергоноситель делится по критерию преимущественного класса содержащихся в нем углеводородных соединений.

Если один из таких классов представлен в составе продукта долей более 25-ти процентов, то говорят о смешанных нефтях, классификация которых такова:

  • нафтено-метановая нефть;
  • метано-нафтеновая;
  • нафтено-ароматическая;
  • ароматическо-нафтеновая;
  • метано-ароматическая;
  • ароматическо-метановая.

Такая классификация говорит о том, что содержание первого компонента составляет больше 25-ти процентов, а второго – более половины.

Для практического использования сырая нефть непригодна. Чтобы получить практически применимые продукты, нефть разделяется на фракции (прямая перегонка в ректификационных атмосферных или вакуумных установках), а затем доводят полученные продукты до необходимых товарных кондиций (вторичная нефтепереработка путем крекинга, риформинга и других каталитических процессов). Кроме того, получаемые с помощью переработки нефтепродукты служат сырьем для нефтяной химической промышленности.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href=»/youtube/v3/getting-started#quota»>quota</a>.

Список используемой литературы:

  • Нефть и Нефтепродукты — Википедия
  • Хаустов, А. П. Охрана окружающей среды при добыче нефти/ Хаустов, А. П., Редина, М. М. Издательство: «Дело», 2006. 552 с.
  • Алекперов, В.Ю. Нефть России: прошлое, настоящее и будущее /Алекперов В.Ю. М.: Креативная экономика, 2011. – 432 с.
  • Издательство: «Нефть и газ», 2006. 352 с. Сургутнефтегаз.
  • Экономидес, М. Цвет нефти. Крупнейший мировой бизнес: история, деньги и политика/ Экономидес М., Олини Р. Издательство: «Олимп-Бизнес», 2004. 256 с.
  • Эрих В.Н. Химия нефти и газа. — Л.: Химия, 1966. — 280 с. — 15 000 экз.

Источник