Charakterystyka oleju, struktura, typy, uzyskiwanie, zastosowania

On Ropa naftowa Jest to substancja o naturze głównie organicznej, która znajduje się w okolicach podziemnych, a którego nazwa dosłownie oznacza „kamienny olej”, który pochodzi z łacińskiej petry ”, co oznacza„ kamień ”lub„ skał ”i„ oleum ”łacińskie słowo łacińskie To oznacza „olej”.

Jest zatem tłustą, ciemną mieszaniną, złożoną z kilku grup cząsteczek organicznych, w których wyróżniają się węglowodory, a najlżejsza jest najczęściej cytowana przez przemysł chemiczny i paliwa.

Pompa naftowa

Olej był już używany przez około 6.000 lat w Asyrii i Babilonie, których mieszkańcy podeszli go w ropie, w postaci bitumu w pobliżu eufratu, używając bitumu do wklejania cegieł. Dlatego składało się z jednego z wielu jego pośrednich zastosowań.

Pierwsza destylacja olejowa jest przypisywana mędrcom perskiej al-razi w dziewiątym wieku, który wynalazł okablowanie, które użył do uzyskania cheeroseny. Ponad tysiąc lat później odkryto, że substancja ta można podzielić na wiele bardziej destylowanych, każda z własnymi właściwościami, kompozycjami i zastosowaniami.

W 1859 r. Edwin Drake osiągnął wiercenie pierwszej studni olejowej w Pensylwanii w Stanach Zjednoczonych. Od tego czasu i do połowy XXI wieku rozpoczęło się nienasycone poszukiwania „czarnego złota”, aby zaspokoić potrzeby energetyczne narodów.

Olej służył jako surowiec do produkcji wielu pochodnych, w tym większości tworzyw sztucznych, stosowanych w opracowywaniu lodówek, samolotów, samochodów itp. Jednak straszny wpływ plastiku na ekosystemy morskie spowodowało poszukiwanie odnawialnych i ekologicznie przyjaznych źródeł do syntezy tworzyw sztucznych biodegradowalnych.

[TOC]

Charakterystyka ropy naftowej

Fizyczny

Różne rodzaje oleju (od najlżejszych do lewej, do najcięższych do prawej), gdzie widać, że nie zawsze jest to ciemna i super lepka ciecz. Źródło: Glasbruch2007/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)

Olej jest zmiennym płynem kolorowym, który może być czarny lub ciemnobrązowy. Może również mieć brosztowany, żółtawy lub zielonkawy odcień, który jest jego kolorem związanym z jego składem chemicznym.

Znajduje się pod powierzchnią ziemi lub funduszem Lagos lub klaczy, więc należy wydobyć procedurę wiercenia.

Olej zawiera setki składników (węglowodory), które są uzyskiwane za pomocą frakcyjnej techniki destylacji. To powoduje rozdział węglowodorów, a także innych składników w zależności od różnicy między jego punktami wrzenia.

Węglowodory, które go tworzą, mogą być ciekłe, gazowe lub stałe. Na przykład: węglowodory kilku węgli, takich jak metan, etan, propan i butan, są gazowe. Tymczasem Pentan i najcięższe węglowodory mogą być płynami lub tłustymi ciałami stałymi.

Chemikalia

Olej jest paliwem kopalnym, które pochodzi z martwych organizmów, takich jak fitoplankton, zooplankton i glony, które zostały osadzone na dnie starożytnych morz. Następnie były one pokryte osadami, które tworzyły skały osadowe.

Te skały ustrukturyzowały basen geologiczny. Tam materiał organiczny, z zastrzeżeniem wysokich temperatur i presji przez miliony lat, oprócz cierpienia degradacji bakteryjnych, powstał węglowodory i inne miliony powiązanych związków.

Olej ma następujący skład chemiczny: węgiel 83 do 85 %, wodór od 10 do 14 %, azot 0.1 do 2 %, tlen 0.05 do 1.5 % i siarka 0.05 do 6 %. Kompozycja ta zależy w dużej mierze od geograficznych lokalizacji ropy, a także od jego rodzaju i ilości rozpuszczonych metali ciężkich.

Może ci służyć: toliole

Struktura oleju chemicznego

Olej jest mieszaniną wielu związków organicznych, których większość to węglowodory. Dlatego są cząsteczkami z węglanowanymi szkieletami i związane z atomami wodoru. Jednak znajdujemy również heteroátomo tlenu, azotu i siarki, integrując inne rodzaje związków, które wzbogacają olej.

Zatem struktura chemiczna tych cząsteczek może być bardzo zróżnicowana. Na przykład: parafiny i izoparafiny składają się z nasyconych węglowodorów, podczas gdy olefiny mają podwójne wiązanie. Mamy również benzyny, które są cykliczne, ale nasycone cząsteczki, takie jak cykloheksan i dekalin.

Wśród związków cyklicznych struktur są związki typów aromatycznych: naftalen, antraceen, benzen, toluen, fenantreno itp.

W oleju znajdują się rodziny makrocząsteczek polarnych zwanych żywicą i asfalten. Podobnie mamy petroporfiryny, w których uwięzione jest wiele metali ciężkich.

Zatem olej ma cząsteczki z małymi strukturami, łańcuchami liniowymi, rozgałęzionymi, nienasyconymi pierścieniami, układami sprzężonymi, a nawet konglomeratem pierścieni przypominających archipelag węglowy.

Jak zdobyć olej?

Platforma wiertnicza naftowa

Olej naftowy lub dorzecze geologiczne znajdują się w podglemie, więc uzyskanie oleju jest trudnym i drogim procesem. Można go podzielić na uzyskanie oleju w dwóch fazach: eksploracja i ekstrakcja perforacji.

Badanie

Eksploracja to odpowiednie badania, które umożliwiają lokalizację złoża ropy. Badania te oparte są na badaniach geologicznych, geofizycznych, geochemicznych, trzęsień ziemi i eksploracji, które wskazują na rentowność wykorzystywania depozytów.

Eksploracja odbywa się w trzech etapach:

• Przygotowanie map geologicznych, oparte na badaniach geologicznych i wsparciu fotografii satelitarnej.
• Identyfikacja obszarów zainteresowania, które przedstawiają odpowiednie warunki do wykorzystania ropy.
• Wykonanie wiercenia eksploracyjnego potwierdzające istnienie eksploatacyjnych złoża ropy naftowej.

Ekstrakcja wiercenia

Wieża wiertnicza naftowa i gazowa

Sprzęt wiercenia składa się ze stalowej wieży o wysokości około 50 m, której funkcją jest opuścić i podnoszenie instrumentu wiertniczego.

Instrument wiertniczy to metalowy korpus, który kończy się wiertłem lub wspinaczką. W zależności od terenu, wiertło będzie miało zęby, aby przełamać skały, noże do oddzielenia rozdrobnionych skał i diamentów, aby przebić teren.

Wiertło może przebić od 35 do 600 cm na godzinę, ponieważ obraca się napędzany silnikiem. Podczas wiercenia wstrzyknięto wiercenie błoto, uformowane przez wodę, glinę i chemikalia, które starają się zapewnić konsystencję ściany studni i ostygnąć wiertarkę.

W miarę postępu wiercenia umieszczane są rurki 12 m, każda stanowi rurę powłoką studni, której celem jest zapobieganie zapadnięciu się ścian.

Narzędzie wiertnicze

Kiedy osiągnięto basen geologiczny lub pole olejowe, olej podnosi się napędzany przez presję na zewnątrz. Ale gdy ciśnienie spadnie, konieczne jest umieszczenie pompy ekstrakcji głębokości: te pompy są rockerami, które identyfikują pola olejowe.

Typy oleju

Instalacja magazynowania oleju przemysłowego

Typy oleju zostały ustalone w oparciu o kryteria takie jak ich gęstość, zawartość siarki i skład. Można je również klasyfikować zgodnie z ich pochodzeniem.

Może ci służyć: aluminiowy fosfuro (AIP): struktura, właściwości, zastosowania, ryzyko

Według jego gęstości

API (American Petroleum Institute) jest używany jako termin odniesienia do wywołania gęstości oleju, ustalając ją na podstawie gęstości wody przyjętych jako odniesienie (1000 kg /m³).

W ten sposób mamy do oleju lub surowego:

• Światło: API> 31.1. (mniej niż 870 kg/m³).
• Medium: API między 31.1 i 23.3. (870 do 920 kg/m³).
• Ciężki: API między 23.3 i 10 (920 do 1000 kg/m³).
• Extra ciężkie: API 1000 kg/m³).

Skala została utworzona w taki sposób, że lekka surowa surowa ma wysokie wartości interfejsu API, podczas gdy ciężkie crudes mają niskie niskie wartości API.

Według zawartości siarki

Jednym z najważniejszych zanieczyszczeń oleju jest siarka, dlatego surowe są klasyfikowane na podstawie ich zawartości siarki w:

• Słodka surowa: 0.5 % siarki.
• Kwas surowy: ponad 2 % siarki.

Według jego składu

Olej można zaklasyfikować zgodnie z jego składem w:

Petróleos de parafínica

Przeważa nasycone lub parafinowe węglowodory.

Ropa naftowa asfaltowa lub naftenowa

Etylen i dietylniki, cykliczne (nafteniczne) i bencelm lub węglowodory aromatyczne dominują.

Mieszana baza Petróleos

Każdy rodzaj węglowodorów wchodzą do ich składu.

Zgodnie z jego pochodzeniem (referencyjna surowa)

Wśród innych referencyjnych RAW mamy następujące czynności:

Brent

Pochodzi z złoża Morza Północnego, między Norwegią a angielskim regionem Escosia.

West Texas Intermediate (WTI)

Jest to najczęściej lekki olej wytwarzany w Stanach Zjednoczonych.

Kosz OPEC

Jest to mieszanka RAW wytwarzanej przez Organizację Kraje Eksportujące ropę. Ta ropa jest cięższa niż poprzednie.

Tapis (Malezja)

To bardzo lekki olej.

Pochodne ropy naftowej

Morska platforma naftowa

Większość frakcjonowanej destylacji jest tworzona przez paliwa, które stanowią 86 % wszystkich pochodnych ropy naftowej.

Paliwa naftowe są obecne w oleju napędowym i innych powiązanych związkach chemicznych, takich jak paliwa do samolotów i paliw olejowych.

Oprócz paliw, olej ma inne znaczenie, w tym: asfalt, smoła dachu, wosk parafinowy, smary, wosk mikrokrystaliczny, wyrafinowany bitum, koks olejowy i siarka, zanieczyszczenie oleju.

Rafinerie ropy naftowej zapewniają siarkę, która jest stosowana w branży. Ponadto wytwarzają detergenty, parafiny, rozpuszczalniki i inne produkty petrochemiczne.

Te ostatnie to związki chemiczne obecne w oleju i które są przenoszone do przemysłu petrochemicznego w celu przetwarzania. Wśród produktów petrochemicznych są olefiny.

Olefiny obejmują etylen, propylen i butadien. Od etylenu glikol etylenowy, który służy jako podstawa do uzyskania włókien i żywic poliestrowych, a także do syntezy alkoholu etylowego. Oprócz olefin istnieją aromatyczne produkty petrochemiczne.

Zastosowanie oleju

Paliwa

Gaz w punktacji samochodu

Benzyna, niektóre warianty nafty i olej napędowy są wykorzystywane jako paliwa w pojazdach transportowych pasażerskich, żywności, produktach i sprzęcie przemysłowym, wodzie pitnej itp. Ponadto gazy takie jak propan są wykorzystywane w mieszkaniach i branżach w procesach spalania.

Może ci służyć: kwas hipobromowy: charakterystyka, struktura, zastosowania

Benzyna jest pochodną oleju, która występuje w większej proporcji, będąc mieszaniną węglowodorów z wieloma węglowodanami między 4 a 12. Jest wytwarzany przez frakcjonalną destylację w zakresie temperatury między 40 a 200 ° C. Jest to ulubiony produkt oleju, wraz z oleju napędowym, naftą, tworzywami sztucznymi i wieloma innymi.

Tworzywa sztuczne

Tworzywa sztuczne są wytwarzane z pochodnych olejowych, na przykład olefin. Do nich należy kilka związków chemicznych, w tym etylen, propylen i butadien, które stanowią trzy podstawowe monomery do syntezy polimerów, takich jak polietylen, polipropylen i polibuteadien, między innymi.

Etylen jest surowcem do uzyskania włókien i żywic poliestrowych. Poliester jest stosowany w opracowywaniu tkanin, w produkcji wyposażenia i kanałów opornych na korozję.

Tymczasem do syntezy chlorku winylu stosuje się dichlorek etylenowy. Chlorek winylu służy jako podstawa produkcji chlorku poliwinylu (PVC), plastiku stosowanego w powłokach, rur do wody pitnej i rur itp.

Propylen jest stosowany do produkcji plastiku polipropylenowego, szeroko stosowanego w opakowaniach produktów żywnościowych i medycznych.

Z drugiej strony Butadieno jest używany do produkcji włókien dywanu, papierowej podszewki i plastikowych rur.

Związki chemiczne benzenu, toluenu i ksylenu (BTX) przekształcane są w polimery i tworzywa sztuczne. Również nylon, termoplastyczny, jest wytwarzany z pochodnych oleju.

Smary

Olej służy jako źródło olejków do maszyn i pojazdów transportowych, które działają poprzez zmniejszenie tarcia między metalowymi elementami mechanicznymi, zwiększając w ten sposób jego czas trwania. Tymczasem Vaseline to smar używany w higienie osobistej.

Ciężkie pochodne oleju

Asfalt tworzy aglomerat używany w nawierzchni drogi i dróg. Brea i Tar tworzą kompleks używany w wodoodporności dachu. Koks olejowy jest używany do uzyskania paliw stałych. Z drugiej strony wosk parafinowy jest używany w produkcji świec i kolorów wosku.

Inni

Ropa naftowa służyła do uzyskania lub produkcji rozcieńczalników farb, takich jak rozcieńczerze, rozpuszczalniki, alkohol etylowy, aspiryna, szminka, obrazy, guma do żucia, pantimedie i legginsy nylonu, solar.

Umożliwił także produkcję akryli, alkoholu izopropylowego, gumy syntetycznej, mydeł, nawozów, leków, podłóg, dysków i taśm rejestrujących, wyrafinowanego bitumu itp.

Bibliografia

1. Graham Solomons t.W., Craig b. Fryhle. (2011). Chemia organiczna. (10^th Wydanie.). Wiley Plus.
2. Carey f. (2008). Chemia organiczna. (Szósta edycja). MC Graw Hill.
3. Morrison i Boyd. (1987). Chemia organiczna. (Piąta edycja). Addison-Wesley Iberoamericana.
4. Wikipedia. (2020). Ropa naftowa. Źródło: w:.Wikipedia.org
5. Turgeon a. I Morse e. (5 października 2018 r.). Ropa naftowa. Odzyskane z: Nationalgeographic.org
6. Joseph p. Riva. (2020). Ropa naftowa. Britannica Encyclopaedia. Odzyskane z: Britannica.com
7. PDVSA. (S.F.). Badanie. [PDF]. Odzyskane z: PDVSA.com
8. Jeremy Hsu. (16 listopada 2012). 7 Zaskakujące zastosowania oleju. Odzyskane z: Livescience.com
9. Elsevier b.V. (2020). Ropa naftowa. Scientedirect. Pobrano z: Scientedirect.com
10. YPF. (S.F.). Konwencjonalna ekstrakcja. Źródło: YPF.com