El petróleo es un mineral. Depósitos de petróleo. Producción de petróleo

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

El petróleo es uno de los minerales más importantes del mundo (combustible de hidrocarburo). Es una materia prima para la producción de combustibles, lubricantes y otros materiales. Por su característico color oscuro y su gran importancia para la economía mundial, el petróleo (un mineral) recibe el apodo de oro negro.

Información general

La sustancia especificada se forma junto con hidrocarburos gaseosos a cierta profundidad (principalmente de 1, 2 a 2 km).

El número máximo de yacimientos de petróleo se encuentra a una profundidad de 1 a 3 km. Cerca de la superficie terrestre, esta sustancia se convierte en m alta gruesa, asf alto semiduro y otros materiales (por ejemplo, arena bituminosa).

En cuanto a la originalidad del origen y la composición química, el aceite, cuya foto se presenta en el artículo, es similar a los gases combustibles naturales, así como a la ozocerita y al asf alto. A veces, todos estos combustibles fósiles se combinan bajo un mismo nombre: petrolitas. También se refieren a un grupo más amplio: los caustobiolitos. Son minerales biogénicos combustibles.

Este grupo también incluye fósiles tales como turba, pizarras, carbones negros y marrones,antracita. De acuerdo con la capacidad de disolverse en líquidos de tipo orgánico (cloroformo, disulfuro de carbono, mezcla de alcohol y benceno), el aceite, al igual que otras petrolitas, así como las sustancias que se extraen con estos disolventes de la turba, el carbón o sus productos, se denominan como betún.

Usar

Actualmente, el 48% de la energía consumida en el planeta proviene del petróleo (mineral). Esto es un hecho comprobado.

El petróleo (mineral) es una fuente de muchos productos químicos utilizados en diversas industrias en la producción de combustibles, lubricantes, fibras poliméricas, colorantes, disolventes y otros materiales.

El crecimiento del consumo de petróleo ha llevado a un aumento de los precios del mismo y al agotamiento gradual de los recursos minerales. Esto nos hace pensar en cambiar a fuentes de energía alternativas.

Descripción de las propiedades físicas

El aceite es un líquido de color marrón claro a marrón oscuro (casi negro). A veces hay ejemplares de color verde esmeralda. El peso molecular del aceite es de 220 a 300 g/mol. A veces este parámetro oscila entre 450 y 470 g/mol. Su índice de densidad se determina en la región de 0,65–1,05 (principalmente 0,82–0,95) g/cm³. En este sentido, el aceite se divide en varios tipos. A saber:

• Fácil. Densidad inferior a 0,83 g/cm³.
• Promedio. El índice de densidad en este caso está en la región de 0,831 a 0,860 g/cm³.
• Pesado. Densidad: más de 0,860 g/cm³.

Estola sustancia contiene un número significativo de diversas sustancias orgánicas. Como resultado, el aceite natural no se caracteriza por su propio punto de ebullición, sino por el nivel inicial de este indicador para hidrocarburos líquidos. Básicamente es >28 °C y, a veces, ≧100 °С (en el caso de petróleo pesado).

La viscosidad de esta sustancia varía mucho (de 1,98 a 265,9 mm²/s). Esto está determinado por la composición fraccional del aceite y su temperatura. Cuanto mayor sea la temperatura y el número de fracciones ligeras, menor será la viscosidad del aceite. Esto también se debe a la presencia de sustancias del tipo resinoso-asfáltico. Es decir, cuantos más, mayor es la viscosidad del aceite.

La capacidad calorífica específica de esta sustancia es 1,7-2,1 kJ/(kg∙K). El parámetro de calor específico de combustión es relativamente bajo, de 43,7 a 46,2 MJ/kg. La constante dieléctrica del aceite es de 2 a 2,5 y su conductividad eléctrica es de 2∙10-10 a 0,3∙10−18 Ohm-1∙cm-1.

El aceite, cuya foto se presenta en el artículo, es un líquido inflamable. Parpadea a temperaturas de -35 a +120 °C. Depende de su composición fraccionaria y contenido de gases disueltos.

El aceite (combustible) en condiciones normales no se disuelve en agua. Sin embargo, es capaz de formar emulsiones estables con líquido. El aceite es disuelto por ciertas sustancias. Esto se hace usando solventes orgánicos. Para separar el agua y la sal del aceite, se llevan a cabo ciertas acciones. Son muy importantes en el proceso tecnológico. Esto es desalación y deshidratación.

Descripción de la composición química

Al divulgar este tema, se deben tener en cuenta todas las características de la sustancia en cuestión. Estas son las composiciones generales, hidrocarbonadas y elementales del petróleo. A continuación, considere cada uno de ellos con más detalle.

Plantilla total

El aceite fósil natural es una mezcla de aproximadamente 1000 sustancias de distinta naturaleza. Los componentes principales son los siguientes:

• Hidrocarburos líquidos. Es 80-90% por peso.
• Compuestos heteroatómicos orgánicos (4-5%). De estos, prevalecen el azufre, el oxígeno y el nitrógeno.
• Compuestos organometálicos (principalmente níquel y vanadio).
• Gases de tipo hidrocarburo disuelto (C1-C4, décimas al 4 por ciento).
• Agua (desde trazas hasta 10%).
• Sales minerales. principalmente cloruros. 0.1-4000mg/L y superior.
• Soluciones de sales, ácidos orgánicos e impurezas mecánicas (partículas de arcilla, piedra caliza, arena).

Composición de hidrocarburos

La mayoría del petróleo contiene parafina (generalmente 30-35, raramente - 40-50% del volumen total) y compuestos nafténicos (25-75%). Los compuestos aromáticos están presentes en menor medida. Ocupan el 10-20% y, con menos frecuencia, el 35%. Esto afecta la calidad del aceite. Además, la sustancia bajo consideración incluye compuestos de estructura mixta o híbrida. Por ejemplo, nafteno-aromático y parafina.

Componentes heteroatómicos y descripción de la composición elemental del aceite

Junto con los hidrocarburos, el producto contiene sustancias con átomos de impurezas(mercaptanos, di- y monosulfuros, tiofanos y tiofenos, así como policíclicos y similares). Afectan significativamente la calidad del aceite.

Además, el aceite contiene sustancias que contienen nitrógeno. Estos son principalmente homólogos de indol, piridina, quinolina, pirrol, carbazol, porfiritas. Se concentran mayoritariamente en residuos y fracciones pesadas.

La composición del aceite incluye sustancias que contienen oxígeno (ácidos nafténicos, ácidos de alquitrán-asf alteno, fenoles y otras sustancias). Por lo general, se encuentran en fracciones de alto punto de ebullición.

En total, se han encontrado más de 50 elementos en el aceite. Junto con las sustancias mencionadas, V (10-5 - 10-2 %), Ni (10-4-10-3 %), Cl (de trazas a 2∙10-2 %) y así sucesivamente están presentes en este producto. El contenido de estas impurezas y compuestos en las materias primas de varios depósitos varía ampliamente. Como resultado, solo es condicional hablar de la composición química promedio del aceite.

¿Cómo se clasifica la sustancia especificada según la composición de los hidrocarburos?

Hay ciertos criterios en este plan. Tipos separados de aceite según la clase de hidrocarburos. No deben ser más del 50%. Si una de las clases de hidrocarburos es al menos el 25%, se distinguen tipos mixtos de petróleo: nafteno-metano, metano-nafténico, nafteno-aromático, aromático-nafténico, metano-aromático y aromático-metano. Contienen más del 25% del primer componente y más del 50% del segundo.

No se aplica el petróleo crudo. Para obtener productos técnicamente valiosos (principalmente combustible para motores, materias primas paraindustria química, disolventes) se recicla.

Métodos de investigación de productos

Se evalúa la calidad de la sustancia especificada para seleccionar correctamente los esquemas más racionales para su procesamiento. Esto se hace usando un complejo de métodos: químicos, físicos y especiales.

Características generales del petróleo: viscosidad, densidad, punto de fluidez y otros parámetros físicos y químicos, así como la composición de los gases disueltos y el porcentaje de alquitrán, parafinas sólidas y sustancias de alquitrán-asf alteno.

El principio fundamental del estudio etapa por etapa del petróleo es combinar los métodos de su separación en ciertos componentes con la consiguiente simplificación de la composición de algunas fracciones. A continuación, se analizan mediante diversos métodos fisicoquímicos. Los métodos más comunes para determinar la composición fraccionada primaria del aceite son varios tipos de destilación (destilación) y rectificación.

Según los resultados de la selección de fracciones estrechas (ebullición en la región de 10-20 °С) y amplias (50-100 °С), una curva (ITC) de los puntos de ebullición verdaderos de un se construye la sustancia dada. Luego, se determina el contenido potencial de los elementos individuales, derivados del petróleo y sus componentes (queroseno-gasóleo, gasolinas, destilados de petróleo, diésel, así como alquitranes y fuelóleos), composición de hidrocarburos, así como otras características comerciales y físico-químicas. determinado.

La destilación se lleva a cabo en un aparato de destilación convencional. Están equipados con columnas de destilación. En este casola capacidad de separación corresponde a 20-22 piezas de platos teóricos.

Las fracciones que se aislaron como resultado de la destilación se dividen en componentes. Luego, usando una variedad de métodos, se determina su contenido y se establecen las propiedades. Según las formas de expresar la composición y fracciones del aceite, se distinguen sus análisis de grupo, individual, de grupo estructural y elemental.

En el análisis de grupo, el contenido de hidrocarburos nafténicos, parafínicos, mixtos y aromáticos se determina por separado.

En el análisis de grupos estructurales, la composición de hidrocarburos de las fracciones de petróleo se determina como el contenido promedio de estructuras nafténicas, aromáticas y otras estructuras cíclicas en ellas, así como cadenas de elementos de parafina. En este caso, se lleva a cabo una acción más: el cálculo de la cantidad relativa de hidrocarburo en naftenos, parafinas y arenos.

La composición de hidrocarburos personales se determina exclusivamente para las fracciones de gasolina y gas. En el análisis elemental, la composición del aceite se expresa por la cantidad (en porcentaje) de C, O, S, H, N y oligoelementos.

El método principal para separar hidrocarburos aromáticos de hidrocarburos nafténicos y parafínicos y separar arenos en policíclicos y monocíclicos es la cromatografía de adsorción líquida. Por lo general, en este caso, un determinado elemento sirve como absorbente: un sorbente doble.

La composición de mezclas multicomponentes de aceite de hidrocarburo de un rango amplio y estrecho generalmente se descifra usando una combinaciónmétodos cromatográficos (en fase líquida o gaseosa), adsorción y otros métodos de separación con métodos de investigación espectrales y de espectrometría de masas.

Dado que existen tendencias en el mundo para profundizar aún más un proceso como el desarrollo del petróleo, su análisis detallado se vuelve esencial (especialmente las fracciones de alto punto de ebullición y los productos residuales: alquitranes y aceites combustibles).

Principales campos petroleros de Rusia

Hay una cantidad significativa de depósitos de esta sustancia en el territorio de la Federación Rusa. El petróleo (mineral) es la riqueza nacional de Rusia. Es uno de los principales productos de exportación. La producción y refinación de petróleo es una fuente importante de ingresos fiscales para el presupuesto ruso.

El desarrollo del petróleo a escala industrial comenzó a finales del siglo XIX. Actualmente, existen grandes áreas de producción de petróleo en funcionamiento en Rusia. Están ubicados en varias regiones del país.

Nombre campos	Fecha de apertura	Recuperable acciones	Áreas de producción de petróleo
Genial	2013	300 millones de toneladas	Región de Astracán
Samotlor	1965	2.700 millones de toneladas	Área autónoma de Khanty-Mansi
Romashkinskoe	1948	2.3 mil millones de toneladas	República de Tartaristán
Priobskoe	1982g.	2.700 millones de toneladas	Área autónoma de Khanty-Mansi
Arlaniano	1966	500 millones de toneladas	República de Bashkortostán
Lyantorskoe	1965	2 mil millones de toneladas	Área autónoma de Khanty-Mansi
Vankorskoe	1988	490 millones de toneladas	Territorio de Krasnoyarsk
Fedorovskoe	1971	1.500 millones de toneladas	Área autónoma de Khanty-Mansi
Ruso	1968	410 millones de toneladas	Área Autónoma de Yamalo-Nenets
Mamut	1965	1 billón de toneladas	Área autónoma de Khanty-Mansi
Tuymazinskoe	1937	300 millones de toneladas	República de Bashkortostán

Petróleo de esquisto estadounidense

Serios cambios han tenido lugar en el mercado de los combustibles de hidrocarburos en los últimos años. El descubrimiento del gas de esquisto y el desarrollo de tecnologías para su extracción convirtieron en poco tiempo a Estados Unidos en uno de los principales productores de esta sustancia. Este fenómeno ha sido descrito por los expertos como la “revolución del esquisto”. En este momento, el mundo está al borde de un evento igualmente grandioso. Estamos hablando del desarrollo masivo de depósitos de esquisto bituminoso. Si antes los expertos predijeron el inminente fin de la era del petróleo, ahora puede durar indefinidamente. Por lo tanto, hablar de energía alternativa se vuelve irrelevante.

Sin embargo, la información económicaaspectos del desarrollo de los yacimientos de esquisto bituminoso es muy controvertido. Según la publicación "Sin embargo", el petróleo de esquisto producido en EE. UU. (Texas) cuesta aproximadamente 15 dólares el barril. Al mismo tiempo, parece bastante realista reducir aún más el costo del proceso a la mitad.

El líder mundial en la producción de petróleo "clásico", Arabia Saudita, tiene buenas perspectivas en la industria del esquisto: el costo del barril aquí es de solo 7 dólares. Rusia está perdiendo en este sentido. En Rusia, 1 barril de petróleo de esquisto costará alrededor de $20.

Según la publicación antes mencionada, el petróleo de esquisto se puede producir en todas las regiones del mundo. Cada país tiene importantes reservas de la misma. Sin embargo, la confiabilidad de la información proporcionada es cuestionable, ya que aún no hay información sobre el costo específico de la producción de petróleo de esquisto.

El analista G. Birg da datos opuestos. Según él, el costo de un barril de petróleo de esquisto es de $70-90.

Según el analista del Banco de Moscú D. Borisov, el costo de la producción de petróleo en el Golfo de México y Guinea alcanza los $80. Esto es aproximadamente igual al precio de mercado actual.

G. Birg también afirma que los depósitos de petróleo (esquisto) están distribuidos de manera desigual en todo el planeta. Más de dos tercios del volumen total se concentra en Estados Unidos. Rusia representa solo el 7 por ciento.

Para la producción del producto en cuestión, se deben procesar grandes volúmenes de roca. La realización de un proceso como la extracción de petróleo de esquisto se lleva a cabo mediante el método a cielo abierto. Esto está dañando seriamente la naturaleza.

Según Birg, la complejidad de un proceso como la extracción de petróleo de esquisto se compensa con la abundancia de esta sustancia en la Tierra.

Si asumimos que las tecnologías de producción de petróleo de esquisto alcanzan un nivel suficiente, entonces los precios mundiales del petróleo pueden simplemente colapsar. Pero hasta ahora, no se han observado cambios fundamentales en esta área.

Con las tecnologías existentes, la producción de petróleo de esquisto puede ser rentable en ciertos casos, solo cuando los precios del petróleo son de $150 por barril o más.

Rusia, según Birg, la llamada revolución del esquisto no hará daño. El caso es que ambos escenarios son beneficiosos para este país. El secreto es simple: los altos precios del petróleo generan grandes ganancias y un gran avance en la producción de esquisto aumentará las exportaciones a través del desarrollo de campos relevantes.

D. Borisov no es tan optimista a este respecto. El desarrollo de la producción de petróleo de esquisto, en su opinión, promete un colapso de los precios en el mercado del petróleo y una fuerte caída de los ingresos de exportación de Rusia. Es cierto que, a corto plazo, esto no debe temerse, ya que el desarrollo del esquisto sigue siendo problemático.

Conclusión

Los recursos minerales -petróleo, gas y sustancias similares- son propiedad de cada estado en el que se extraen. Puede verificar esto leyendo el artículo presentado anteriormente.