Nafta – must kuld

Lasnamä e Gü mnaasium

Nafta – must kuld

uurimistö ö

Autor: Rostislav Popov

Juhendaja: Olga Zvereva

Tallinn 2012

Такое выражение известно всем, его смысл – тоже. Нефть поистиненеиссякаемый источник для человека. Сейчас наша жизнь настолько от неёзависит, что было бы страшно представить её отсутствие. Американскийучёный Ральф Лэпп пишет: “Я считаю варварством сжигание уникальногонаследия Земли – углеводородов – в форме нефти и природного газа. Сжигание этих молекулярных структур только для получения тепла следуетсчитать преступлением”. Широко известна фраза Д. И. Менделеева “Топитьпечь нефтью всё равно, что топить её ассигнациями”. Думаю, комментарииизлишни. Происхождение нефти. Нефть известна очень давно. Археологи установили, что её добывалии использовали уже за 5-6 тысяч лет до нашей эры. Наиболее древниепромыслы известны на берегах Ефрата, в Керчи, в китайской провинцииСычу-Ань. Происхождение самого слова “нефть” следует искать в языкахнародов Малой Азии, “нафата” – “просачиваться”. Упоминание о нефтитакже встречается во многих древних рукописных книгах. В частности, ужев Библии говорится о смоляных ключах в окрестностях Мёртвого моря. Теории происхождения нефти. Их три: минеральная, органическая икосмическая. Органическая теория. Основы этой теории были положеныМ. В. Ломоносовым в середине XVIII века. В одном из своих трактатов онписал: Выгоняется подземным жаром из приготовляющихся каменных углейона бурая и черная масляная материя... и сие есть рождение жидкихразного сорта горючих и сухих затверделых материй, каковы суть каменноемасло, жидовская смола, нефть, гагат, и сим подобное, которые хотячистотой разнятся, однако из одного начала происходят". Позднее этатеория менялась и варьировалась, но суть теории такова – органическийматериал, преобразованный сначала в уголь, а потом в нефть. Правда, другие гипотезы того времени носили курьезный характер. Один варшавскийканоник утверждал, что Земля в райский период была настолькоплодородна, что на большую глубину содержала жировые примеси. Послегрехопадения этот жир частично испарился, а частично погрузился вземлю, смешиваясь с разными веществами. Всемирный потоп содействовалпревращению его в нефть. Известны и другие не менее " научные" гипотезыо происхождении нефти. Авторитетный немецкий геолог-нефтяник Г. Геферрассказывает об одном американском нефтепромышленнике конца прошлоговека, считавшем, что нефть возникла из мочи китов на дне полярныхморей. По подземным каналам она проникла в Пенсильванию. Гениальнаядогадка М. В. Ломоносова об образовании нефти в результате воздействияповышенной температуры на биогенное органическое вещество осадочныхпород начала получать подтверждение в конце XIX- начале XX веков припроведении экспериментальных химических и геологических исследований. Минеральная теория. Первым высказал эту теорию в 1805 году А. Гумбольдт. Опыты учёных 1860-1870-ых годов по неорганическому синтезууглеводородов послужили отправной точкой для развития этой теории. Д. И. Менделеев, придерживавшийся до 1867 года представлений оборганическом происхождении нефти, в 1877 году сформулировал известнуюгипотезу ее минерального происхождения, согласно которой нефтьобразуется на больших глубинах при высокой температуре вследствиевзаимодействия воды с карбидами металлов. Например, [pic]. В первойполовине XX века интерес к гипотезе минерального происхождения нефти восновном был потерян. Поиски нефти велись во всем мире, исходя изпредставлений о ее органическом происхождении. С 1950 года снова началвозрастать интерес к минеральной гипотезе, причиной чего была, по-видимому, недостаточная ясность в ряде вопросов органической концепции, что и вызвало ее критику. Наибольшую известность получили представленияН. А. Кудрявцева. Они заметно изменялись во времени, но сущность ихзаключаются в том, что нефть и газ образуются в глубинных зонах Землииз смеси [pic] и [pic] в результате реакций прямого синтезауглеводорода из CO и [pic]: [pic], а также полимеризация радикалов=CH, [pic], [pic]. Геологические доказательства минеральной гипотезы -наличие следов метана и некоторых нефтяных углеводородов в глубинныхкристаллических породах, в газах и магмах, извергающихся из вулканов, проявления нефти и газа по некоторым глубинным разломам и т. п. -являются косвенными и всегда допускают двойную трактовку. Космическая теория. В 1892 году М. А. Соколовым была выдвинутагипотеза космического происхождения нефти. Суть ее сводится к тому жеминеральному синтезу углеводородов из простых веществ, но напервоначальной, космической стадии формирования Земли. Предполагалось, что образовавшиеся углеводороды находились в газовой оболочке, а помере остывания поглощались породами формировавшейся земной коры. Высвобождаясь затем из остывавших магматических пород, углеводородыподнимались в верхнюю часть земной коры, где образовывали скопления. Воснове этой гипотезы были данные о наличии углерода и водорода вхвостах комет и углеводородов в метеоритах. В настоящее время преобладающая часть ученых - химиков, геохимикови геологов - считает наиболее обоснованными представления оборганическом генезисе нефти, хотя имеются ученные, которые до сих поротдают предпочтение минеральной гипотезе ее образования. Нефть как химическое вещество. В химическом отношении нефть – сложная смесь углеводородов иуглеродистых соединений, она состоит из следующих основных элементов: углерод (84-87 %), водород (12-14 %), кислород, азот и сера (1-2 %), содержание серы возрастает иногда до 3-5 %. В нефти выделяют углеводородную, асфальто-смолистую части, порфирины, серу и зольную часть. Главную часть нефти составляют три группы УВ: метановые, нафтеновые и ароматические. Асфальто-смолистая часть нефти - это темноокрашенное вещество. Оночастично растворяется в бензине. Растворившаяся часть называетсяасфальтеном, нерастворившаяся - смолой. В составе смол содержитсякислород до 93 % от общего его количества в нефти. Порфирины - особые азотистые соединения органическогопроисхождения. Считают, что они образованы из хлорофилла растений игемоглобина животных. При температуре [pic] порфирины разрушаются. Сера широко распространена в нефти и в углеводородном газе исодержится либо в свободном состоянии, либо в виде соединений(сероводород, меркаптаны). Количество ее колеблется от 0, 1% до 5 %. Зольная часть - остаток, получающийся при сжигании нефти. Эторазличные минеральные соединения, чаще всего железо, никель, ванадий, иногда соли натрия. Нефть сильно варьирует по цвету (от светло-коричневой, почтибесцветной, до темно-бурой, почти черной) и по плотности (от легкой0, 65-0, 70 [pic], до тяжелой 0, 98-1, 05[pic]). Начало кипения нефти обычно выше 280[pic]С. температура застыванияколеблется от +300[pic] до -600[pic]С и зависит, в основном, отсодержания парафина (чем его больше, тем температура застывания выше). Вязкость изменяется в широких пределах и зависит от химического ифракционного состава нефти и смолистости (содержания в ней асфальто-смолистых веществ). Нефть растворима в органических растворителях, вводе при обычных условиях практически нерастворима, но можетобразовывать с ней стойкие эмульсии. Нефть можно классифицировать по разным признакам. 1. По содержанию серы2. По потенциальному содержанию фракций, выкипающих до 3500[pic]С3. По потенциальному содержанию масел4. По качеству маселСочетание обозначений класса, типа, группы, подгруппы и видасоставляет шифр технологической классификации нефти. В зависимости от месторождения нефть имеет различный качественныйи количественный состав. Так, например, бакинская нефть богатациклопарафинами и сравнительно бедна предельными углеводородами. Значительно больше предельных углеводородов в грозненской и ферганскойнефти. Пермская нефть содержит ароматические углеводороды. Добыча нефти. Сбор нефти с поверхности водоемов - это, очевидно, первый повремени появления способ добычи, который до нашей эры применялся вМидии, Вавилонии и Сирии. Сбор нефти в России, с поверхности реки Ухтыначат Ф. С. Прядуновым в 1745 г. В 1858 на полуострове Челекен нефтьсобирали в канавах, по которым вода стекала из озера. В канаве делализапруду из досок с проходом воды в нижней части: нефть накапливалась наповерхности. Разработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, иизвлечение из него нефти, впервые описаны итальянским ученым Ф. Ариосто в 15 веке. Недалеко от Модены в Италии такие нефтесодержащиегрунты измельчались и подогревались в котлах. Затем нефть выжимали вмешках при помощи пресса. В 1833 -1845 г. г. нефть добывали из песка наберегу Азовского моря. Песок помещали в ямы с покатым дном и поливаливодой. Вымытую из песка нефть собирали с поверхности воды пучкамитравы. Добыча нефти из колодцев производилась в Киссии, древней областимежду Ассирией и Мидией в 5 веке до нашей эры при помощи коромысла, ккоторому привязывалось кожаное ведро. Подробное описание колодезнойдобычи нефти в Баку дал немецкий натуралист Э. Кемпфер. Глубинаколодцев достигала 27 м, их стенки обкладывались камнем или укреплялисьдеревом. Добыча нефти посредством скважин начала широко применяться с 60-х г. 19 века. Вначале наряду с открытыми фонтанами и сбором нефти ввырытые рядом со скважинами земляные амбары добыча нефти осуществляласьтакже с помощью цилиндрических ведер с клапаном в днище. Измеханизированных способов эксплуатации впервые в 1865 в США былавнедрена глубоконасосная эксплуатация, которую в 1874 г применили нанефтепромыслах в Грузии, в 1876 в Баку. В 1886 г В. Г. Шухов предложилкомпрессорную добычу нефти, которая была испытана в Баку в 1897г. Болеесовершенный способ подъема нефти из скважины - газлифт - предложил в1914 г М. М. Тихвинский. Заключение. Нефть сейчас играет важную роль в структуре экономики многихстран. Она чрезвычайно выгодна не только как топливо, нонет одной правильной версии о её происхождении. Таким образом, нефть и какхимическое сырьё. Нефть – одно из достояний Земли, но до сих пор так иостаётся загадкой до сих пор.

12 Следующая ⇒