
- •1.1. Месторождения нефти и газа в России и за рубежом.
- •1.2. Структура топливно-энергетического баланса в России и за рубежом.
- •1.3. Фракции, получаемые при первичной переработке нефти и направления их использования. Варианты переработки нефти.
- •2.1. Элементный состав нефти.
- •Основные химические элементы, входящие в состав нефти
- •2.2. Углеводороды нефти и продуктов ее переработки.
- •2.2.1. Алканы.
- •2.2.2. Алкены (олефины).
- •2.2.3. Нафтены (циклоалканы, цикланы).
- •2.2.4. Ароматические углеводороды (арены).
- •2.3.1. Сернистые соединения.
- •2.3.2. Азотистые соединения.
- •2.3.3. Кислородные соединения.
- •2.3.4. Асфальто-смолистые вещества.
- •2.3.5. Минеральные компоненты нефти.
- •2.3.5.1. Вода в нефти.
- •2.3.5.2. Хлористые соли.
- •3.1. Плотность.
- •3.2. Молекулярная масса.
- •3.3. Давление насыщенных паров.
- •3.4. Вязкость, индекс вязкости.
- •3.5. Температура вспышки, воспламенения, самовоспламенения.
- •3.6. Температуры застывания, помутнения и начала кристаллизации.
- •3.7. Фракционный состав нефтей и нефтепродуктов. Способы определения.
- •3.8. Антидетонационные свойства бензинов. Октановое число.
- •3.9. Самовоспламеняемость дизельных топлив. Цетановое число.
- •4. Классификация нефти.
- •Классификация нефтей
- •Классификация нефтей по ост 38/1197-80
1.1. Месторождения нефти и газа в России и за рубежом.
Нефть представляет собой маслянистую горючую жидкость, обычно легко текущую и реже малоподвижную, легче воды от светло-коричневого до черного цвета со специфическим запахом.
Существуют две гипотезы происхождения нефти: органическая и неорганическая.
Неорганическая выдвинута в 1879 г. Д.И. Менделеевым, органическая предложена М.В. Ломоносовым. Основоположником современной органической теории происхождения нефти является выдающийся русский ученый И.М. Губкин. В настоящее время преобладающая часть ученых считает наиболее обоснованной органическую теорию, согласно которой, нефть - есть продукт превращения остатков растительных и животных организмов без доступа воздуха под воздействием высокой температуры, давления, бактерий, глин, катализаторов, а также определенных геологических условий.
Мировые извлекаемые запасы нефти оцениваются в 139.5 млрд. т. Из них 66,4 % расположено в странах Ближнего и Среднего Востока. Среди стран этого региона первое место в мире занимает Саудовская Аравия (там сосредоточено более четверти мировых запасов нефти). Огромными запасами нефти в этом регионе обладают Ирак, Иран, Кувейт и Абу-Даби.
Второе место среди регионов мира занимает Американский континент – 15,3 % мировых извлекаемых запасов нефти (Венесуэла, Мексика, США, Аргентина и Бразилия).
Извлекаемые запасы нефти в Африке составляют 6,3 % (Ливия, Нигерия, Алжир).
Восточно-европейские бывшие социалистические страны и бывший СССР владеют 5,8 % извлекаемых запасов нефти (в т.ч. бывший СССР – 5,6, Россия – 4,76 %).
В Западной Европе крупные месторождения нефти и газа открыты в акватории Северного моря (Великобритания, Норвегия).
В мире в настоящее время насчитывается более 25. тыс. промышленно-значимых нефтяных месторождений, 29 из них – уникальные сверхгиганты с запасом более 1 млрд. т (почти все они находятся в странах Среднего Востока и Латинской Америки). Самые крупные из них Гавар (Саудовская Аравия) - 10,2 млрд. т и Большой Бурган (Кувейт) 9,9 млрд. т. Основные нефтеносные районы России: Урал, Поволжье, Западная Сибирь, о. Сахалин.
Мировые извлекаемые запасы природного газа оцениваются в 144.8 трлн. м3. По разведанным запасам природного газа первое место в мире занимает бывший СССР – 39,2 % от мировых (в т. ч. Россия 33,2 %), 2-е место в мире – Иран (15,86 %), далее идут Абу-Даби (4,0 %), Саудовская Аравия (3,7 %) и США (3,2%). В мире насчитывается 11 уникальных (сверхгигантских с запасом более 1 трлн. м3) месторождений природного газа, из них 7 находится в России (Уренгойское, Ямбургское, Заполярное, Астраханское, Оренбургское).
Переработка нефти сосредоточена в странах с высокоразвитой промышленностью - США, Япония, ФРГ, Франция, Италия, Англия, Канада.
Нефтеперерабатывающая промышленность сосредоточена в районах наибольшего потребления нефтепродуктов.
1.2. Структура топливно-энергетического баланса в России и за рубежом.
Все источники энергии делятся на восполняемые и невосполняемые.
К невосполняемым относятся:
o наземный органический мир растений (древесина, солома и др.);
o торф и горючие сланцы;
o каменные угли;
o битумы природные;
o нефть;
o природный углеводородный газ.
Восполняемые источники энергии:
o биологическая энергия (мускульная, тепловая);
o энергия движущейся воды;
o энергия движущегося воздуха;
o энергия солнечного излучения;
o атомная энергия (1 кг U235 имеет теплотворную способность в 3 млн. раз выше, чем 1 кг условного топлива (1,44 кг нефти).
Условное топливо – топливо, энергоемкость которого принята за 7000 ккал/т.
Совокупность отраслей промышленности, занятых добычей, транспортировкой и переработкой различных видов горючих ископаемых, а также выработкой, преобразованием и распределением различных видов энергии (тепловой, электрической и др.), называют топливно-энергетическим комплексом (ТЭК). ТЭК включает топливную (нефтяную, газовую, угольную, торфяную, сланцевую), нефтеперерабатывающую, нефтехимическую и энергетическую (тепло- , гидро- и атомную) промышленности. ТЭК является основой современной мировой экономики. Уровень развития ТЭК отражает социальный и научно-технический прогресс в стране.
Особенно велико экономическое значение нефти и газа. Продукты их переработки применяют практически во всех отраслях промышленности, на всех видах транспорта, в строительстве, сельском хозяйстве, энергетике, в быту и т.д. Из нефти и газа производят пластмассы, химические волокна, каучуки, лаки, краски, моющие средства, минеральные удобрения и др. Нефть называют «черным золотом», а ХХ век – веком нефти и газа. Нефть и газ определяют не только экономику и технический потенциал, но часто и политику государства.
Негативное воздействие ТЭК на природу:
механическое загрязнение воздуха, воды и земли твердыми частицами;
химическое, радиоактивное, ионизационное, тепловое, электромагнитное, шумовое и другие виды загрязнений;
расход больших количеств воды, земли и кислорода воздуха;
глобальный парниковый эффект.
Исключительные достоинства жидких и газообразных нефтяных топлив привели к быстрому росту их потребления в мире и появлению существенного различия между структурой запасов и структурой добычи энергоресурсов. Хотя подавляющая часть промышленных запасов энергоресурсов приходится на твердые горючие ископаемые, их доля в мировом топливно-энергетическом балансе (ТЭБ) в настоящее время меньше, чем для нефтяного топлива и природного газа.
Таблица 1.1
Динамика изменения мирового топливно-энергетического баланса (ТЭБ)
в ХХ веке, % экв. (без учета дров и торфа)
Энергоресурсы |
1900 г. |
1980 г. |
1990 г. |
2000 г. |
Нефть |
3,7 |
43,6 |
37,6 |
42,0 |
Природный газ |
1,1 |
18,8 |
20,8 |
25,0 |
Твердое топливо |
93,2 |
28,9 |
29,1 |
27,5 |
Ядерная энергия |
0 |
2,5 |
5,6 |
2,3 |
Гидроэнергия и нетрадиционные возобновляемые энергоресурсы |
2 |
6,2 |
6,9 |
3,2 |
В развитых капиталистических странах в структуре потребления преобладает доля нефти, а в России – газа. Россия – одна из немногих стран мира, которая не только полностью обеспечивает свои потребности в энергоресурсах, но и экспортирует их в другие страны.
По суммарным мощностям нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) и объемам переработки нефти ведущее место принадлежит США. Из промышленно развитых стран наиболее крупные мощности НПЗ имеют: в Западной Европе – Италия, Франция, Германия, Великобритания; в Азии – Япония и Китай. В США находится около 290 нефтеперерабатывающих завода, в России - только 26.
Таблица 1.2.
Сравнительные показатели нефтеперерабатывающего комплекса мира,
США, Западной Европы и России (за 1999 г.)
Показатели |
США |
Западная Европа |
Россия |
Произведено моторных топлив, % |
72,3 |
42,9 |
44,1 |
бензинов |
42,0 |
19,0 |
14,3 |
дизельных топлив |
21,9 |
19,2 |
25,6 |
реактивных топлив |
9,0 |
4,7 |
4,2 |
В таких странах как Англия, Италия, Франция, ФРГ, Япония переработка нефти ведется по вариантам, дающим набор продуктов сходный с российским. Для США характерен бензиновый вариант переработки нефти, для Европейских стран - дизельный вариант.