РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА: – Ахметов С. А. «Технология глубокой переработки нефти и газа» , 2002 г. – Рябов «Химия нефти» , 2002 г. – «Химия нефти» под редакцией Сюняева В. И. – «Химия нефти и газа» под редакцией Проскурякова В. А. – Эрих В. Н. , Расина М. Р. , Рудин М. Г. «Химия и технология нефти и газа» .
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА МИРА И РОССИИ Запасы горючих ископаемых в мире распределяются в следующем порядке: Каменный уголь – 40 %; Бурый уголь – 20 %; Сланцы, торф, природные битумы – 10 %; Нефть – 16 %; Газ – 14 %. Около 70 % извлекаемых запасов органических горючих ископаемых мира составляют твердые горючие ископаемые (каменные и бурые угли, сланцы, битумы, торф и др. ).
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА МИРА И РОССИИ Особенно велика роль нефти и газа: – источники энергии, – ценное химическое сырье. 80 -90 % добываемой в мире нефти перерабатывается в различные виды топлива и смазочные материалы. Наиболее рациональное использование нефти – в качестве химического сырья для нефтехимического синтеза с целью получения пластмасс, каучуков, резины, синтетических волокон, моющих средств, удобрений и т. д. Нефтехимического синтез – химическая переработка нефтяного и газового сырья.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА МИРА И РОССИИ Могущество государства определяется его топливно-энергетическим комплексом. Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) – отрасли промышленности, занятые добычей, транспортировкой и переработкой различных горючих ископаемых, а также выработкой и распределением энергии. ТЭК включает: – топливную (нефтяную, газовую, угольную, торфяную, сланцевую), – нефтеперерабатывающую и нефтехимическую, – и энергетическую (тепло-, гидро- и атомную) промышленности. ТЭК является основой современной мировой экономики. Несмотря на то, что твердые ископаемые имеют привалирующие запасы, особое значение в ТЭК имеет нефть и газ. В большинстве стран мира на нефть приходится более половины ТЭК.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА МИРА И РОССИИ При сгорании топлива выделяется тепло, которое преобразуется в световую, механическую или тепловую энергию. Каждый вид топлива выделяет различное количество тепла. Q – теплота сгорания или теплотворная способность топлива, зависит от химического состава, показывает, какое количество тепла выделяется при сгорании единицы массы топлива. Высшая теплота сгорания топлива рассчитывается по формуле Менделеева: QB = 81 C + 300 H + 26 (S – O), ккал/кг; где С, Н, S, O – содержание углерода, водорода, серы, кислорода в топливе Чем больше водорода в составе топлива, тем больше выделяется тепла.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА МИРА И РОССИИ Особое значение в ТЭК России имеет нефть и газ, на их долю приходится до 85 % (из них газа – 49 %, нефтепродуктов – 36 %). В ближайшее время доля газа будет увеличиваться, доля нефти будет уменьшаться.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА МИРА И РОССИИ Нефть относительно легко добывается, транспортируется по трубопроводам и довольно просто перерабатывается в широкую гамму продуктов различного назначения. Нефть и газ определяют: – технический потенциал государства; – социально-экономическое положение государства; – политику государства. Наличие в стране запасов нефти и газа являются символом власти и определяют политику государства. Нефть является предметом острой конкурентной борьбы, причиной многих международных конфликтов и войн.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА МИРА И РОССИИ Природные энергоносители невосполняемые источники энергии, источник экологических загрязнений. Восполняемые источники энергии – солнечного излучения, ветра, падающей воды, приливов и отливов, которые являются экологически чистыми источниками энергии. На сегодняшний день энергия солнца и ветра привлекает внимание экономически развитых стран. В последние десятилетия, несмотря на целый ряд ограничений, широкое распространение получает использование атомной энергии.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ Запасы нефти на начало XXI века составляют 140, 7 млрд т; Зпасы газа – 145, 7 трлн м 3. Поисково-разведочные работы ведутся в Южной Атлантике (у берегов Западной Африки и Латинской Америки), в Северной Атлантике (шельф острова Ньюфаундленд), в Каспийском море, в Северном море, на Аляске, в Мексиканском заливе. Поисково-разведочные работы активно ведутся в зоне шельфов морей. Морские ресурсы углеводородного сырья составляют более половины общемировых запасов. Нефть и газ обнаружены на дне всех 5 океанов, в том числе и в Антарктиде. Сегодня добыча морской нефти достигла одной трети от общей ее добычи.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ Россия – самая богатая страна в мире, обладающая 60 % от мировых запасов топлив. Нефть – уникальное невосполнимое природное богатство. Согласно прогнозам при нынешнем уровне добычи нефти и газа запасов традиционной нефти хватит на 40 лет, а природного газа – на 63 года. Запасы тяжелых нефтей битуминозных пород в 3 -4 раза выше, однако технология их добычи сложна.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ Оновными нефтедобывающими странами являются 15 стран, входящих в «Клуб миллионеров» , суточная добыча нефти которых превышает 1 млн. баррелей. Данные из справочника: Баррель (bbl) – это величина, обозначающая объем (США), 1 bbl – 0, 158987 м 3, если 1 л = 10 см 3 = 10 -3 м 3 1 баррель 159 л.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ ОПЕК – объединение стран – экспортеров нефти (Саудовская Аравия, Иран, Венесуэла, ОАЭ, Кувейт, Нигерия, Ливия, Алжир, Ангола, Ирак, Катар, Эквадор)
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ В середине XX века международные нефтяные монополии устанавливали низкие цены на нефть, получали баснословные прибыли, эксплуатируя богатства арабских стран. Картель "Семь сестер" – объединение компаний "Бритиш петролеум", "Шеврон", "Эксон", "Галф", "Мобил", "Ройал датч шелл" и "Тексако", контролировал переработку сырой нефти и продажу нефтепродуктов во всем мире, в одностороннем порядке снизил закупочные цены на нефть, исходя из которой они выплачивали налоги и проценты за право разработки природных ресурсов нефтедобывающим странам.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ В 1960 г. 12 стран-экспортеров нефти для защиты своих интересов объединились в организацию ОПЕК. Организация стран — экспортеров нефти (The Organization of the Petroleum Exporting Countries; OPEC) — международная межправительственная организация (картель), созданная нефтедобывающими странами в целях стабилизации цен на нефть. Штаб-квартира расположена в Вене. Целью ОПЕК является координация деятельности и выработка общей политики в отношении добычи нефти среди странучастниц организации, поддержания стабильных цен на нефть, обеспечения стабильных поставок нефти потребителям, получения отдачи от инвестиций в нефтяную отрасль.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ Страны ОПЕК стали ограничивать объемы добычи нефти, тем самым повышать цену на нефть. Министры энергетики и нефти государств-членов ОПЕК дважды в год проводят встречи для оценки международного рынка нефти и прогноза его развития на будущее. На этих встречах принимаются решения о действиях, которые необходимо предпринять для стабилизации рынка. Решения об изменениях объема добычи нефти в соответствии с изменением спроса на рынке принимаются на конференциях ОПЕК. С 1998 г. Россия участвует в качестве наблюдателя в конференциях ОПЕК. Страны члены ОПЕК контролируют около 2/3 мировых запасов нефти. На их долю приходится 40 % от всемирной добычи или половина мирового экспорта нефти.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ В противовес ОПЕК в 1974 г. было создано международное энергетическое агентство (МЭА), куда входят развитые капиталистические страны. В настоящее время членами МЭА, являются 26 стран: Австралия, Австрия, Бельгия, Канада, Чехия, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Греция, Венгрия, Ирландия, Италия, Япония, Южная Корея, Люксембург, Нидерланды, Новая Зеландия, Норвегия, Португалия, Испания, Швеция, Швейцария, Турция, Великобритания и США.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ МЭА отстаивает интересы стран-импортеров энергоресурсов. Главная цель МЭА – это создание системы коллективной энергетической безопасности. Основным принципом системы является перераспределение между участниками организации имеющиеся запасы нефти при возникновении сильных перебоев с поставками. Каждая страна-член МЭА обязана иметь запасы нефти, соответствующие не менее 90 дням ее чистого импорта, ограничивать потребности и делиться нефтью с другими членами МЭА.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ В мировой практике устанавливается квота на добычу нефти для поддержания цен на нефть на определенном уровне в соответствии с мировым спросом. Большое значение для стабильности нефтяного рынка имеет сбалансированность спроса и предложения. Общемировой спрос на нефть возрастает, повышается и прирост добычи нефти. Цены на нефть падают – сокращаются объемы добычи нефти.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ По экспорту нефти и нефтепродуктов Россия занимает второе место в мире после Саудовской Аравии, по экспорту газа – первое место в мире. На экспорт поступает 40 – 60 % от добываемых объемов нефти. Россия экспортирует нефтепродукты до 70 млн. т/год.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ В России существует два вида цен на нефть: экспортная и внутренняя. Цена 1 т нефти зависит от цены 1 барреля нефти на мировом рынке. Экспортная цена нефти примерно 13 тыс. руб. /т, внутренняя цена нефти, поступающей на Российские НПЗ, намного ниже, примерно 4 – 7 тыс. руб. /т. Разница цен связана с тем, что за границей из 1 т нефти получают значительно больше высококачественных продуктов, чем в РФ (много мазута).
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ Основная нефтедобыча в России ведется в Западной Сибири (325 млн. т/год), в Европейской части (127 млн. т/год), на Дальнем Востоке (4, 1 млн. т/год), в Восточной Сибири (0, 4 млн. т/год). В настоящее время Западная Сибирь обеспечивает до 70 % нефти и до 90 % природного газа.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ В Республике Татарстан начало нефтедобычи приходится на 1944 -1946 годы (Бавлы). В 1974 г в РТ добыли 100 млн. т нефти; 1975 г – 104 млн. т ; 1980 г. – 82 млн. т; 1990 г. – 34 млн. т; 1995 г. – 24 млн. т; 2000 г. – 27 млн. т; 2005 г. – 30 млн. т несколько лет подряд.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ В период перестройки единая нефтяная отрасль рухнула, распалась на отдельные нефтяные компании. На сегодняшний день самые крупные нефтяные компании России – это «Лукойл» , «Роснефть» , «Тюменская нефтяная компания» , «Татнефть» , «Башнефть» . РФ имеет до 150 мелких и средних нефтяных компаний, в РТ 30 мелких нефтяных компаний с добычей нефти до 1 млн. т в год.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ Добыча 1 т нефти в РФ обходится в 5 -7 $, в странах ОПЕК – 3 $. РФ продает нефть 28 странам. Многие страны зависят от импорта нефти: Япония – 100 %; США – 58 %; Европа – 61 %; Латвия, Литва – 100 %; Венгрия, Украина – 70 -100 %; Болгария, Швейцария – 30 %.
МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ. ОСНОВНЫЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИЕ СТРАНЫ Доля РФ в общем объеме мирового экспорта природного газа составляет 38 %. Наиболее крупные газовые месторождения в России – Уренгойское, Ямбургское, Медвежье, Заполярное, Оренбургское, а также месторождения Саратовской и Ставропольской областей. Сегодня 30 % потребности Европы в природном газе обеспечивает Россия. Экспорт газа составляет 140 млрд. м 3, будет рост до 200 млрд. м 3. Стоимость добычи составляет 11, 5 $ за тыс. м 3 газа, цена продажного газа 40 -300 $ за тыс. м 3.
ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ Нефтеобразование – сложный, многостадийный, длительный химический процесс, детали механизма которого не ясны. Различные теории и гипотезы о происхождении нефти делятся на две основные группы: теория неорганического и теория органического происхождения нефти. Процесс нефтеобразования не прерывается ни на секунду, однако это очень медленный процесс, его продолжительность около 20 млн. лет.
ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ ТЕОРИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ Первый вариант: Углеводороды образуются в земной коре при взаимодействии воды с карбидами металлов. Схема процесса представлена следующим образом: 2 Fe. C + 3 H 2 O = Fe 2 O 3 + C 2 H 6 Ca. C 2 + 2 H 2 O = Ca(OH)2 + C 2 H 2 Образовавшиеся газообразные углеводороды, поднимались в верхнюю холодную часть земной коры, конденсировались и накапливались в пористых осадочных породах. Недостаток данной теории: карбиды металлов (Fe, Ca, Ti) очень рассеяны и включения очень небольшие по объему, их недостаточно для образования большого количества углеводородов.
ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ ТЕОРИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ Второй вариант: В земной коре при очень больших давлениях и температурах при взаимодействии СО + Н 2 + СН 4 образуются углеводороды. Окись углерода, водород, метан – эти газы обнаруживаются при извержении вулкана. Однако эта теория широкого распространения не получила.
ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ ТЕОРИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ Третий вариант: Космическая теория. Считается, что весь углеводородный материал попал на планету Земля в процессе ее формирования. Доказательством этой теории является наличие углеводородов в космических телах, наличие углерода в метеоритах. По космической теории получается, что запасы нефти резко ограничены, возобновляться они не будут.
ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ ТЕОРИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ Органическая теория происхождения нефти: Немецкий химик Энглер из рыбьего жира получил смесь углеводородов при температуре 420 ºС и давлении 11 МПа. В процессе образования нефти из органических жиров катализаторами являются природные глины – алюмосиликаты.
ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ ТЕОРИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ За последние десятилетия сформировалась органическая осадочно-миграционная теория происхождения нефти в толще земной коры. Исходным материалом в нефтеобразовании являются органические осадки крупных водоемов (планктон, водоросли, микроорганизмы, мелкие животные), погибая образуют слой донного ила. По мере уплотнения ила начинают протекать биохимические процессы разложения и химические реакции органических веществ под действием повышающихся температур и давления. При температурах выше 60 -120 ºС на глубине 3 -7 км в осадочных отложениях, пронизанных органическим веществом, в течение многих миллионов лет начинает «созревать» нефть.
ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ ТЕОРИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ Органическая осадочно-миграционная теория происхождения нефти: Нефть и газ первоначально рассеяны в нефтематеринской породе. Вследствие своей подвижности нефть и газ передвигаются по порам осадочных пород вверх (вертикальная миграция). Горные породы, содержащие нефть и газ, называются коллекторами. Наилучшими коллекторными свойствами обладают осадочные породы (песчаники, глины, известняки и т. д. ), характеризующиеся определенной пористостью и проницаемостью.
ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ ТЕОРИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ Органическая осадочно-миграционная теория происхождения нефти: Чем больше коэффициент пористости породы, тем больше порода насыщена нефтью. В результате вертикальной миграции, нефть и газ скапливаются в ловушках откуда дальнейшая миграция невозможна. Скопления нефти в ловушках называются нефтяными залежами.
ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ ТЕОРИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ Органическая осадочно-миграционная теория происхождения нефти: Породы-коллекторы перекрываются породами-покрышками – глинами, гипсами, карбонатными породами, не имеющими пор и предохраняющими залежь от дальнейшей миграции. Вместе с нефтью и газом в залежи присутствует вода, так как она также заполняет поры пород, нефть и газ занимают верхнее положение, вода нижнее. Большая часть нефтяных ловушек-залежей находиться на глубине 900 – 2300 м.
НЕФТЯНЫЕ И ГАЗОВЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ Если количество нефти или газа в залежи достаточно велико, то говорят о нефтяном, нефтегазовом или газовом месторождении. Месторождения можно разделить на: Газовые, если в них содержится только газ, состоящий более 90 % из метана; Газоконденсатные, из газа которых при снижении давления до атмосферного выделяется конденсат углеводородов, выкипающих до 300 -400 ºС. Газовые конденсаты являются прекрасным сырьем для получения моторных топлив, сырьем для химии и нефтехимии. В России в г. Сургуте существует завод по переработке газового конденсата. Нефтяные, содержащие главным образом нефть; Нефтегазовые, если над нефтяным пластом имеется газовая шапка.
Скачать презентацию РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Ахметов С А Технология глубокой
Лекция по химии нефти 1.ppt