Selgitame, mis on õli, selle päritolu ja kuidas see süsivesinik tekib. Lisaks selle omadused ja mitmesugused kasutusalad.
Mis on õli?
Nafta on tumedat värvi ja viskoosse tekstuuriga bituminoosne aine, mis koosneb a segu orgaanilistest süsivesinikest, mis ei lahustu Vesi, tuntud ka kui must kuld või toores. Selle füüsikalised omadused (värvi, tihedus) võib olenevalt kontsentratsioonist olla mitmekesine süsivesinikud esitate, mis sisaldab järgmist:
- Parafiinid (küllastunud süsivesinikud).
- Oleifiinid (etüleensed süsivesinikud, mis sisaldavad süsinik-süsinik kaksiksidet).
- Atsetüleensed süsivesinikud (sisaldavad süsinik-süsinik kolmiksidet).
- Tsüklilised või tsüklonilised süsivesinikud.
- Benseen või aromaatsed süsivesinikud.
- Hapnikuga rikastatud ühendid (saadud etüleensüsivesinikest oksüdatsioon ja polümerisatsioon).
- Väävliühendid.
- Tsüklilised lämmastikuühendid.
- Lahustunud lämmastiku, väävli, hapniku, kolesterooli, porfüriinide ja nikli, vanaadiumi jääkide sisaldus, nikkel, koobalt ja molübdeen.
Arvestades selle keerulist keemilist koostist, on õli a loodusvara taastumatu ja tohutu majandusliku väärtusega. Seda kasutatakse kui toormaterjal mitmesuguste orgaaniliste materjalide (saadud naftakeemiatööstuses), mitmesuguste orgaaniliste materjalide tootmiseks lahustid ja ennekõike kasutatakse seda tootmiseks fossiilkütusena elektrienergia ja muud tüüpi.
Sel põhjusel kaevandatakse seda massiliselt selle tekkekohast: aluspinnasest. Kaevude nime all tuntud kaevandamisrajatiste kaudu asuvad nende maardlad (tavaliselt lähedal maagaas) aluspinnase alumistes kihtides ja vedelik ekstraheeritakse erinevate tehnikate abil, olenevalt pinnase olemusest. ma tavaliselt ja geograafilisele asukohale, mis võib asuda maal, merepõhjas või jõgede, järvede jne.
Nafta kommertsialiseerimine on paljude riikide, nagu Venezuela, Saudi Araabia, Venemaa, Iraak või Iraan, peamine majandustegevus, millest enamik korraldab oma toornafta tootmise 1960. aastal asutatud Naftat Eksportivate Riikide Organisatsiooni (OPEC) juhiste järgi. praeguse peakorteriga Viinis, Austrias.
Nafta päritolu
Nafta peetakse fossiilse päritoluga süsivesinikuks, see tähendab, et see on tingitud suurte koguste akumuleerumisest. orgaaniline materjal miljoneid aastaid tagasi, näiteks zooplankton (loomset päritolu plankton, mis toitub töödeldud orgaanilisest ainest) ja järvede (järvede või mageveereservuaaride) sajandeid kuivanud vetikad, mille anoksilise põhja (ilma hapnikuta) nad mattusid settekihtide alla. .
Nendel tingimustel on Surve ja soojus oleks tekitanud keemilised ja füüsikalised muundumisprotsessid (looduslik krakkimine), mille käigus tekivad mitmesugused ained: bituumen, maagaasid ja muud süsivesinikud, näiteks nafta.
Selle päritolu kohta on ka teine teooria, mille nad omistavad abiogeneetilistele allikatele (ei pärine orgaanilisest ainest). See teooria ei ole täielikult välistatud, kuid sellel on selle teema teadlaste vähemuse toetus, kuna see ei suuda seletada paljusid õlis leiduvaid aineid ilma nafta eelneva kohalolekuta. elusolendid.
Kuidas õli moodustub?
Nafta moodustumise keemilised protsessid on üsna keerulised ja seotud geoloogiliste lõksudega (õlilõksudega), mis on maa-alused struktuurid, mis soodustavad nafta kogunemist, kuna hoiavad seda lõksus ja ilma võimaluseta pääseda kivimi pooridesse. läbilaskev maa-alused (laokivi) või muud sarnased ehitised. Nii tekivad naftaväljad.
Õli moodustumise protsess on seotud orgaanilise aine lagunemisega miljonite aastate jooksul. Orgaaniline aine hakkab kannatama temperatuuri ja sellele ladestunud settekihtidest tingitud surve. Kogu selle protsessi, mille orgaaniline aine läbib kuni õliks muutumiseni, võib jagada mitmeks faasiks:
- Diagenees (anaeroobne lagunemine). Maapinna teatud sügavustel ei ole hapnikku külluses, sest anaeroobsed bakterid lagundavad orgaanilist ainet kuni selle muundumiseni kerogeeniks (settekivimites leiduvate orgaaniliste ühendite segu).
- Katagenees (kerogeeni muundamine fossiilkütusteks). Kerogeen on vaheprodukt orgaanilise aine ja fossiilkütused. Kerogeen võib pärineda vetikatest, planktonist ja puittaimedest. Katageneesi tõttu võib kerogeen muutuda antratseeniks ja samaväärseteks ühenditeks või metaaniks ja sarnasteks ühenditeks. Seega muutub see kõrgel temperatuuril vedelateks süsivesinikeks ja gaasiks.
- Metagenees. See on protsess, mille käigus kõrgete temperatuuride mõjul tekivad gaasid.
- Metamorfism. Need lagunevad eelmistes faasides tekkinud süsivesinikest.
Õli omadused
Õli on a vedel tihe, viskoosne, värvidega, mis kipuvad muutuma mustaks või kollaseks (vastavalt süsivesinike kontsentratsioonile), ebameeldiva lõhnaga (sulfaatide ja lämmastiku produkt) ja tohutu kalorsusega (11000 kcal kilogrammi kohta). Need omadused varieeruvad olenevalt õli tüübist, millest me räägime: parafiinipõhine (vedelikud), asfaldipõhine (viskoosne) ja segapõhine (mõlemad).
Õli kasutamine
Nafta on võimas tööstuslike materjalide allikas, seda saadakse lahustid, kütused, kütused, alkoholid Y plastid. Selleks tuleb toornafta läbi viia erinevate rafineerimis- ja destilleerimine (fraktsionaalne destilleerimine), et oleks võimalik selle koostisosi eraldada ja ekstraheerida.
Järk-järgult 20ºC kuni 400ºC kuumutamisel eraldub õli järgmisteks faasideks:
- Maagaas (20 °C). Kütusena kasutatakse süsivesinikgaase nagu etaan, propaan ja butaan (veeldatud naftagaasid), mida kasutatakse ahjude, tulemasinate jms toiteks.
- Tööstusbensiin või ligroiin (150 ° C). Aine, mida nimetatakse bensiiniks või petrooleetriks, väga tuleohtlike ja lenduvate ühendite segu, mida kasutatakse mittepolaarse lahustina või muude orgaaniliste ühendite alusena.
- Bensiin (200 ° C). Sisepõlemismootorite (näiteks mootorsõidukite või teatud elektrijaamade) kütus. elektrit) varieerub vastavalt oma oktaanarvule (puhtus) ja on üks ihaldatumaid nafta derivaate.
- Petrooleum (300 ° C). Seda nimetatakse ka petrooleumiks, see on madala puhtusastmega ja madala jõudlusega kütus, kuid palju odavam kui bensiin, mida kasutatakse lahustina, pestitsiidide ja lampide või maaköökide alusena.
- Diisel (370 ° C). Diislikütusena tuntud parafiinidest koosnev kütus, mis sobib ideaalselt kütteseadmetele ja päramootoritele (diiselmootoritele), mis on odavamad, kuid millel on palju väiksem jõudlus.
- Kütteõli (400 ° C). See on raskeim naftast toodetud kütus, mida saab atmosfäärirõhul saada, kasutada katelde, ahjude toiteks ja uuesti destilleerimiseks, saades nii asfalti, määrdeõlisid ja muid aineid.