Реферат по географии о нефти

Обновлено: 02.07.2024

ваться воздействие энергетического (нефтяного) кризиса середины 70-х годов, который привел к сильному подорожанию нефти на мировом рынке. Когда последствия кризиса удалось преодолеть, наступила относительная стабилизация, и только в 90-е годы добыча снова стала возрастать, достигнув в 2005 г. рекордно высокого уровня. Но, кстати, в 2006 г. она осталась на том же уровне, а в 2007 г. поднялась до 4,15 млрдт.
Изучая динамику мировой добычи нефти, вы должны отчетливо понимать какое большое воздействие на нее оказывает политика цен на нефть, которую осуществляют страны - члены ОПЕК, а также крупнейшие нефтяные ТНК. Если вы следите за средствами массовой информации - печатью, радио, телевидением, то не могли не обратить внимание на то, что все они постоянно сообщают о том, как меняется на мировых рынках цена на нефть, которую принято, определять в долларах за баррель (159 л) и каждый грамотный экономи- когеограф должен ее знать.
Напомню вам, что до начала арабо-израильского конфликта 1973 г. баррель эталонной арабской нефти стоил всего около 2 долл. После объявления



Но так было далеко не всегда. Если проанализировать табл. 15, показывающую добычу нефти по крупным регионам мира, то можно сделать определенные выводы.
Таблица 15
Распределение добычи нефти между крупными регионами мира в 1950-2005 гг.


Регионы

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2005

СССР/СНГ

40

150

350
/>605
570

395

575

Зарубежная Европа

18

30

35

150

230

330

265

Зарубежная Азия

95

295

770

1165

1150

1455

1570

Африка

2

15

290

270

330

375

467

Северная Америка

270

375

545

500

510

480

455

Латинская Америка

110

195

270

290

360

520

538

Австралия и Океания

-

-

10

20

30

35

30 ‘

В начале рассматриваемого периода лидером мировой нефтяной промышленности была Северная Америка, на которую в 1950 г. приходилось более 50% всей добычи этого вида топлива. Но уже в 1970 г. доля ее уменьшилась вдвое, а затем сократилась еще больше, что связано с истощением (и резервированием) разведанных запасов в условиях быстрого роста потребления нефти. Чтобы закончить характеристику Западного полушария, добавим, что Латинская Америка, сначала немного отстававшая от Северной, продолжала наращивать добычу, и в начале XXI в. сумела ее обогнать. В Восточном полушарии привлекает к себе внимание бывший СССР, где основной прирост добычи происходил в 70-80-х годах. В связи с открытием и освоением нефтяных бассейнов Западной Сибири. Но в кризисные 90-е годы добыча нефти в странах СНГ резко сократилась, и только в начале XXI в. обозначился ее новый, причем довольно быстрый, рост. В зарубежной Европе скачок нефтедобычи пришелся на 70-90-е годы, что объясняется в первую очередь открытием и освоением нефтегазоносного бассейна Северного моря; но в начале XXI в. добыча стала сокращаться. В Африке перелом наступил еще в 60-х годах, когда начали разрабатывать нефтяные ресурсы Ливии и Нигерии и выросла добыча в Алжире, Египте и некоторых других странах. Но - как и во многих других слу- (/i7i ции 39 50)
чаях - наиболее высокими темпами развивалась нефтяная промышленность зарубежной Азии, которая по размерам добычи вышла на первое место еще в начале 60-х годов. Это место она сохраняет и по сей день (рис. 33).
Наряду с региональным, в данном случае часто применяют и субрегиональный подход, особо выделяя богатые нефтью страны Ближнего Востока или (без Северной Африки) - Юго- Западной Азии, а еще чаще - страны Персидского залива.
Когда говорят о странах Персидского залива, то имеют в виду восемь стран (Саудовскую Аравию, Иран, Ирак, Кувейт, Катар, ОАЭ, Бахрейн и Оман), которые в совокупности занимают 4,6 млн кв. км с населением 125 млн человек.
Какое-то представление об этой группе стран вы уже имеете. В теме 4 мы говорили о нефтегазоносном бассейне Персидского залива, который тектонически связан с Аравийским плато и Месопотамским краевым прогибом, где осадочные нефтегазоносные отложения имеют мощность до 8 км и особо отличаются наличием гигантских и уникальных месторождений. Этот бассейн выделяется и по качеству нефти (легкая и малосернистая), и по дебиту фонтанирующих нефтяных скважин, который измеряется тысячами тонн в сутки, и по крайне низким издержкам добычи (4-7 долл, за 1 т, тогда как в США - 60-80 долл.), и по самой большой обеспеченности нефтяными ресурсами. В теме 5 мы уже затрагивали вопрос о 10 млн рабочих-иммигрантов в странах Персидского залива, которые, собственно говоря, и добывают здесь нефть. А в теме 7 уже обращали внимание на то, что в десятку стран с самой высокой долей промышленности в структуре ВВП входят пять стран Персид-


Рис. 33. Доля отдельных регионов в мировой добыче нефти, 2005г.

более глубоких месторождений континентального шельфа - прежде всего в США (Мексиканский залив), России (Баренцево море).
Попутно отметим еще одну новую закономерность мировой нефтедобычи - по мере увеличения числа добывающих стран начала уменьшаться доля ведущих стран. Так, в 2007 г. на долю трех первых нефтедобывающих стран приходилось 32,5% общей добычи (в 1950 г. - 74%), на долю пяти первых стран - 41,5% (в 1950 г. - 85%), а десяти первых - 60% (в 1950 -94%).
До сих пор мы рассматривали размеры и географию мировой добычи нефти. Давайте теперь вспомним о том, что между географией добычи и географией потребления этого вида топлива существуют очень большие различия. Выше уже шла речь о том, что решающая роль в мировой добыче нефти принадлежит развивающимся странам (66%). Однако в мировом потреблении их доля значительно ниже и составляет 32% (а без Китая - 24%). Доля стран с переходной экономикой тоже оказывается почти вдвое более низкой, чем в мировой добыче -всего 8%. А вот доля экономически развитых стран Запада, составляющая в мировой добыче всего 19%, увеличивается более чем в 3 раза - до 60%. Именно в эту группу входят и отдельные страны, особо выделяющиеся по размерам годового потребления нефти: США (950 млн т, или 1/4 мирового), Япония (250), Германия (125), Республика Корея (105 млн т). Из развивающихся стран к группе лидеров можно отнести только Китай (325 млн т - второе место после США) и Индию (120 млн т). А из стран с переходной экономикой - только Россию (150 млн т). Характерно, что страны - члены ОПЕК, добывающие, как мы уже отметили, 42% всей нефти, в потреблении ее играют роль аутсайдеров (7%, что сравнимо с долей одной Японии).
Сопоставление всех этих цифр свидетельствует о наличии огромного территориального разрыва между главными районами и странами добычи и потребления нефти, который, как вы понимаете, преодолевается с помощью внешней торговли и международных перевозок.
Только в 1986-2006 гг. доля добываемой нефти, попадающей в каналы внешней торговли, возросла с 45 до 56%, по общему объему уже превысив 2,2 млрд т. В это число входят еще 650 млн т нефтепродуктов.

*В которых экспорт и импорт составляют 100 млн т и более.
Если иметь в виду, что общий годовой экспорт нефти и нефтепродуктов превышает 2,2 млрд т, то не трудно подсчитать, что семь главных стран-экспортеров обеспечивают его на 55%.




На тему: Железнодорожный и автотранспорт мира

Выполнила: Юй Е.Ч. группа52 Й

Проверил: Морозов И.В

Мировые атомная энергетика, урановая промышленность и нетрадиционные источники энергии…………………………………………………………………………………………………………. 7

Нефтяная и газовая промышленность [18.07.08]

5. Современное состояние мировой добычи нефти и газа 18 стр.

6. Список использованной литературы 22 стр.

ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) играет особую роль в хозяйстве любой страны, без его продукции невозможно функционирование экономики.

Мировое потребление первичных энергоресурсов (ПЭР), к которым относятся нефть, газ, уголь, ядерная и возобновляемые источники энергии, в 1999 г. по сравнению с 1998 г. выросло на 172 млн. т. у.т. (на 1.5%) и составило 11789 млн. т. у.т. В текущем году ожидается прирост потребления в размере 296 млн. т. у.т. (на 2,5%). В структуре потребления доминирующее положение сохраняется за топливно-энергетическими ресурсами органического происхождения - более 94%. Остальное - энергия АЭС, ГЭС и возобновляемых источников.

Обеспеченность мира запасами нефти и газа на 1.01.2000 г. составляла соответственно 43 и 63 года, что означает значительный рост по сравнению с началом 90-х годов. Однако вновь приращенные в 1998 и 1999 гг. запасы не покрывают объемов добычи. Что касается угольной промышленности, то ее обеспеченность запасами превышает 400 лет.

НЕФТЬ

Нефтяная промышленность. Нефть - первичный энергоноситель на основе которого получают в качестве вторичных ряд облагороженных продуктов для конечного потребления: бензин, осветительный керосин, реактивное и дизельное топливо, мазут, гудрон, различные нефтяные масла - смазки, смазочно-охлаждающие, гидравлические, изоляционные и т.д. газообразные и жидкие фракции нефти - основные углеводородные полупродукты для широкого использования в нефтехимической промышленности. Получаемые из нефти виды топлива, а из углеводородного сырья органические химикаты и полимеры в 10-50 раз превышают по стоимости саму использованную нефть. Это определяет экономическое значение нефтяной промышленности и связанных с ней производств по переработке нефти.

Быстрый рост добычи нефти во второй половине ХХ века по сравнению с углем был обусловлен рядом ее физических и технологических преимуществ:

  1. В 1-2 раза более высокая теплотворность;
  2. Большая скорость сгорания;
  3. Относительная несложность переработки и извлечения из нее широкого круга углеводородов;
  4. Использование нефти экологически безопаснее, чем угля;
  5. Многим нефтепродуктам присущи те же или еще большие преимущества, что и у нефти;

Росту добычи нефти способствовали также экономические и географические условия:

  1. Низкие капиталовложения и себестоимость добычи по сравнению с углем;
  2. Концентрация крупнейших недровых запасов в странах (особенно Ближнего и Среднего Востока) с низким уровнем налогов, легкостью в прошлом получения концессий по низким ценам, дешевая рабочая сила;
  3. Благоприятные геологические условия - небольшая, как правило, глубина скважин;
  4. Мягкие экологические законы или их полное отсутствие;
  5. Рост морской добычи нефти (в середине 90 гг. - 30%) по-разному влияет на природную среду побережья и мероприятия по ее защите в тех или других странах;
  6. Текучесть нефти, что облегчает ее добычу, транспортировку, погрузку, эффективное использование тары для ее перевозки и хранения.

Технико-экономические преимущества нефти и получаемых на ее базе продуктов обусловили особую роль нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности в мировом хозяйстве. На разных этапах развития в сферу этой отрасли были вовлечены также черная металлургия (трубопрокатное производство), особенно широко машиностроение (оборудование для добычи, транспортировки, переработке нефти), использование ее в различных отраслях транспорта, в химической переработке и т.д. произошла перестройка всего энергетического хозяйства, как на стационарных установках (электростанции), так и нестационарных (двигатели на всех видах транспорта). Нефтепродукты стали использоваться не только в сферах материального производства, но и в массовом количестве в бытовом потреблении:большая часть полумиллиардного мирового парка автомашин - это личные транспортные средства населения, ежедневно потребляющие подавляющую часть нефтепродуктов.

Нефть и нефтепродукты были и остаются важнейшими видами стратегических ресурсов. Вооруженные силы всех государств по сравнению со временем до Второй мировой войны многократно увеличили свою моторизацию. Внедрение последних поколений боевой авиации сильно увеличило расходы топлива, ибо мощности двигателей и соответственно потребление топлива стали на порядок выше. То же самое имеет место в наземных видах вооружений с использованием двигателей внутреннего сгорания. Нефтепродукты также стали видом боевых средств.

Развитие нефтяной, нефтеперерабатывающей и обслуживающих их отраслей промышленности и транспорта определили в ХХ веке целую эпоху, в которой пересеклись экономические, политические, национальные и религиозные интересы многих стран мира. Противоречия разных государств решались дипломатическими и военными путями. Борьба за источники нефти лежит в основе государственной политики промышленных государств мира. В настоящее время такую "нефтяную политику" и дипломатию особенно агрессивно проводят США.

Нефтяная промышленность - одна из самых монополизированных горнодобывающих отраслей. В большинстве стран мира, кроме тех, где она находится в ведении государственных компаний, отрасль полностью контролируется крупнейшими ТНК, штаб-квартиры которых находятся в США ("Эксон", "Мобил ойл", "Тексако", "Шеврон"), а также в Западной Европе (ТНК Великобритании "Бритиш петролеум" и совместная Великобритании и Нидерландов "Роял Датч-Шелл"). Постепенно с 80-х гг. они начали терять свои некогда ведущие позиции среди крупнейших промышленных ТНК мира.

Это было обусловлено созданием в 60-ые гг. странами-экспортерами нефти организации ОПЕК, куда вошли Венесуэла, Иран, Ирак, Саудовская Аравия, а позднее Алжир, Габон, Индонезия, Катар, Ливия, Нигерия, ОАЭ, Эквадор (в 1990 году Эквадор вышел из ОПЕК), то есть главные страны - продуценты нефти. Борьба стран - членов ОПЕК за право распоряжаться нефтью на своей территории привела к резкому повышению цен на нее в 70-е и 80-е гг. и последовавшими за этим энергетическими кризисами. Национализация в странах ОПЕК нефтяной промышленности и создание государственных компаний поставили под их контроль более 4/5 запасов нефти, до 1/2 добычи и около 1/5 мощностей нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ). Однако ТНК продолжают влиять на деятельность ОПЕК в сфере технологии, оборудования и оказывать давление в области цен (резкое падение цен в 1998 г. сильно ударило по доходам всех стран - продуцентов нефти).

Достоверные запасы нефти в мире на начало 1998 года оценивались в 139,7 млрд. т, среди которых значительная часть (от 1/4 до 2/5) расположена в акваториях морей. Основная часть нефти залегает в странах Ближнего и Среднего Востока - более 2/3. На втором месте Центральная и Южная Америка - 1/8, восточная Европа - !/15, Африка - 1/15, в остальной Азии - 1/20. В крупнейшем потребителе нефти - Северной Америке - 1/30, а в Западной Европе - 1/60 мировых запасов. Такое распределение ресурсов нефти предопределяет все экономические и экономические, межгосударственные и межрегиональные отношения. Связанные с ее добычей, транспортировкой и потреблением.

В географии мировой нефтяной промышленности за 1950-1995 гг. произошли большие изменения. До Второй мировой войны 4/5 добычи нефти приходилось на Северную и Южную Америку. Но уже после войны с открытием крупных месторождений нефти на Ближнем и Среднем Востоке а также в СССР доля Америки быстро снижается.

Важнейшие результаты региональных сдвигов в размещении добычи нефти:

  1. Разрушение мощного потенциала нефтедобывающей промышленности Восточной Европы, регион отброшен назад - к уровню 60-х и 70-х гг.;
  2. Превращение Азии в лидера нефтедобычи в мире;
  3. Создание крупной добычи нефти в Западной Европе, а также в Африке;
  4. Уменьшение доли Северной и Южной Америке в добыче нефти.

Роль нефтедобывающей промышленности в Азии стала больше соответствовать географии запасов нефти в мире.

Существенно изменилась роль отдельных государств в отрасли:

  1. СССР в 1987-1988 гг. достиг максимального уровня добычи нефти среди всех нефтедобывающих государств - 624 млн. т., который не превзошла ни одна страна за всю историю нефтяной промышленности; в 90-е гг. резко упала добыча нефти на территории России и ряда других стран СНГ;
  2. Лидерами в добыче нефти стали США и Саудовская Аравия (суммарно они дают 1/4 добычи нефти в мире);
  3. Обнаружение и освоение ресурсов нефти в Северном море вывело Норвегию и Великобританию в число ведущих нефтедобывающих стран мира;
  4. Крупным продуцентом нефти стала КНР;
  5. Из числа ведущих в отрасли временно выбыл Ирак.

Все происшедшие сдвиги в добыче нефти привели к снижению ее территориальной концентрации: в 1950 г. десять ведущих государств давали 94% нефти в мире, а в 1995 уже только 64%. Соответственно в 1950 г. свыше половины нефти добывала одна страна, в 1980 г. - три страны, а в 1995 г. - шесть. Это оказало сильное влияние на торговлю нефтью, проведение торговой политики нефтедобывающими государствами и покупателями нефти, существенно изменило грузопотоки нефти мира.

Географию нефтяной промышленности хорошо характеризует баланс добычи и потребления нефти по регионам мира. Этот баланс предопределял межрегиональный внешнеторговый оборот нефти и ее основные потоки.

Внешняя торговля нефтью в 1950-1995 гг. отличалась постоянным ростом ее экспорта: в 1955 г. - 254 млн. т. (или 33% всей добытой нефти), в 1990 г. - 1365 млн. т. (экспортная квота - 47%) и в 1995 г. - 1631 млн. т. (экспортная квота достигла 49,4%). Нефть стала самым массовым продуктом внешней торговли. Около 45% экспортируемой нефти приходится на страны Азии (1955 г. - 28%), т.е. доля региона как ведущего мирового экспортера нефти существенно возросла, несмотря на появление новых нефтедобывающих стран. Лидером в экспорте нефти до 70-хгг. Была Венесуэла, а к 80-м гг. вперед вышла Саудовская Аравия (19% экспорта нефти в мире в 1995 г.).

Нефтеперерабатывающая промышленность. Ее развитие было обусловлено ростом спроса на осветительный керосин в первый период ее становления в конце 19 и начале 20 в., а затем бензин - в связи с потребностями автомобильного и авиационного транспорта. В годы Второй мировой войны возрос спрос на дизельное топливо и мазут вплоть до нефтяного кризиса 70-х гг. Дешевая нефть сделала мазут главным видом топлива для ТЭС, особенно в Западной Европе. Становление реактивной авиации вынудило увеличить выход керосиновых фракций для нее. С 80-х гг. непрерывно растет потребление дизельного топлива для разных видов автомобильного транспорта, тракторного парка. Одновременно увеличивается спрос на смазочные масла. Все это определяло функционирование отраслей, структуры вырабатываемой продукции, особенно во 2 половине ХХ века.

Нефтехимическую промышленность объединяет с нефтеперерабатывающей, прежде всего общность многих технологических процессов переработки сырья. Структура производств нефтехимического предприятия подчинена задачам получения исходных углеводородов для последующего синтеза полимерных материалов. Поэтому выбор направления переработки нефти на топливные продукты или сырьевые - для химического использования определяется экономическими, экономико-географическими и др. особенностями страны и конкретного ее районо. Это сильно влияет на размер предприятия и структуру вырабатываемых продуктов, их утилизацию или передачу другим заводам, например химическим.

Научно-технический прогресс в нефтеперерабатывающей промышленности был направлен на увеличение глубины переработки нефти. Она достигла 80-90% выхода светлых нефтепродуктов и была связана с внедрением вторичных процессов каталитического риформенга, крекинга и т.д. Одновременно с этим шло увеличение мощностей отдельных агрегатов НПЗ. В связи с этим сокращается количество неутилизуемых отходов переработки нефти. Глубина переработки нефти стала не только важным технологическим, но и определяющим экономическим показателем характеризующим состояние отрасли и хоз-ва стран и регионов мира. Концентрация переработки нефти на одном предприятии также зависит от экономических и экономико-географических особенностей размещения каждого конкретного НПЗ в стране.

Нефтепродукты - результат конечной работы отрасли - все шире стали использоваться для индивидуального потребления. .то, наряду с промышленным потреблением мазута, определяет рост их производства. Спрос на дизельное топливо и бензин непрерывно растет, что обуславливает высокие показатели их получения в расчете на душу населения.

Структура производства важнейших нефтепродуктов в мире отражает технологические, а главное экономические особенности развития нефтяной промышленности и потребление продукции нефтепереработки. На разных этапах менялись цены на первичные виды топлива, на объемы их потребления.

Производство мазута из дешевой до кризиса 70-х гг. нефти составляло почти половину всех нефтепродуктов 40-45%. Он использовался как эффективное топливо для электростанций многих стран мира. Нефтяные кризисы в 70-80гг. не только способствовали внедрению энергосберегающих технологий, но и изменили топливную структуру тепловых электростанций, где падало потребление мазута. В 1995 г. мировое производство мазута уменьшилось до уровня 60-х гг. главным видом нефтепродуктов в 90-е гг. стало дизельное топливо.

В 1996-1997 гг. на мировых рынках нефти сохранялся довольно устойчивый баланс между спросом и предложением, что способствовало поддержанию цен на достаточно высоком уровне. Однако любые нарушения равновесия между объемами добычи нефти и потребления ведут к дестабилизации рынка. Когда предложение превышает спрос, цены падают и, наоборот, при превышении спроса над предложением они растут. Это можно проиллюстрировать динамикой мировых цен на нефть за последние годы (см. таблицу 1).

При относительно устойчивом балансе между спросом и потреблением средняя цена на нефть а 1996 г. поддерживалась на уровне 146 дол., за 1 т, в 1997 г. - 134 долл. Однако в начало 1998 г. цены резко поползли вниз. Дело в том, что в конце ноября 1997 г. очередная конференция министров нефти стран ОПЕК приняла решение повысить квоту добычи с 1 января 1998 г. на 123 млн. т. в годовом исчислении. Участники конференции заявили, что это не нарушит сколько-нибудь серьезно баланс между спросом и предложением, на мировом рынке произойдет лишь небольшое падение цен, а весь дополнительный объем нефти найдет сбыт в странах с быстро развивающейся экономикой, в первую очередь АТР.

Однако эти расчеты не оправдались. Финансовый кризис в Юго-Восточной Азии 1997-1998 гг. привел к резкому спаду производства и снижению спроса на нефть. В начале 1998 г. предложение превысило спрос на 125 млн. т. в годовом исчислении, в то время как для дестабилизации рынка достаточно превышения на 30 - 40 млн. т. Цены поползли вниз и впервые достигли самого низкого уровня, отмечавшегося в 1986 г.

Средняя мировая цена нефти упала со 146 долл. за тонну в 1996 г. до 134 в 1997 г. и 80 долл. в 1998 г. Страны ОПЕК при участии Норвегии, Мексики, Омана и Египта предприняли несколько попыток снизить объемы добычи нефти, однако они оказались недостаточными. На состоявшейся в конце ноября 1998 г. конференции министров нефти стран ОПЕК вообще не было принято никакого решения о сокращении добычи из-за отсутствия единства мнений.

Таблица 1 Экспортные цены на нефть (долл. За 1 тонну и долл. за 1 баррель)

Образование нефти

Существует две теории зарождения нефти:

  1. Органическая теория. Нефть образовалась из останков древних живых организмов ( планктон , водоросли) за десятки или сотни миллионов лет под действием давления и температуры.
  2. Неорганическая теория. Д. И. Менделеев предположил, что образование нефти произошло в результате химической реакции при огромном давлении и температуре из неорганических веществ.

В данное время гипотеза Д.И. Менделеева не нашла значительных доказательств. Основной теорией происхождения нефти на сегодняшний день считается органическая.

Добыча нефти

На образование нефти уходит до 350 млн. лет. Наши потребности увеличиваются, но ископаемое образовывается куда медленнее. В связи в этим его принято считать невозобновляемым ресурсом.

Нефть залегает в недрах земли до 5-6 километров. Горные породы, в которых она находится, называют коллекторами. Они представляют собой твердую, плотную, пористую мочалку, в порах которой содержится само полезное ископаемое. Как же его добывают?

  • 1-й шаг. Геологи определяют координаты и границы местонахождения нефти, а также ее состав и количество. Добыча может осуществляться тремя способами. Далее мы подробнее разберем каждый из них.
  • 2-й шаг. Бурение. В любом из способов бурят скважину необходимой глубины и ширины.
  • 3-й шаг. Нефть добывают одним из трех способов:
    1. Фонтанный способ. Нефть поднимается на поверхность самопроизвольно благодаря повышенному давлению в коллекторе.
    2. Глубинно-насосный способ. В скважину опускается цилиндр с высасывающим клапаном, при движении которого нефть засасывается в трубу и поднимается на поверхность.
    3. Компрессорный способ. В скважину закачивается углеводородный газ, создавая необходимое давление для подъема нефти.

    Фонтанный способ добычи нефти Глубинно-насосный способ добычи нефти Компрессорный способ добычи нефти

    После добычи ископаемое перерабатывают и получают компоненты, из которых создают необходимые для нас продукты.

    Применение нефти

    Введение
    Нефть
    Состав
    Углеводородные соединения
    Гетеросоединения

    Физические свойства
    Способы переработки
    Первичная переработка
    Подготовка нефти а переработке
    Общие сведения о перегонке и ректификации нефти
    Нефтяные фракции

    Вторичная переработка
    Типы и назначение термолитических процессов
    Процесс получения бензина из керосина
    Процесс получения битумов
    Процесс получения технического углерода
    Повышение октанового числа

    Экологические проблемы
    Месторождения нефти в РФ
    Цены на нефть
    Нефть и жизнь

    I. ВВЕДЕНИЕ

    Нефть и продукты ее преобразования были известны еще в далеком прошлом, их использовали для освещения или в лечебных целях. Потребность в нефти и нефтепродуктах резко возросла в начале XX в. в связи с появлением двигателей внутреннего сгорания и быстрым развитием промышленности.

    В настоящее время нефть и газ, а также получаемые из них продукты применяются во всех отраслях мирового хозяйства.
    Нефть и газ используются не только в качестве топлива, но и в качестве ценного сырья для химической промышленности. Великий русский ученый Д. И. Менделеев говорил, что сжигать нефть в топках – преступление, так как она является ценным сырьем для получения множества химических продуктов. Из нефти и газа в настоящее время вырабатывается огромное число продуктов, которые используются в промышленности, сельском хозяйстве, в быту (минеральные удобрения, синтетические волокна, пластмассы, каучук и т. д.). В последние годы во многих странах мира ведутся исследования с целью переработки нефти и нефтепродуктов при помощи микроорганизмов в белки, которые могут быть использованы как корм для скота.

    Экономика государств зависит от нефти больше, чем от любого другого продукта. Поэтому нефть с начала ее промышленной добычи и до настоящего времени является предметом острой конкурентной борьбы, причиной многих международных конфликтов и войн.

    Зависимость государства от нефти как сырья или способа экономического влияния, определяет её уровень развития и положение на мировой арене.
    Итак, нефть играет очень значимую роль в современном мире. Это не только одно из важнейших полезных ископаемых, которое является сырьем для получения невероятного множества веществ и мощным энергетическим ресурсом, но и крупнейший объект международной торговли, и неотъемлемое звено экономических отношений.

    II. НЕФТЬ

    Нефть – это природная горючая маслянистая жидкость, относящаяся к группе горных осадочных пород, одно из важнейших полезных ископаемых Земли. Отличается исключительно высокой теплотворностью: при горении выделяет значительно больше тепловой энергии, чем другие горючие смеси.

    1. Состав

    Нефть состоит главным образом из углерода – 80-85% и водорода – 10-15% от массы нефти. Кроме них в нефти присутствуют еще три элемента – сера, кислород и азот. Их общее количество обычно составляет 0,5 – 8 %. В незначительных концентрациях в нефти встречаются ванадий, никель, железо, алюминий, медь, магний, барий, стронций, марганец, хром, кобальт, молибден, бор, мышьяк, калий и др. Их общее содержание не превышает 0,03% от массы нефти. Указанные элементы образуют органические и неорганические соединения, из которых состоит нефть. Кислород и азот находятся в нефти только в связанном состоянии. Сера может встречаться в свободном состоянии или входить в состав сероводорода.

    1.1 Углеводородные соединения

    В состав нефти входит около 425 углеводородных соединений. Нефть в природных условиях состоит из смеси метановых, нафтеновых и ароматических углеводородов. В нефти также содержится некоторое количество твердых и газообразных растворенных углеводородов. Количество природного газа в кубометрах, растворенного в 1 т нефти в пластовых условиях, называется газовым фактором.
    В нефтяных (попутных) газах кроме метана и его газообразных гомологов содержатся пары пентана, гексана и гептана.

    Класс соединений

    Процентное содержание

    Парафины – насыщенные (не имеющие двойных связей между атомами углерода) углеводороды линейного или разветвлённого строения. Подразделяются на следующие основные группы:

    1. Нормальные парафины, имеющие молекулы линейного строения. Обладают низким октановым числом и высокой температурой застывания, поэтому многие вторичные процессы нефтепереработки предусматривают их превращение в углеводороды других групп.
    2. Изопарафины – с молекулами разветвленного строения. Обладают хорошими антидетонационными характеристиками и пониженной, по сравнению с нормальными парафинами, температурой застывания.
      Нафтены (циклопарафины) – насыщенные углеводородные соединения циклического строения. Доля нафтенов положительно влияет на качество дизельных топлив (наряду с изопарафинами) и смазочных масел. Большое содержание нафтенов в тяжёлой бензиновой фракции обуславливает высокий выход и октановое число продукта риформинга.

    Ароматические углеводороды – ненасыщенные углеводородные соединения, молекулы которых включают в себя бензольные кольца, состоящие из 6 атомов углерода, каждый из которых связан с атомом водорода или углеводородным радикалом. Оказывают отрицательное влияние на экологические свойства моторных топлив, однако обладают высоким октановым числом.

    Олефины – углеводороды нормального, разветвлённого, или циклического строения, в которых связи атомов углерода, молекулы которых содержат двойные связи между атомами углерода. Во фракциях, получаемых при первичной переработке нефти, практически отсутствуют, в основном содержатся в продуктах каталитического крекинга и коксования. Ввиду повышенной химической активности, оказывают отрицательное влияние на качество моторных топлив.

    1.2 Гетеросоединения

    Наряду с углеводородами в нефти присутствуют химические соединения других классов. Обычно все эти классы объединяют в одну группу – гетеросоединений. В нефти также обнаружено более 380 сложных гетеросоединений, в которых к углеводородным ядрам присоединены такие элементы, как сера, азот и кислород. Большинство из указанных соединений относится к классу сернистых соединений – меркаптанов. Это очень слабые кислоты с неприятным запахом. С металлами они образуют солеобразные соединения – меркаптиды. В нефтях меркаптаны представляют собой соединения, в которых к углеводородным радикалам присоединена группа SH. Меркаптаны разъедают трубы и другое металлическое оборудование буровых установок. Главную массу неуглеводородных соединений в нефтях составляют асфальтово-смолистые компоненты. Это темно-окрашенные вещества, содержащие помимо углерода и водорода кислород, азот и серу. Они представлены смолами и асфальтенами. Смолистые вещества заключают около 93% кислорода в нефти. Кислород в нефти встречается в связанном состоянии также в составе нафтеновых кислот (около 6%), фенолов (не более 1%), а также жирных кислот и их производных. Содержание азота в нефтях не превышает 1%. Основная его масса содержится в смолах. Содержание смол в нефтях может достигать 60% от массы нефти, асфальтенов – 16%. Асфальтены представляют собой черное твердое вещество. По составу они сходны со смолами, но характеризуются иными соотношениями элементов. Они отличаются большим содержанием железа, ванадия, никеля и др. Если смолы растворяются в жидких углеводородах всех групп, то асфальтены нерастворимы в метановых углеводородах, частично растворимы в нафтеновых и лучше растворяются в ароматических. В “белой” нефти смолы содержатся в малых количествах, а асфальтены вообще отсутствуют.

    2. Физические свойства нефти

    Важнейшими свойствами нефти являются плотность, содержание серы, фракционный состав, вязкость и содержание воды, хлористых солей и механических примесей.
    Плотность нефти, зависит от содержания тяжелых углеводородов, таких как парафины и смолы.

    По плотности можно ориентировочно судить об углеводородном составе нефти и нефтепродуктов, поскольку ее значение для углеводородов различных групп различно. Более высокая плотность сырой нефти указывает на большее содержание ароматических углеводородов, а более низкая – на большее содержание парафиновых углеводородов. Углеводороды нафтеновой группы занимают промежуточное положение. Таким образом, величина плотности до известной степени будет характеризовать не только химический состав и происхождение продукта, но и его качество. Наиболее качественными и ценными являются легкие сорта сырой нефти . Чем меньше плотность сырой нефти, тем легче процесс ее переработки нефти и выше качество получаемых из нее нефтепродуктов.

    По содержанию серы сырую нефть в Европе и России подразделяют на малосернистую (до 0,5%), сернистую (0,51-2%) и высокосернистую (более 2%).
    Нефть является смесью нескольких тысяч химических соединений, большинство из которых углеводороды; каждое из этих соединений характеризуется собственной температурой кипения, что является важнейшим физическим свойством нефти, широко используемым в нефтеперерабатывающей промышленности.

    Присутствие механических примесей в составе нефти объясняется условиями ее залегания и способами добычи. Механические примеси состоят из частиц песка, глины и других твердых пород, которые, оседая на поверхности воды, способствуют образованию нефтяной эмульсии. В отстойниках, резервуарах и трубах при подогреве нефти часть механических примесей оседает на дне и стенках, образуя слой грязи и твердого осадка. При этом уменьшается производительность оборудования, а при отложении осадка на стенках труб уменьшается их теплопроводность. Массовая доля механических примесей до 0,005% включительно оценивается как их отсутствие.

    Вязкость определяется структурой углеводородов, составляющих нефть, т.е. их природой и соотношением, она характеризует свойства распыления и перекачивания нефти и нефтепродуктов: чем ниже вязкость жидкости, тем легче осуществлять ее транспортировку по трубопроводам, производить ее переработку. Особенно важна эта характеристика для определения качества масленых фракций, получаемых при переработке нефти и качества стандартных смазочных масел. Чем больше вязкость нефтяных фракций, тем больше температура их выкипания.

    III. СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ

    Технологические процессы нефтеперерабатывающего завода принято классифицировать на две группы: физические и химические.
    Физическими (массообменными) процессами достигается разделение нефти на составляющие компоненты (топливные и масляные фракции) без химических превращений и удаление (извлечение) из фракций нефти, нефтяных остатков, масляных фракций, газоконденсата и газов нежелательных компонентов (полициклических аренов, асфальтенов, тугоплавких парафинов), неуглеводных соединений.
    В химических процессах переработка нефтяного сырья осуществляется путем химических превращений с получением новых продуктов, не содержащихся в исходном сырье. Химические процессы, применяемые на современных нефтеперерабатывающих заводах, по способу активации химические реакции подразделяют на термические и каталитические.

    1. Первичная переработка

    1.1 Подготовка нефти к переработке

    1.2 Общие сведения о перегонке и ректификации нефти

    Перегонка (фракционирование) – это процесс физического разделения нефти и газов на фракции (компоненты), отличающиеся друг от друга и от исходной смеси по температурным пределам кипения.
    Перегонка с ректификацией – наиболее распространенный в химической и нефтегазовой технологии массообменный процесс, осуществляемый в аппаратах – ректификационных колоннах путем многократного противоточного контактирования паров и жидкости. Контактирование потоков пара и жидкости может производиться либо непрерывно (в насадочных колоннах), либо ступенчато (в тарельчатых ректификационных колоннах). При взаимодействии встречных потоков пара и жидкости на каждой ступени контактирования (тарелке или слое насадки) между ними происходит тепло- и массообмен, обусловленные стремлением системы к состоянию равновесия. В результате каждого контакта компоненты перераспределяются между фазами: пар несколько обогащается низкокипящими, а жидкость – высококипящими компонентами. При достаточно длительном контакте и высокой эффективности контактного устройства пар и жидкость, уходящие из тарелки или слоя насадки, могут достичь состояния равновесия, т. е. температуры потоков станут одинаковыми и при этом их составы будут связаны уравнениями равновесия. Такой контакт жидкости и пара, завершающийся достижением фазового равновесия, принято называть равновесной ступенью, или теоретической тарелкой. Подбирая число контактных ступеней и параметры процесса, можно обеспечить любую требуемую четкость фракционирования нефтяных смесей. Место ввода в ректификационную колонну нагретого перегоняемого сырья называют питательной секцией (зоной), где осуществляется однократное испарение. Часть колонны, расположенная выше питательной секции, служит для ректификации парового потока и называется концентрационной (укрепляющей), а другая – нижняя часть, в которой осуществляется ректификация жидкого потока, – отгонной, или исчерпывающей, секцией.

    Различают простые и сложные колонны.
    Простые ректификационные колонны обеспечивают разделение исходной смеси на два продукта: ректификат (дистиллят), выводимый с верха колонны в парообразном состоянии, и остаток – нижний жидкий продукт ректификации.

    Сложные ректификационные колонны разделяют исходную смесь более чем на два продукта. Различают сложные колонны с отбором дополнительных фракций непосредственно из колонны в виде боковых погонов и колонны, у которых дополнительные продукты отбирают из специальных отпарных колонн, именуемых стриппингами. Последний тип колонн нашел широкое применение на установках первичной перегонки нефти.
    Четкость погоноразделения – основной показатель эффективности работы ректификационной колоны – характеризует их разделительную способность. Она может быть выражена в случае бинарных смесей концентрацией целевого компонента в продукте.

    Применительно к ректификации нефтяных смесей она обычно характеризуется групповой чистотой отбираемых фракций, т. е. долей компонентов, выкипающих по кривой истинной температуры кипения до заданной температурной границы деления смеси в отобранных фракциях (дистиллятах или остатке), а также отбором фракций от потенциала. Как косвенный показатель четкости (чистоты) разделения на практике часто используют такую характеристику, как налегание температур кипения соседних фракций в продукте. В промышленной практике обычно не предъявляют сверхвысоких требований по отношению к четкости погоноразделения, поскольку для получения сверхчистых компонентов или сверхузких фракций потребуются соответствующие сверхбольшие капитальные и эксплуатационные затраты.

    Читайте также: