petróleum

Kémia

2022

Elmagyarázzuk, mi az olaj, eredete és hogyan keletkezik ez a szénhidrogén. Ezen kívül a tulajdonságait és a különféle felhasználási lehetőségeit.

Az olaj nem megújuló természeti erőforrás.

Mi az az olaj?

A kőolaj sötét színű és viszkózus szerkezetű bitumenes anyag, amely a keverék ben oldhatatlan szerves szénhidrogének Víz, más néven fekete arany vagy nyers. Fizikai tulajdonságai (szín, sűrűség) változatos lehet, koncentrációjától függően szénhidrogének bemutatod, ami a következőket tartalmazza:

  • Paraffinok (telített szénhidrogének).
  • Oleifinek (etilén szénhidrogének, amelyek szén-szén kettős kötést tartalmaznak).
  • Acetilén szénhidrogének (szén-szén hármas kötést tartalmaznak).
  • Ciklikus vagy ciklonos szénhidrogének.
  • benzol vagy aromás szénhidrogének.
  • Oxigénezett vegyületek (etilénes szénhidrogénekből származnak oxidáció és polimerizáció).
  • Kénvegyületek.
  • Ciklikus nitrogénvegyületek.
  • Oldott nitrogén, kén, oxigén, koleszterin, porfirin tartalom és nyomokban nikkel, vanádium, nikkel, kobalt és molibdén.

Összetett kémiai összetétele miatt az olaj a természetes erőforrás hatalmas gazdasági értékű nem megújuló. Úgy használják, mint nyersanyag különféle szerves anyagok előállítására (a petrolkémiai iparban nyert), különféle oldószerek és mindenekelőtt fosszilis tüzelőanyagként használják elektromos energia és más típusúak.

Emiatt tömegesen kivonják keletkezési helyéről: az altalajból. A kutaknak nevezett kitermelő létesítményeken keresztül ezek lelőhelyei megtalálhatók (általában közel a kutakhoz). földgáz) az altalaj alsóbb rétegeiben, és a folyadékot különféle technikákkal vonják ki, a talaj természetétől függően. én általában valamint a földrajzi elhelyezkedésre, amely lehet szárazföldön, tengerfenéken vagy folyók, tavak stb.

Az olaj kereskedelmi forgalomba hozatala számos olyan ország fő gazdasági tevékenysége, mint például Venezuela, Szaúd-Arábia, Oroszország, Irak vagy Irán, amelyek többsége az 1960-ban alapított Kőolaj-exportáló Országok Szervezete (OPEC) iránymutatásai szerint szervezi kőolajtermelését. jelenlegi székhelye Bécs, Ausztria.

Az olaj eredete

Az olaj a szerves anyagok évmilliókkal ezelőtti felhalmozódásának köszönhető.

Az olajat fosszilis eredetű szénhidrogénnek tekintik, vagyis nagy mennyiségű szénhidrogén felhalmozódásának köszönhető. organikus anyag millió évvel ezelőtt, mint például a zooplankton (állati eredetű plankton, amely feldolgozott szerves anyagokkal táplálkozik) és az évszázadok során kiszáradt tavakból (tavakból vagy édesvízi tározókból) származó algák, amelyek anoxikus fenekére (oxigén nélkül) üledékrétegek temetkeztek .

Ilyen feltételek mellett a Nyomás és a hő hatására kémiai és fizikai átalakulási folyamatok (természetes krakkolás) indultak volna, amelyek során különféle anyagok keletkeznek: bitumen, földgázok és egyéb szénhidrogének, például olaj.

Eredetéről van egy másik elmélet is, amelyet abiogenetikus (nem szerves anyagból származó) forrásoknak tulajdonítanak. Ez az elmélet nincs teljesen kizárva, de a témával foglalkozó tudósok kisebbsége támogatja, mivel az olajban jelenlévő tartalom jelentős részét nem tudja megmagyarázni az olaj előzetes jelenléte nélkül. élőlények.

Hogyan keletkezik az olaj?

Az olajképződés geológiai csapdákhoz kötődik.

Az olajképződés kémiai folyamatai meglehetősen összetettek, és geológiai csapdákhoz (olajcsapdákhoz) kapcsolódnak, amelyek olyan felszín alatti szerkezetek, amelyek elősegítik az olaj felhalmozódását, mivel csapdában tartják az olajat, anélkül, hogy a kőzet pórusaiba kerülne. föld alatti (tárolókőzet), vagy más hasonló építmények. Így keletkeznek az olajmezők.

Az olajképződés folyamata a szerves anyagok évmilliók alatti lebomlásához kapcsolódik. A szerves anyagok növekedését fogja szenvedni hőfok és a rárakódott üledékrétegek miatti nyomás. Az összes folyamat, amelyen a szerves anyag olajsá válásáig megy keresztül, több fázisra osztható:

  • Diagenezis (anaerob bomlás). A földfelszín bizonyos mélységein nincs bőséges oxigén, mivel ezek az anaerob baktériumok bontják le a szerves anyagokat addig, amíg az kerogénné (az üledékes kőzetekben jelen lévő szerves vegyületek keveréke) nem alakul át.
  • Katagenezis (a kerogén átalakulása fosszilis tüzelőanyaggá). A kerogén egy köztes termék a szerves anyagok és fosszilis tüzelőanyagok. A kerogén algákból, planktonokból és fás szárú növényekből származhat. A katagenezis következtében a kerogén antracénné és ezzel egyenértékű vegyületekké, vagy metánná és hasonló vegyületekké alakulhat. Így magas hőmérsékleten folyékony szénhidrogénekké és gázzá alakul.
  • Ivadékcsere. Ez az a folyamat, amelyben a magas hőmérséklet hatására gázok képződnek.
  • Metamorfizmus. Az előző fázisokban keletkezett szénhidrogénekből lebomlanak.

Az olaj tulajdonságai

Az olaj sűrű folyadék, színe általában fekete vagy sárga.

Az olaj a folyékony sűrű, viszkózus, feketére vagy sárgára hajlamos színű (szénhidrogén-koncentrációjától függően), kellemetlen szagú (szulfátok és nitrogéntermékek) és hatalmas kalóriatartalmú (11000 kcal/kg). Ezek a tulajdonságok attól függően változnak, hogy milyen olajról beszélünk: paraffin alapú (folyékony), aszfalt alapú (viszkózus) és vegyes alapú (mindkettő).

Olaj felhasználások

A földgázt többek között tűzhelyek, öngyújtók működtetésére használják.

Az olaj az ipari anyagok erőteljes forrása, abból nyerik oldószerek, üzemanyagok, üzemanyagok, alkoholok Y műanyagok. Ehhez a kőolajat különféle finomítási és finomítási eljárásoknak kell alávetni lepárlás (frakcionált desztilláció), hogy el lehessen választani és kivonni az összetevőit.

20°C-ról 400°C-ra fokozatosan felmelegítve az olaj a következő fázisokra bomlik:

  • Földgáz (20 °C). Üzemanyagként használható szénhidrogén gázok, például etán, propán és bután (folyékony kőolajgázok), amelyeket tűzhelyek, öngyújtók stb.
  • Nafta vagy ligroin (150 °C). Benzinnek vagy petroléternek nevezett anyag, erősen gyúlékony és illékony vegyületek keveréke, amelyet nempoláris oldószerként vagy más szerves vegyületek alapjaként használnak.
  • Benzin (200 °C). Kiváló üzemanyag a belső égésű motorokhoz (például gépjárművekhez vagy bizonyos erőművekhez). elektromosság) oktánszáma (tisztasága) szerint változik, és az egyik legkeresettebb kőolajszármazék.
  • Kerozin (300 °C). Kerozinnak is nevezik, alacsony tisztaságú és alacsony teljesítményű, de a benzinnél jóval olcsóbb üzemanyag, oldószerként, növényvédő szerek alapanyagaként, lámpákhoz vagy vidéki konyhákhoz használják.
  • Dízel (370 °C). A dízel néven ismert, paraffinokból álló üzemanyag, ideális fűtőtestekhez és külső motorokhoz (dízelmotorokhoz), amelyek olcsóbbak, de jóval kisebb a teljesítményük.
  • fűtőolaj (400 °C). Ez a legnehezebb kőolajból nyert tüzelőanyag, amely légköri nyomáson kinyerhető, kazánok, kemencék tápellátására és újra desztillálandó anyagként, így aszfaltot, kenőolajokat és egyéb anyagokat nyerhet.
!-- GDPR -->