Маслото е

обикновено

органични

Нефт(от турски neft, от персийскиneft[1] ) е естествена маслена горима течност, състояща се от сложна смес от въглеводороди и някои други органични съединения. По цвят маслото е червено-кафяво, понякога почти черно, въпреки че понякога е и леко оцветено в жълто-зелено и дори безцветно масло; има специфична миризма, често срещана в седиментните скали на Земята. Днес нефтът е един от най-важните минерали за човечеството.

Съдържание

Главна информация

Нефтът се намира заедно с газообразни въглеводороди на дълбочини от десетки метри до 5–6 km. Но на дълбочини над 4,5–5 km преобладават газови и газокондензатни находища с незначително количество леки фракции. Максималният брой нефтени залежи се намира на дълбочина 1–3 km. На плитки дълбочини и при естествени просмуквания към земната повърхност нефтът се превръща в дебел малц, полутвърд асфалт и други образувания - например битуминозни пясъци и битум.

По химичен състав и произход нефтът е близък до природните горими газове, озокерита и асфалта. Тези вкаменелости се наричат ​​общо петролити. Петролитите принадлежат към още по-голяма група от т. нар. каустобиолити – горими минерали от биогенен произход, към които спадат и изкопаемите твърди горива [2] .

Историческа информация за петрола

Петролът е познат на човечеството от древни времена, което се илюстрира със следните данни:

През Средновековието интересът към петрола се основава главно на способността му да гори. От 7 век от н.е. византийците използвали т. нар. гръцки огън (смес от масло и негасена вар), който се запалвал при навлажняване. Използва се срещувражески кораби: те смазвали върхове на стрели с него или правели примитивни гранати [4] . Запазени са сведения за "горима вода - гъста", донесена от Ухта в Москва при Борис Годунов. До началото на 18-ти век маслото е използвано предимно в натурален, тоест непреработен и нерафиниран вид. Голямо внимание беше обърнато на петрола като минерален ресурс едва след като:

  • в България фабричната практика на братя Дубинини (от 1823 г.),
  • в Америка от химика Б. Силиман (1855 г.),

беше доказано, че от него може да се изолира керосин, осветително масло, подобно на фотогена, което вече се произвеждаше от някои видове въглища и шисти и беше широко използвано. Преобладаващото използване на преработен петрол започва едва през втората половина на 19 век, което се улеснява от новия метод за производство на петрол, който се появява по това време, като се използват сондажи вместо кладенци. Първият в света добив на петрол от сондаж е извършен през 1848 г. в находището Биби-Хейбат близо до Баку. [5]

Произход

Нефтът е резултат от литогенезата. Това е течна (основно) хидрофобна фаза на продуктите от фосилизацията (погребването) на органична материя (кероген) във водно-седиментни отлагания.

Образуването на нефт е поетапен, много дълъг (обикновено 50–350 милиона години) [6] процес, който започва дори в живата материя. Има няколко етапа:

  • Натрупване на отлагания- при което останките от живи организми падат на дъното на водни басейни;
  • биохимични- процеси на уплътняване, дехидратация и биохимични процеси в условия на ограничен достъп на кислород;
  • протокатагенеза— потъване на слой от органични остатъци на дълбочина до1,5-2 км, с бавно повишаване на температурата и налягането;
  • мезокатагенезаилиосновната фаза на образуване на масло (MFP)- понижаване на слоя от органични остатъци до дълбочина 3-4 km, с повишаване на температурата до 150 ° C. В този случай органичните вещества се подлагат на термично каталитично разрушаване, в резултат на което се образуват битуминозни вещества, които съставляват по-голямата част от микромаслото. Освен това нефтът се дестилира поради спадане на налягането и отстраняването на микронефт в песъчливи резервоари и покрай тях в уловители;
  • Керогенна апокатагенезаилиОсновна фаза на образуване на газ (GPG)— потъване на слой от органични остатъци на дълбочина над 4,5 km, когато температурата се повиши до 180-250 °C. В този случай органичната материя губи потенциала си за генериране на нефт и реализира своя потенциал за генериране на метан.
  • И. М. Губкин също отдели етапана унищожаването на нефтени находища.

Убедителни доказателства за биогенния характер на изходния материал бяха получени в резултат на подробно изследване на еволюцията на молекулния състав на въглеводородите и техните биохимични прекурсори (предшественици) в първоначалните организми, в органичната материя на седименти и скали и в различни масла от находища. От значение беше откритието в състава на нефтахемофосили- много особени, често сложно изградени молекулярни структури с ясно биогенен характер, тоест наследени (изцяло или под формата на фрагменти) от органична материя. Изследването на разпределението на стабилни въглеродни изотопи ( 12 C, 13 C) в нефт, органична материя на скали и в организми (A.P. Vinogradov, E.M. Galimov) [7] също потвърди невалидността на неорганичните хипотези.

Въпреки това и в момента някои учени (главно в България)защитават неорганичните хипотези за произхода на нефта. По-специално се твърди, че неорганичното масло постоянно се добавя към маслото, образувано в древни времена по органичен път. Ако това е вярно, то това означава практическа неизчерпаемост на петролните запаси [8] .

Свойства на маслото

Физични свойства

Маслото е течност от светлокафяв (почти безцветен) до тъмнокафяв (почти черен) цвят (въпреки че има дори проби от изумрудено зелено масло). Средното молекулно тегло е 220-300 g/mol (рядко 450-470). Плътност 0,65-1,05 (обикновено 0,82-0,95) g/cm³; масло, чиято плътност е под 0,83, се наричалеко, 0,831-0,860 -средно, над 0,860 -тежко. Плътността на нефта, подобно на другите въглеводороди, е силно зависима от температурата и налягането [9] . Той съдържа голям брой различни органични вещества и поради това се характеризира не с точката на кипене, а с началната точка на кипене на течните въглеводороди (обикновено> 28 ° C, по-рядко ≥ 100 ° C в случай на тежки масла) и фракционния състав - добивът на отделни фракции, дестилирани първо при атмосферно налягане, а след това под вакуум в определени температурни диапазони, обикновено до 450- 500 ° C (кипи

Маслото е запалима течност; температура на възпламеняване от -35 [10] до +121 °C (в зависимост от фракционния състав и съдържанието на разтворени газове в него). Маслото е разтворимо в органични разтворители, при нормални условия е неразтворимо във вода, но може да образува стабилни емулсии с нея. В технологията, за да се отдели водата от нефта и солта, разтворена в нея, се извършва дехидратация и обезсоляване.

Химичен състав

Общ състав

Маслото е смес от около 1000 отделни вещества, повечето от които са течнивъглеводороди (> 500 вещества или обикновено 80-90% от масата) и хетероатомни органични съединения (4-5%), главно серни (около 250 вещества), азотни (> 30 вещества) и кислород (около 85 вещества), както и органометални съединения (главно ванадий и никел); останалите компоненти са разтворени въглеводородни газове (C1-C4, от десети до 4%), вода (от следи до 10%), минерални соли (главно хлориди, 0,1-4000 mg / l и повече), разтвори на соли на органични киселини и др., механични примеси.

Въглеводороден състав

Основно маслото съдържа парафин (обикновено 30-35, по-рядко 40-50% от обема) и нафтен (25-75%). В по-малка степен - съединения от ароматната серия (10-20, по-рядко 35%) и смесена или хибридна структура (например парафиново-нафтенови, нафтено-ароматни).

Елементен състав на нефта и хетероатомни компоненти

Наред с въглеводородите маслото съдържа вещества, съдържащи примесни атоми. Сяросъдържащи -H2S, меркаптани, моно- и дисулфиди, тиофени и тиофани, както и полициклични и др. (70-90% се концентрират в остатъчни продукти - мазут и катран); азотсъдържащи - главно хомолози на пиридин, хинолин, индол, карбазол, пирол, както и порфирини (предимно концентрирани в тежки фракции и остатъци); кислородсъдържащи - нафтенови киселини, феноли, смолисти асфалтени и други вещества (обикновено концентрирани във висококипящи фракции). Елементарен състав (%): 82-87 С; 11-14,5 N; 0,01-6 S (рядко до 8); 0.001-1.8N; 0,005-0,35 O (рядко до 1,2) и др. Общо в нефта са открити повече от 50 елемента. И така, наред с посочените, маслото съдържа V (10 -5 - 10 -2%), Ni (10 -4 -10 -3%), Cl (от следи до 2 10 -2%) и др. Съдържанието на тезисъединения и примеси в суровините от различни области варира в широки граници, следователно е възможно да се говори за средния химичен състав на петрола само условно.