Olaj | |
---|---|
Főszerep | különböző arányú szénhidrogének keveréke |
Az összesítés állapota | folyékony |
Szín | különféle [1] [2] |
Vonal/ pontszín | különböző |
Átláthatóság | különféle |
Sűrűség | 0,65-1,05 g/cm³ |
Lobbanáspont | +35 és +121 [3] °C között |
világ részvényei | körülbelül 1208 [4] [5] (2007) vagy 1199,71 (2011) [6] milliárd hordó |
Fogyasztás | körülbelül 85,6 (2007) [7] , 87,36 (2011) [8] millió hordó naponta => körülbelül 32 milliárd hordó évente |
Sűrűség | 0,65-1,05 g/cm³ |
Az olaj ( törökül neft , perzsa نفت , naft [9] ) természetes olajos, éghető folyadék , sajátos szaggal , amely főleg különböző molekulatömegű szénhidrogének és néhány egyéb kémiai vegyület összetett keverékéből áll . Ez egy fosszilis tüzelőanyag [10] ( kausztobiolit [11] ). A 20. században és a 21. században az olaj volt az egyik legfontosabb ásvány .
Az olaj színe általában tiszta fekete. Néha barnásbarna tónusúak (piszkossárgától sötétbarnáig, majdnem feketéig), esetenként halványsárga-zöld színű olaj, sőt színtelen, valamint telített zöld olaj [12] [13] . Speciális illata van, a könnyedtől a kellemesig, a nagyon kellemetlenig változó. Az olaj színe és illata nagyrészt a nitrogént , ként és oxigént tartalmazó komponensek jelenlétének köszönhető, és a kenőolajban és az olajmaradványokban koncentrálódik. A kőolaj-szénhidrogének többsége (az aromás szénhidrogének kivételével ) tiszta formájában szagtalan és színtelen [14] .
Kémiai összetételét és eredetét tekintve az olaj közel áll a természetes éghető gázokhoz és az ozocerithez . Ezeket a kövületeket összefoglalóan petrolitoknak nevezik . A petrolitok az úgynevezett kaustobiolitok – biogén eredetű éghető ásványok – még nagyobb csoportjába tartoznak, amelyekbe más fosszilis tüzelőanyagok is tartoznak ( tőzeg , barna- és szén , antracit , agyagpala ).
Az olajmezők túlnyomó többsége üledékes kőzetekre korlátozódik [3] [15] . Az olaj a gáz-halmazállapotú szénhidrogénekkel együtt több tíz métertől 5-6 km-ig terjedő mélységben található. 4,5–5 km-nél nagyobb mélységben azonban a gáz- és gázkondenzátum-lerakódások dominálnak , jelentéktelen mennyiségű könnyű frakcióval. Az olajlelőhelyek maximális száma 1-3 km mélységben található. Sekély mélységben és a földfelszín természetes kiemelkedésein az olaj vastag máltává , félkemény aszfalttá és más képződményekké - például kátrányhomokká és bitumenné - alakul .
A világ körülbelül 100 millió hordó (15 900 000 000 liter) olajat fogyaszt naponta [16] .
A petroleum szó, amely angolul és néhány más nyelven olajat jelöl , két szó hozzáadásával jön létre: Other Greek. πέτρα - kő és lat. oleum - olaj , vagyis szó szerint "kőolaj".
V. M. Severgin (1765-1826) vegyész és ásványkutató idején Oroszországban az olajat "hegyi olajnak" [17] , majd "kőolajnak" [18] nevezték .
Az orosz "olaj" szót nagy valószínűséggel a túráról kölcsönözték. neft "olaj", ahonnan a perzsától került . نفت (naft) "olaj". Létezik egy alternatív sémi változat [19] .
Németül az olaj német. Erdöl , ami szó szerint "földolajat" jelent, Hung. kőolaj - "kőolaj", Jap. 石油(sekyu) - "kőolaj", Fin. vuoriöljy - "hegyi olaj".
Az olajat ősidők óta ismerte az emberiség, amit a következő adatok illusztrálnak:
dátum | Világrégió | Hogyan használták | Használat igazolása |
---|---|---|---|
Kr.e. 6000-4000 e. | Az Eufrátesz partja | Az építőiparban kötőanyagként használták az olajat és képződményeit. Ezeket – aszfaltot és bitument [20] – használták fel Babilon falainak építésekor [21] . | Az olajmezők létezését megállapító ásatások megerősítették [12] . |
Kr.e. 2600 e. | Indus-völgyi civilizáció | Építőiparban kötőanyagként használják. | Az ősi indiai Mohenjo-Daro város romjaiban egy 5 ezer éve épült hatalmas medencét fedeztek fel, melynek fenekét és falait aszfaltréteg borította (az olaj oxidációjának terméke) [22] . |
Kr.e. 6. század e. | Babilon | II. Nabukodonozor babiloni király egy óriási kemencét fojtott meg olajjal , és abban az Ószövetségben leírt bibliai legendák szerint három zsidó fiatalt próbált elégetni , ami nem sikerült neki. | Hérodotosz szerint az olajat széles körben használták Babilon falainak és tornyainak építésére. Leírja továbbá az olaj kitermelésének ősi módszerét a "híres kútból", amely nem messze található Arderikától, az Eufrátesz melletti falutól, ahol Dareiosz perzsa király birtoka volt . |
Kr.e. 4 ezer e. | Az ókori Egyiptom | A halottak balzsamozására szolgál [23] | |
Kr.e. 3 ezer e. | Ókori Görögország | Gyújtó keverékként, üzemanyag | Vannak utalások az olaj használatára Plutarkhoszban és Dioscoridesben . [24] A görög Tanais kolónia tengeri világítótoronyának üzemanyagaként használták ( olajmaradványokat tartalmazó amforákat találtak) . |
A középkorban az olaj iránti érdeklődés főként az égési képességén alapult. Információkat őriztek meg az Ukhtából Moszkvába Borisz Godunov vezetése alatt hozott "éghető vízről - sűrű" .
Az olajat a 18. századig főleg természetes, azaz feldolgozatlan és finomítatlan formájában használták. Az olaj lepárlásával kapcsolatos külön információk a Kr.u. X. századtól kezdődnek. e., azonban a desztillációs termékeket nem alkalmazták széles körben [25] . 1733-ban Johann Lerche orosz katonaorvos a bakui olajmezőket látogatva megfigyeléseket jegyez fel az olaj lepárlásával kapcsolatban:
Az olaj nem kezd gyorsan égni, sötétbarna színű, desztillálva világossárga színűvé válik. A fehér olaj kissé zavaros, de desztilláció után olyan könnyű lesz, mint az alkohol, és ez nagyon gyorsan kigyullad.
1746- ban F.S. Pryadunov felfedező olajfinomítót állított fel az Ukhta folyón , természetes olajforráson. A civilizációtól való távolság azonban megnehezítette az üzem működését, amely nem tudta biztosítani a jövedelmezőséget, és negyed évszázaddal később elhagyták. [26] 1823-ban a Dubinin fivérek , jobbágyok , olajfinomítót építettek az Észak-Kaukázusban, Mozdok városában . Ez a vállalkozás több mint 20 éve dolgozik, évente több száz font olajlepárlási terméket szállít gyógyszerészeti és világítási célokra. [27] 1857- ben Vaszilij Kokorev olajfinomítót épített a Baku melletti Surakhaniban , amelynek kezdeti kapacitása évi 100 000 pud kerozin volt. [28] Ettől a pillanattól kezdve megindult a kerozinipar rohamos fejlődése, ami magával vonta az olajtermelést. A 19. század végén Oroszország már körülbelül 100 millió font kerozint termelt évente.
A feldolgozott olaj domináns alkalmazása csak a 19. század 2. felében kezdődött, amit elősegített az akkoriban kialakult új olajtermelési mód, a kutak helyett fúrások felhasználásával. A világ első olajkitermelésére fúrólyukból 1846 -ban került sor a Baku melletti Bibi-Heybat mezőn [29] .
Az olajképződés szakaszos, hosszú olajképződési folyamat üledékes kőzetek szerves anyagából (ősi élőlények maradványai), az olaj keletkezésének domináns biogén (szerves) elmélete szerint. Ez a folyamat tíz- és százmillió évig tart [30] . A 20. században az a hipotézis, miszerint az olajnak nagy mélységben, kolosszális nyomás és magas hőmérséklet mellett, szervetlen anyagokból származó abiogén eredete bizonyos népszerűségnek örvendett, különösen a Szovjetunióban, de a bizonyítékok túlnyomó többsége a biogén elmélet mellett tanúskodik. [31] . Az abiogén hipotézisek nem tették lehetővé az új lelőhelyek felfedezésének hatékony előrejelzését [32] .
Az olajat tartalmazó kőzetek viszonylag nagy porozitásúak és elegendő áteresztőképességgel rendelkeznek a kitermeléshez. Azokat a kőzeteket, amelyek lehetővé teszik a szabad mozgást és a folyadékok és gázok felhalmozódását bennük, tározóknak nevezzük. A tározók porozitása függ a szemcsék válogatási fokától, alakjuktól és pakolódásuktól, valamint a cement jelenlététől. Az áteresztőképességet a pórusok mérete és összekapcsolhatósága határozza meg [33] [34] . Az olaj fő tározói a homok, homokkövek, konglomerátumok, dolomitok , mészkövek és más jól áteresztő kőzetek , amelyek olyan gyengén áteresztő kőzetek közé vannak zárva, mint az agyag vagy a gipsz . Kedvező körülmények között az üledékes olajtartalmú kőzetek környékén repedezett metamorf és magmás kőzetek tározók lehetnek.
A geológusok nagyon sokáig (a 19. század 2. fele óta) úgy vélték, hogy az olajlelőhelyek szinte kizárólag az antiklinális területekre korlátozódnak, és csak 1911-ben I. M. Gubkin fedezett fel egy új típusú lelőhelyet Maikop régióban, amely az alluviális homokra és a hordalékhomokokra korlátozódott. megkapta a "hüvely" nevet. Több mint 10 évvel később hasonló lelőhelyeket fedeztek fel az Egyesült Államokban. A kutatómunka további fejlesztése a Szovjetunióban és az USA-ban a sókupolákhoz kapcsolódó lerakódások felfedezésével ért véget, amelyek felemelnek és néha áttörik az üledékrétegeket. Az olajmezők tanulmányozása kimutatta, hogy az olajlelőhelyek kialakulását a tározói kanyarulatok különböző szerkezeti formái, a képződmények rétegtani kapcsolatai és a kőzetek kőzettani sajátosságai okozzák. A lelőhelyek és olajlelőhelyek számos osztályozását javasolták mind Oroszországban, mind külföldön. Az olajmezők szerkezeti formáik típusa és kialakulásuk körülményei tekintetében különböznek egymástól. Az olaj- és gázlerakódások a kollektorcsapdák formájában és a bennük lévő olajfelhalmozódás kialakulásának feltételeiben különböznek egymástól.
Az olaj a világosbarnától (majdnem színtelen) a sötétbarnáig (majdnem fekete) színű folyadék (bár vannak még smaragdzöld olajminták is). Az átlagos molekulatömeg 220-400 g/mol (ritkán 450-470). Sűrűség 0,65-1,05 (általában 0,82-0,95) g/cm³; A 0,83 alatti sűrűségű olajat könnyűnek , 0,831-0,860 közepesnek , 0,860 felett nehéznek nevezzük .
Az olaj sűrűsége más szénhidrogénekhez hasonlóan nagymértékben függ a hőmérséklettől és a nyomástól [35] . Sok különböző szerves anyagot tartalmaz, ezért nem a forráspont, hanem a folyékony szénhidrogének kezdeti forráspontja (általában > 28 °C, ritkábban ≥ 100 °C nehézolaj esetén) és a frakcionált szénhidrogének jellemzője. összetétel - az egyes frakciók hozama, először légköri nyomáson, majd vákuumban bizonyos hőmérsékleti határok között desztillálva, általában 450-500 °C-ig (a mintatérfogat kb. 80%-a kiforr), ritkábban 560-580 °C (90-95%). Kristályosodási hőmérséklet -60 és +30 °C között; főként az olajban lévő paraffintartalomtól (minél több, annál magasabb a kristályosodási hőmérséklet) és a könnyű frakcióktól (minél több van, annál alacsonyabb ez a hőmérséklet). A viszkozitás széles tartományban változik (1,98 és 265,90 mm²/s között az Oroszországban gyártott különféle olajok esetében ), az olaj frakcionált összetétele és hőmérséklete határozza meg (minél magasabb és minél nagyobb a könnyű frakciók mennyisége, annál alacsonyabb a viszkozitás), valamint a gyantaszerű aszfaltén anyagok tartalma (minél több van belőlük, annál nagyobb a viszkozitás). Fajlagos hőkapacitás 1,7–2,1 kJ/(kg∙K); fajlagos égéshő (legalacsonyabb) 43,7–46,2 MJ/kg; dielektromos állandó 2,0-2,5; elektromos vezetőképesség [fajlagos] 2∙10 −10 és 0,3∙10 −18 Ω −1 ∙cm −1 között .
Az olaj gyúlékony folyadék; lobbanáspontja –35 és +121 °C között van [36] [3] (a frakcionált összetételtől és a benne lévő oldott gázok tartalmától függ). Az olaj szerves oldószerekben oldódik, normál körülmények között vízben oldhatatlan, de stabil emulziókat képezhet vele . A technológiában a víz elválasztására az olajtól és a benne oldott sótól víztelenítést és sótalanítást végeznek .
A kolloidkémia szempontjából az olaj egy többkomponensű kolloid rendszer , vagyis olyan folyadék, amelyben micellák szuszpendálnak - nagy molekulatömegű gyanták, aszfaltének és karbének [37] félszilárd csomói , amelyek folyékony szénhidrogénekben nem oldódnak. normál hőmérsékleten - és gyakran széntartalmú (karbénekből és karboidokból álló ) és ásványi részecskék és víz is [38] .
Az olaj összetétele körülbelül ezer egyedi anyagot tartalmaz, amelyek többsége folyékony szénhidrogén (több mint 500 anyag, amelyek általában az olaj tömegének 80-90%-át teszik ki) és szerves vegyületek, beleértve az egyéb elemeket (4-5%), főként kén (körülbelül 250 anyag), nitrogén (több mint 30 anyag) és oxigén (kb. 85 anyag), valamint fémorganikus vegyületek (főleg vanádium és nikkel), oldott szénhidrogén gázok ( C1 - C4 , tizedtől 4 %-ig) , víz (nyomokban 10%-ig), ásványi sók (főleg kloridok, 0,1-4000 mg/l és több), szerves savak és mechanikai szennyeződések sóinak oldatai [12] .
Az olaj alapvetően paraffint (általában 30-35, ritkábban 40-50 térfogat%) és nafténvegyületeket (25-75%) tartalmaz. Kisebb mértékben - az aromás sorozat vegyületei (10-20, ritkán 35%) és vegyes vagy hibrid szerkezetű (például paraffin-naftén, naftén-aromás).
A szénhidrogénekkel együtt az olaj szennyező atomokat tartalmazó anyagokat is tartalmaz. Kéntartalmú - H 2 S , merkaptánok , mono- és diszulfidok, tiofének és tiofánok , valamint policiklusos stb. (70-90% a maradék termékekben koncentrálódik - fűtőolaj és kátrány ); nitrogéntartalmú - főként piridin , kinolin , indol , karbazol , pirrol homológjai , valamint porfirinek (többnyire nehéz frakciókban és maradékokban koncentrálódnak); oxigéntartalmú - nafténsavak , fenolok , gyantás-aszfaltén és egyéb anyagok (általában magas forráspontú frakciókban koncentrálva). Elemi összetétel (%): 82-87 C; 11-14,5 N; 0,01-6 S (ritkán 8-ig); 0,001-1,8 N; 0,005-0,35 O (ritkán 1,2-ig), stb. Összesen több mint 50 elemet találtak az olajban. Tehát az említetteken kívül az olaj tartalmaz V -t ( 10-5-10-2 %), Ni -t ( 10-4-10-3 %), Cl - t (nyomokban 2⋅10-2 % -ig ) stb. Ezen vegyületek és szennyeződések mennyisége a különböző lelőhelyek alapanyagaiban igen eltérő, így az olaj átlagos kémiai összetételéről csak feltételesen lehet beszélni.
Terület | Sűrűség, g/cm³ | TÓL TŐL | H | S | N | O | Hamu |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Ukhtinskoe (RF) | 0,897 | 85.30 | 12.46 | 0,88 | 0.14 | - | 0,01 |
Groznij (RF) | 0,850 | 85,95 | 13.00 | 0.14 | 0,07 | 0,74 | 0.10 |
Surakhani ( Azerbajdzsán ) | 0,793 | 85.34 | 14.14 | 0,03 | - | 0,49 | - |
kaliforniai ( USA ) | 0,912 | 84.00 | 12.70 | 0,40 | 1.70 | 1.20 | - |
Szerves folyadékokban való oldódás képességével, beleértve:
olaj, pl.:
tudósok[ mi? ] rendszerint a bitumenek csoportjába sorolják.
Az olajlelőhely gyakran a tározónak csak egy részét foglalja el, ezért a porozitás jellegétől és a kőzet cementálódási fokától (a tározó heterogenitásától) függően a tározón belüli egyes szakaszainak olajtelítettsége eltérő. magát megtalálják. Néha ez az ok a lerakódás inproduktív területeinek jelenléte miatt következik be. Általában a tartályban lévő olajat víz kíséri, ami korlátozza a tartályt a rétegek esésénél vagy a teljes fenék mentén. Ezen kívül minden olajlelőhelyben, vele együtt van egy ún. film vagy maradék víz, amely beborítja a sziklák (homok) részecskéit és a pórusfalakat. A tározó kőzeteiből való kiékelődés, törésekkel, eltolódásokkal stb., diszjunktív zavarokkal történő levágás esetén a lerakódást részben vagy egészben korlátozhatják a kis áteresztőképességű kőzetek. A gáz néha egy olajlelőhely felső részében koncentrálódik (az úgynevezett "gázsapka"). A kutak áramlási sebességét a tározó fizikai tulajdonságain, vastagságán és telítettségén túl az olajban és a határvizekben oldott gáz nyomása határozza meg. Ha kutak segítségével nyerik ki az olajat, a lelőhelyből nem lehet teljesen kivonni az összes olajat, jelentős mennyiségben a földkéreg beleiben marad (lásd Olaj-visszanyerés és olajtermelés ). Az olaj teljesebb kitermeléséhez speciális módszereket alkalmaznak, amelyek közül nagy jelentősége van a vízelöntési módszernek (él, hurkon belüli, fokális).
A szénhidrogének osztályának, amely alapján az olajat elnevezték, 50%-nál nagyobb mennyiségben kell jelen lennie. Ha más osztályokba tartozó szénhidrogének is jelen vannak, és az egyik osztály legalább 25%, vegyes típusú olajokat különböztetnek meg: metán-naftén, naftén-metán, aromás-naftén, naftén-aromás, aromás-metán és metán-aromás; az első komponensnek több mint 25%-át, a másodiknak több mint 50%-át tartalmazzák.
Terület | Sűrűség, g/cm³ | Paraffinok | Naftén | aromás |
---|---|---|---|---|
Perm (RF) | 0,941 | 8.1 | 6.7 | 15.3 |
Groznij (RF) | 0,844 | 22.2 | 10.5 | 5.5 |
surakhani (Azerbajdzsán) | 0,848 | 13.2 | 21.3 | 5.2 |
kaliforniai (USA) | 0,897 | 9.8 | 14.9 | 5.1 |
Texas (USA) | 0,845 | 26.4 | 9.7 | 6.4 |
A fokozat bevezetése az olaj összetételének mezőnkénti eltérése (kéntartalom, eltérő alkáncsoport-tartalom, szennyeződések jelenléte) miatt szükséges. Az árak mércéje a WTI és a Light Sweet (a nyugati féltekén, és általában a többi olajfajtánál etalon), valamint a Brent (Európa és az OPEC-országok piacán).
Az export megkönnyítése érdekében feltaláltak bizonyos szabványos olajfajtákat, amelyek vagy a fő mezőhöz, vagy egy mezőcsoporthoz kapcsolódnak. Oroszország számára ez a nehéz Ural és a könnyű olaj a Siberian Light , Azerbajdzsánban az Azeri Light . Az Egyesült Királyságban - Brent , Norvégiában - Statfjord , Irakban - Kirkuk , az USA - ban - Light Sweet és WTI . Gyakran előfordul, hogy egy ország kétféle olajat állít elő - könnyű és nehéz. Például Iránban ezek az Iran Light és az Iran Heavy [39] .
Az emelési módszerek szerint a modern olajtermelési módszerek a következőkre oszthatók: [40]
Az első olajtermeléshez szükséges centrifugálszivattyút 1916-ban fejlesztette ki Armais Arutyunov orosz feltaláló . 1923-ban Arutjunov az Egyesült Államokba emigrált, és 1928-ban megalapította a Bart Manufacturing Company-t, amelyet 1930-ban "REDA Pump"-ra (az Arutunoff orosz elektromos dinamójának rövidítése) kereszteltek át, amely sok éven át piacvezető volt a búvárhajók területén. szivattyúk olajtermeléshez. A Szovjetunióban az 1950-ben alapított Mélyrúd nélküli Szivattyúk Tervezési, Kutatási és Megvalósítási Különleges Tervező Iroda (OKB BN) nagymértékben hozzájárult az olajtermeléshez használt elektromos búvárszivattyúk fejlesztéséhez. Bogdanov Alekszandr Antonovics volt a cég alapítója. az OKB BN.
Az 1970-es évek közepéig a világ olajtermelése körülbelül minden évtizedben megduplázódott, majd növekedési üteme lelassult. 1938 - ban mintegy 280 millió tonna, 1950-ben mintegy 550 millió tonna, 1960-ban több mint 1 milliárd tonna, 1970-ben több mint 2 milliárd tonna, 1973-ban a világ olajtermelése meghaladta a 2,8 milliárd tonnát A világ olajtermelése 2005-ben kb. 3,6 milliárd tonna.
A világ olajtermelése 2006-ban körülbelül évi 3,8 milliárd tonna [42] , azaz évi 30 milliárd hordó volt.
Ország | 2008 | 2006 [43] | 2003 | |||
Termelés, millió tonna | Világpiaci részesedés (%) | Termelés, millió tonna | Világpiaci részesedés (%) | Termelés, millió tonna | Világpiaci részesedés (%) | |
Szaud-Arábia | 505 [44] | 9.2 | 477 | 12.1 | 470 | 12.7 |
Oroszország | 480 [45] | 9.1 | 507 | 12.9 | 419 | 11.3 |
USA | 294 [46] | 5.6 | 310 | 7.9 | 348 | 9.4 |
Irán | 252 [47] | 4.8 | 216 | 5.5 | 194 | 5.2 |
Kína | 189 [48] | 3.5 | 184 | 4.7 | 165 | 4.4 |
Mexikó | 167,94 [49] | 3.2 | 183 | 4.6 | 189 | 5.1 |
Kanada | 173,4 [50] | 3.3 | 151 | 3.8 | 138 | 3.7 |
Venezuela | 180 [51] | 3.4 | 151 | 3.8 | 149 | négy |
Kazahsztán | 70 [52] | 1.3 | 64.9 | 1.7 | 51.3 | 1.2 |
Más országok: | 1985.56 | 56 | 1692.1 | 43 | 1589,7 | 43 |
A világ olajtermelése, összesen: | 100 | 3936 | 100 | 3710 | 100 |
Olajtermelő országok még: Líbia , Norvégia .
Lásd még : Az olaj túltermelése az 1980-as években
Az egyik első említés az olajról Oroszországban a 15. századból származik , amikor Ukhtában olajat találtak . 1684- ben Leonty Kislyansky irkutszki író olajat fedezett fel az irkutszki börtön területén . A Vedomosztyi című orosz lap 1703. január 2-án újabb olajfelfedezésről számolt be Oroszországban . Az olajkitermelést 1745 -ben kezdték meg . A 18. század folyamán azonban az olajmezők fejlesztése a termék rendkívül szűk gyakorlati alkalmazása miatt veszteséges volt. Az ipar fejlődésével megnőtt a kereslet. A Kaukázus Oroszország fő olajterületévé vált.
Az első olajfinomító 1745-ben épült Oroszországban, Elizabeth Petrovna uralkodása alatt , az Ukhta olajmezőn. Szentpéterváron és Moszkvában akkor gyertyákat használtak, a kisvárosokban pedig fáklyákat. De már akkor is sok templomban égtek kiolthatatlan lámpák. Hegyi olajat öntöttek beléjük, ami nem volt más, mint finomított olaj és növényi olaj keveréke. Nabatov kereskedő volt az egyetlen finomított olaj szállítója a katedrálisok és kolostorok számára. A 18. század végén találták fel a lámpát. A lámpák megjelenésével megnőtt a kerozin iránti kereslet.
Az oroszországi háborúk és forradalmi események válságba sodorták az olajtermelést. Az ipar helyreállításáról csak az 1920-as években lehetett beszélni.
A Szovjetunió olajtermelése a 80-as évek elejéig gyorsan növekedett, majd a növekedés lelassult. 1988-ban a Szovjetunióban és Oroszországban az olajtermelés történelmi maximumot ért el, majd csökkenni kezdett.
A Szovjetunió összeomlása után az állami tulajdonú vállalatok társasági formába kerültek , jelentős részük magánkézbe került . Az olajtermelés az 1990-es évek közepéig tovább csökkent, majd újra növekedni kezdett.
Az olaj az orosz export fő cikke, a 2009-es adatok szerint az export 33%-át tette ki pénzben kifejezve (az olajtermékekkel együtt - 49%). Ezenkívül a harmadik fő exportelem, a földgáz árai jelentősen függnek az olaj és az olajtermékek árszintjétől . Az orosz kormány azt tervezi, hogy 2030-ra évi 530 millió tonnára növeli az olajtermelést [53] .
Az Orosz Föderáció Természeti Erőforrások és Ökológiai Minisztériuma szerint a teljes oroszországi olajtartalék értéke körülbelül 40 billió rubel. Az olajkészletek mennyisége fizikai értelemben több mint 9 milliárd tonna. A Természeti Erőforrás Minisztérium statisztikájában ugyanakkor csak a termelésre engedélyezett lelőhelyeken lévő készletek szerepeltek, „amelyekre az előírt módon jóváhagyott műszaki terv és a munkavégzéshez egyéb projektdokumentáció van”. A feltárt készletek teljes mennyisége jóval nagyobb [54] .
2011-ben az Orosz Föderáció olajtermelése körülbelül 511 millió tonna volt, ami 1,23%-kal magasabb, mint 2010-ben [55] . Az olajexport a Rosstat szerint 2,4%-kal [55] , a Szövetségi Vámszolgálat szerint 6,4%-kal csökkent [56] , de az exportbevételek 129 milliárd dollárról 172 milliárd dollárra nőttek [56] .
2017-ben a kőolaj volt a legtöbbet forgalmazott nyersanyag a világpiacon, a tranzakciós volument 792 milliárd dollárra becsülték [57] .
A kőolaj legnagyobb exportőrei a következők voltak:
A kőolaj legnagyobb importőrei a következők voltak:
A kőolaj volt a legnagyobb exportcikk Kanada , Oroszország , Szaúd-Arábia , az Egyesült Arab Emírségek , Norvégia , Irak , Irán , Nigéria , Kuvait és Kazahsztán számára 2017-ben . A kőolaj jelentős importot jelent olyan országok számára, mint Japán , Hollandia , Dél-Korea , India , Spanyolország , Dél-Afrika , Portugália , Finnország , Görögország és Fehéroroszország .
A felhasználásra alkalmas tüzelőanyag vagy olaj előállítása érdekében a kőolajat többféleképpen, több lépcsőben dolgozzák fel.
Az elsődleges finomítási folyamatok nem járnak kémiai változásokkal az olajban, és az olaj frakciókra való fizikai szétválását jelentik . Először is, az ipari olaj átesik az elsődleges technológiai folyamaton, melynek során az előállított olajat megtisztítják a kőolajgáztól, víztől és mechanikai szennyeződésektől – ezt a folyamatot elsődleges olajleválasztásnak nevezik [ 58] .
A másodlagos folyamatok célja az előállított motor-üzemanyagok mennyiségének növelése, ezek az olajat alkotó szénhidrogénmolekulák kémiai módosításához kapcsolódnak, általában az oxidáció szempontjából kényelmesebb formákká történő átalakulásukkal.
Területükön az összes másodlagos folyamat három típusra osztható:
A kőolajat gyakorlatilag nem használják közvetlenül (a nyersolajat a nerozinnal együtt homokvédelemre használják - a dűnékhomok rögzítésére a széltől az elektromos vezetékek és csővezetékek építése során). Műszakilag értékes termékek beszerzése belőle , elsősorban motorüzemanyagok ( benzin , kerozin , gázolaj , repülőgép-üzemanyag), gázturbinák és kazánüzemek üzemanyaga, kenő- és speciális olajok, paraffin , útépítési és vízszigetelési bitumen, szintetikus zsírsavak, korom gumiipar számára, koksz elektródákhoz, oldószerek, vegyipari alapanyagok, újrahasznosítják .
A kapcsolódó kőolajgázokat , finomítói gázokat, számos olajfrakciót, aromás szénhidrogéneket, olajból nyert folyékony és szilárd paraffinokat nyersanyagként használnak polimer anyagok és műanyagok, szintetikus szálak, szintetikus gumi, szintetikus mosószerek, alkoholok, aldehidek petrolkémiai szintéziséhez. , ketonok, takarmányfehérjék és egyéb értékes anyagok.
Az olaj vezető helyet foglal el a globális üzemanyag- és energiamérlegben: részesedése a teljes energiafogyasztásból 33,6% volt 2010-ben [59] . A jövőben ez az arány csökkenni fog [60] a nukleáris és más energiafajták felhasználásának növekedése, valamint a költségek növekedése és a termelés csökkenése miatt .
A világ vegyiparának és petrolkémiai iparának rohamos fejlődése miatt az olaj iránti kereslet nemcsak az üzemanyag- és olajtermelés növelése érdekében növekszik, hanem a szintetikus gumi- , ill . szálak, műanyagok , felületaktív anyagok , tisztítószerek , lágyítók , adalékanyagok , színezékek stb. (a világtermelés több mint 8%-a) [61] . Az olajból nyert kiindulási anyagok közül ezen iparágak számára a legszélesebb körben használtak: paraffin szénhidrogének - metán , etán , propán , butánok , pentánok , hexánok , valamint nagy molekulatömegű (10-20 szénatom egy molekulában); naftén; aromás szénhidrogének - benzol , toluol , xilolok , etilbenzol ; olefin és diolefin- etilén , propilén , butadién ; acetilén . Az olaj éppen a tulajdonságok kombinációja miatt egyedülálló: nagy energiasűrűsége (30 százalékkal nagyobb, mint a legjobb minőségű széné), az olaj könnyen szállítható (például a gázhoz vagy a szénhez képest), és végül könnyen szállítható. a fent említett termékek nagy részét olajból szerezzük be.
Az olajkészletek kimerülése, drágulása és egyéb okok miatt intenzíven keresték a folyékony üzemanyagokat helyettesítő anyagokat.
Ipari olajfogyasztás [62] | Szállítás | Ipar | Egyéb energiaszükséglet | Nem energia felhasználás |
---|---|---|---|---|
1973 | 45,4% | 19,9% | 23,1% | 11,6% |
2014-es év | 64,5% | 8,0% | 11,3% | 16,2% |
2016 [63] | 57,2% | 26,4% | 5,3% | 11,1% |
D. Burstin amerikai történész szerint a 19. században az Egyesült Államokban az olajat univerzális gyógyszerként árulták [64] .
D. I. Mengyelejev elsőként hívta fel a figyelmet arra, hogy az olaj a vegyi alapanyagok legfontosabb forrása, nem csak az üzemanyag; számos művet szentelt az olaj eredetének és ésszerű feldolgozásának. Ismert kijelentése a gőzkazánok szén helyett olajjal történő fűtésére vonatkozó kísérletekről: „Fűteni lehet bankjegyekkel is” (1885). [65]
Nagy jelentőségűek voltak V. V. Markovnikov ( 1880 -as évek ) munkái, amelyek az olaj összetételének tanulmányozására irányultak; felfedezte az olajban található szénhidrogének új osztályát, amelyet nafténeknek nevezett , és számos szénhidrogén szerkezetét tanulmányozta. Gurvich L. G. kutatásai alapján kidolgozta az olaj és olajtermékek tisztításának fizikai és kémiai alapjait, és jelentősen javította feldolgozási módszereit. Markovnikov munkáját folytatva N. D. Zelinsky 1918-ban kifejlesztett egy katalitikus módszert benzin előállítására nehézolajmaradványokból. S. S. Nametkin sok éven át a kőolajkémia területén dolgozott ; Módszereket dolgozott ki az olajok különböző osztályú szénhidrogén-tartalmának meghatározására (a csoportösszetétel meghatározása), és megjelölte a kőolajtermékek hozamának növelésének módjait. V. G. Shukhov feltalálta a világ első ipari létesítményét az olaj termikus krakkolására (1891), a projekt szerzője és az első orosz olajvezeték építésének főmérnöke (1878), megalapozta az olajvezetékek tervezését , olaj tároló létesítmények és olajfinomító berendezések.
Az olaj nem megújuló erőforrás . A feltárt olajkészletek ( 2004 -ben ) 210 milliárd tonna (1200 milliárd hordó ), feltáratlanok – a becslések szerint 52-260 milliárd tonna (300-1500 milliárd hordó). 1973 elejére a világ bizonyított olajtartalékait 100 milliárd tonnára (570 milliárd hordóra) becsülték. 1984 óta a világ olajtermelésének éves volumene meghaladta a feltárt olajkészletek mennyiségét [66] .
A világ olajtermelése 2006-ban körülbelül évi 3,8 milliárd tonna [42] , azaz évi 30 milliárd hordó volt. Így a jelenlegi fogyasztási ütem mellett a feltárt olaj körülbelül 40 évig, a feltáratlan olaj pedig további 10-50 évig tart.
Az ilyen előrejelzések megléte ellenére 2009-ben az orosz kormány azt tervezte, hogy 2030-ra évi 530 millió tonnára emeli az olajtermelést (a 2030 -ig tartó időszakra vonatkozó orosz energiastratégia részeként) [67] Az orosz energiastratégia a feljebb időszakra. 2030-ig (elérhetetlen link) . Hozzáférés dátuma: 2012. május 22. Az eredetiből archiválva : 2013. május 29. .
Ország | Részvények 1 | a világ tartalékainak %-a | Kivonás² | Elérhetőség (év)³ |
---|---|---|---|---|
Venezuela [69] | 300,9 | 17.7 | 2626 | 314 |
Szaud-Arábia | 266,6 | 15.7 | 12 014 | 61 |
Kanada | 172.2 | 10.1 | 4385 | 108 |
Irán | 157,8 | 9.3 | 3920 | 110 |
Irak | 143.1 | 8.4 | 4031 | 97 |
Oroszország | 102.4 | 6.0 | 10 980 | 26 |
Kuvait | 101.5 | 6.0 | 3096 | 90 |
Egyesült Arab Emírségek | 97.8 | 5.8 | 3902 | 69 |
USA | 55.3 | 3.2 | 12 704 | 12 |
Líbia | 48.4 | 2.8 | 432 | 307 |
Nigéria | 37.1 | 2.2 | 2352 | 43 |
Kazahsztán | 30.0 | 1.8 | 1669 | 49 |
Katar | 25.7 | 1.5 | 1898 | 37 |
Kína | 18.5 | 1.1 | 4309 | 12 |
Brazília | 13.0 | 0.8 | 2527 | tizennégy |
OPEC tagok | 1211,6 | 71.4 | 38 226 | 87 |
Az egész világ | 1697,6 | 100,0 | 91 670 | 51 |
Megjegyzések:
1. Becsült készletek milliárdokban (10 9 ) hordóban 2. Termelés ezer (10³) hordóban naponta 3. Az erőforrások rendelkezésre állása tartalék/termelésként kerül kiszámításra2012. január 1-jén a hivatalosan közzétett információk szerint (ezelőtt az olaj- és gázkészletekre vonatkozó adatokat minősítették) az Orosz Föderációban az A/B/C1 kategóriába tartozó kitermelhető olajkészletek 17,8 milliárd tonnát [70] vagy 129 tonnát tesznek ki. , 9 milliárd hordó (feltételezve, hogy 1 tonna Urals export keverék 7,3 hordó). A jelenlegi termelés (valamivel több mint 10 millió hordó vagy napi 1,4 millió tonna) becsült időtartama 35 év.
Kanada és Venezuela olajhomokjában is nagy olajtartalékok (3400 milliárd hordó) találhatók . Ez az olaj a jelenlegi fogyasztási ütem mellett 110 évig fog kitartani. Jelenleg még nem nagyon tudnak olajat termelni a cégek olajhomokból, de ebbe az irányba fejlődnek.
Az olaj vezető helyet foglal el a globális üzemanyag- és energiagazdaságban. Részesedése a teljes energiaforrás-felhasználásban folyamatosan nőtt: 1900-ban 3%, az I. világháború előtt (1914-1918) 5%, a második világháború előestéjén (1939-1945) 17,5%, 1950-ben 24%, 1972-ben 41,5% [59] , 48% 2004-ben és 46,2% 1973-ban [62] , de ezt követően csökkenésnek indult, 2010-ben 33,6% [59] , 2014-ben pedig 31,3% [62] . Ezután ismét növekedés következett be, és 2016-ban az olaj részesedése 33,3% volt [71] .
A 2003-2008-ban bekövetkezett meredek drágulás, valamint a hagyományos olaj korlátozott készletei sürgetővé teszik a csökkentett kőolajtermék-fogyasztású technológiák fejlesztését, valamint az olajtermékeket nem felhasználó alternatív termelőkapacitások fejlesztését.
Bitumenes (olajos) homok
A kanadai Alberta és a venezuelai Orinoco kátrányhomok olajkészlete 1,7, illetve 2,0 billió hordó [72] , míg a világ hagyományos olajkészletét 2006 elején 1,1 billió hordóra becsülték [73] . Az albertai kátrányhomok olajkitermelése 2006-ban 1,126 Mb/d (millió hordó/nap) volt. A tervek szerint ezt 2020-ban 3 Mb/d-ra, 2030-ban pedig 5 Mb/d-re emelik. Az Orinoco kátrányhomok olajtermelése 0,5 Mb/d d, 2010-ben pedig a tervek szerint 1 Mb/d-ra emelik [74] . A világ teljes olajtermelése körülbelül 84 Mb/d. Így bár a kátrányhomok készletei óriásiak, az ebből belátható időn belüli olajtermelés (a jelenlegi előrejelzések szerint) a világ olajszükségletének csupán néhány százalékát fogja kielégíteni. A probléma az, hogy a jelenleg ismert technológiák a kátrányhomokból az olaj kitermelésére nagy mennyiségű édesvizet és teljes energiafelhasználást igényelnek, ami egyes becslések szerint az így előállított olaj energiapotenciáljának mintegy 2/3-a [75] ] [76] (lásd: EROEI – Energy Return on Energy Investment – „energia megtérülése az energiafelhasználáson”). Más kutatók az energiaköltséget a kitermelt olaj energiapotenciáljának csupán 1/5-ére becsülik [77] .
Olaj olajpalából
Az olajpala , amelynek a világ összes készlete körülbelül 650 billió tonna, 2,8-3,3 billió hordó hasznosítható olajat tartalmaz [78] [79] [80] . A RAND tanulmánya szerint az Egyesült Államokban az agyagpalából történő olajtermelés 70-95 dolláros hordónkénti áron válik nyereségessé [81] . Ezt a küszöböt 2007-ben lépték át. Így 2004-ben a Greenpeace [82] erőfeszítéseinek köszönhetően lezárult az ausztrál olajpala-termelési projekt . 2011-ben azonban arról számoltak be, hogy a Stanford Egyetem környezetbarát technológiát fejlesztett ki palakőzetek retortálására és elektromos áram előállítására anélkül, hogy szén-dioxidot termelnének a kritikus hőmérséklet alatti hőmérséklet létrehozásával [83].[ a tény jelentősége? ] .
Üzemanyag szénből
Szintetikus benzint és dízel üzemanyagot szénből (lásd Fischer-Tropsch szintézis ) a náci Németország állított elő a második világháború alatt. A Sasol Limited 1955 óta gyárt szintetikus üzemanyagokat szénből Dél- Afrikában . 2006 elején az Egyesült Államok 9 közvetett szén-cseppfolyósító üzem építését fontolgatta, amelyek összkapacitása napi 90 000-250 000 hordó. Kína 15 milliárd dollár befektetést tervez 2010-2015-ig. szénből szintetikus tüzelőanyagot előállító üzemek építésében. A Nemzeti Fejlesztési és Reformbizottság (NDRC) közölte, hogy a széncseppfolyósító üzemek összkapacitása eléri az évi 16 millió tonna szintetikus üzemanyagot, ami körülbelül napi 0,4 millió hordó. Akárcsak a palaolaj esetében, a szénből történő tüzelőanyag-kinyerésnél is komoly probléma a környezetszennyezés, bár kisebb mértékben.
Gázüzemű járművekA gázüzemű járművek metánnal , propánnal vagy butánnal működő motort használnak . Az autók gázüzemanyagra átalakításával foglalkozó cég, a Delta Auto szerint Oroszországban a gépjárművekbe történő gázeladások évente 20%-kal nőnek, az Európai Unióban pedig az autók 10%-át tervezik gázüzemanyagra átalakítani. 2020 . Ezen a területen a vezető Argentína , amely 1,4 millió járművet alakított át földgázzal. Az LPG olcsóbb, mint a benzin, tisztább és tartósabb. A földgázkészletek azonban szintén korlátozottak, és a földgáztermelés az előrejelzések szerint 2020-tól csökkenni kezd. [84]
bioüzemanyagA bioüzemanyagok felhasználásában a vezető Brazília , amely a magas cukornádhozam és az alacsony munkaerőköltség miatt üzemanyagszükségletének 40%-át alkohollal [85] biztosítja. A bioüzemanyagok formálisan nem vezetnek üvegházhatású gázok kibocsátásához: a fotoszintézis során belőle eltávolított szén-dioxid (CO 2 ) visszakerül a légkörbe .
A bioüzemanyag-termelés meredek növekedése azonban nagy területeket igényel a növények beültetésére. Ezeket a területeket vagy égető erdők irtják (ami hatalmas szén-dioxid-kibocsátást eredményez a légkörbe), vagy a takarmány- és élelmiszernövények rovására jelennek meg (ami az élelmiszerárak emelkedését eredményezi) [86] .
Emellett a növények termesztése sok energiát igényel. Sok növény esetében az EROEI (a kapott energia és a felhasznált energia aránya) csak kicsivel van egy felett, vagy még alatta is. Tehát kukorica esetében az EROEI csak 1,5. A közhiedelemmel ellentétben ez nem minden növényre igaz: például a cukornád EROEI értéke 8, míg a pálmaolajé 9 [87] .
2007 márciusában japán tudósok azt javasolták, hogy tengeri moszatból állítsanak elő bioüzemanyagot [88] .
Egyes tudósok szerint az etanolos motorok tömeges használata (nem tévesztendő össze a biodízellel) növeli az ózon koncentrációját a légkörben, ami a légúti megbetegedések és az asztma számának növekedéséhez vezethet [89] .
hibrid autókElektromos járművek . Izrael , Dánia és Portugália már megállapodást írt alá a Renault -val és a Nissannal elektromos járművek töltőállomás-hálózatának létrehozásáról [90] . Az elektromos járművek értékesítése 2011 -ben kezdődik. Az elektromos járművek hátránya a magas ár, az akkumulátorok gyakori töltésének szükségessége és az akkumulátorok ártalmatlanításának problémája, de előnye, hogy nem szennyezik a városok levegőjét (bár az áramtermeléshez szükséges lehet a légkör szennyezése). ).
Közel az elektromos járművekhez és a hidrogénmotoros autókhoz. A hidrogént a vízből nyerik elektrolízissel , így a hidrogéntartályok valójában az elektromos áram tárolásának egyik módja. Ráadásul a hidrogénmotorok az elektromos járművekhez hasonlóan nem szennyezik a légkört, ott csak vizet engednek ki. A hidrogénmotorok hátránya, hogy hatalmas üzemanyagtartályra van szükség, mivel a hidrogén nagyon könnyű gáz. A hidrogén tárolásának és szállításának problémáját segíti, hogy bizonyos fémekben ( fém-hidridekben ) képes oldódni. Palládiumban egy térfogat Pd fémre legfeljebb 850 térfogatnyi H 2 oldódik fel . A mai napig nincs energiahatékony módszer a hidrogén előállítására.
A hidrogén előállításának második modern módja azonban a földgázból történő átalakítás. Ezt a módszert alkalmazzák a Honda otthoni hidrogéntermelő egységei ugyanazon cég hidrogénüzemű autóihoz. A metán ipari gőzzel történő átalakítását hidrogénné katalizátorok használatával és a szolgáltatott hőenergia költségével 206 kJ/mol Agafonov A.I., Agafonov R.A., Murashkina T.I. gázból hidrogénné végzik // A „Megbízhatóság” nemzetközi szimpózium anyaga. és a minőség". – 2011.
Az olajárakat , mint minden más nyersanyagot, a kereslet és a kínálat határozza meg . Ha a kínálat csökken, az árak addig emelkednek, amíg a kereslet nem lesz egyenlő a kínálattal.
Az olaj sajátossága viszont az, hogy rövid távon a kereslet malasztikus [91] : az áremelkedések alig befolyásolják a keresletet. Ezért az olajkínálat enyhe csökkenése is az árak meredek emelkedéséhez vezet .
Középtávon (5-10 év) és hosszú távon (évtizedek) viszont folyamatosan nő a kereslet az autók és hasonló berendezések számának növekedése miatt. Ennek a nézetnek a pontos indoklása azonban nem ismert. Ráadásul a közelmúltban Kína és India a világ legnagyobb olajfogyasztói közé került .
A 20. században az olaj iránti kereslet növekedését az új lelőhelyek feltárása ellensúlyozta, ami lehetővé tette az olajtermelés növelését. Sokan azonban úgy vélik, hogy a 21. században az olajmezők kimerítik magukat, és az olaj iránti kereslet és kínálat közötti aránytalanság az árak meredek emelkedéséhez vezet - olajválság jön .
Emellett a földgáz ára jelentősen függ az olaj és az olajtermékek árszintjétől is .
Az olajárak a nemzetközi gazdaság egyik politikai eszköze is .
Szótárak és enciklopédiák |
| |||
---|---|---|---|---|
|
Kausztobiolitok (éghető ásványok) | |
---|---|
Szénsor | |
Olaj és naftoid sorozat |
A szerves tüzelőanyagok fő típusai | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kövület |
| ||||||||
Megújuló és biológiai | |||||||||
mesterséges |