Յուղը հանքանյութ է։ Նավթի հանքավայրեր. Նավթի արտադրություն

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Նավթը աշխարհի ամենակարևոր հանքանյութերից է (ածխաջրածնային վառելիք): Այն հումք է վառելանյութերի, քսանյութերի և այլ նյութերի արտադրության համար։ Իր բնորոշ մուգ գույնի և համաշխարհային տնտեսության համար մեծ կարևորության համար նավթը (հանքանյութ) ստացել է սև ոսկի մականունը։

Ընդհանուր տեղեկություններ

Նշված նյութը ձևավորվում է գազային ածխաջրածինների հետ միասին որոշակի խորության վրա (հիմնականում 1,2-ից մինչև 2 կմ):

Նավթի հանքավայրերի առավելագույն քանակը գտնվում է 1-ից 3 կմ խորության վրա։ Երկրի մակերևույթի մոտ այս նյութը դառնում է հաստ մալտա, կիսակարծ ասֆալտ և այլ նյութեր (օրինակ՝ խեժ ավազ):

Ծագման և քիմիական կազմի ինքնատիպությամբ նավթը, որի լուսանկարը ներկայացված է հոդվածում, նման է բնական այրվող գազերին, ինչպես նաև օզոցերիտին և ասֆալտին։ Երբեմն այս բոլոր հանածո վառելիքները միավորվում են մեկ անվան տակ՝ բենզիլիտներ: Դրանք վերաբերում են նաև ավելի լայն խմբի՝ կաուստոբիոլիտներին։ Դրանք այրվող բիոգեն հանքանյութեր են։

Այս խումբը ներառում է նաև այնպիսի բրածոներ, ինչպիսիք են տորֆը, թերթաքարերը, սև և շագանակագույն ածուխները,անտրասիտ. Օրգանական տիպի հեղուկներում (քլորոֆորմ, ածխածնի դիսուլֆիդ, սպիրտ-բենզոլ խառնուրդ) լուծվելու ունակության համաձայն, նավթը, ինչպես և այլ նավթամթերքները, ինչպես նաև տորֆից, ածխից կամ դրանց արտադրանքից այդ լուծիչներով արդյունահանվող նյութերը: մինչև որպես բիտում։

Օգտագործել

Ներկայումս մոլորակի վրա սպառվող էներգիայի 48%-ը ստացվում է նավթից (հանքային): Սա ապացուցված փաստ է։

Յուղը (հանքային) շատ քիմիական նյութերի աղբյուր է, որն օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում վառելիքի, քսանյութերի, պոլիմերային մանրաթելերի, ներկերի, լուծիչների և այլ նյութերի արտադրության մեջ:

Նավթի սպառման աճը հանգեցրել է դրա գների բարձրացման և հանքային պաշարների աստիճանական սպառման։ Սա մեզ ստիպում է մտածել էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրներին անցնելու մասին։

Ֆիզիկական հատկությունների նկարագրություն

Յուղը բաց դարչնագույնից մինչև մուգ շագանակագույն (գրեթե սև) հեղուկ է: Երբեմն կան զմրուխտ կանաչ նմուշներ: Յուղի մոլեկուլային զանգվածը 220-ից 300 գ/մոլ է։ Երբեմն այս պարամետրը տատանվում է 450-ից 470 գ/մոլ: Նրա խտության ինդեքսը որոշվում է 0,65–1,05 (հիմնականում 0,82–0,95) գ/սմ3 տարածքում։ Այս առումով նավթը բաժանվում է մի քանի տեսակների. Այսինքն՝

• Հեշտ. Խտությունը 0,83 գ/սմ³-ից պակաս։
• Միջին. Խտության ինդեքսն այս դեպքում տարածաշրջանում է 0,831-ից մինչև 0,860 գ/սմ³։
• Ծանր. Խտությունը – ավելի քան 0,860 գ/սմ³։

Սանյութը պարունակում է զգալի քանակությամբ տարբեր օրգանական նյութեր: Արդյունքում բնական յուղը բնութագրվում է ոչ թե իր եռման կետով, այլ հեղուկ ածխաջրածինների համար այս ցուցանիշի սկզբնական մակարդակով։ Հիմնականում այն >28 °C է, իսկ երբեմն ≧100 °С (ծանր յուղի դեպքում):

Այս նյութի մածուցիկությունը շատ տարբեր է (1,98-ից մինչև 265,9 մմ²/վ): Սա որոշվում է նավթի կոտորակային կազմով և դրա ջերմաստիճանով: Որքան բարձր է ջերմաստիճանը և լույսի ֆրակցիաների քանակը, այնքան ցածր է յուղի մածուցիկությունը: Դա պայմանավորված է նաև խեժասֆալտինային տիպի նյութերի առկայությամբ։ Այսինքն՝ որքան շատ լինեն դրանք, այնքան բարձր կլինի յուղի մածուցիկությունը։

Այս նյութի տեսակարար ջերմային հզորությունը 1,7-2,1 կՋ/(կգ∙Կ է): Այրման տեսակարար ջերմության պարամետրը համեմատաբար ցածր է՝ 43,7-ից մինչև 46,2 ՄՋ/կգ։ Յուղի դիէլեկտրական հաստատունը 2-ից 2,5 է, իսկ էլեկտրական հաղորդունակությունը՝ 2∙10-10-ից մինչև 0,3∙10−18 Օհմ-1∙սմ-1։

Յուղը, որի լուսանկարը ներկայացված է հոդվածում, դյուրավառ հեղուկ է։ Այն բռնկվում է -35-ից +120 ° C ջերմաստիճանում: Դա կախված է դրա կոտորակային բաղադրությունից և լուծված գազերի պարունակությունից։

Յուղը (վառելիքը) նորմալ պայմաններում չի լուծվում ջրում։ Այնուամենայնիվ, այն ունակ է հեղուկով կայուն էմուլսիաներ ստեղծել։ Յուղը լուծվում է որոշակի նյութերով: Դա արվում է օրգանական լուծիչների միջոցով: Ջուրն ու աղը յուղից առանձնացնելու համար որոշակի գործողություններ են իրականացվում. Դրանք շատ կարևոր են տեխնոլոգիական գործընթացում։ Սա աղազրկում և ջրազրկում է:

Քիմիական բաղադրության նկարագրություն

Այս թեման բացահայտելիս պետք է հաշվի առնել խնդրո առարկա նյութի բոլոր հատկանիշները։ Սրանք նավթի ընդհանուր, ածխաջրածնային և տարրական բաղադրություններն են։ Հաջորդը, քննարկեք դրանցից յուրաքանչյուրը ավելի մանրամասն:

Ընդհանուր կազմ

Բնական հանածո յուղը մոտավորապես 1000 տարբեր բնույթի նյութերի խառնուրդ է: Հիմնական բաղադրիչները հետևյալն են.

• Հեղուկ ածխաջրածիններ. Այն կազմում է 80-90% ըստ քաշի։
• Օրգանական հետերոատոմային միացություններ (4-5%). Դրանցից գերակշռում են ծծումբը, թթվածինը և ազոտը։
• Օրգանամետաղական միացություններ (հիմնականում նիկել և վանադիում).
• լուծված ածխաջրածնային տիպի գազեր (C1-C4, տասներորդից մինչև 4 տոկոս):
• Ջուր (հետքերից մինչև 10%).
• Հանքային աղեր. Հիմնականում քլորիդներ: 0,1-4000 մգ/լ և ավելի բարձր:
• Աղերի, օրգանական թթուների և մեխանիկական կեղտերի լուծույթներ (կավի, կրաքարի, ավազի մասնիկներ):

Ածխաջրածնային բաղադրություն

Հիմնականում ձեթը պարունակում է պարաֆին (սովորաբար 30-35, հազվադեպ՝ ընդհանուր ծավալի 40-50%) և նաֆթենիկ (25-75%) միացություններ։ Անուշաբույր միացությունները առկա են ավելի քիչ չափով: Նրանք զբաղեցնում են 10-20%, իսկ ավելի հազվադեպ՝ 35%: Սա ազդում է յուղի որակի վրա: Նաև դիտարկվող նյութը ներառում է խառը կամ հիբրիդային կառուցվածքի միացություններ: Օրինակ՝ նաֆթենո-արոմատիկ և պարաֆին։

Հետերոատոմային բաղադրիչներ և յուղի տարերային բաղադրության նկարագրություն

Ածխաջրածինների հետ միասին արտադրանքը պարունակում է նյութեր՝ կեղտոտ ատոմներով(մերկապտաններ, դի- և մոնոսուլֆիդներ, թիոֆաններ և թիոֆեններ, ինչպես նաև պոլիցիկլիկ և այլն): Դրանք էապես ազդում են յուղի որակի վրա։

Նաև յուղը պարունակում է ազոտ պարունակող նյութեր։ Սրանք հիմնականում ինդոլի, պիրիդինի, քինոլինի, պիրոլի, կարբազոլի, պորֆիրիտների հոմոլոգներն են։ Դրանք հիմնականում կենտրոնացած են մնացորդների և ծանր ֆրակցիաների մեջ։

Յուղի կազմը ներառում է թթվածին պարունակող նյութեր (նաֆթենական թթուներ, խեժասֆալտինաթթուներ, ֆենոլներ և այլ նյութեր): Դրանք սովորաբար հանդիպում են բարձր եռման տիպի ֆրակցիաներում։

Ընդհանուր առմամբ, նավթի մեջ հայտնաբերվել է ավելի քան 50 տարր: Նշված նյութերի հետ միասին այս արտադրանքում առկա են V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (հետքերից մինչև 2∙10-2%) և այլն:. Այս կեղտերի և միացությունների պարունակությունը տարբեր հանքավայրերի հումքում շատ տարբեր է: Արդյունքում՝ նավթի միջին քիմիական կազմի մասին խոսելը միայն պայմանական է։

Ինչպե՞ս է դասակարգվում նշված նյութն ըստ ածխաջրածինների բաղադրության:

Այս պլանում կան որոշակի չափանիշներ: Առանձին տեսակի յուղեր ըստ ածխաջրածինների դասի. Նրանք պետք է լինեն ոչ ավելի, քան 50%: Եթե ածխաջրածինների դասերից մեկն առնվազն 25% է, ապա առանձնանում են յուղի խառը տեսակներ՝ նաֆթեն-մեթան, մեթաննաֆթենիկ, նաֆթեն-արոմատիկ, արոմատիկ-նաֆթենիկ, մեթան-արոմատիկ և արոմատիկ-մեթան: Դրանք պարունակում են առաջին բաղադրիչի ավելի քան 25%, իսկ երկրորդի ավելի քան 50%:

Հում նավթը չի կիրառվում. Տեխնիկապես արժեքավոր ապրանքներ ձեռք բերելու համար (հիմնականում շարժիչի վառելիք, հումքքիմիական արդյունաբերություն, լուծիչներ) այն վերամշակվում է։

Ապրանքի հետազոտության մեթոդներ

Նշված նյութի որակը գնահատվում է դրա մշակման առավել ռացիոնալ սխեմաները ճիշտ ընտրելու համար: Դա արվում է մեթոդների համալիրի միջոցով՝ քիմիական, ֆիզիկական և հատուկ:

Նավթի ընդհանուր բնութագրերը՝ մածուցիկություն, խտություն, թափվելու կետ և այլ ֆիզիկական և քիմիական պարամետրեր, ինչպես նաև լուծված գազերի բաղադրությունը և խեժի, պինդ պարաֆինների և խեժ-ասֆալտինային նյութերի տոկոսը։

Յուղի փուլ առ փուլ ուսումնասիրության հիմնական սկզբունքն է միավորել դրա տարանջատման մեթոդները որոշակի բաղադրիչների, հետևաբար որոշ ֆրակցիաների բաղադրության պարզեցմամբ: Այնուհետեւ դրանք վերլուծվում են տարբեր ֆիզիկաքիմիական մեթոդներով: Առաջնային կոտորակային յուղի բաղադրությունը որոշելու ամենատարածված մեթոդները թորման (թորման) և ուղղման տարբեր տեսակներն են:

Նեղ (եռացող 10-20 °С) և լայն (50-100 °С) ֆրակցիաների ընտրության արդյունքների համաձայն՝ եռման իրական կետերի կոր (ITC). տվյալ նյութը կառուցված է. Այնուհետև առանձին տարրերի, նավթամթերքների և դրանց բաղադրամասերի (կերոսին-գազի նավթ, բենզին, նավթային թորվածքներ, դիզել, ինչպես նաև խեժ և մազութ), ածխաջրածնային բաղադրությունը, ինչպես նաև այլ առևտրային և ֆիզիկա-քիմիական բնութագրերը պարունակվում են. որոշված է։

Թորումը կատարվում է սովորական թորման ապարատի վրա: Նրանք հագեցած են թորման սյուներով: Այս դեպքումտարանջատման հզորությունը համապատասխանում է 20-22 կտոր տեսական թիթեղների։

Այն ֆրակցիաները, որոնք մեկուսացվել են թորման արդյունքում, հետագայում բաժանվում են բաղադրիչների։ Այնուհետև, օգտագործելով տարբեր մեթոդներ, որոշվում է դրանց պարունակությունը և սահմանվում են հատկությունները: Ըստ նավթի բաղադրության և կոտորակների արտահայտման ձևերի՝ առանձնանում են նրա խմբային, անհատական, կառուցվածքախմբային և տարրական անալիզները։

Խմբային վերլուծության ժամանակ առանձին որոշվում է նաֆթենական, պարաֆինային, խառը և արոմատիկ ածխաջրածինների պարունակությունը։

Կառուցվածքային-խմբային վերլուծության մեջ նավթային ֆրակցիաների ածխաջրածնային բաղադրությունը որոշվում է որպես դրանցում նաֆթենական, արոմատիկ և այլ ցիկլային կառուցվածքների, ինչպես նաև պարաֆինային տարրերի շղթաների միջին պարունակություն: Այս դեպքում կատարվում է ևս մեկ գործողություն՝ նաֆթեններում, պարաֆիններում և արեններում ածխաջրածնի հարաբերական քանակի հաշվարկը։

Անձնական ածխաջրածինների բաղադրությունը որոշվում է բացառապես բենզինի և գազային ֆրակցիաների համար: Տարրական վերլուծության ժամանակ յուղի բաղադրությունն արտահայտվում է C, O, S, H, N և հետքի տարրերի քանակով (տոկոսներով):

Անուշաբույր ածխաջրածինները նաֆթենական և պարաֆինային ածխաջրածիններից առանձնացնելու և արենները պոլի- և միացիկլիկների բաժանելու հիմնական մեթոդը հեղուկ ադսորբցիոն քրոմատոգրաֆիան է: Սովորաբար այս դեպքում որոշակի տարր է ծառայում որպես կլանող՝ կրկնակի սորբենտ։

Ածխաջրածնային յուղերի լայն և նեղ տիրույթի բազմաբաղադրիչ խառնուրդների բաղադրությունը սովորաբար վերծանվում է համակցությամբքրոմատոգրաֆիկ (հեղուկ կամ գազային փուլում), ադսորբցիոն և տարանջատման այլ մեթոդներ սպեկտրային և զանգվածային սպեկտրաչափական հետազոտության մեթոդներով։

Քանի որ աշխարհում միտումներ կան ավելի խորացնելու այնպիսի գործընթաց, ինչպիսին նավթի մշակումն է, դրա մանրամասն վերլուծությունը դառնում է կարևոր (հատկապես բարձր եռացող ֆրակցիաներ և մնացորդային արտադրանքներ՝ խեժ և մազութ):

Ռուսաստանի հիմնական նավթահանքերը

Ռուսաստանի Դաշնության տարածքում այս նյութի զգալի պաշարներ կան։ Նավթը (հանքային) Ռուսաստանի ազգային հարստությունն է։ Այն հիմնական արտահանվող ապրանքներից է։ Նավթի արդյունահանումն ու վերամշակումը Ռուսաստանի բյուջեի համար զգալի հարկային եկամուտների աղբյուր են։

Նավթի զարգացումը արդյունաբերական մասշտաբով սկսվեց 19-րդ դարի վերջին։ Ներկայումս Ռուսաստանում նավթի արդյունահանման մեծ տարածքներ կան։ Դրանք գտնվում են երկրի տարբեր շրջաններում։

Անուն դաշտեր	Բացման ամսաթիվ	առբերելի բաժնետոմսեր	Նավթի արդյունահանման տարածքներ
Հիանալի	2013	300 մլն տ	Աստրախանի շրջան
Samotlor	1965	2,7 միլիարդ տոննա	Խանտի-Մանսի ինքնավար օկրուգ
Ռոմաշկինսկոե	1948	2,3 միլիարդ տոննա	Թաթարստանի Հանրապետություն
Պրիոբսկոե	1982 թէ.	2,7 միլիարդ տոննա	Խանտի-Մանսի ինքնավար օկրուգ
Արլանյան	1966	500 մլն տ	Բաշկորտոստանի Հանրապետություն
Լյանտորսկոե	1965	2 միլիարդ տոննա	Խանտի-Մանսի ինքնավար օկրուգ
Vankorskoe	1988	490 մլն տ	Կրասնոյարսկի երկրամաս
Ֆեդորովսկոե	1971	1,5 միլիարդ տոննա	Խանտի-Մանսի ինքնավար օկրուգ
ռուսական	1968	410 մլն տ	Յամալո-Նենեց ինքնավար օկրուգ
Mammoth	1965	1 միլիարդ տոննա	Խանտի-Մանսի ինքնավար օկրուգ
Tuymazinskoe	1937	300 մլն տ	Բաշկորտոստանի Հանրապետություն

ԱՄՆ թերթաքարային յուղ

Ածխաջրածնային վառելիքի շուկայում վերջին տարիներին լուրջ փոփոխություններ են տեղի ունեցել. Թերթաքարային գազի հայտնաբերումը և դրա արդյունահանման տեխնոլոգիաների զարգացումը կարճ ժամանակում ԱՄՆ-ին դարձրին այս նյութի խոշոր արտադրողներից մեկը։ Այս երևույթը փորձագետների կողմից որակվել է որպես «թերթաքարային հեղափոխություն»: Այս պահին աշխարհը նույնքան մեծ իրադարձության շեմին է։ Խոսքը նավթի թերթաքարային հանքավայրերի զանգվածային զարգացման մասին է։ Եթե ավելի վաղ փորձագետները կանխատեսում էին նավթի դարաշրջանի մոտալուտ ավարտը, ապա այժմ այն կարող է տևել անորոշ ժամանակով: Այսպիսով, այլընտրանքային էներգիայի մասին խոսելն անտեղի է դառնում։

Սակայն տեղեկատվություն տնտնավթի թերթաքարային հանքավայրերի զարգացման ասպեկտները շատ հակասական են: «Սակայն» հրապարակման համաձայն՝ ԱՄՆ-ում (Տեխաս) արդյունահանվող թերթաքարային նավթն արժե մոտավորապես 15 դոլար մեկ բարելի դիմաց։ Միևնույն ժամանակ, միանգամայն իրատեսական է թվում գործընթացի արժեքը կիսով չափ կրճատելը։

«Դասական» նավթի արդյունահանման համաշխարհային առաջատարը՝ Սաուդյան Արաբիան, լավ հեռանկարներ ունի թերթաքարային արդյունաբերության մեջ. այստեղ մեկ բարելի արժեքը ընդամենը 7 դոլար է։ Ռուսաստանն այս առումով պարտվում է։ Ռուսաստանում թերթաքարային նավթի 1 բարելը կարժենա մոտ $20..

Համաձայն վերոհիշյալ հրապարակման՝ թերթաքարային յուղ կարելի է արտադրել աշխարհի բոլոր տարածաշրջաններում։ Յուրաքանչյուր երկիր ունի դրա զգալի պաշարներ։ Այնուամենայնիվ, տրված տեղեկատվության հավաստիությունը կասկածելի է, քանի որ թերթաքարային նավթի արդյունահանման կոնկրետ արժեքի մասին դեռ տեղեկատվություն չկա։

Վերլուծաբան Գ. Բիրգը տալիս է հակառակ տվյալները։ Նրա խոսքով՝ թերթաքարային նավթի մեկ բարելի արժեքը կազմում է 70-90 դոլար։

Մոսկովյան Bank of Moscow վերլուծաբան Դ. Բորիսովի կարծիքով՝ Մեքսիկական ծոցում և Գվինեայում նավթի արդյունահանման արժեքը հասնում է 80 դոլարի։ Սա մոտավորապես հավասար է ընթացիկ շուկայական գնին:

Գ. Բիրգը նաև պնդում է, որ նավթի (թերթաքարային) հանքավայրերը անհավասարաչափ են բաշխված ողջ մոլորակի վրա։ Ընդհանուր ծավալի ավելի քան երկու երրորդը կենտրոնացած է ԱՄՆ-ում։ Ռուսաստանին բաժին է ընկնում ընդամենը 7 տոկոսը։

Նշված արտադրանքի արտադրության համար պետք է վերամշակվեն մեծ ծավալի ապարներ։ Նման գործընթացի անցկացումը, ինչպիսին է թերթաքարային նավթի արդյունահանումը, իրականացվում է բաց եղանակով: Սա լրջորեն վնասում է բնությանը:

Ըստ Birg-ի՝ թերթաքարային նավթի արդյունահանման նման գործընթացի բարդությունը փոխհատուցվում է Երկրի վրա այս նյութի առատությամբ:

Եթե ենթադրենք, որ թերթաքարային նավթի արդյունահանման տեխնոլոգիաները հասնում են բավարար մակարդակի, ապա նավթի համաշխարհային գները կարող են պարզապես փլուզվել։ Սակայն մինչ այժմ այս ոլորտում հիմնարար փոփոխություններ չեն նկատվել։

Գոյություն ունեցող տեխնոլոգիաներով թերթաքարային նավթի արդյունահանումը կարող է շահութաբեր լինել որոշակի դեպքում՝ միայն այն դեպքում, երբ նավթի գինը կազմում է 150 դոլար մեկ բարելի դիմաց և բարձր:

Ռուսաստանը, ըստ Birg-ի, այսպես կոչված թերթաքարային հեղափոխությունը չի տուժի. Փաստն այն է, որ երկու սցենարներն էլ ձեռնտու են այս երկրին։ Գաղտնիքը պարզ է՝ նավթի բարձր գները բերում են մեծ շահույթ, իսկ թերթաքարային արդյունահանման առաջընթացը կմեծացնի արտահանումը համապատասխան հանքավայրերի զարգացման միջոցով։

Դ. Բորիսովն այս հարցում այնքան էլ լավատես չէ։ Թերթաքարային նավթի արդյունահանման զարգացումը, նրա կարծիքով, խոստանում է նավթի շուկայում գների փլուզում և Ռուսաստանի արտահանման եկամուտների կտրուկ անկում։ Ճիշտ է, կարճաժամկետ հեռանկարում դա չպետք է վախենա, քանի որ թերթաքարերի զարգացումը դեռևս խնդրահարույց է։

Եզրակացություն

Հանքային պաշարները՝ նավթը, գազը և նմանատիպ նյութերը, յուրաքանչյուր պետության սեփականությունն են, որտեղ դրանք արդյունահանվում են: Դուք կարող եք դա հաստատել՝ կարդալով վերը ներկայացված հոդվածը։