Нефть – основная составляющая часть энергоресурсов нашей планеты. Благодаря своим преимуществам в части тепловой отдачи и легкости использования нефть завоевала рынки развитых и развивающихся стран.
Нефть является топливом для транспорта, тепловых электростанций и сырьем для химической промышленности. Из-за ограниченности запасов нефти и ее запасов в мире все время идет политическая и вооруженная борьба за бесперебойное обеспечение нефтью.
Роль нефти в современном мире
Поскольку нефть является важным видом энергетического сырья, ее роль в мировой экономике и политике неуклонно возрастает. Страны, являющиеся экспортерами нефти, с помощью данного природного ресурса добиваются экономических и социальных успехов. В то же время зависимость экономики таких стран от цен нефти на рынке является их слабостью. Это неоднократно наблюдалось в России при падении цен на нефть. Единственным методом борьбы с таким негативным явлением является диверсификация экономики страны .
По добыче нефти на первом месте стоит Саудовская Аравия, которая производит в год 542 млн тонн, что составляет 13,1 % мировой добычи. На 2-м месте находится Россия (12,9 %), далее – США (10,8 %), Китай (5 %), Канада (4,7 %), Иран (4 %). Мировая добыча нефти в 2013 году составила 4,13 млрд тонн.
По потреблению нефти на 1-м месте стоят США, которые используют 831 млн тонн в год, что составляет 19,9 % всего мирового потребления нефти. На втором месте, как и следовало ожидать, Китай (12,1 %). Основные производители нефти, Саудовская Аравия и Россия, забирают всего 3,2 % и 3,7 % мирового потребления нефти соответственно.
Где используется нефть
Прежде чем начать использование продуктов из нефти, она перерабатывается на нефтеперерабатывающем заводе (НПЗ). При начальной переработке нефть разделяется на фракции с помощью специальных устройств – ректифиционных колонн. Сырая нагретая нефть подается в колонны, где происходит ее разделение на легкие и тяжелые фракции:
- бензин,
- лигроин,
- керосин,
- газойль,
- мазут.
Первые две фракции подвергают обработке под давлением при T = +300–350 °С и наличии катализаторов. В результате получают высококачественный бензин для автомобилей и углеводороды, которые становятся сырьем для нефтехимического производства различных пластмасс и других продуктов.
Керосин очищают и получают различные виды керосина, в том числе авиационный, тракторный и осветительный. Мазут, представляющий собой остатки после выделения всех других фракций, идет на топку котлов или перегонку для получения моторного масла и гудрона.
В нефтехимической промышленности используются углеводороды, в состав которых входят такие продукты, как метан, из которого получают аммиак для изготовления удобрений, и метанол, используемый при изготовлении смол и пластмасс, а также красок и лекарств.
Другим распространенным продуктом, получаемым из углеводородов, является этилен, из которого делают, этиловый спирт, дихлорэтан и полиэтилен ( и ПЭНД). Кроме того, из углеводородов, являющихся продуктом перегонки нефти, можно получать еще очень большое количество различных продуктов.
Влияние добычи нефти на окружающую среду
В состав нефти входят летучие токсичные углеводороды, нафталин, что делает нефть опасной для природы и здоровья человека.
К источникам загрязнения окружающей среде можно отнести следующие объекты:
- нефтепромыслы,
- нефтепроводы,
- нефтехранилища,
- средства наземного и морского транспорта.
Каждый из этих объектов в случае какой-либо неисправности может являться угрозой для экологии.
Если это наземные объекты, то результатом их аварии может стать разлив нефти по поверхности земли.
Особенно опасным может стать возникновение внештатной ситуации, в результате которой нефть выльется в море. Это может случиться на танкере или на береговом терминале. В таком случае погибает морская фауна, гибнут птицы и рыбы.
Для борьбы с такими разливами используются различные механические средства сбора нефти с поверхности земли или моря, а также специальные вещества – сорбенты.
Добыча нефти
Месторасположение Вынгапуровского месторождения нефти, его хараВынгапуровское месторождение нефти и газа
Холмогорское месторождение – наиболее выработанный промысел. Сегодня нефтяники проводят менроприятия по повышению продуктивности эксплуатации этого объекта
Геологическая разведка на территории Куюмбинского месторождения. Планирование добычи нефти. Методы бурения. Финансирование проекта. Количество скважин
Основная краткая информация о мегионском месторождении нефти в ХМАО-Югре. Для широкого круга читателей, без сложных научных и профессиональных терминов
Рассмотрены основные характеристики Юрхаровского месторождения на севере Западной Сибири. Приведены величины подвержденных запасов газа и жидких углеводоводов, оценены значение и перспективы развития этого месторождения
Еще недавно Уват считался гиблым местом. С началом разработки Уватского проекта и Усть-Тегусского месторождения, входящего в проект, в этом районе жизнь забила ключом - появилась работа для местного населения, начали строиться дороги и целые поселки
Усть-Балыкское месторождение считается одним из пионеров Западно-Сибирской нефтяной летописи. Оно по праву признано 50-летним стратегическим оплотом топливно-энергетической безопасности России. Несмотря на упавший дебит, его еще рано списывать со счетов
Рассмотрены основные характеристики месторождения, история его развития, негативное влияние добычи нефти и газа на окружающую природу
Разработка компанией ООО «ИНК» Ярактинского нефтегазоконденсатного месторождения идёт полным ходом, а планируемый срок эксплуатации этого НГКМ составляет семьдесят лет
Опытно-промышленное освоение Сузунского месторождения закончится в следующем году. На данный момент в стадии строительства находятся два куста эксплуатационных скважин и промышленная площадка на насыпи
Особенности эксплуатации Талаканского месторождения нефти и газа, мощность залежей, этапы освоения, экологические проблемы
Ленский филиал ООО «Газпром добыча Ноябрьск» под названием Чаяндинское нефтегазопромысловое управление занимается обустройством и разработкой НГКМ - главного звена “Силы Сибири
Особенностью Комсомольского ГКНМ является наличие преимущественно тектонически экранированных залежей с незначительным участием залежей литологически экранированного и пластово-сводового типа
Самая вязкая и особо ценная нефть в залежах у Печоры
Мировые запасы нефти
Распределение и добыча нефти на земле очень неравномерны. В соответствии с данными статистического сборника компании British Petroleum основные месторождения нефти расположены на Ближнем Востоке. Они оцениваются в 109,4 млрд тонн и составляют 47,9 % от всех мировых запасов. При этом запасы нефти в Саудовской Аравии составляют 15,8 % мировых запасов. Запасы Северной Америки составляют 13,6 %, Южной Америки – 19,5%. При этом в Венесуэле 
сосредоточено 17,7 % запасов нефти. В Евразии имеются запасы нефти в 8,8 % от мировых запасов, при этом на Россию приходится 5,5 %.
Для того чтобы ориентировочно оценить срок, на который мировой экономике хватит нефтяных ресурсов при нынешнем темпе потребления нефти, можно разделить мировые запасы в 238,2 млрд тонн на суммарную годовую добычу нефти, которая составляет 4,13 млрд тонн. Этот срок равен приблизительно 50 годам. При этом надо учитывать неопределенность, которая связана с тем, что, с одной стороны, годовое потребление нефти может возрастать при росте экономик стран планеты. С другой стороны, идет процесс замещения нефти возобновляемыми источниками энергии.
Также источники энергии можно получать из синтетических материалов. Ярким примером может быть производство .
Одной из аварий, связанной с добычей нефти, является изменение состава , после чего оно из пресноводного превратилось в соленое.
Чтобы предприятие было успешным, а вложения выгодными, следует подумать об экономии электроэнергии. Какими способами это можно сделать, читайте .
Выводы
- Нефть является основной составляющей частью энергоресурсов нашей планеты и используется не только как топливо, но и как сырье для нефтехимической промышленности.
- Страны с наиболее развитой экономикой потребляют большое количество нефти.
- Страны-экспортеры нефти, в том числе Россия, благодаря экспорту нефти получают дополнительные возможности в экономическом и социальном развитии.
Баррели, тонны, кубометры и гектолитры… Миллионы, миллиарды. А куда собственно уходит нефть? Что из нее делают, что производят? Почему она дорогая и почему будет дорожать и дальше?
Баррель нефти - это всего 42 галлона. Т.е. баррель нефти - это 158,98 литра. Почему существуют такие дурацкие единицы измерения? Как и все в мире - по историческим причинам. Нефтяная торговля идет на баррели и с этими глупыми единицами приходится считаться.
Напомню, что баррель нефти стоит сейчас $101,70. Иными словами, литр черной жижи, по слухам - остатков пней и динозавров — расценивается в 64 цента. Поскольку весит нефть существенно меньше воды, то при пересчете на килограммы выходит около 80 центов.
Килограмм нефти стоит дороже килограмма сахара! Это при том, что нефть, зачастую добывается очень просто и дешево (в ряде регионов - ведрами и лопатами), а производство сахара - это целый процесс. Килограмм сырой нефти стоит дороже килограмма зерна, килограмма овсянки. В то время, как совершенно ясно - требует намного меньше затрат. Литр нефти стоит дороже, чем крестьянское молоко. Можно было бы сказать, что «цены на нефть перегреты», если бы не одно обстоятельство - замены для нефти нет и в ближайшее время не будет. И она кончается.
Замены нефти быть не может. Продукты нефтехимии, даже самые простые абсолютно незаменимы. Бензин, керосин, солярка - самые компактные и безопасные формы хранения энергии. Все альтернативы им - в лучшем случае дорогая игрушка, в худшем - сломанная дорогая игрушка.
Итак, добытый баррель нефти, знаменитая синяя бочка, ввозится на переработку. Что из него получается:
85,55 литров - вожделенного, сладкого, липкого бензина;
25,36 литров - народно-хозяйственного дизеля, топлива тракторов и джипов
20,82 литров - авиационного керосина
9,08 литров - сольвента, смеси растворителей
8,33 литров - графитовой сажи
5,68 литров - мазута
4,54 литров - сжиженного газа
3,03 литров - битума
1,51 литров - смазочные материалы, консистентные смазки
2,65 литров - другие полезности
Т.е. всего получится 166 литров разного рода незаменимых вещей. В зависимости от марки нефти эти показатели могут сильно меняться - например битума будет больше, бензина меньше. Нефти многих месторождений СССР имеют такой состав - в них много парафина и прочих тяжелых фракций.
Наша бочка превратилась в десяток более мелких бочек и бутылок, что кстати объясняет такой факт - цены на бензин не точно коррелируют с ценами на нефть. Если бы все, кроме бензина, выкидывалось бензин бы стоил намного больше.
Теперь из всего этого можно сделать пластмассовых роботов, именинные свечи, вазелин, лекарства, краски и все что вы видите вокруг, кроме разве что бетонных стен. Есть предложения, чем заменить нефть?
Что будет с энергетикой, если завтра весь мир откажется от бензина?
При нынешних темпах роста продажи электромобилей в мире будут удваиваться каждые три года. Они начнут доминировать на рынке уже в 2025-м, а дальнейшее ужесточение экологических требований и снижение себестоимости производства полностью вытеснят «грязный» автотранспорт до 2050 года.
В 2013-м продажи самых популярных электромобилей выросли вдвое, до 206 тыс. Власти Евросоюза поставили задачу к 2020 году увеличить количество электромобилей на дорогах до 8-9 млн и для этой цели субсидируют их покупку. Развивается инфраструктура: в 2011-м электрозаправок было около 12 тыс., а к 2020-му их число возрастет до 800 тыс. Производитель электромобилей Tesla Motors планирует покрыть сетью зарядных станций основные магистрали США до конца этого года, а к 2017-му построить завод по выпуску аккумуляторов мощностью 1 ГВт. Себестоимость батарей снизится на 30%.
Перемены в автомобильной индустрии повлекут за собой перестройку энергетической отрасли. Чтобы понять, в какой мере, можно представить, что весь мир пересел на электромобили уже сегодня.
Сколько понадобится энергии, чтобы обеспечить все электромобили? В России легковые машины в среднем проезжают 15,6 тыс. км в год, грузовые - в 4 раза больше. В США - 18,3 и 40,5 тыс. км соответственно. Согласно данным по 72 странам, средний пробег автомобиля составляет 16,4 тыс. км. В 2012 году все 1,14 млрд автомобилей в мире проехали 18,72 трлн км.
Общий расход топлива автотранспорта в 2011-м достиг 1,89 гигатонн условного топлива, что эквивалентно 2,53 трлн л бензина или 22,3 трлн кВт·ч энергии. Обычный автомобиль расходует 13,2 л бензина на 100 км, то есть примерно 117 кВт·ч. Популярный электромобиль Tesla Model S тратит всего 23,6 кВт·ч на 100 км. Таким образом, годовые затраты электроэнергии для всех электромобилей могут составить 4,42 трлн кВт·ч - примерно на 20% больше того, что вырабатывается сейчас.
Для производства такого объема на современных электростанциях с учетом их КПД понадобится сжигать порядка 1,9 млрд тонн каменного угля или 850 млрд куб. м природного газа. Строительство достаточного числа солнечных электростанций потребует 20 млн тонн поликристаллического кремния (ПКК). Если верить физикам, самые значительные, но пока условные объемы энергии получаются с помощью аннигиляции: при КПД 50% из 1 кг антиматерии выходит 25 млрд кВт·ч энергии. На мировой автопарк уйдет 177 кг.
Учитывая КПД ТЭС в 30-42%, для обеспечения всех электромобилей потребуется сжечь не более 950 млн тонн бензина. Это лишь 40% от топлива, сэкономленного за счет вытеснения двигателей внутреннего сгорания. Большая часть нефти идет на производство дизельного топлива и бензина, поэтому спрос на нее упадет в несколько раз.
Более того, сегодня лишь 4% электроэнергии вырабатывается из нефти (41% - из угля, 22% - из природного газа, 16% - ГЭС, 12% - АЭС). С ужесточением экологических стандартов эта доля едва ли увеличится. Получается, что лишняя нефть может оказаться слабо востребованной и в производстве электроэнергии. При резком сокращении спроса и цен на нефть эксплуатация значительной части месторождений углеводородов станет нерентабельной. Зато сократятся выбросы углекислого газа в атмосферу - с 5,7 млрд нынешнего автопарка до 2,4 млрд тонн, выработанных электростанциями.
На самом деле беспокоиться нефтяникам еще рано. Аналитики Goldman Sachs считают, что продажи электромобилей в 2020 году не превысят 1%, их коллеги из PwC и Navigant Research придерживаются более оптимистичных оценок (2,3 и 3% соответственно). Правительство США ставило задачу увеличить число электромобилей на дорогах до 1 млн к 2015-му, однако пока их в 4 раза меньше. Китай также не выполняет поставленную два года назад задачу повышения доли электромобилей. В середине 2014-го на один электромобиль приходилось 200 обычных машин.
Специалисты Министерства энергетики США отмечают, что автопроизводители предпочтут создание более экологичных и эффективных двигателей внутреннего сгорания, а не радикальные перемены в своем модельном ряду. Топ-менеджеры крупнейших автомобильных корпораций (Toyota, Volvo и Renault-Nissan) согласны, что большое будущее имеют гибриды с двигателем внутреннего сгорания. По крайней мере, им это было бы гораздо выгоднее.
Нефть - полезное ископаемое, представляющее из себя маслянистую жидкость. Это горючее вещество, часто черного цвета, хотя цвета нефти в разных районах различаются. Она может быть и коричневой, и вишневой, зеленой, желтой, и даже прозрачной. С химической точки зрения нефть - это сложная смесь углеводородов с примесью различных соединений, например, серы, азота и других. Ее запах также может быть различным, так как зависит от присутствия в ее составе ароматических углеводородов, сернистых соединений.
Углеводороды, из которых состоит нефть, - это химические соединения состоящие из атомов углерода (C) и водорода (H). В общем виде формула углеводорода - CxHy. Простейший углеводород, метан, имеет один атом углерода и четыре атома водорода, его формула - CH4 (схематично он изображен справа). Метан - легкий углеводород, всегда присутствует в нефти.
В зависимости от количественного соотношения различных углеводородов, составляющих нефть, ее свойства также различаются. Нефть бывает прозрачной и текучей как вода. А бывает черной и настолько вязкой и малоподвижной, что не вытекает из сосуда, даже если его перевернуть.
С химической точки зрения обычная (традиционная) нефть состоит из следующих элементов:
Углерод – 84%
Водород – 14%
Сера – 1-3% (в виде сульфидов, дисульфидов, сероводорода и серы как таковой)
Азот – менее 1%
Кислород – менее 1%
Металлы – менее 1% (железо, никель, ванадий, медь, хром, кобальт, молибден и др.)
Соли – менее 1% (хлорид кальция, хлорид магния, хлорид натрия и др.)
Нефть (и сопутствующий ей углеводородный газ) залегает на глубинах от нескольких десятков метров до 5-6 километров. При этом на глубинах 6 км и ниже встречается только газ, а на глубинах 1 км и выше - только нефть. Большинство продуктивных пластов находятся на глубине между 1 и 6 км, где нефть и газ встречаются в различных сочетаниях.
Залегает нефть в горных породах называемых коллекторами. Пласт-коллектор - это горная порода способная вмещать в себе флюиды, т.е. подвижные вещества (это могут быть нефть, газ, вода). Упрощенно коллектор можно представить как очень твердую и плотную губку, в порах которой и содержится нефть.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ НЕФТИ
Образование нефти – процесс весьма и весьма длительный. Он проходит в несколько стадий и занимает по некоторым оценкам 50-350 млн. лет.
Наиболее доказанной и общепризнанной на сегодняшний день является теория органического происхождения нефти или, как ее еще называют, биогенная теория. Согласно этой теории нефть образовалась из останков микроорганизмов, живших миллионы лет назад в обширных водных бассейнах (преимущественно на мелководье). Отмирая, эти микроорганизмы образовывали на дне слои с высоким содержанием органического вещества. Слои, постепенно погружаясь все глубже и глубже (напомню, процесс занимает миллионы лет), испытывали воздействие усиливающегося давления верхних слоев и повышения температуры. В результате биохимических процессов, происходящих без доступа кислорода, органическое вещество преобразовывалось в углеводороды.
Часть образовавшихся углеводородов находилась в газообразном состоянии (самые легкие), часть в жидком (более тяжелые) и какая-то часть в твердом. Соответственно подвижная смесь углеводородов в газообразном и жидком состоянии под воздействием давления постепенно двигалась сквозь проницаемые горные породы в сторону меньшего давления (как правило, вверх). Движение продолжалось до тех пор, пока на их пути не встретилась толща непроницаемых пластов и дальнейшее движение оказалось невозможным. Это так называемая ловушка, образуемая пластом-коллектором и покрывающим ее непроницаемым пластом-покрышкой (рисунок справа). В этой ловушке смесь углеводородов постепенно скапливалась, образовывая то, что мы называем месторождением нефти. Как видите, месторождение на самом деле не является местом рождения. Это скорее местоскопление. Но, как бы там ни было, практика названий уже сложилась.
Поскольку плотность нефти, как правило, значительно меньше плотности воды, которая в ней всегда присутствует (свидетельство ее морского происхождения), нефть неизменно перемещается вверх и скапливается выше воды. Если присутствует газ, он будет на самом верху, выше нефти.
В некоторых районах нефть и углеводородный газ, не встретив на своем пути ловушку, выходили на поверхность земли. Здесь они подвергались воздействию различных поверхностных факторов, в результате чего рассеивались и разрушались.
Цены на нефть уже достигли отметки 120 долларов за баррель, и жители большинства стран сразу это почувствовали на своём кошельке. Цена 200 долларов за баррель уже не кажется фантастической, до неё осталось совсем немного. На фоне такого стабильного роста цен на углеводороды появляются идеи осмыслить рациональность использования нефтяных запасов нашей планеты.
Тихоокеанский институт США вызвался сосчитать, сколько нефти уходит на производство всех пластиковых бутылок в стране. Расчёты показали, что только в 2006 году в стране было произведено пластиковых бутылок на 31,2 миллиарда литров воды. Для производства такого количества бутылок потребовалось более чем 900 000 тон пластмассы, а чтобы получить такое количество пластмассы потребовалось 17,6 миллионов баррелей нефти. Такого количество топлива достаточно, чтобы 1,5 миллиона американских автомобилей ездили в течение года.
Американцы не единственные, кто производит большое количество пластиковой тары. Лидерами производства бутиллированной воды, также являются Мексика, Китай, Бразилия, Италия, Германия, Франция, Индонезия, Испания, Индия. В 2004 году вышеупомянутые страны использовали следующее количество бутиллированной воды в миллиардах литров: США — 25.8, Мексика — 17.7, Китай — 11.9, Бразилия — 11.6, Италия — 10.7, Германия — 10.3, Франция – 8.5, Индонезия – 7.4, Испания – 5.5, Индия – 5.1, все другие страны – 39.9. В сумме, в 2004 году, все страны производили 154,4 миллиарда литров бутилированной воды. Для производства такого количества пластиковых бутылок потребовалось 87,4 миллионов баррелей нефти. На таком количестве топлива могло бы ездить 7,5 миллионов автомобилей в течение целого года. И это только в 2004 году, в 2008 году затраты на производство пластиковой тары пошли на сотни миллионов баррелей в год.
Пластиковые бутылки – это только одна сторона медали. На производство пластиковых пакетов в год уходит столько же нефти сколько и на производство пластиковых бутылок. В США ежегодно выпускается около 100 миллиардов полиэтиленовых пакетов, из которых только 1% перерабатывается. Ежегодно в США на пластиковые бутылки и пакеты уходит 29,6 миллионов баррелей нефти, такое количество топлива хватит на работу двигателей трёх миллионов автомобилей в течение всего года. Крупным производителем одноразовых полиэтиленовых пакетов является Китай, ежегодно в Поднебесной на одни только пакеты уходит 37 миллионов баррелей нефти. Всего в год в мире на полиэтиленовые пакеты и бутылки уходит от 147,4 до 207,4 миллионов баррелей нефти в год.
Ещё более серьёзной проблемой является захламление нашей планеты пустыми пластиковыми бутылками и полиэтиленовыми пакетами. Человечество просто не в состоянии переработать такое огромное количество пластиковой тары. Единственное, что пока мы можем делать — это закапывать эти горы пластика, что не является само по себе выходом, так как для разложения пластмасс необходимо 1000 лет.
Теперь не удивляет тот факт, что .
В настоящее время некоторые страны стали вынуждены отказываться от пластиковой тары и упаковок.
