Нефть

Мы объясним, что такое нефть, каково ее происхождение и как образуется этот углеводород. Кроме того, его свойства и различные способы применения
Нефть является невозобновляемым природным ресурсом

Что такое нефть?

Нефть – это темного цвета, вязкое, битуминозное вещество , состоящее из смеси органических углеводородов, нерастворимых в воде , также известное как черное золото или сырая нефть. Его физические свойства ( цвет плотность ) могут быть различными, в зависимости от концентрации присутствующих углеводородов , включая следующие:

• Парафины (насыщенные углеводороды).
• Олейфины (этиленовые углеводороды, содержащие углерод-углеродную двойную связь).
• Ацетиленовые углеводороды (содержащие тройную связь углерод-углерод).
• Циклические или циклановые углеводороды.
• Бензол или ароматические углеводороды.
• Оксигенированные соединения (полученные из этиленовых углеводородов путем окисления и полимеризации).
• Соединения серы.
• Циклические азотные соединения.
• Растворенный азот, сера, кислород, холестерин, порфирины и следы никеля, ванадия, никеля , кобальта и молибдена.

Из-за своего сложного химического состава нефть является невозобновляемым природным ресурсом, имеющим огромную экономическую ценность. Он используется в качестве сырья для производства различных органических материалов (получаемых в нефтехимической промышленности), различных растворителей и, прежде всего, используется в качестве ископаемого топлива для выработки электрической и других видов энергии

Поэтому его массово извлекают из места его образования – недр. С помощью добывающих устройств, известных как скважины, их месторождения (обычно близкие к месторождениям природного газа ) располагаются в нижних слоях недр, и жидкость извлекается с помощью различных методов, в зависимости от характера почвы и географического расположения, которое может быть на суше, или на морском дне, или на дне рек, озер и т.д

Сбыт нефти является основным видом экономической деятельности многих стран, таких как Венесуэла, Саудовская Аравия, Россия, Ирак или Иран, большинство из которых организуют добычу сырой нефти в соответствии с принципами Организации стран-экспортеров нефти (ОПЕК), основанной в 1960 году и в настоящее время имеющей штаб-квартиру в Вене, Австрия

Происхождение масла

Нефть образуется в результате накопления органических веществ миллионы лет назад.

Нефть считается углеводородом ископаемого происхождения , т.е. она образовалась в результате накопления большого количества органического вещества миллионы лет назад, такого как зоопланктон (животный планктон, питающийся переработанным органическим веществом) и водоросли из пересохших за века озер (пресноводных озер или водохранилищ), чье аноксическое (обедненное кислородом) дно было погребено под слоями осадочных пород

В этих условиях давление и тепло привели бы к процессам химического и физического преобразования (естественный крекинг), в результате которых образовались бы различные вещества: битум, природные газы и другие углеводороды, такие как нефть

Существует также другая теория его происхождения, которая относит его к абиогенетическим источникам (не происходящим из органической материи). Эта теория не полностью исключена, но ее поддерживает меньшинство ученых, поскольку она не может объяснить многие из содержащихся в нефти веществ без предварительного присутствия живых существ

Как образуется нефть?

Образование нефти связано с геологическими ловушками.

Химические процессы образования нефти довольно сложны и связаны с геологическими ловушками (oil traps), которые представляют собой подповерхностные структуры, способствующие накоплению нефти, поскольку удерживают ее в ловушке и не дают возможности вырваться наружу в порах подземной проницаемой породы (породы-коллектора) или других подобных структур. Так возникают нефтяные резервуары

Процесс образования нефти связан с разложением органических веществ в течение миллионов лет. Органическое вещество подвергнется повышению температуры и давления из-за слоев осадка, отложенных поверх него. Весь этот процесс, который проходит органическое вещество до превращения в нефть, можно разделить на несколько фаз:

• Диагенез (анаэробное разложение). На определенной глубине под поверхностью Земли кислорода мало, поэтому именно анаэробные бактерии разлагают органические вещества в кероген (смесь органических соединений, присутствующих в осадочных породах).
• Катагенез (превращение керогена в ископаемое топливо). Кероген – это промежуточный продукт между органическим веществом и ископаемым топливом. Кероген может быть получен из водорослей, планктона и древесных растений. В результате катагенеза кероген может быть преобразован в антрацен и аналогичные соединения или в метан и подобные соединения. Таким образом, при высоких температурах он превращается в жидкие углеводороды и газ.
• Метагенез. Процесс, в котором под воздействием высоких температур образуются газы.
• Метаморфизм. Они разлагаются из углеводородов, образовавшихся на предыдущих этапах.

Нефтяные свойства

Нефть представляет собой густую жидкость черного или желтого цвета.

Нефть представляет собой густую, вязкую жидкость , цвет которой склонен к черному или желтому (в зависимости от концентрации углеводородов), с неприятным запахом (продукт сульфатов и нитрогенатов) и с огромной теплотворной способностью (11000 килокалорий на килограмм). Эти свойства зависят от типа масла, о котором идет речь: на парафиновой основе (жидкое), на асфальтовой основе (вязкое) и на смешанной основе (и то, и другое)

Использование нефти

Природный газ используется для заправки кухонных плит, зажигалок и т.д.

Нефть является мощным источником промышленных материалов, из которых получают растворители , топливо, горючее, спирты пластмассы. Для этого сырая нефть должна пройти различные процессы переработки и дистилляции (фракционной перегонки), чтобы отделить и извлечь ее компоненты

При постепенном нагревании от 20 °C до 400 °C масло разделяется на следующие фазы:

• Природный газ (20 °C). Горючие углеводородные газы, такие как этан, пропан и бутан (сжиженные нефтяные газы), которые используются для заправки кухонных плит, зажигалок и т.д.
• Нафта или лигроин (150 °C) . Вещество под названием бензол или нефтяной эфир, смесь легковоспламеняющихся и летучих соединений, используемых в качестве неполярного растворителя или основы для других органических соединений.
• Бензин (200 °C) . Квинтэссенция топлива для двигателей внутреннего сгорания (например, в автомобилях или некоторых электростанциях ) варьируется в зависимости от октанового числа (чистоты) и является одним из самых востребованных производных нефти.
• Парафин (300 °C). Также называемый парафином, это топливо низкой чистоты и низкого выхода, но намного дешевле бензина, используется в качестве растворителя, как основа для пестицидов и для ламп или сельских кухонных плит.
• Газовое масло (370 °C). Известное как дизель, это топливо, состоящее из парафинов, идеально подходит для отопления и подвесных двигателей (дизелей), которые более экономичны, но гораздо менее эффективны.
• Мазут (400 °C). Самое тяжелое нефтяное топливо, которое может быть получено при атмосферном давлении, используется для заправки котлов, печей и в качестве материала для перегонки в асфальты, смазочные масла и другие вещества.