ზეთი მინერალია. ნავთობის საბადოები. ნავთობის წარმოება

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

ნავთობი მსოფლიოში ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მინერალია (ნახშირწყალბადის საწვავი). ეს არის ნედლეული საწვავის, საპოხი მასალების და სხვა მასალების წარმოებისთვის. დამახასიათებელი მუქი ფერისა და გლობალური ეკონომიკისთვის დიდი მნიშვნელობის გამო ზეთს (მინერალს) მეტსახელად შავი ოქრო უწოდებენ.

ზოგადი ინფორმაცია

მითითებული ნივთიერება წარმოიქმნება აირისებრ ნახშირწყალბადებთან ერთად გარკვეულ სიღრმეზე (ძირითადად 1, 2-დან 2 კმ-მდე).

ნავთობის საბადოების მაქსიმალური რაოდენობა მდებარეობს 1-დან 3 კმ-მდე სიღრმეზე. დედამიწის ზედაპირთან ახლოს ეს ნივთიერება ხდება სქელი მალტა, ნახევრად მყარი ასფალტი და სხვა მასალები (მაგალითად, ქვიშა).

წარმოშობის ორიგინალურობისა და ქიმიური შემადგენლობის თვალსაზრისით ზეთი, რომლის ფოტოც სტატიაშია წარმოდგენილი, ჰგავს ბუნებრივ წვად გაზებს, ასევე ოზოცერიტს და ასფალტს. ზოგჯერ ყველა ეს წიაღისეული საწვავი გაერთიანებულია ერთი სახელის ქვეშ - ნავთობი. მათ ასევე მოიხსენიებენ უფრო ფართო ჯგუფს - კაუსტობიოლითებს. ისინი აალებადი ბიოგენური მინერალებია.

ეს ჯგუფი ასევე მოიცავს ისეთ ნამარხებს, როგორიცაა ტორფი, ფიქალები, შავი და ყავისფერი ნახშირი,ანტრაციტი. ორგანული ტიპის სითხეებში (ქლოროფორმი, ნახშირბადის დისულფიდი, ალკოჰოლ-ბენზოლის ნარევი) დაშლის უნარის მიხედვით, ნავთობი, ისევე როგორც სხვა პეტროლიტები, აგრეთვე ნივთიერებები, რომლებიც ამ გამხსნელებით არის მოპოვებული ტორფიდან, ქვანახშირიდან ან მათი პროდუქტებიდან. ბიტუმივით.

გამოიყენე

ამჟამად, პლანეტაზე მოხმარებული ენერგიის 48% მოდის ნავთობზე (მინერალი). ეს დადასტურებული ფაქტია.

ზეთი (მინერალი) არის მრავალი ქიმიური ნივთიერების წყარო, რომელიც გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში საწვავის, საპოხი მასალების, პოლიმერული ბოჭკოების, საღებავების, გამხსნელების და სხვა მასალების წარმოებაში.

ნავთობის მოხმარების ზრდამ გამოიწვია მასზე ფასების ზრდა და მინერალური რესურსების თანდათანობით ამოწურვა. ეს გვაფიქრებინებს ენერგიის ალტერნატიულ წყაროებზე გადასვლაზე.

ფიზიკური თვისებების აღწერა

ზეთი არის ღია ყავისფერიდან მუქი ყავისფერი (თითქმის შავი) სითხე. ზოგჯერ არის ზურმუხტისფერი მწვანე ნიმუშები. ზეთის მოლეკულური წონაა 220-დან 300 გ/მოლამდე. ზოგჯერ ეს პარამეტრი 450-დან 470 გ/მოლ-მდე მერყეობს. მისი სიმკვრივის ინდექსი განისაზღვრება 0,65-1,05 (ძირითადად 0,82-0,95) გ/სმ³ რეგიონში. ამასთან დაკავშირებით, ზეთი იყოფა რამდენიმე ტიპად. კერძოდ:

• მარტივი. სიმკვრივე 0,83 გ/სმ³-ზე ნაკლები.
• საშუალო. სიმკვრივის ინდექსი ამ შემთხვევაში არის რეგიონში 0,831-დან 0,860 გ/სმ³-მდე.
• მძიმე. სიმკვრივე - 0,860 გ/სმ³-ზე მეტი.

ესნივთიერება შეიცავს სხვადასხვა ორგანული ნივთიერებების მნიშვნელოვან რაოდენობას. შედეგად, ბუნებრივი ზეთი ხასიათდება არა საკუთარი დუღილის წერტილით, არამედ თხევადი ნახშირწყალბადებისთვის ამ მაჩვენებლის საწყისი დონით. ძირითადად ეს არის >28 °C და ზოგჯერ ≧100 °С (მძიმე ზეთის შემთხვევაში).

ამ ნივთიერების სიბლანტე ფართოდ მერყეობს (1,98-დან 265,9 მმ²/წმ-მდე). ეს განისაზღვრება ზეთის ფრაქციული შემადგენლობით და მისი ტემპერატურით. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა და მსუბუქი ფრაქციების რაოდენობა, მით უფრო დაბალია ზეთის სიბლანტე. ეს ასევე განპირობებულია ფისოვანი-ასფალტენის ტიპის ნივთიერებების არსებობით. ანუ რაც მეტია, მით მეტია ზეთის სიბლანტე.

ამ ნივთიერების სპეციფიკური თბოტევადობა არის 1,7-2,1 კჯ/(კგ∙K). წვის სპეციფიკური სითბოს პარამეტრი შედარებით დაბალია - 43,7-დან 46,2 მჯ/კგ-მდე. ზეთის დიელექტრიკული მუდმივია 2-დან 2,5-მდე, ხოლო მისი ელექტრული გამტარობა არის 2∙10-10-დან 0,3∙10−18 Ohm-1∙cm-1.

ზეთი, რომლის ფოტოც წარმოდგენილია სტატიაში, არის აალებადი სითხე. ციმციმებს -35-დან +120°C-მდე ტემპერატურაზე. ეს დამოკიდებულია მის წილად შემადგენლობაზე და გახსნილი გაზების შემცველობაზე.

ზეთი (საწვავი) ნორმალურ პირობებში არ იხსნება წყალში. თუმცა, მას შეუძლია შექმნას სტაბილური ემულსიები სითხით. ზეთი იხსნება გარკვეული ნივთიერებებით. ეს კეთდება ორგანული გამხსნელების გამოყენებით. წყლისა და მარილის ზეთისგან გამოყოფის მიზნით ტარდება გარკვეული მოქმედებები. ისინი ძალიან მნიშვნელოვანია ტექნოლოგიურ პროცესში. ეს არის მარილის დაშლა და დეჰიდრატაცია.

ქიმიური შემადგენლობის აღწერა

ამ თემის გამჟღავნებისას გასათვალისწინებელია მოცემული ნივთიერების ყველა მახასიათებელი. ეს არის ნავთობის ზოგადი, ნახშირწყალბადის და ელემენტარული კომპოზიციები. შემდეგი, განიხილეთ თითოეული მათგანი უფრო დეტალურად.

სულ შემადგენლობა

ბუნებრივი წიაღისეული ზეთი არის დაახლოებით 1000 სხვადასხვა ბუნების ნივთიერების ნაზავი. ძირითადი კომპონენტები შემდეგია:

• თხევადი ნახშირწყალბადები. ეს არის 80-90% წონით.
• ორგანული ჰეტეროატომური ნაერთები (4-5%). მათგან ჭარბობს გოგირდი, ჟანგბადი და აზოტი.
• ორგანომეტალური ნაერთები (ძირითადად ნიკელი და ვანადიუმი).
• დაშლილი ნახშირწყალბადის ტიპის აირები (C1-C4, მეათედიდან 4 პროცენტამდე).
• წყალი (კვალიდან 10%-მდე).
• მინერალური მარილები. ძირითადად ქლორიდები. 0.1-4000 მგ/ლ და მეტი.
• მარილების, ორგანული მჟავების და მექანიკური მინარევების ხსნარები (თიხის, კირქვის, ქვიშის ნაწილაკები).

ნახშირწყალბადის შემადგენლობა

ძირითადად ზეთს აქვს პარაფინი (ჩვეულებრივ 30-35, იშვიათად - მთლიანი მოცულობის 40-50%) და ნაფთენური (25-75%) ნაერთები. არომატული ნაერთები ნაკლებადაა წარმოდგენილი. ისინი იკავებს 10-20%, ხოლო ნაკლებად ხშირად - 35%. ეს გავლენას ახდენს ზეთის ხარისხზე. ასევე, განსახილველი ნივთიერება მოიცავს შერეული ან ჰიბრიდული სტრუქტურის ნაერთებს. მაგალითად, ნაფთენო-არომატული და პარაფინი.

ჰეტეროატომური კომპონენტები და ზეთის ელემენტარული შემადგენლობის აღწერა

ნახშირწყალბადებთან ერთად პროდუქტი შეიცავს ნივთიერებებს მინარევის ატომებით(მერკაპტანები, დი- და მონოსულფიდები, თიოფანები და თიოფენები, ასევე პოლიციკლური და მსგავსი). ისინი მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ ზეთის ხარისხზე.

ასევე, ზეთი შეიცავს აზოტის შემცველ ნივთიერებებს. ეს არის ძირითადად ინდოლის, პირიდინის, ქინოლინის, პიროლის, კარბაზოლის, პორფირიტების ჰომოლოგები. ისინი ძირითადად კონცენტრირებულია ნარჩენებსა და მძიმე ფრაქციებში.

ზეთის შემადგენლობაში შედის ჟანგბადის შემცველი ნივთიერებები (ნაფთენის მჟავები, ტარ-ასფალტინის მჟავები, ფენოლები და სხვა ნივთიერებები). ისინი ჩვეულებრივ გვხვდება მაღალი დუღილის ტიპის ფრაქციებში.

სულ ზეთში 50-ზე მეტი ელემენტია ნაპოვნი. აღნიშნულ ნივთიერებებთან ერთად ამ პროდუქტში არის V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (კვალიდან 2∙10-2%) და ა.შ.. ამ მინარევებისა და ნაერთების შემცველობა სხვადასხვა საბადოების ნედლეულში ძალიან განსხვავდება. შედეგად, ნავთობის საშუალო ქიმიურ შემადგენლობაზე საუბარი მხოლოდ პირობითია.

როგორ კლასიფიცირდება მითითებული ნივთიერება ნახშირწყალბადების შემადგენლობის მიხედვით?

ამ გეგმაში არის გარკვეული კრიტერიუმები. გამოყავით ზეთის ტიპები ნახშირწყალბადების კლასის მიხედვით. ისინი უნდა იყოს არაუმეტეს 50%. თუ ნახშირწყალბადების ერთ-ერთი კლასი არის მინიმუმ 25%, მაშინ განასხვავებენ ნავთობის შერეულ სახეობებს - ნაფთენო-მეთანს, მეთან-ნაფთენურ, ნაფთენო-არომატულ, არომატულ-ნაფთენურ, მეთან-არომატულ და არომატულ-მეთანს. ისინი შეიცავს პირველი კომპონენტის 25%-ზე მეტს და მეორეს 50%-ზე მეტს.

ნედლი ზეთი არ ვრცელდება. ტექნიკურად ღირებული პროდუქტების მისაღებად (ძირითადად საავტომობილო საწვავი, ნედლეულისქიმიური მრეწველობა, გამხსნელები) ხდება მისი გადამუშავება.

პროდუქტის კვლევის მეთოდები

მითითებული ნივთიერების ხარისხი ფასდება მისი დამუშავების ყველაზე რაციონალური სქემების სწორად შერჩევის მიზნით. ეს კეთდება მეთოდების კომპლექსის გამოყენებით: ქიმიური, ფიზიკური და სპეციალური.

ნავთობის ზოგადი მახასიათებლები - სიბლანტე, სიმკვრივე, ჩამოსხმის წერტილი და სხვა ფიზიკური და ქიმიური პარამეტრები, აგრეთვე გახსნილი აირების შემადგენლობა და ტარის, მყარი პარაფინების და ტარ-ასფალტინური ნივთიერებების პროცენტული რაოდენობა.

ნავთობის ეტაპობრივი შესწავლის მთავარი პრინციპია მისი ცალკეულ კომპონენტებად გამოყოფის მეთოდების გაერთიანება ზოგიერთი ფრაქციების შემადგენლობის გამარტივებასთან ერთად. შემდეგ ისინი აანალიზებენ სხვადასხვა ფიზიკურ-ქიმიურ მეთოდებს. პირველადი ფრაქციული ზეთის შემადგენლობის განსაზღვრის ყველაზე გავრცელებული მეთოდებია სხვადასხვა სახის დისტილაცია (დისტილაცია) და რექტიფიკაცია.

შერჩევის შედეგების მიხედვით ვიწრო (ადუღება 10-20 °С რეგიონში) და განიერი (50-100 °С) ფრაქციების ჭეშმარიტი დუღილის წერტილების მრუდი (ITC). აგებულია მოცემული ნივთიერება. შემდეგ, ცალკეული ელემენტების, ნავთობპროდუქტების და მათი კომპონენტების (ნავთობ-გაზის ზეთი, ბენზინი, ნავთობის დისტილატები, დიზელი, აგრეთვე ტარები და საწვავის ზეთები), ნახშირწყალბადების შემადგენლობა, აგრეთვე სხვა კომერციული და ფიზიკურ-ქიმიური მახასიათებლების შემცველობა. განსაზღვრული.

დისტილაცია ტარდება ჩვეულებრივი დისტილაციის აპარატზე. ისინი აღჭურვილია დისტილაციის სვეტებით. Ამ შემთხვევაშიგანცალკევების სიმძლავრე შეესაბამება 20-22 ცალი თეორიული ფირფიტა.

ფრაქციები, რომლებიც იზოლირებული იქნა დისტილაციის შედეგად, შემდგომში იყოფა კომპონენტებად. შემდეგ, სხვადასხვა მეთოდის გამოყენებით, განისაზღვრება მათი შინაარსი და დგინდება თვისებები. ზეთის შემადგენლობისა და ფრაქციების გამოხატვის ხერხების მიხედვით გამოიყოფა მისი ჯგუფური, ინდივიდუალური, სტრუქტურულ-ჯგუფური და ელემენტარული ანალიზები..

ჯგუფური ანალიზის დროს ცალკე განისაზღვრება ნაფთენური, პარაფინური, შერეული და არომატული ნახშირწყალბადების შემცველობა.

სტრუქტურულ-ჯგუფურ ანალიზში ნავთობის ფრაქციების ნახშირწყალბადის შემადგენლობა განისაზღვრება მათში ნაფთენური, არომატული და სხვა ციკლური სტრუქტურების, აგრეთვე პარაფინის ელემენტების ჯაჭვების საშუალო შემცველობით. ამ შემთხვევაში ტარდება კიდევ ერთი მოქმედება - ნაფთენებში, პარაფინებსა და არენებში ნახშირწყალბადების ფარდობითი რაოდენობის გამოთვლა..

პირადი ნახშირწყალბადების შემადგენლობა განისაზღვრება ექსკლუზიურად ბენზინისა და აირის ფრაქციებისთვის. ელემენტარული ანალიზის დროს ზეთის შემადგენლობა გამოიხატება C, O, S, H, N და კვალი ელემენტების რაოდენობით (პროცენტებში).

არომატული ნახშირწყალბადების ნაფთენური და პარაფინური ნახშირწყალბადებისგან გამოყოფის და არენების პოლი- და მონოციკლურებად გამოყოფის მთავარი მეთოდი არის თხევადი ადსორბციული ქრომატოგრაფია. ჩვეულებრივ, ამ შემთხვევაში, გარკვეული ელემენტი მოქმედებს როგორც შთამნთქმელი - ორმაგი სორბენტი.

ფართო და ვიწრო დიაპაზონის ნახშირწყალბადის ზეთის მრავალკომპონენტიანი ნარევების შემადგენლობა ჩვეულებრივ გაშიფრულია კომბინაციის გამოყენებითქრომატოგრაფიული (თხევადი ან აირის ფაზაში), ადსორბციული და სხვა გამოყოფის მეთოდები სპექტრალური და მასის სპექტრომეტრიული კვლევის მეთოდებით.

მას შემდეგ, რაც მსოფლიოში არსებობს ტენდენციები ისეთი პროცესის შემდგომი გაღრმავებისკენ, როგორიცაა ნავთობის განვითარება, მისი დეტალური ანალიზი ხდება არსებითი (განსაკუთრებით მაღალი დუღილის ფრაქციები და ნარჩენი პროდუქტები - ტარები და საწვავის ზეთები).

მთავარი ნავთობის საბადოები რუსეთში

ამ ნივთიერების მნიშვნელოვანი საბადოებია რუსეთის ფედერაციის ტერიტორიაზე. ნავთობი (მინერალი) არის რუსეთის ეროვნული სიმდიდრე. ეს არის ერთ-ერთი მთავარი საექსპორტო პროდუქტი. ნავთობის წარმოება და გადამუშავება მნიშვნელოვანი საგადასახადო შემოსავლების წყაროა რუსეთის ბიუჯეტისთვის.

ნავთობის განვითარება ინდუსტრიული მასშტაბით დაიწყო მე-19 საუკუნის ბოლოს. ამჟამად რუსეთში ნავთობის წარმოების დიდი ფუნქციონირებადი ტერიტორიებია. ისინი განლაგებულია ქვეყნის სხვადასხვა რეგიონში.

სახელი ველები	გახსნის თარიღი	აღდგენითი აქციები	ნავთობის წარმოების უბნები
შესანიშნავი	2013	300 მილიონი ტ	ასტრახანის რეგიონი
Samotlor	1965	2.7 მილიარდი ტონა	ხანტი-მანსის ავტონომიური ოკრუგი
რომაშკინსკოე	1948	2.3 მილიარდი ტონა	თათარტანის რესპუბლიკა
პრიობსკოე	1982გ.	2.7 მილიარდი ტონა	ხანტი-მანსის ავტონომიური ოკრუგი
არლანიანი	1966	500 მილიონი ტ	ბაშკორტოსტანის რესპუბლიკა
ლიანტორსკოე	1965	2 მილიარდი ტონა	ხანტი-მანსის ავტონომიური ოკრუგი
ვანკორსკოე	1988	490 მილიონი ტ	კრასნოიარსკის ტერიტორია
ფედოროვსკოე	1971	1,5 მილიარდი ტონა	ხანტი-მანსის ავტონომიური ოკრუგი
რუსული	1968	410 მილიონი ტ	იამალო-ნენეცის ავტონომიური ოკრუგი
მამუტი	1965	1 მილიარდი ტონა	ხანტი-მანსის ავტონომიური ოკრუგი
Tuymazinskoe	1937	300 მილიონი ტ	ბაშკორტოსტანის რესპუბლიკა

აშშ ფიქალის ზეთი

სერიოზული ცვლილებები მოხდა ნახშირწყალბადების საწვავის ბაზარზე ბოლო წლებში. ფიქლის გაზის აღმოჩენამ და მოკლე დროში მისი მოპოვების ტექნოლოგიების განვითარებამ შეერთებულმა შტატებმა ამ ნივთიერების ერთ-ერთ მთავარ მწარმოებელად აქცია. ეს ფენომენი ექსპერტებმა შეაფასა, როგორც "ფიქლის რევოლუცია". ამ მომენტში მსოფლიო არანაკლებ გრანდიოზული მოვლენის ზღვარზეა. საუბარია ნავთობის ფიქლის საბადოების მასობრივ განვითარებაზე. თუ ადრე ექსპერტები იწინასწარმეტყველეს ნავთობის ეპოქის გარდაუვალი დასასრული, ახლა ის შეიძლება გაგრძელდეს განუსაზღვრელი ვადით. ამრიგად, ალტერნატიულ ენერგიაზე საუბარი არარელევანტური ხდება.

თუმცა, ინფორმაცია ეკონომიკურზენავთობის ფიქლის საბადოების განვითარების ასპექტები ძალიან საკამათოა. გამოცემის „თუმცა“ცნობით, აშშ-ში (ტეხასი) წარმოებული ფიქლის ნავთობი ბარელზე დაახლოებით 15 დოლარი ღირს. ამავდროულად, საკმაოდ რეალურია პროცესის ღირებულების განახევრება.

"კლასიკური" ნავთობის წარმოების მსოფლიო ლიდერს - საუდის არაბეთს - კარგი პერსპექტივა აქვს ფიქლის ინდუსტრიაში: ბარელის ღირებულება აქ მხოლოდ 7 დოლარია. რუსეთი ამ მხრივ კარგავს. რუსეთში 1 ბარელი ფიქლის ნავთობი დაახლოებით $20 ეღირება.

ზემოხსენებული პუბლიკაციის მიხედვით, ფიქლის ნავთობის წარმოება შესაძლებელია მსოფლიოს ყველა რეგიონში. თითოეულ ქვეყანას აქვს მისი მნიშვნელოვანი რეზერვები. თუმცა, მოცემული ინფორმაციის სანდოობა საეჭვოა, რადგან ჯერ არ არის ინფორმაცია ფიქლის ნავთობის წარმოების კონკრეტული ღირებულების შესახებ.

ანალიტიკოსი G. Birg იძლევა საპირისპირო მონაცემებს. მისი თქმით, ბარელი ფიქლის ნავთობის ღირებულება 70-90 დოლარია.

მოსკოვის ბანკის ანალიტიკოსის დ. ბორისოვის თქმით, მექსიკის ყურესა და გვინეაში ნავთობის წარმოების ღირებულება 80 დოლარს აღწევს. ეს დაახლოებით უდრის მიმდინარე საბაზრო ფასს.

G. ბირგი ასევე ამტკიცებს, რომ ნავთობის (ფიქალის) საბადოები არათანაბრად არის განაწილებული მთელ პლანეტაზე. მთლიანი მოცულობის ორ მესამედზე მეტი კონცენტრირებულია შეერთებულ შტატებში. რუსეთს მხოლოდ 7 პროცენტი უკავია.

ამ პროდუქტის წარმოებისთვის საჭიროა დიდი მოცულობის ქანების დამუშავება. ისეთი პროცესის ჩატარება, როგორიცაა ფიქლის ნავთობის მოპოვება, ხორციელდება ღია კარის მეთოდით. ეს სერიოზულ ზიანს აყენებს ბუნებას.

ბირგის მიხედვით, ისეთი პროცესის სირთულე, როგორიცაა ფიქლის ნავთობის მოპოვება, კომპენსირდება ამ ნივთიერების სიმრავლით დედამიწაზე.

თუ ვივარაუდებთ, რომ ფიქლის ნავთობის წარმოების ტექნოლოგიები საკმარის დონეს მიაღწევს, მაშინ მსოფლიო ნავთობის ფასები შეიძლება უბრალოდ დაინგრეს. მაგრამ ჯერჯერობით, ამ სფეროში ფუნდამენტური ცვლილებები არ შეინიშნება.

არსებული ტექნოლოგიებით, ფიქლის ნავთობის წარმოება გარკვეულ შემთხვევაში შეიძლება იყოს მომგებიანი - მხოლოდ მაშინ, როდესაც ნავთობის ფასი 150 დოლარია ბარელზე და ზემოთ.

რუსეთი, ბირგის აზრით, ეგრეთ წოდებული ფიქალის რევოლუცია არ დააზარალებს. ფაქტია, რომ ორივე სცენარი ამ ქვეყნისთვის მომგებიანია. საიდუმლო მარტივია: ნავთობის მაღალ ფასებს მოაქვს დიდი მოგება, ხოლო ფიქალის წარმოებაში გარღვევა გაზრდის ექსპორტს შესაბამისი საბადოების განვითარების გზით.

D. ბორისოვი ამ მხრივ არც ისე ოპტიმისტურია. ფიქლის ნავთობის წარმოების განვითარება, მისი აზრით, გვპირდება ფასების კოლაფსს ნავთობის ბაზარზე და რუსეთის ექსპორტის შემოსავლების მკვეთრ ვარდნას. მართალია, მოკლევადიან პერსპექტივაში ამის არ უნდა გვეშინოდეს, რადგან ფიქლის განვითარება ჯერ კიდევ პრობლემატურია.

დასკვნა

მინერალური რესურსები - ნავთობი, გაზი და მსგავსი ნივთიერებები - არის თითოეული სახელმწიფოს საკუთრება, რომელშიც ისინი მოიპოვება. ამის გადამოწმება შეგიძლიათ ზემოთ წარმოდგენილი სტატიის წაკითხვით.