Нафта і продукти її переробки

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати


Нафта і продукти її переробки

Зміст

Нафта - рідке паливо

Знаходження в природі

Розвідка нафти

Видобуток нафти

Фізичні властивості нафти

Хімічні елементи та з'єднання в нафті

Продукти, одержувані з нафти, їх застосування

Список використаної літератури

Нафта - рідке паливо

Що ж таке нафта? Теплотехнік відповість, що це прекрасне, висококалорійне паливо. Але хімік заперечить: ні! Нафта - це складна суміш рідких вуглеводнів, у яких розчинені газоподібні й інші речовини.

І щоб перелічити всі продукти, одержувані з нафти, потрібно витратити кілька аркушів, тому що їх уже кілька тисяч.

Ще Д.І. Менделєєв помітив, що топити піч нафтою все одно, що топити її асигнаціями.

Нафта (від перс. Neft) - горюча масляниста рідина зі специфічним запахом, розповсюджена в осадовій оболонці Землі і є найважливішим корисним копалиною.

Знаходження в природі

Поклади нафти знаходяться в надрах Землі на різній глибині, де нафта заповнює вільний простір між деякими породами. Якщо вона знаходиться під тиском газів, то піднімається по свердловині на поверхню Землі.

Розвідка нафти

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

На першій стадії пошукового етапу в басейнах з не встановленою нафтогазоносністю або для вивчення слабо досліджених тектонічних зон або нижніх структурних поверхів у басейнах з встановленою нафтогазоносністю проводяться регіональні роботи. Для цього здійснюються аеромагнітних, геологічна і гравіметрична зйомки, геохімічні дослідження вод і порід, профільне перетинання території електро-і сейсморозвідкою, буріння опорних та параметричних свердловин. У результаті встановлюються райони для подальших пошукових робіт.

На другій стадії проводиться більш детальне вивчення нафтогазоносних зон шляхом детальної гравиразведки, структурно-геологічної зйомки, електро-і сейсморозвідки, структурного буріння.

Проводиться порівняння знімків масштабів 1: 100.000 - 1: 25.000. уточнюється оцінка прогнозів нафтогазоносності, а для структур з доведеною нафтогазоносністю, підраховуються перспективні запаси.

На третій стадії здійснюється буріння пошукових свердловин з метою відкриттів родовищ. Перші пошукові свердловини буряться на максимальну глибину. Зазвичай першим розлучимося верхній поверх, а потім більш глибокі. У результаті дається попередня оцінка запасів.

Розвідувальний етап - завершальний в геологорозвідувальному процесі.

Основна мета - підготовка до розробки. У процесі розвідки повинні бути оконтурени поклади, визначені літологічний склад, потужність, нафтогазонасиченість. По завершенню розвідувальних робіт підраховуються запаси і даються рекомендації про введення родовища в розробку.

Ефективність пошуку залежить від коефіцієнта відкриттів родовищ - відношенням числа продуктивних площ до загальної кількості разбуренной пошуковим бурінням площ.

Видобуток нафти

Майже вся видобута у світі нафта, витягається у вигляді бурових свердловин, закріплених сталевими трубами високого тиску. Для підйому нафти і супутніх їй газу і води на поверхню свердловина має герметичну систему підйомних труб, механізмів і арматури, розраховану на роботу з тисками, порівнянними з пластовими. Видобутку нафти за допомогою бурових свердловин передували примітивні способи: збір її на поверхні водойм, обробка піщанику чи вапняку, просоченого нафтою, за допомогою колодязів.

Збір нафти з поверхні водойм - це, очевидно, перший за часом появи спосіб видобутку, який до нашої ери застосовувався в Мідії, Вавілонії і Сирії. Збір нафти в Росії, з поверхні річки Ухти розпочато Ф.С. Прядуновим в 1745 р. У 1858 на півострові Челекен нафту збирали в канавах, по яких вода стікала з озера. У канаві робили загату з дощок з проходом води в нижній частині: нафта накопичувалася на поверхні.

Розробка піщанику чи вапняку, просоченого нафтою, і витяг з нього нафти, вперше описані італійським вченим Ф. Аріосто в 15 столітті. Недалеко від Модени в Італії такі нефтесодержащие грунти подрібнювались і підігрівалися в котлах. Потім нафту вичавлювали в мішках за допомогою преса. У 1833 -1845 р. р. нафта добували з піску на березі Азовського моря. Пісок поміщали в ями з похилим дном і поливали водою.

Вимиту з піску нафту збирали з поверхні води пучками трави.

Видобуток нафти з колодязів вироблялася в Кісс, давньої області між Ассирією і Мідією в 5 столітті до нашої ери за допомогою коромисла, до якого прив'язувалося шкіряне відро. Детальний опис колодязної видобутку нафти в Баку дав німецький натураліст Е. Кемпфер. Глибина колодязів досягала 27 м, їх стінки обкладалися каменем або зміцнювалися деревом.

Видобуток нафти за допомогою свердловин почала широко застосовуватися з 60-х р. 19 століття. Спочатку поряд з відкритими фонтанами і збором нафти у вириті поруч зі свердловинами земляні комори видобуток нафти здійснювалася також за допомогою циліндрових відер з клапаном у днищі. З механізованих способів експлуатації вперше в 1865 в США була впроваджена глубоконасосная експлуатація, яку в 1874 р застосували на нафтопромислах в Грузії, в 1876 у Баку. У 1886 р В.Г. Шухов запропонував компресорну видобуток нафти, яка була випробувана в Баку в 1897р. Більш досконалий спосіб підйому нафти з свердловини - газліфт - запропонував у 1914 р М.М. Тихвинський.

Процес видобутку нафти, починаючи від припливу її по пласту до вибоїв свердловин і до зовнішньої перекачування товарної нафти з промислу, можна розділити умовно на 3 етапи.

[Pic] Рух нафти по пласту до свердловин завдяки штучно створюваної різниці тисків у шарі і на вибоях свердловин.

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

[Pic] Збір нафти та супроводжуючих її газу і води на поверхні, їх поділ, видалення мінеральних солей з нафти, обробка пластової води, збір попутного нафтового газу.

Під розробкою нафтового родовища розуміється здійснення процесу переміщення рідин і газу в пластах до експлуатаційних свердловин.

Управління процесом руху рідин і газу досягається розміщенням на родовищі нафтових, нагнітальних і контрольних свердловин, кількістю і порядком введення їх в експлуатацію, режимом роботи свердловин і балансом пластової енергії. Прийнята для конкретної поклади система розробки зумовлює техніко-економічні показники. Перед забурюванням поклади проводять проектування системи розробки. На підставі даних розвідки і пробної експлуатації встановлюють умови, за яких буде протікати експлуатація: її геологічну будову, колекторські властивості порід (пористість, проникність, ступінь неоднорідності), фізичні властивості рідин в пласті (в'язкість, щільність), насиченість порід нафти водою і газом, пластові тиски. Базуючись на цих даних, виробляють економічну оцінку системи, і вибирають оптимальну.

При глибокому заляганні пластів для підвищення нафтовіддачі в ряді випадків успішно застосовується нагнітання в пласт газу з високим тиском.

Витяг нафти з свердловин проводиться або за рахунок природного фонтанування під дією пластової енергії, або шляхом використання одного з декількох механізованих способів підйому рідини. Зазвичай в початковій стадії розробки діє фонтанна видобуток, а в міру ослаблення фонтанування свердловину переводять на механізований спосіб: газліфтний або ерліфтний, глубінонасосний (за допомогою штангових, гідропоршневим і гвинтових насосів).

Газліфтний спосіб вносить суттєві доповнення до звичайної технологічну схему промислу, оскільки при ньому необхідна газліфтних компресорна станція з газорозподільників і газозбірних трубопроводами.

Нафтовим промислом називається технологічний комплекс, що складається з свердловин, трубопроводів, і установок різного призначення, за допомогою яких на родовищі здійснюють вилучення нафти з надр Землі.

На родовищах, що розробляються за допомогою штучного заводнения, споруджують систему водопостачання з насосними станціями. Воду беруть з природних водойм за допомогою водозабірних споруд.

У процесі видобутку нафти важливе місце займає внутріпромисловий транспорт продукції свердловин, здійснюваний по трубопроводах. Застосовуються 2 системи внутріпромислового транспорту: напірні та самопливні. При напірних системах достатньо власного тиску на гирлі свердловин. При самопливних рух відбувається за рахунок перевищення позначки гирла свердловини над позначкою групового збірного пункту.

При розробці нафтових родовищ, приурочених до континентальних шельфам, створюються морські нафтопромисли.

Фізичні властивості нафти

Найголовнішим властивістю нафти, які принесли їм світову славу виняткових енергоносіїв, є їх здатність виділяти при згорянні значну кількість теплоти. Нафта і її похідні володіють найвищою серед усіх видів палив теплотою згоряння. Теплота згоряння нафти - 41 МДж / кг, бензину - 42 МДж / кг. Важливим показником для нафти є температура кипіння, що залежить від будови вхідних до складу нафти вуглеводнів і коливається від 50 до 550 ° С.

Нафта, як і будь-яка рідина, при визначеній температурі закипає і переходить у газоподібний стан. Різні компоненти нафти переходять у газоподібний стан при різній температурі. Так, температура кипіння метану -161,5 ° С, етану -88 ° С, бутану 0,5 ° С, пентану 36,1 ° С. Легені нафти киплять при 50-100 ° С, важкі - при температурі більш 100 ° С.

Різниця температур кипіння вуглеводнів використовується для поділу нафти на температурні фракції. При нагріванні нафти до 180-200 ° С википають вуглеводні бензинові фракції, при 200-250 ° С - лигроиновой, при 250-315 ° С - керосиново-газойлевой і при 315-350 ° С - масляній. Залишок представлений гудроном. До складу бензинової і лигроиновой фракцій входять вуглеводні, що містять 6-10 атомів вуглецю. Гасова фракція складається з вуглеводнів з [pic], газойлева - [pic] і т.д.

Важливим є властивість нафти розчиняти вуглеводневі гази. У 1 м3 нафти може розчинитися до 400 м3 горючих газів. Велике значення має з'ясування умов розчинення нафти і природних газів у воді. Нафтові вуглеводні розчиняються у воді вкрай незначно. Нафти розрізняються по щільності. Щільність нафти, обмірюваної при 20 ° С, віднесеної до щільності води, обмірюваної при 4 ° С, називається відносної. Нафти з відносною щільністю 0,85 називаються легенями, з відносною щільністю від 0,85 до 0,90 - середніми, а з відносною щільністю понад 0,90 - важкі. У важких нафтах містяться в основному циклічні вуглеводні. Колір нафти залежить від її щільності: світлі нафти мають меншу щільність, чим темні. А чим більше в нафті смол і асфальтенів, тим вище її щільність. При видобутку нафти важливо знати її в'язкість. Розрізняють динамічну і кінематичну в'язкість. Динамічною в'язкістю називається внутрішній опір окремих часток рідини руху загального потоку. У легкій нафті в'язкість менше, ніж у важкій. При видобутку і подальшому транспортуванні важкі нафти підігрівають. Кінематичною в'язкістю називається відношення динамічної в'язкості до щільності середовища. Велике значення має знання поверхневого натягу нафти. При зіткненні нафти і води між ними виникає поверхня типу пружної мембрани.

Капілярні явища використовуються при видобутку нафти. Сили взаємодії води з гірською породою більше, ніж у нафти. Тому вода здатна витиснути нафту з дрібних тріщин у більш великі. Для збільшення нафтовіддачі шарів використовуються спеціальні поверхнево-активні речовини (ПАР). Нафта має неоднакові оптичні властивості. Під дією ультрафіолетових променів нафта здатна світитися. При цьому легені нафти світяться блакитним світлом, важкі - бурим і жовто-бурим. Це використовується при пошуку нафти. Нафта є діелектриком і має високий питомий опір. На цьому засновані електрометричні методи встановлення в розрізі, розкритому свердловиною, нафтоносних пластів.

Хімічні елементи та з'єднання в нафті

Нафти складаються головним чином з вуглецю - 79,5 - 87,5% і водню - 11,0 - 14,5% від маси нафти. Крім них у нафті присутні ще три елементи - сірка, кисень і азот. Їх загальна кількість зазвичай становить 0,5 - 8%. У незначних концентраціях у нафті зустрічаються елементи: ванадій, нікель, залізо, алюміній, мідь, магній, барій, стронцій, марганець, хром, кобальт, молібден, бор, миш'як, калій і ін Їх загальний зміст не перевищує 0,02 - 0 , 03% від маси нафти. Зазначені елементи утворюють органічні і неорганічні сполуки, з яких складаються нафти.

Кисень і азот знаходяться в нафті тільки в зв'язаному стані. Сірка може зустрічатися у вільному стані чи входити до складу сірководню.

Продукти, одержувані з нафти, їх застосування

З нафти виділяють різноманітні продукти, що мають велике практичне значення. Спочатку від неї відокремлюють розчинені вуглеводні (переважно метан). Після відгонки летких вуглеводнів нафту нагрівають. Першими переходять у газоподібний стан і відганяються вуглеводні з невеликим числом атомів вуглецю в молекулі, що мають відносно низьку температуру кипіння. З підвищенням температури суміші переганяються вуглеводні з більш високою температурою кипіння. Таким чином можна зібрати окремі суміші (фракції) нафти. Найчастіше при такій перегонці одержують три основні фракції, які потім піддаються подальшому поділу. Основні фракції нафти наступні:

1. Фракція, що збирається від 400 до 2000 С, - газолінова фракція бензинів

містить вуглеводні від С5Н12 до С11Н24. При подальшій перегонці виділеної фракції одержують: газолін (від 400 до 700 С), бензин (від 700 до 1200 С) - авіаційний, автомобільний і т.д.

2. Лігроїнова фракція, що збирається в межах від 1500 до 2500 С, містить вуглеводні від С8Н18 до С14Н30. Нафта застосовується як пальне для тракторів.

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

4. Газойль (вище 2750 С) - дизельне паливо.

5. Мазут - залишок від перегонки. Містить вуглеводні з великим числом атомів вуглецю (до багатьох десятків) у молекулі. Мазут також розділяють на фракції: a) соляровим олії - дизельне паливо, b) Мастила (авіатракторние, авіаційні, індустріальні та ін), c) Вазелін (основа для косметичних засобів і ліків).

І ін

З деяких сортів нафти одержують парафін (для виробництва сірників, свіч і ін.) Після відгону залишається гудрон. Його широко застосовують в дорожньому будівництві.

Застосування нафти

Список використаної літератури

1) Судо М.М. Нафта та горючі гази в сучасному світі. - М. Недра, 1984.

2) Хімія. Шкільний ілюстрований довідник. - М.: Росмен, 1995.

3) "Книга для читання по хімії (частина друга)" Автори: К.Я. Парменов, Л.М. Сморгонский, Л.А. Цвєтков.


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Геологія, гідрологія та геодезія | Реферат
33.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Нафта і продукти е переробки
Нафта газ і основні продукти їх переробки
Нафта
Нафта 4
Каспійська нафта
Нафта і газ їх похідні
Геополітичні особливості взаємовідносин МЕРКОСУР ЄС і НАФТА
Асиметрія економічних відносин країн членів НАФТА
Нафта походження властивості видобуток перегонка крекінг
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru