Какое свойство нефти использует

Нефть – важный природный ресурс, который сегодня используется во всем мире и задействован во многих видах промышленности. Из нефти и ее производных изготавливают топливо, что является одним из главных источников энергии. Добыча нефти производится во многих странах мира, а объемы добываемого сырья стремительно растут. Конечно, не все государства имеют на своей территории залежи нефтепродуктов, поэтому вынуждены закупать «черное золото» у соседей и основных лидеров нефтевого рынка. Среди основных стран, поставляющих ценный ресурс на экспорт, Россия, Ирак, Саудовская Аравия, и другие.

Первая в мире нефть

Представить современную жизнь без нефти достаточно сложно. Но наши древние предки, до момента ее обнаружения, как-то обходились без этого ценного ресурса. Интересно, когда начали использовать нефть?
Первые упоминания о нефти датируются 6000-4000 лет до н.э. Ее производные, а именно битум и асфальт, использовали в строительстве как вяжущее вещество. В древнем Египте бальзамирование умерших осуществлялось с использованием асфальта, добываемого на Мертвом море. Позже нефтепродукты и чистую нефть применяли в качестве зажигательной смеси, для ламп и светильников, и так продолжалось до 18 столетия. Технологий переработки на тот момент не существовало, поэтому сырье использовалось в чистом виде. Добыча нефти осуществлялась в малых количествах, а ее применение было ограничено.

Добыча нефти со скважин. Начало.

Конечно, многих людей, даже тех, кто не связан с нефтяной промышленностью, интересует, когда стали использовать нефть? Несмотря на то, что о существовании и свойствах нефти известно было из давних времен, профессиональная добыча в том виде, в котором она производится сегодня, началась только в середине 19 столетия. В 1848 году на территории Апшеронского полуострова (вблизи Баку) пробурили первую скважину и немногим позже начали массовую добычу и переработку нефтепродуктов. Через год ученым удалось выделить керосин из добываемого сырья, и использовать его как горючее для ламп. Глубина скважины составила 21 метр, а объем добываемого сырья составлял до 15 баррелей нефти в сутки. Кстати, название единицы объема для нефти появилось только в 1862 году.
Позже, когда начали использовать нефть в промышленности после изобретения парового двигателя, постепенно во всем мире обнаруживаются новые месторождения нефти, налаживается логистика, активно используются танкеры для транспортировки нефтепродуктов по водным путям.

Способы использования нефти

Если разобраться с тем, как человек использует нефть, то приходим к выводу, что практически все товары, потребляемые сегодня, так или иначе связаны с нефтью, и большинство из них содержи в своем составе чистое сырье или его производные. На самом деле, сфера применения нефтепродуктов очень широкая, и в каждой отрасли задействован данный продукт. Рассмотрим вкратце, где используют нефть.

Производство топлива.
Основным продуктом, производимым из нефти, является топливо. Для его изготовления нефтесырье подвергается множественным обработкам, и, в зависимости от конечного продукта, технологии и методики воздействия на сырье будут отличаться. Сегодня в промышленности и в быту мы пользуемся бензином, керосином, дизтопливом, мазутом, и другими горючими составами, и все они – результат переработки нефти.
После производства топлива остаются различные отходы. Они не подлежат утилизации или захоронению, а используются для изготовления других нефтепродуктов.

Пластмасса.
На втором месте среди товаров, изготавливаемых из нефти, стоит пластик. Ежегодные объемы этой продукции колоссальны, и составляют более 180 млн. тонн. Из него создаются бытовые товары для дома – посуда, контейнеры, полиэтиленовые пакеты, игрушки, оргтехника. Для промышленных целей из пластика изготавливают элементы для транспорта, техники. Внедрение инновационных технологий позволяет многократно перерабатывать нефтепродукты и создавать из них и их производных множество товаров. К примеру, все люди носят обувь, а ее подошва создается именно из нефтепродуктов. Удобство пластика, его податливость к деформациям и изменению формы, а также доступная стоимость, делают материал востребованным во всем мире.

Ткань.
Разбираясь, как используют нефть для изготовления тканей, не сложно понять, что создавая продукция является синтетической, и имеет значительное отличие от натуральных, хлопчатых тканей. Но это не помешало завоевать доверие потребителей и найти множество областей применения. Многим сегодня знакомы такие ткани, как полиэстер, акрил, нейлон. Из них шьют одежду, белье, обувь, предметы декора и другое. Изделия из этих материалов быстро сохнут, не мнутся, прекрасно сохраняют тепло, а при добавлении других нитей в состав ткани, отличаются прекрасной тактильной способностью.

Парафин.
Отвечая на вопрос, для чего используют нефть, нельзя упустить производство парафиновой продукции. Она служит отличным смазочным материалом, а также используется как основное сырье для свечей и карандашей. Кроме нефти, для создания парафина применяются и другие нефтепродукты, которые отделяются в процессе переработки.

Синтетический каучук.
Основным продуктом в данной категории товаров является автомобильная резина. Она изготавливается на специализированных производствах, и имеет довольно выгодную стоимость.

Лекарства.
Немаловажная роль нефтепродуктам отводится в медицинской отрасли, а именно, при производстве лекарств. Во время технологических процессов переработки нефтепродуктов, из сырья выделяют углеводороды и другие составляющие, которые сегодня входят в состав аспирина, антисептиков, антибиотиков, медицинского вазелина, а также антигистаминных препаратов.

Косметология.
Ассортимент косметических средств на рынке бьюти-индустрии очень большой, но мало кто знает, что в их состав, в большинстве случаев, входят нефтепродукты. Поэтому, если у вас спросят, какое свойство нефти использует человек, можно смело привести пример с косметикой.
Лак для ногтей, косметические карандаши, духи, губная помада – все эти товары изготавливаются с содержанием нефтепродуктов или их производных. Кроме того, данный компонент способствует увеличению срока годности косметики, придает ей увлажняющее и противовоспалительное свойство.

Продукты питания.
Самым популярным продуктом, содержащим производные нефти, является жевательная резинка. Именно благодаря содержанию нефтесырья жвачка тянется и приобретает эластичность. Также этот компонент включен в состав пищевых красителей, искусственного ванилина, искусственной зернистой икры.
Особая технология обработки нефтепродуктов позволяет выделить белок путем микробиологического синтеза, который в дальнейшем служит как заменитель животного белка, и включается в состав спортивного питания.

Другие товары с содержанием нефтепродуктов
Вышеуказанный перечень товаров с содержанием нефтепродуктов или их производных в составе можно очень долго продолжать, ведь нефть используется и в других отраслях. Люди научились использовать сырье в чистом виде и после переработки, задействовав различные компоненты нефти с пользой.
Среди товаров, где человек использует нефть, можно выделить еще лакокрасочные составы и моющие средства. Строительные и дорожные покрытия, популярные сегодня, также в своем составе имеют производные нефти, благодаря чему увеличивается их эксплуатационная характеристика.
Чтобы закрепить бархатные пески при строительстве линии электропередач, а также трубопроводов, специалисты используют сырую нефть. Металлургическая отрасль использует кокс и сварочные электроды, которые также производятся с использованием нефтепродуктов.

Использование нефти в России

На вопрос, как используют нефть в России, ответ будет таким – как и во всем мире. Все вышеперечисленные отрасли и производства, товары, с содержанием нефтепродуктов, также изготавливаются на территории РФ, и технология их производства практически не отличается от общепринятой во всем мире.

В связи с ограниченными на данный момент запасами нефти на территории России, ученые ищут альтернативу данному продукту, чтобы в дальнейшем, в случае дефицита нефтепродуктов, заменить ими используемый компонент. Если верить прогнозам, то в ближайшее время начнется добыча в регионах, где ранее скважины практически не бурились, а значит, сферы, куда используют нефть, могут расшириться.

Физические свойства нефти, так же, как и её химические характеристики, изменяются в достаточно широком диапазоне, в зависимости от её состава. Например, консистенция этой жидкости меняется от легкой и газонасыщенной   до тяжелой и  густой, с высоким содержанием смол. Цвет этого полезного ископаемого также меняется от светлого, почти прозрачного,  до темно-коричневого, почти черного.

 Загрузка …

Эти нефтяные свойства определяет  преобладание в составе этой углеводородной смеси либо легких низкомолекулярных  соединений, либо сложно построенных тяжелых соединений с высокой молекулярной массой. Нефть и её применение для производства различных товаров, которые называются нефтепродукты, делают это полезное ископаемое важнейшим энергоносителем в современном мире.

Химический состав нефти

Химические свойства нефти и газа зависят от химической структуры их состава. Этот состав достаточно прост. Основные его элементы – это углерод (С) и водород (Н). Углерода в нефтях содержится от 83-х до 89-ти процентов, водорода – от 12-ти до   14-ти процентов.

Также в нефтях присутствует небольшое количество серы, азота и кислорода, а также примеси различных металлов. Соединения углерода и водорода называются углеводородами (СН).

Нефть – это  горючая маслянистая жидкость, цвет которой варьируется от светло-желтого до черного, состав которой в основном представлен  углеводородными соединениями.

Из курса школьной химии известно, что все химические элементы образуют между собой различные соединения, соотношения элементов в которых зависит от их валентности. К примеру, вода (Н2О) – это два одновалентых атома водорода и одни двухвалентный – кислорода.

Самый простой с химической точки зрения углеводород – это метан (СН4), который является горючим газообразным веществом, составляющим основу всех природных газов. Обычно в природном газе содержание метана составляет  от 90 до 95 процентов и более.

За метаном следуют: этан (С2Н6), пропан (С3Н8), бутан (С4Н10), пентан  (С5Н12), гексан (С6Н14) и так далее.

Начиная с пентана, углеводороды из газообразного состояния переходят в жидкое, то есть – в нефть.

Углерод при соединении с водородом образует огромное количество  соединений, различных по своему химическому строению и свойствам.

Для удобства все нефтяные углеводороды разделены на три группы:

• Алканы (метановая группа) с общей формулой СnH2n+2. Эта группа представляет собой насыщенные углеводороды, поскольку все их валентные связи задействованы. С химической точки зрения они – самые  инертные, другими словами – не способны вступать в реакции с другими химическими соединениями. Структура  алканов может быть или линейной (нормальные алканы), или  разветвленной (изоалканы).
• Цикланы (нафтеновая группа) с общей формулой СnH2n. Их главный признак –  пяти – или шестичленное кольцо, состоящее из атомов углерода. Другими словами, цикланы, в отличие от алканов, имеют  замкнутую в цепь циклическую структуру. Эта группа тоже представляет предельные (насыщенные) соединения и в реакции с другими химическими элементами они также почти не вступают.
• Арены (ароматическая группа) с общей формулой СnH2n-6. Их структура – шестичленные циклы, в основе которых лежит ароматическое бензольное ядро (С6Н6). Их отличает  наличие между атомами двойных связей. Арены бывают моноциклическими (одно бензольное кольцо), бициклическими (сдвоенные кольца бензола) и полициклическими (кольца соединены по принципу пчелиных сот).

Нефть и природный газ  веществами с постоянным и строго определенным химсоставом не являются. Это сложные смеси  природных углеводородов, находящихся в газообразном, жидком и твердом состоянии. Однако эта смесь не является простой в привычном понимании. Ей ближе определение «сложный  раствор углеводородов», где в качестве  растворителя выступают   легкие соединения, а растворенные вещества – это высокомолекулярные углеводороды (в том числе асфальтены и  смолы).

Основное отличие раствора от простой смеси заключается в том, что компоненты, входящие его состав, могут  вступать во взаимодействие  друг с другом как с химической, так и с  физической точки зрения, и приобретать  в результате таких взаимодействий новые свойства, которых не было в первоначальных соединениях.

Основные физические характеристики нефти

Плотность

Физические свойства нефти достаточно разнообразны, но самым важным среди них является её плотность (по-другому – удельный вес). Этот параметр  зависит от молекулярных весов входящих в её состав  компонентов.

Значение плотности нефти варьируется от 0,71 до 1,04 грамм на кубический сантиметр.

В нефтеносных коллекторах в нефти много  растворенного газа, поэтому в природных условиях её плотность меньше (в 1,2 – 1,8 раза), нежели в добытом дегазированном сырье.

По значению этого параметра нефть делится на следующие классы:

• класс очень легких нефтей (плотность – менее 0,8 грамм/см3);
• легкие нефти (от 0,80 до 0,84 грамм/см3);
• класс средних нефтей (от 0,84 до 0,88 грамм/см3);
• тяжелые нефти (плотность – от 0,88 до 0,92 грамм/см3);
• нефти очень тяжелого класса (> 0,92 грамм на кубический сантиметр).

Вязкость

Вязкость этого полезного ископаемого является свойством этого вещества оказывать сопротивление при перемещении относительно друг друга нефтяных частиц при движении нефти. Другими словами, этим параметром характеризуется подвижность этого углеводородного раствора.

Измеряют вязкость специальным прибором – вискозиметром. Единица  измерения в системе СИ – миллипаскаль в секунду,  в системе СГС  – грамм на сантиметр в секунду (Пуаз).

Вязкость бывает динамической и кинематической.

Динамическая показывает значение силы сопротивления перемещению жидкостного слоя,   площадь которого – один квадратный сантиметр, на 1 сантиметр  при скорости движения 1 сантиметр в секунду.  Кинематическая вязкость характеризует  свойство нефти сопротивляться перемещению одной жидкой части относительно другой, учитывая при этом силу тяжести.

Поднятая на поверхность нефть по этому параметру делится на:

Чем легче углеводородная жидкость, тем меньше значение её вязкости. В пласте этот параметр нефти в меньше (причем – в десятки раз), чем вязкость этой же нефти, поднятой на поверхность и дегазированной.  Значение этого физического параметра велико, поскольку позволяет определить масштабы миграции в процессе формирования залежей.

Величину, обратную вязкости, называют текучестью.

Содержание серы в нефти

Это – весьма значимый параметр, который влияет на окислительные свойства этого полезного ископаемого. Чем больше в нем сернистых соединений – тем выше коррозионная агрессивность сырья и получаемых их него нефтепродуктов.

По этому показателю нефть бывает:

• малосернистой  (до 0,5 процента);
• сернистой  (от 0,5-ти до 2-х процентов);
• высокосернистой (> 2-х процентов серы).

Парафинистость

Эта важная характеристика нефти, которая напрямую влияет на  технологии, применяемые при ее добыче, а также на её трубопроводную транспортировку. Парафинистость – это содержание в сырье твердых углеводородов, называемых   парафинами (формулы – от С17Н36  до С35Н72) и церезинами (от С36Н74 до С55Н112).

Их концентрация в некоторых случаях доходит до 13-14 процентов, а, к примеру, нефть казахского месторождения Узень вообще имеет этот показатель на уровне  35-ти процентов. Чем больше парафинистость, тем труднее добывать и транспортировать сырье. Парафины отличаются  способностью к кристаллизации, что приводит к их выпадению в твердый осадок, а это закупоривает поры в продуктивном пласте, появляются отложения на стенках НКТ, в задвижках и на прочем технологическом оборудовании.

По значению этого параметра нефть бывает:

• малопарафинистая (< 1,5 процентов);
• парафинистая  (от 1,5 до 6-ти процентов);
• высокопарафинистая (> 6-ти процентов).

Газосодержание

Этот параметр по-другому называется  газовый фактор.

Он характеризует  количество кубометров газа в одной тонне дегазированной нефти. Другими словами, газосодержание – это количественная характеристика  того, сколько растворенного газа было в нефти, которая находилась в коллекторе,  и какое его количество перейдет  в свободное состояние в процессе извлечения сырья на поверхность.

Значение газового фактора может доходить до 300 – 500 кубометров на тонну, хотя среднее его значение варьируется от 30-ти до 100 кубометров на одну тонну.

Давление насыщения

Этот параметр (давление, при котором начинается  парообразование) является значение давления, по достижению которого из нефти начинает выделяться газ.

В естественных условиях продуктивного слоя это давление или равно внутрипластовому, иди меньше его. В первом газ полностью растворяется в жидкости, а во втором наблюдается газовая недонасыщенность.

Сжимаемость

Этот параметр обусловлен упругостью нефти и характеризуется коэффициентом сжимаемости  (βН). Этот параметр показывает величину изменения объема сырья в пласте в случае изменения давления на 0,1 МПа.

Коэффициент сжимаемости  учитывают на ранних этапах разработки, когда упругость газа и жидкости в пласте еще  растрачена , вследствие чего играет в энергетике пласта существенную роль.

Коэффициент теплового расширения

Этот параметр показывает, как изменяется первоначальный объем сырья в случае изменения температуры на 1 градус Цельсия.

Его используют в процессе проектирования и практического применения методов  теплового воздействия на продуктивные пласты.

Объемный коэффициент

Этот показатель характеризует – какой объем в коллекторе  занимает кубометр дегазированного сырья, пока оно насыщено газом.

Значение этого показателя, как правило, больше единицы. Средние значения колеблются от 1,2 до 1,8, хотя могут доходить и до двух-трех единиц. Объемный коэффициент применяется в расчетах для определения количества  запасов, а также при вычислении  коэффициента нефтеотдачи продуктивного слоя.

Температура застывания

Температура застывания показывает, при каком температурном значении в пробирке уровень охлажденной нефти не меняется при её наклоне на 45-ть градусов.

Чем больше в нефти твердых парафинов и чем меньше смол – тем выше этот показатель.

Оптические нефтяные свойства

Основным оптическим свойством этого вещества является его способность вращать вправо (изредка–влево) плоскость поляризованного светового луча.

Основные носители оптической активности в этом полезном ископаемом –  молекулы ископаемых животных и растений, которые называются  хемофоссилиями.

При облучении нефтей ультрафиолетом они начинают светиться, что говорит об их способности к люминесценции.

Легкие сорта «черного золота» люминесцируют в голубом и синем спектре, а тяжелые – в желтом и желтовато-буром.

YouTube responded with an error: Access Not Configured. YouTube Data API has not been used in project 122068193747 before or it is disabled. Enable it by visiting https://console.developers.google.com/apis/api/youtube.googleapis.com/overview?project=122068193747 then retry. If you enabled this API recently, wait a few minutes for the action to propagate to our systems and retry.