Сообщение о нефти 9 класс

Обновлено: 18.05.2024

Нефть – это маслянистая жидкость от желтого или светло-бурого до черного цвета с характерным неприятным запахом. Нефть легче воды и не растворима в ней. Она встречается во многих местах земного шара, пропитывая пористые горные породы на различной глубине.

У нефти есть удивительная способность – образовывать на поверхности воды тончайшие пленки: чтобы покрыть микронной пленкой 1 км 2 требуется всего 10 л нефти.

Большой вред приносит загрязнение нефтью и нефтепродуктами водоемов.

Состав нефти

Нефть – смесь газообразных, жидких и твердых углеводородов. Кроме углеводородов в нефти еще содержатся в небольшом количестве органические соединения, содержащие O, N, S и др. Имеются также высокомолекулярные соединения в виде смол и асфальтовых веществ.

(всего более 100 различных соединений)

Состав нефти еще зависит от месторождения. Но все они обычно содержат три вида углеводородов:

парафины, в основном нормального соединения
циклопарафины
ароматические углеводороды

По мнению большинства ученых, нефть представляет собой геохимически измененные остатки некогда населявших земной шар растений и животных. Эта теория органического происхождения нефти подкрепляется тем, что в нефти содержатся некоторые азотистые вещества – продукты распада веществ, присутствующих в тканях растений.

Есть и теории о неорганическом происхождении нефти: образовании ее в результате действия воды в толщах земного шара на раскаленные карбиды металлов (соединения металлов с углеродом) с последующим изменением получающихся углеводородов под влиянием высокой температуры, высокого давления, воздействия металлов, воздуха, водорода и др.

При добыче из нефтеносных пластов, залегающих в земной коре иногда на глубине нескольких километров, нефть либо выходит на поверхность под давлением находящихся на нем газов, либо выкачивается насосами.

Геологический разрез нефтеносной местности

Нефтяная отрасль промышленности сегодня – это крупный народно-хозяйственный комплекс, который живет и развивается по своим законам. Что значит нефть сегодня для народного хозяйства страны?

Нефть – это сырье для нефтехимии в производстве синтетического каучука, спиртов, полиэтилена, полипропилена, широкой гаммы различных пластмасс и готовых изделий из них, искусственных тканей; источник для выработки моторных топлив (бензина, керосина, дизельного и реактивных топлив), масел и смазок, а также котельно-печного топлива (мазут), строительных материалов (битумы, гудрон, асфальт); сырье для получения ряда белковых препаратов, используемых в качестве добавок в корм скоту для стимуляции его роста.

Нефть – наше национальное богатство, источник могущества страны, фундамент ее экономики. Нефтяной комплекс России включает 148 тыс. нефтяных скважин, 48,3 тыс. км магистральных нефтепроводов, 28 нефтеперерабатывающих заводов общей мощностью более 300 млн т/год нефти, а также большое количество других производственных объектов.

На предприятиях нефтяной отрасли промышленности и обслуживающих ее отраслей занято около 900 тыс. работников, в том числе в сфере науки и научного обслуживания – около 20 тыс. человек.

За последние десятилетия в структуре топливной отрасли промышленности произошли коренные изменения, связанные с уменьшением доли угольной отрасли промышленности и ростом отраслей по добыче и переработке нефти и газа. Если в 1940 г. они составляли 20,5%, то в 1984 г. – 75,3% от суммарной добычи минерального топлива. Теперь на первый план выдвигается природный газ и уголь открытой добычи.

Потребление нефти для энергетических целей будет сокращено, напротив, расширится ее использование в качестве химического сырья. В настоящее время в структуре топливно-энергетического баланса на нефть и газ приходится 74%, при этом доля нефти сокращается, а доля газа растет и составляет примерно 41%. Доля угля 20%, оставшиеся 6% приходятся на электроэнергию.

Нефть — это органический продукт, который образовался в результате распада организмов и растений, существовавших на планете миллионы лет назад. Профессора и ученые утверждают, что животные и растения оставались на дне морей и заливов, покрывались слоями отложений до того, как начинался процесс разложения. Анаэробные бактерии воздействовали на останки, что впоследствии привело к образованию нефти и газа.

Образование топлива

Между распадающимися органическими останками и солями в воде и грязи происходили химические реакции. При этом реакции могли существенно различаться в разных точках земного шара. Это можно объяснить тем, что животные и растения бывают разные, да и реакции тоже.

Останки продолжали распадаться, покрываясь все более толстым слоем различных отложений, которые приносились речным потоком. Все это длилось в течение миллионов лет. Постепенно из остатков формировались углеводороды, образовалось полезное ископаемое. Как только слой нарастал, повышались давление и температура, что приводило к ускорению процесса образования горючего полезного ископаемого.

Иногда нефть и газ выходили наружу благодаря разломам в непроницаемых породах. Далее некоторая часть продукта испарялась в атмосферу, остатки же образовывали смолообразные плотные вещества. Таким образом возникали целые озера битумов, которые затем находили люди. Иногда люди сами рыли котлованы для добычи и использования битумов.

Применение нефти

Несмотря на то что история нефти насчитывает миллионы лет существования, добывать и применять ее в промышленных масштабах человечество научилось относительно недавно.

Некоторые источники говорят, что люди применяли нефтяные продукты на протяжении многих веков. Нефть и битум стали известны еще в древние времена. Некоторые народы использовали их в лечебных целях, другие в религиозных. В трудах Геродота и римского инженера Витрувия упоминается битум. На протяжении тысяч лет его применяли как водонепроницаемый материал при строительстве трубопроводов, судов и другого.

Полноценным источником энергии ресурс стал только в XIX веке. В то время в качестве топлива для освещения использовался китовый жир, которого не хватало. Нужен был новый энергетический источник. В 60-х годах XIX века в Соединенных штатах Эдвин Дрейк вырыл первую нефтяную скважину. Есть информация, что первую скважину все-таки откопали в 1846 году недалеко от Баку. Сделали это по предложению инженера Семенова Ф. А.

Постепенно нефть стала применяться в больших масштабах. Сначала был изобретен двигатель внутреннего сгорания, для которого потребовалась бензиновая фракция вещества. Далее был расцвет авиации, нуждавшейся в особо качественном топливе. В 40-х годах прошлого столетия появилось синтетическое производство. Нейлон и полиэтилен тоже стали производить из нефти.

Составные компоненты

Чтобы узнать формулу в химии, нужно понять, что нефть является сложной смесью углеводородов с малым содержанием следующих веществ:

Внешне она маслянистая, черная, флюоресцирующая на свету. При горении выделяет тепловую энергию.

Углеводороды могут иметь разное число атомов углерода в молекулах и разные виды соединения с водородом. В зависимости от молекулярных структур углеводороды делят на прямые соединения с неразветвленными цепями и циклические. Кроме того, углеводороды относятся к определенным семейств, точнее, их всего два — парафины (в международном сообществе они называются алканы) и олефины (алкены).

Углеводородные молекулы могут расщепляться на мелкие структуры или образовывать более длинные. Молекулярная форма может тоже изменяться или модифицироваться путем присоединения других атомов. Благодаря этому углеводороды считаются очень полезным компонентом при производстве различных материалов.

Как уже говорилось, нефть в разных концах земли, и даже на разной глубине одного и того же месторождения может состоять из различных углеводородов и других веществ. Именно поэтому ее внешний вид и даже характеристики могут заметно различаться — от светлой летучей консистенции до густого черного масла. Причем некоторые типы настолько вязкие, что их с трудом выкачивают.

Химический состав и физические свойства

Химический состав вещества в основном составляют парафины, нафтены, ароматики и непредельные углеводороды вместе с примесями: серы, азота и кислородсодержащих соединений. К физическим свойствам можно отнести:

Фракционный состав.
Температуру.
Относительную плотность.
Температуру вспышки и другие.

Добываемое из скважин вещество называют сырым. Хоть состав вещества и различается в разных местах, пять химических элементов присутствуют во всех видах: углерод, водород, кислород, азот, сера. Больше всего в нефти углерода и водорода — около 90% (84—87% первого и 11−14% второго), остальные три элемента присутствуют в количестве 5−8%.

Зола содержит никель, ванадий, серебро, натрий, медь, алюминий и другие. Однако золы при сжигании образуется совсем немного — сотые доли процента.

Физические свойства залегающей нефти сильно отличаются от дегазированных видов. Это происходит из-за того, что в пластовых условиях высокое давление, немалая температура, а также есть растворенный газ, которого может быть около 400 кубических метров на 1 м³ нефти.

В обычных условиях плотность вещества колеблется от 700 до 1 тыс. кг/ м³. По плотности все ресурсы делятся на три класса:

Легкие (до 860 кг/ м³).
Средние — до 900 кг/ м³.
Тяжелые — все остальные.

При определении плотности обычно пользуются относительным вариантом. Он представляет собой отношение плотности нефти при температуре 20 градусов по Цельсию к плотности воды при 4 градусах. Средние показатели плотности колеблются в промежутке 0,82−0,92.

Есть и исключения: дистилляты фракционирования с плотностью 0,76, тяжелые и густые остатки фракционирования с плотностью выше 1.

Температура застывания и плавления бывает разной. Чаще всего вещества находятся в жидком состоянии, но бывают случаи, когда они застывают при небольшом охлаждении. Если в них находятся много парафинов, то температура застывания повышается. Прямо противоположно на застывание действуют смолистые компоненты.

Немаловажным технологическим свойством нефти является вязкость. Это свойство учитывают при оценке скорости фильтрации, при определении вида вытесняющего агента, при выборе насоса. Кроме того, это свойство определяет масштабы перемещения нефти и газа. Вязкость бывает трех видов: динамическая, кинематическая и относительная.

Оптические свойства вещества тоже неоднозначны. Цвет считается одним из самых надежных способов определения качества. Состав нефти влияет на то, каким цветом будет вещество: черным, красноватым или светло-желтым. Сами углеводороды бесцветны, но смолисто-асфальтеновые соединения — нет. Чем их больше, тем нефть чернее.

Нефтяные месторождения

Самые крупные месторождения находятся в Саудовской Аравии, Казахстане, России, США и Иране. Однако бывает так, что некоторые страны не имеют средств на покупку оборудования и продают месторождения за копейки.

Не все залежи нефти можно считать месторождениями. Например, если ископаемых слишком мало, то бурить скважину попросту невыгодно. Занимаемые топливом площади могут колебаться от десятков до сотен километров. В общем, месторождения делят на следующие группы:

Мелкие — меньше 10 миллионов тонн.
Средние — от 10 до 100 миллионов тонн.
Крупные — 100 млн — 1 млрд тонн.
Крупнейшие — от 1 до 5 млрд.
Супергигантские — больше 5 млрд тонн.

В Российской Федерации имеется больше 20 точек, где добывают нефть. Ежегодно их число увеличивается, однако в последнее время не такими большими темпами, как раньше. Бо́льшая часть скважин находится в арктических морях. Конечно, из-за природных условий добыча затрудняется.

Крупнейшим месторождением в нашей стране является Уренгойское. По размерам оно находится на втором месте в мире. Природного газа здесь около 10 триллионов м³, нефти чуть меньше. Располагается оно в Ямало-Ненецком автономном округе. Назвали его в честь небольшого поселения поблизости. Открыли его в 1966 году.

В Башкирии, у города Туймазы есть одноименное месторождение, открытое еще до войны. Нефть здесь залегает на глубине всего в 1−2 км. Впервые добывать ее начали в 1944 году и до сих пор продолжают это делать. Благодаря передовым методам добычи нефтяникам удалось добыть на 40−50% больше нефти, чем предполагалось.

Немалые запасы полезных ископаемых есть и в Иркутской области, в тайге. Первоначально здесь обнаружили природный газ и жидкий газовый конденсат, но затем нашли нефть. Осуществляется добыча также в Красноярском крае, на Ванкорском месторождении. Его трудно назвать чисто нефтяным, так как здесь преобладают запасы природного газа. Все перечисленные месторождения делают Россию одним из лидеров по запасам и добыче нефти.

Подводя итоги, можно сказать, что нефть является уникальным ресурсом окружающей природы и имеет огромное значение для всего человечества.

Нефть (от персидского – нефт) – полезное ископаемое, представляющее собой маслянистую жидкость цветом от мутно-желтого до почти черного и специфическим запахом. В состав сырой нефти входит более тысячи различных веществ, в основном жидких углеводородов. Важнейшим свойством нефти и ее производных является их способность выделять при сгорании большое количество энергии. Это качество в сочетании с относительной легкостью транспортировки делает нефть важнейшим энергоносителем для современного общества.

В настоящий момент практически вся нефтедобыча производится из подземных месторождений разной глубины. Состав и свойства извлекаемого сырья могут значительно отличаться, однако, в связи с тем, что сейчас нефть крайне мало используется в сыром виде, для конечного потребителя нефтепродуктов их происхождение не имеет никакого значения.

Из сырой нефти производятся, в первую очередь, различные виды топлива для двигателей внутреннего сгорания: бензин, керосин, дизельное топливо, а также большинство смазочных материалов: мазут, масла, парафины и т.д. Кроме того продукты нефтепереработки весьма широко используются в различных отраслях химической промышленности, например для производства полимеров, пластмасс, синтетических каучуков и волокон, красителей, чистящих средств, асфальта, стройматериалов.

Особенная важность нефти связана не только с ее ролью в производстве, но и с тем фактом, что добыча и переработка нефти составляет во многих странах значительную часть государственных доходов. Следовательно, в зависимости от них оказываются устойчивость власти, национальной валюты, финансирование бюджетных расходов и пр.

История

Еще в древнем Вавилоне и соседних с ним государствах нефть и продукт ее окисления – асфальт, использовали в строительстве. В Египте времен фараонов – для бальзамирования. Несколько позже на Среднем Востоке и в Греции, а затем в Византии нашли употребление горючим свойствам нефти. Самый известный и эффективный пример этого – знаменитый греческий огонь, своим действием напоминающий современные огнеметы.

В 19 веке производимый из нефти керосин стали использовать для освещения, в известных всем керосиновых лампах. Но, по настоящему востребованной нефть стала только с появлением и развитием производства двигателей внутреннего сгорания. В этот же период стал распространяться и новый способ добычи – нефтяные скважины вместо колодцев.

Происхождение и месторождения нефти

В настоящее время наиболее распространенной остается органическая теория нефтеобразования из разложившихся останков живых существ, занесенных осадочными породами, и долгое время находившихся под давлением. Здесь можно провести некоторые параллели с наглядно знакомым жителям Беларуси торфом, в котором можно иногда разглядеть частички не сгнивших растений. Есть и другие гипотезы происхождения нефти, но главное значение для современного общества представляет не геологическая история, а возможность применения научных знаний для поиска новых месторождений. Исследования именно в этой области получают основной объем финансирования от государств и корпораций.

№	Страна	Запасы (баррелей)
1	Венесуэла	302 300 000 000
2	Саудовская Аравия	266 200 000 000
3	Канада	170 500 000 000
4	Иран	157 200 000 000
5	Ирак	148 800 000 000
6	Кувейт	101 500 000 000
7	ОАЭ	97 800 000 000
8	Россия	80 000 000 000
9	Ливия	48 360 000 000
10	Нигерия	37 450 000 000
11	Казахстан	30 000 000 000
12	Китай	25 630 000 000
13	Катар	25 240 000 000
14	Бразилия	12 630 000 000
15	Алжир	12 200 000 000
16	Ангола	9 523 000 000
17	Эквадор	8 273 000 000
18	Азербайджан	7 000 000 000
19	Мексика	6 630 000 000
20	Норвегия	6 376 000 000

Необходимо заметить, что стоимость добычи нефти на разных месторождениях может существенно отличаться.

Современная добыча и использование нефти

С конца 19 и до начала 21 века роль нефти в экономике практически непрерывно возрастала. Вероятно, такое положение будет сохраняться до появления и внедрения в массовое производство двигателей работающих на других, более дешевых и удобных в использовании энергоносителях.

Использование нефти в современном мире весьма обширно, потому кратко упомянем только основные направления производства в этой области.

Добыча нефти может происходить различными способами. Самый древний – поверхностный метод сбора, т.е. вычерпывание сырой нефти естественным путем выходящей на поверхность, давно ушел в прошлое. То же можно сказать и о добыче близко лежащей нефти через колодцы. В настоящее время добыча производится из скважин, проникающих в землю на несколько километров. Если не следовать строго принятой терминологии, но попытаться классифицировать добычу исходя из технологических приемов, то получится следующая классификация:

Первичный, фонтанный метод – нефтесодержащая жидкость сама выходит из скважины под давлением, существующим в нефтеносном слое;
Компрессорный метод, газлифтный или эрлифтный начинает применяться после того, как давление в нефтеносном слое становится недостаточным для применения предыдущего способа. При таком варианте добычи в скважину под давлением закачивается газ (или воздух) для создания избыточного давления, приводящего к выходу нефтегазовой смеси на поверхность. С той же целью в нефтеносный слой может закачиваться вода;
Насосный метод – нефть выкачивается из пласта мощными скважинными и погружными электронасосами;
Третичные способы добычи представляют собой применение различных приемов повышения давления в нефтесодержащем пласте: закачка нагретой воды; сжигание части нефти под землей и др.

Добыча сланцевой нефти оказывается еще более сложной технологически: приходится применять гидроразрывы и термический или химический разогрев нефтеносного слоя; и потому требует привлечения максимального для отрасли объема финансовых ресурсов.

Среди способов транспортировки нефти наибольшее распространение получили:

Перекачка по трубопроводам – самый дешевый и экологически чистый вариант;
Транспортировка по суше в автомобильных и железнодорожных цистернах;
Перевозка в танкерах по морским путям.

Себестоимость добычи и транспортировки нефти обычно составляют расходы продавца и не влияют на цену продажи, которая является одинаковой для большей части мирового рынка.

Продажная цена нефти в значительной степени унифицирована по сортам принятым за эталонные на рынках. Для Европы и в некоторой степени Азии это Brent. Для Америки – WTI. Страны Персидского залива имеют свой маркерный сорт Dubai Crude.

Список основных нефтедобывающих стран на 2018 год выглядел так:

№	Страна	Добыча (баррелей/день)
1	США	10.961.000
2	Россия	10.527.000
3	Саудовская Аравия	10.317.000
4	Ирак	4.410.000
5	Китай	3.781.000
6	Иран	3.553.000
7	ОАЭ	3.008.000
8	Кувейт	2.736.000
9	Бразилия	2.586.000
10	Канада	1.276.000

Список стран по добыче нефти ОПЕК основан на оценках, опубликованных в ежегодном Статистическом Бюллетене 2019 ОПЕК (Annual Statistical Bulletin 2019).

Большая часть добываемой нефти уходит на изготовления бензина и дизтоплива. Способы ее переработки разнообразны, сложны в деталях но, в общем, сводятся к процессу перегонки, наглядно знакомому большинству наших сограждан на примере самогонного аппарата.

Цена на нефть в 2020

2020 год начался с мирового кризиса в нефтяной отрасли. После небольшого роста цен на нефть в начале января произошел существенный спад.

Из-за вспышки коронавируса снизился спрос на топливо. Как результат, в конце января нефть сорта Brent упала в цене до 56$ за баррель. Для сравнения: в конце 2019 года ее стоимость равнялась 72$. Российский сорт Urals в январе стоил около 58$ за баррель.

В феврале продолжилось снижение стоимости – 50$ за баррель для Brent и 54$ за баррель для Urals.

Масло в кризисный огонь в марте подлили Россия и Саудовская Аравия. 6 марта на встрече ОПЕК+ РФ не захотела снизить уровень добычи нефти, в то время как Саудовская Аравия выступила за значительное снижение объемов. Снижение нефтяной добычи было необходимо, чтобы компенсировать падение спроса.

Из-за отказа России Саудовская Аравия заявила, что увеличит добычу до 12 млн баррелей в день и предоставит покупателям скидки. В итоге произошел рекордный обвал цен в марте 2020:

нефть сорта Brent – до 25$ за баррель;
нефть сорта Urals – до 29$ за баррель.

1 апреля цена российской нефти упала до рекордно низкой отметки с января 1999 года – до 10$ за баррель, а цена европейской нефти Brent сумела подняться на несколько процентов – до 32$ за баррель.

6 апреля закончилось действие сделки стран ОПЕК+. Ценовая яма заставила страны ОПЕК+ все-таки еще раз обсудить разногласия и прийти к соглашению. 12 апреля был достигнут консенсус в отношении лимитов на добычу нефти на ближайший период.

Резкого роста цен после соглашения не случилось, ведь спрос все еще очень низкий из-за мировой пандемии и карантинов. По самым оптимистичным прогнозам аналитиков, цены на нефть к концу года вырастут до 40-45$ за баррель.

В современном мире нефть является важнейшим полезным ископаемым. Без нефти прекратят работу многие отрасли мирового хозяйства. Первые в мире нефтяные скважины и завод по перегонке нефти появились в Российской империи на Кавказе в первой половине XIX века. Там же к концу столетия начал работать первый нефтепровод.

Происхождение нефти

До середины ХХ века считалось, что нефть относится к горным породам органогенного происхождения. Исходным веществом были останки древних животных и растений, которые оседали на дно океанов или впадин на суше. Затем слои погружались в глубину, где органика перерабатывалась микроорганизмами, под влиянием повышенных температур и давления превращалась в нефть. Глубина залегания нефтяных пластов не должна превышать 4,5 км.

К началу XXI века обнаружены залежи нефти глубиной более 10 км, поэтому вернулись к первоначальной теории, что нефть образуется в земной мантии на глубине от 50 до 240 км и постепенно по глубоким разломам поднимается к поверхности.

Состав и свойства нефти

В составе нефти преобладают соединения углерода с водородом (до 95–98 %), есть примеси соединений серы, азота, металлов.

Нефть — это смесь веществ близкого состава, которые можно отделить друг от друга. На нефтеперерабатывающих заводах происходит разделение нефти на бензин, керосин, мазут, битум, серу и другие.

Нефть легко воспламеняется, не реагирует с водой и и не растворяется в ней, при попадании в воду всплывает на поверхность.

Свойства нефти зависят от её состава.

Цвет варьируется от чёрного до светло-коричневого, бывают почти бесцветные и зелёные разновидности.

Рис. 1. Возможные цвета нефти.

Вес одного кубического сантиметра колеблется в пределах 0,65–1,05 грамма. В соответствии с этим показателем выделяются виды нефти (г/куб. см):

лёгкая — 0,65–0,83;
средняя — 0,83–0,86;
тяжёлая — более 0,86.

Чем темнее нефть, тем тяжелее.

При выходе на дневную поверхность летучие вещества испаряются, остаётся густая, вязкая жидкость — асфальт. Современные дороги покрыты асфальтобетонной смесью с использованием битума.

Рис. 2. Асфальтовое озеро Пич-Лейк, Тринидад.

Нефтяная ловушка

Для поисков и добычи нефти важно знать, в каких горных породах она встречается. Обычно это слоистые осадочные породы. Между пластами глины среди обломков других горных пород концентрируется нефть, газ и вода. Наилучшими нефтеносными породами считаются пески и разбитые трещинами известняки. Такие геологические образования называются нефтяными ловушками.

Рис. 3. Нефтяная ловушка.

Использование нефти

Бензин, керосин и подобные вещества используются в качестве горючего. Из нефтепродуктов получают смазочные масла, спирты, пластмассы, эпоксидную смолу, различные синтетические материалы.

Битум необходим для дорожного и городского строительства, производства кровельных материалов, кабелей, лаков и красок.

Применение парафина: изготовление свечей, спичек, смазочных смесей, из него получают вазелин. Используется в медицине, пищевой промышленности, является элементом взрывчатки.

Описание состава и свойств нефти пригодится при подготовке к уроку по окружающему миру в 3 классе.

Что мы узнали?

Нефть — важное полезное ископаемое непонятного происхождения. Кратко говоря о применении, нефтепродукты используются в качестве горючего, из них делают смазочные масла, синтетические материалы, спирты. Битум используется для строительства, входит в состав покрытия дорог.

Читайте также: