в какой промышленности используется нефть
Применение нефти
Топливо
В первую очередь, сырая нефть является сырьем для производства бензина, дизельного, авиационного и ракетного топлива, мазута, а так же смазочных материалов для двигателей и механизмов. Пройдя этапы перегонки, термической обработки, очистки и некоторые другие, на выходе получается, в том числе, бензин. В зависимости от детонационный свойств автомобильного топлива, присваивается октановое число: 92,95, 98. Чем выше возможности сжатия бензина без самовоспламенения, тем выше число.
Еще одним топливным сырьем является сжиженный нефтяной газ. Однако, подходит не только для заправки автотранспорта, но и для бытовых целей. Индивидуальные баллоны используют для подачи в газовые плиты, при системной подаче, годится для отопления жилья. Этот же газ заправляют в зажигалки.
Применение смазочных материалов, изготовленных из нефтяных масел, затрагивает не только технический сегмент, но и косметологический. Из исходного сырья получают смазочно-охлаждающие жидкости, гидравлические
Пластик
Нефтяные производные применяются для изготовления различных видов пластмасс. Легкий, пластичный, устойчивый ко внешним воздействиям материал, распространился повсеместно.
Самолеты, поезда, автомобили, и другие виды транспорта невозможно представить без пластмассовых деталей.
Бытовая и промышленная техника, канцелярские товары, сантехнические материалы сделаны при использовании стирола.
Искусственные скатерти, детские игрушки, части школьных ранцев, клей и герметики, обувная подошва, изоляция для силовых кабелей — все это результат применения этилвинилацетата.
Невозможно представить быт современного человека, где бы не присутствовали полимерные материалы.
Медицина
Народная медицина давно оценила эффект при использовании керосина. Применение этого средства начинается от лечения вшей и рожистого воспаления до терапии онкологических заболеваний. Однако, врачи предупреждают, что такое лечение может быть опасно. Стоматологическая отрасль также не обошлась без материалов из нефтепродуктов. Протезы и зубные протекторы — конечные продукты этилвинилацетата, получаемого из нефтяных отходов.
Медицинская оптика, благодаря нейлону, стала выпускать легкие и прочные оправы, устойчивые к абразивным повреждениям.
Хирургические нити из того же нейлона обладают высоким коэффициентом прочности, а так же легко проходят сквозь ткани.
Косметология
Мир декоративной и удодовой косметики сделал серьезный шаг вперёд с появлением парабенов, этиленгликоля, церезина, парафина и других компонентов, использование которых позволяет дольше хранить, улучшает свойства средств по уходу. Все эти добавки — результат нефтепереработки.
Минеральные масла имеют в своём составе практически все средства по уходу за телом, детские — не исключение. Масла для массажа, гигиенические бальзамы для губ, кремы, тональные средства и множество подобных содержат нефтяные производные.
Ткани и материалы
Нейлон, используемый для производства женских колгот, так же применяется для выработки рыболовной лески и струн для музыкальных инструментов. Полотно современного зонтика — тот же материал. Многие ковры, и абсолютно все парашюты сделаны из нейлона.
Пищевая промышленность
На основе нефтепродуктов воспроизводят синтетический белок, сходный с животным. Такой продукт дешевле и проще в производстве. Изготовление жевательной резинки предполагает добавление парафиновых смол.
А нейлоновые пакетики для чая, использование которых ввела компания Lipton, по утверждениям, позволяют получить более чистый вкус напитка.
Отдельный материал, заслуживающий внимания — полипропилен. Ввиду инертности и относительной безопасности, из него изготавливают разнообразную тару для пищевых продуктов.
Разделочные доски, рабочие поверхности, выработанные из полипропилена являются знаком качества на любой кухне.
Сельскохозяйственный сектор
Современная агрономия использует удобрения с добавлением остаточных веществ нефтяной промышленности. Синтетические ткани и материалы получили применение в укрывных работах, строительстве временных теплиц. Ядохимикаты имеют широкое использование для защиты деревьев и кустарников от вредителей, борьбы с грызунами и опасными насекомыми.
Другие области применения
Технология укладки дорог полностью зависит от нефтедобычи. Гудроны, асфальты, битумы являются результатом переработки чёрного золота.
Обычные пакеты, которыми пользуются миллионы людей ежедневно на всей планете— результат переработки нефти.
Моющие средства, в которых задействованы нефтепродукты, обладают более высокими моющими свойствами, лучше справляясь с загрязнением.
Краски, в которых использованы нефтепродукты отличаются повышенной стойкостью, разнообразием цветовой палитры и относительной дешевизной. Также производятся лаки и растворители.
Все виды современных свечей, кроме церковных, изготавливаются из парафина.
Несмотря на существующее разнообразие производимых красок, некоторые художники освоили технику живописи с использованием нефти. Наиболее подходящей для таких целей считается якутская.
Кокс, который является отходом нефтепереработки, используется в производстве электродов.
Нефтепродукты по объёму применения в производстве товаров и различных средств набирают все большие обороты ежегодно. Во все сферы производства и жизнедеятельности человека вхожи вещи, продукты и материалы полностью или частично, изготовленные из производных нефти. Жизнь современного человека уже невозможно представить без пластмассы и всех тех благ, что она даёт. Но самым основным потребляемым товаром все же остаётся топливо.
Как устроен рынок нефти
Как ее добывают и зачем ей торгуют
«Мы заплатим, только заберите у нас нефть».
Такой фразой можно охарактеризовать то, что творилось на бирже 20 апреля 2020 года, когда цена майских фьючерсов на нефть марки WTI опустилась ниже нуля.
Поэтому я решил разобраться и ответить на главные вопросы о нефти:
Что такое нефть
Нефть — природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом. Состоит она в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений. Проще говоря, пахнет, горит и течет.
Нефть появилась в результате распада растений и живых организмов, обитавших на морском дне. Бытует легенда, что к появлению нефти приложили усилия динозавры, но это не так. Главные герои здесь — планктон и водоросли, которые прожили увлекательную жизнь на дне океанов, а потом превратились в вещество под названием кероген. А вот уже сам кероген под влиянием высокой температуры и миллионов лет в земле выделил известную нам черную маслянистую нефть.
Инвестиции — это не сложно
Что можно получить из барреля нефти и что это вообще за баррель
Для нас баррель — это очередная западная нелогичная мера измерения объема, которая равна 119,2 л. Но и эти цифры не связаны с нефтью: мера нефтяного барреля — 158,988 л. Баррель — это, проще говоря, бочка. Даже пиво может похвастаться своим личным баррелем объемом 117,3 л.
Но вернемся к нефти, поскольку из одного барреля в ходе перегонки, обработки и прочих воздействий можно получить 102 л бензина, 30 л дизеля, 25 л авиатоплива, 11 л нефтезаводского газа, 6,8 л мазута, 5,4 л сжиженного газа, 1 л моторного масла, 1,5 кг угля и 120 восковых свечек на торт. Это не бьется с 158,9 л нефти, но дело не в том, что нефть подчиняется своим математическим законам: в ходе перегонки сырой нефти туда добавляют около 9 л реагентов.
бензина получится из барреля нефти
Еще нефть входит в состав самых разнообразных вещей, которые нас окружают — от полиэтиленовых пакетов для овощей в супермаркетах до парфюмерии. Нефть входит даже в состав некоторых продуктов питания: самая обычная жвачка своей мягкостью и «жевательностью» обязана именно нефтяным полимерам.
Сейчас, когда есть современные танкеры и нефтепроводы, бочки для хранения и транспортировки нефти не используют, но мера измерения осталась.
В России в качестве измерения используют тонны, но и с этим есть трудности: у разных сортов нефти разная плотность — это прямо влияет на ее массу при одинаковых объемах. В итоге приходится переводить нефтяные баррели в тонны, учитывая плотность каждого отдельного сорта нефти.
Где ищут нефть
В земле нет бассейна, озера или любого другого объемного пространства, где может булькать нефть. Она находится в жидком состоянии, но только более плотная, чем может показаться на первый взгляд. Нефть впитана в породы земли, как в губку: в пески, песчаники, конгломераты, доломиты и известняки. И после выкачки нефти из конкретного участка земли почва не провалится, так что сдвигов плит, землетрясений и апокалипсиса точно не случится.
В течение миллионов лет нефть двигалась внутри земли — это происходило до тех пор, пока на пути не попадался тупик в виде твердых пластов глины. Эту область между пластами, где застряла нефть, геофизики назвали ловушкой. Эти ловушки — это и есть те самые сундуки с сокровищами, за которыми охотятся нефтяники. Для определения месторождений нефти геофизики создают вибрацию на конкретном участке земли — это вызывает колебания в горных породах, что, по сути, похоже на процедуру УЗИ у доктора.
Качалка — популярный вид насоса, но не единственный: ту же работу можно выполнять без наземных агрегатов, например с помощью электроцентробежного насоса погружного типа.
На сколько нам хватит нефти
В докладе ОПЕК 2019 года говорится, что человечество может рассчитывать на 1,5 трлн баррелей мировых запасов нефти. Более профильно это звучит как «доказанные резервы нефти» и подразумевает, что эти запасы при нынешних технологиях можно добыть с вероятностью 90%. Для сравнения: за последние 70 лет человечество потратило 1,4 трлн баррелей нефти.
Годовой отчет ОПЕК за 2019 годPDF, 5,58 МБ
Но не стоит думать, что эти 1,5 трлн — это некий потолок. Это лишь разведанные запасы нефти, а поиски новых месторождений прекращать никто не будет.
Вот как, по данным от ОПЕК, расположились страны-лидеры по доказанным резервам нефти:
Территориально большинство мировых запасов находится на Ближнем Востоке — 53%. Этому способствовали сдвиги тектонических плит, в ходе которых нефть буквально выдавило из древнего океана Тетис — образовался очень богатый на запасы нефтегазовый бассейн в Персидском заливе.
Нефть в этом бассейне находится на относительно небольшой глубине — это влияет на сокращение расходов по ее добыче. Это как раз одна из причин, почему Саудовская Аравия во время пандемии COVID-19 готова была продавать свою нефть с большим дисконтом: себестоимость нефти изначально ниже, чем у той же российской нефти.
Что такое сланцевая нефть
Тему сланцевой нефти рассмотрим отдельно. Многие слышали про нее, но не каждый ответит, в чем ее отличие от традиционной нефти. Все дело в способе добычи. Сланцевая нефть находится в порах сланцевых пластов с низкой проницаемостью — она не может свободно перемещаться внутри горных пород. Такая нефть не сможет оказаться в ловушке, как было с традиционной нефтью, фактически она уже в ней находится, но только в более труднодоступной.
Добыча такой нефти долгое время была нерентабельной, потому что классическим бурением нельзя достать необходимые баррели нефти из сланцев — сложность добычи делала ее неконкурентоспособной на сырьевом рынке. В итоге все были в курсе, что в сланцах немалое количество нетронутой нефти, но это не вызывало у нефтяников какой-либо мотивации ее качать. Но все изменилось в начале 2000-х : современные технологии позволили применить наклонное бурение скважин и использовать гидроразрыв пласта.
Через трещины начинает выходить нефть вперемешку с газом и водой. На этом этапе нефть еще не собираются выкачивать на поверхность: область в скважине, где был совершен гидроразрыв, закупоривают пробкой, чтобы сделать еще несколько дополнительных гидроразрывов по соседству. И когда все пласты в скважине готовы отдать нефть, пробки убирают с каждого отдела — нефть стремится на поверхность. Далее нефть очищают от ненужных примесей, а саму воду повторно используют для следующего гидроразрыва уже в новой скважине.
Итак, добыча нефти из сланцев сейчас наконец может быть рентабельной. И это хорошо для нефтяников: запасы сланцевой нефти в мире, по самым скромным подсчетам, находятся на отметке 400 млрд баррелей, где только на США приходится аж 58 млрд баррелей. Если в 2007 году в США добывали чуть больше 2 млн баррелей сланцевой нефти в сутки, то сейчас — 10 млн баррелей в сутки. Такой резкий рост добычи сланцевой нефти указывает на то, что США хочет выбить и себе место среди главных мировых поставщиков нефти. Этот период сланцевого бума в современной истории известен как «сланцевая революция».
Плюс сланцевой нефти в том, что это альтернативные месторождения. Одной только сланцевой нефти хватит человечеству на 50 лет.
Из минусов: себестоимость — методы сложнее, а еще спустя год объем добычи на одной скважине падает вплоть до 80%. По этой причине от одной вертикальной скважины разветвляют до 30 горизонтальных скважин. Еще один минус — огромный вред почве из-за разрыва пластов. Химические реагенты, использующиеся для гидроразрыва, могут просочиться в подземные воды — это негативно скажется на плодородии почвы.
Кто и что влияет на цену нефти
Сейчас за ценой на нефть стоит биржа с качелями спроса и предложения, но если взглянуть в недалекое прошлое, то до 1986 года контроль над ценообразованием нефти принадлежал всего двум картелям.
«Международный нефтяной картель», известный как «Семь сестер», имел влияние с 40-х по 70-е и был образован крупнейшими на тот период нефтекомпаниями: British Petroleum, Exxon, Gulf Oil, Mobil, Royal Dutch Shell, Chevron и Texaco. Под их контролем было более 80% мировых запасов нефти, поэтому вопрос о том, кто регулирует цены на нефть, тут не стоял.
Само ценообразование следовало простой логике и основывалось на двух вариантах: транспортировка нефти из Мексиканского залива и транспортировка из Персидского залива. При таком раскладе покупателю все равно, где физически происходила добыча нефти, ведь отправка шла с одного из двух заливов. У этой стратегии был важный нюанс: чем меньше расстояние от места добычи нефти до порта отправки, тем меньше расходов у продавца на транспортировку. А так как цена на нефть была фиксированная и не зависела от места добычи, каждый сэкономленный доллар с транспортировки переходил уже в прибыль продавца.
ОПЕК. С 70-х ситуация начала меняться в сторону господствования ОПЕК — организации из 13 стран-нефтедобытчиков: Алжира, Анголы, Венесуэлы, Габона, Ирана, Ирака, Конго, Кувейта, Ливии, ОАЭ, Нигерии, Саудовской Аравии и Экваториальной Гвинеи.
Образование ОПЕК вызвано тем, что развивающиеся страны, ВВП которых напрямую зависел от экспорта нефти, сами хотели распоряжаться своими территориальными запасами через национальные нефтедобывающие компании. ОПЕК контролировала около 50% мировых запасов нефти — меньше, чем в лучшие времена у «Сестер». Организация устанавливала квоты по добыче нефти среди участниц, контролировала приток добытой нефти на рынки во избежание резкого повышения или падения цен в период волатильности. Два раза в год ОПЕК проводит конференции, где анализирует рынок нефти и предпринимает соответствующие меры для поддержания баланса цен.
С 1986 года добавился еще один регулятор цены на нефть в виде рынка «бумажной нефти», где происходит торговля фьючерсами — ценными бумагами, по которым покупатель и продавец договариваются о сделке в определенном будущем.
Фундаментом ценообразования остается физическая нефть, но это не мешает торговать «бумажной нефтью» на объемы, в два раза превышающие оборот реальной нефти. Нефть превратилась в актив, с которого люди хотят получать прибыль: 95% операций с нефтью на бирже приходятся на расчетные фьючерсы — в них физически не предусмотрена поставка нефти покупателю, все расчеты только на бумаге. Расчетные фьючерсы на волатильную нефть стали отличным инструментом для спекулянтов, которые готовы скакать по краткосрочным трендам, выжидая момент для закрытия позиции.
Фьючерсы на нефть можно приобрести на более чем 80 биржах, но основная доля сделок приходится на три крупные: Нью-Йоркскую товарную биржу, Лондонскую межконтинентальную биржу, Сингапурскую товарную биржу. Биржи находятся в разных часовых поясах, поэтому нефтью торгуют 24 часа в сутки.
А для покупки реальной нефти заинтересованный покупатель не идет на биржу: нужен прямой контакт с нефтедобытчиком или нефтетрейдером. Биржа в этом случае выступает в качестве индикатора для определения нынешней цены нефти.
Какие сорта нефти популярны
В целом нефть представляют как черную маслянистую субстанцию, но на самом деле ее внешний вид может кардинально меняться: она может быть зеленой, желтой и даже прозрачной. То же и про запах: от легкого до невыносимо тяжелого.
Для производства качественного бензина, дизеля и керосина нефтеперерабатывающие заводы используют легкую и сладкую нефть с низкой плотностью и минимальной сернистостью. Сейчас качественное топливо можно получить и из тяжелой нефти, но расходы на производство будут выше. Выделяют три эталонных бренда, пригодных для производства качественного топлива:
WTI — West Texas Intermediate — добывается в США, в штате Техас. Плотность 40° API и сернистость от 0,4 до 0,5%. Особенность WTI в том, что по нефтепроводам она поступает в американский город Кушинг — основной нефтехаб. И вот 20 апреля 2020 года на фоне распространения COVID-19 и резко упавшего мирового спроса на нефть нефтехранилища в Кушинге начали заполняться под завязку — это привело к тому, что сами продавцы готовы были доплачивать покупателям, лишь бы те забрали у них нефть и избавили от сумасшедших расходов на хранение.
Суммарный объем добычи Brent Blend и WTI равняется лишь 1% от мировой добычи, но именно этот 1% и регулирует мировую цену для остальных 99% нефти.
Третий эталон — Dubai Crude. Дубайская нефть начала свой торговый путь с начала 1980-х годов как единственный сорт нефти, поставляемый в область Персидского залива и Азиатского региона.
Из-за сокращения добычи нефти в Дубае в эталонную корзину добавили еще несколько сортов нефти: Upper Zakkum и Oman. А с начала 2016 года корзина пополнилась еще двумя сортами: Al Shaheen и Murban. В итоге это позволило увеличить ежедневную добычу пяти сортов нефти до 3,6 млн баррелей, что в 4 раза больше добычи марки Brent.
Так как корзина эталонной нефти состоит уже не из одной, а из пяти сортов нефти, то появился термин Platts Dubai, означающий, что при покупке нефти сорта Dubai Crude в качестве альтернативы покупателю могут поставить 4 других сорта.
Российская нефть Urals — «Юралс» — смесь из высокосернистой нефти c Урала и низкосернистой нефти Siberian Light. По ценам торгуется с дисконтом по отношению к марке Brent из-за большего количества серы и тяжелых фракций — при переработке из нее получается меньше бензина, дизеля и керосина, чем из более сладких сортов.
Нефть Urals поставляется в Европу и Азию и конкурирует с нефтью из Саудовской Аравии — это особенно заметно весной 2020 года на фоне пандемии COVID-19 и мирового сокращения нефти. Были случаи, когда цена на Urals была выше марки Brent, — это крайне невыгодная ситуация для НПЗ, где из более дорогой нефти получают меньшее количество полезных продуктов.
Как менялись добыча и спрос на нефть и чего ожидать в будущем
Запрет на поставку нефти негативно отразился на стоимости топлива, промышленности и фондовом рынке, но, что более важно, это дало толчок к пониманию, что зависимость от нефти слишком высока и миру нужны альтернативные виды энергии.
Сейчас углеводородное сырье — нефть, уголь и газ — составляет 80% мировых энергоресурсов, и его добыча остается более выгодной в сравнении с альтернативными видами энергии, например с ветряными турбинами.
Автомобили с двигателем внутреннего сгорания занимают лидирующие позиции по мировому потреблению нефти в размере 45% — и останутся на лидирующих позициях в ближайшие годы, несмотря на развитие электромобилей.
Страны-лидеры по потреблению нефти на данный момент — США, Китай и Индия. И если США со временем будут искать способы уменьшить потребление нефти, то развивающиеся страны будут только наращивать свой нефтяной голод в связи с промышленным бумом последних лет.
Сферы и области применение нефти. Где применяется нефть?
Добыча и переработка нефти вот уже на протяжении двух веков занимает значимое место в мировой экономике. Это важная тема, которой интересуются многие. Но не все знают о том, какие сферы и области применения нефти существуют. Об этом мы расскажем в данной статье.
Нефть – черное золото
Нефть, как и многие другие вещества, стала известна человеку много столетий назад. Но именно нефть прозвали «черным золотом» за её неоценимые свойства и способность к переработке. В следствии нефтепереработки получают множество полезных продуктов и материалов, которые нашли свое применение в различных областях. Что же собой представляет это вещество?
Нефть – это горючая жидкость маслянистой структуры. В природе можно встретить нефть различных цветов. Да, в большинстве случаев это темно-коричневая или черная жидкость, но встречается и желтая, зеленая или вообще белая (так называемая «белая нефть»). Состоит данное вещество из жидких углеводородов, азотных элементов, органических кислот и множества других химических соединений.
Сферы и области применения нефти
Практически каждое изделие или продукт, которым мы пользуемся, имеет в своем составе продукты переработки нефти. И, чтобы это доказать, опишем самые популярные сферы и области применения нефти.
Применение нефти в медицине и косметологии
Медицина также не может обойтись без нефти. Множество медицинских препаратов изготавливаются из углеводородов – производных нефтепродуктов. К таким препаратам относят аспирин, фенилсалицилат, вазелин, стрептоцид, антибиотики, различные антисептики и противоаллергические вещества.
В косметологических средствах (лаках для ногтей, карандашах для век и губ, губной помаде) содержится пропиленгликоль, минеральные вещества, парабены. Эти вещества являются продуктами переработки нефти. Например, губные помады содержат церезин, жидкие и твердые парафины, которые также являются продуктами нефтепереработки. Их вносят для увлажнения кожи и увеличения срока годности, придания вязкости и нужной консистенции косметическим товарам.
Нефть – востребованный во всем мире ресурс. Как видно, его применяют в самых разных сферах, начиная с топливной промышленности и заканчивая пищевой. Жизнь без нефти уже невозможно представить, и наверняка с развитием науки и технологий сферы и области применения нефти будут расширяться.
Нефтепродукты — это что такое и где их используют?
Разведка нефти
Целью нефтеразведки является выявление, оценка по экономическим и геологическим параметрам, а также подготовка к разработке мест нефтедобычи. В нефтеразведку входят буровые работы, геологические и геохимические работы на местах залежей нефти. Выделяют три этапа:
Основной целью разведывательного этапа является подготовка к разработке, выделение контуров залежей и прогнозирование возможных запасов.
Добыча нефти
Сегодня вся добываемая нефть извлекается через буровые скважины. Чтобы нефть поднималась на поверхность земли с сопутствующими ей водой и газом, требуется установка герметичной системы подъемных труб, арматуры и механизмов.
Следует учитывать, что данные системы должны быть рассчитаны на работу под давлением, характерным для подземных пластов пород.
Весь процесс добычи нефти условно подразделяют на три стадии:
Добывание нефти из скважины выполняется за счет естественного ее фонтанирования под воздействием пластового давления. Искусственным путем ресурс поднимается механизированным способом.
Вначале разработки обычно используют метод фонтанной добычи, когда же подача фонтана ослабеет, скважину оснащают механизированными способами подъема нефти.
Среди механизированных способов выделяют:
Этап первый – подготовка к первичной перегонке
Продукция нефтяных скважин, добываемая при бурении, содержит массу примесей, к которым относятся вода, соли, глина, частицы грунта песок и ПНГ (попутный нефтяной газ). Чем дольше эксплуатируется месторождение, тем больше обводняется нефтяной пласт, что увеличивает содержание в добываемом сырье воды и прочих примесей. Все это затрудняет транспортировку этих жидкостей по нефтепроводам и приводит к образованию в теплообменниках и прочих емкостях нефтяных отложений, что, в свою очередь, затрудняет нефтепереработку.
Промышленная нефть отличается от промысловой. Промысловая продукция содержит много нежелательных примесей, и чтобы избежать вышеуказанных сложностей, сырье подвергают процессу комплексной переработки нефти и газа (очистке), на первом этапе – механической, а после этого – тонкой. Кроме того, на этапе подготовки промысловая продукция разделяется в сепараторах на нефть и газ.
Большое количество воды и механических примесей удаляется путем отстаивания на холоде в герметичных резервуарах. Чтобы повысить эффективность дальнейшей переработки, сырую нефть после этого с помощью дополнительной обработки обезвоживают и обессоливают на специальных электрообессоливающих установок.
Как осуществляется вторичная переработка нефти?
Во многих случаях из нефти и воды образуются трудно растворимые эмульсии, которые бывают двух видов:
Чтобы разрушить такие эмульсии, применяют следующие методы:
| № | Полезная информация |
| 1 | механический |
| 2 | электрический |
| 3 | химически |
К механическим способам относятся отстаивание и центрифугирование.
Поскольку нефть и вода обладают разными показателями плотности, отстаивание под давлением от 8-ми до 15-ти атмосфер с нагревом до 120-ти – 160-ти градусов легко разделяет нефть и воду в течение 2-3 часов. Испарение воды при этом не допускается.
Эмульсии также разделяют с помощью центробежных сил в специальных центрифугах, которые вращаются со скоростью 3500-50000 об/мин.
Электрический метод предусматривает использование электродегидратора, в котором электрическое воздействие объединяет водяные частицы, вследствие чего они быстрее отделяются от нефти.
Суть химического способа заключается в разрушении эмульсии посредством применения поверхностно-активных веществ, называемых деэмульгаторами. Деэмульгаторы растворяют адсорбционную пленку путем образования эмульсии противоположного типа. Такие методики, как правило, применяются в комплексе с электрическими способами.
Очень важным аспектом этих процессов является качественная утилизация образующихся отходов, которые способны нанести колоссальный вред экологическому состоянию окружающей среды, а, следовательно, и человеку.
Переработка нефти
Нефтепродукты получают на той или иной стадии переработки исходного нефтяного сырья. Сбыт нефти и продуктов её переработки сегодня является одним из наиболее капиталоемких сегментов мирового хозяйства.
Переработка проводится с целью очистки, повышения октанового числа в том случае, если получают бензин, разделения фракций и дальнейшего их преобразования.
На первых стадиях от сырья отделяют растворенные алканы путем их отгонки. После этого сырье снова нагревается, и переходят в газообразное состояние соединения с низкой температурой кипения.
При повышении температуры, соответственно, отгоняются соединения с более высокой температурой кипения и перехода в газообразное состояние. Таким образом, собирают три разные фракции, которые в дальнейшем разделяются и перерабатываются в зависимости от того, какие продукты нефтепереработки необходимо получить.
Продукты
При переработке нефти получают продукты, являющиеся исходными компонентами для промышленности, бытовых принадлежностей человека.
Нефтяные масла
Результат перегонки и очищения мазута. Применяются как смазка автотехники и механизмов на промышленных производствах большинства областей. Бывают специальные масла (для электроизоляции в трансформаторных будках, выключателей на масляной основе) и смазочные, которые по назначению делят на 6 видов:
Служат основой многих косметических товаров, пластичных, технологичных смазок, гидравлических, охлаждающих жидкостей.
Асфальт
Образуется из тяжелых фракций нефти, технически это полутвердый или твердый битум. Состоит из большого количества масел высоких температур плавления, твердого парафина, серы (менее 1%).
По способу производства бывают:
Из-за ограниченного количества месторождений природного асфальта началось изготовление искусственного, нефтяного асфальта. Применяется как основа замазок, клеев, или как кровельный, изоляционный материал. В качестве дорожного покрытия асфальт начали использовать в 1930-е гг. в США, благодаря быстрому развитию автомобилизма и непрактичности, шумности булыжных мостовых.
Пластмасса
Материал, созданный на основе полимеров. Ежегодно производится 200 млн тонн пластмассы. Производство заключается в полимеризации, поликонденсации или полиприсоединении низкомолекулярных веществ, выделяемых из нефти.
Многие не имеют понятия, что большинство повседневных предметов изготовлены на основе продуктов переработки нефти. Пластмасса второй по популярности материал, используемый в быту (контейнеры, посуда, мебель, кухонные принадлежности).
Полиэтилен
Удобный материал для промышленных целей и повседневной жизни. Наряду с пластмассой, пользуется спросом у обывателей. Ежегодно выпускается большое количество полиэтиленовых упаковок и пластиковых бутылок.
Дизель
Прозрачная жидкость светлого желтого или коричневого цветов. Используется как топливо в дизельных двигателях (ж/д, надводный, грузовой транспорт, сельхозтехника) или для котельных. В зависимости от цетанового числа, области применения бывает:
Иногда применяется как пропитка кожевенных изделий, компонент смазочно-охлаждающих или закалочных жидкостей при обработке металлов.
Бензин
Горючее топливо для двигателей внутреннего сгорания. По предназначению делится на бензин для автомобилей и самолетов. Несмотря на различные сферы использования, виды имеют общие качества. Испаряемость, благодаря которой возникает однородная смесь топлива и воздуха, сохраняющая оптимальную структуру при любых температурах; групповой углеводородный состав, способствующий надежному функционированию двигателя при разных режимах.
До конца 19 века бензин применялся только как антисептик, топливо для примусов. Пока не разработали двигатель внутреннего сгорания, большую его часть сжигали или выбрасывали.
Мазут
Тяжелый остаток от переработки, после отделения всех фракций, представляет собой густую жидкость. Главные его потребители — морской, речной флот, жилищно-коммунальное хозяйство, промышленные производства.
Используется как топливо для заводских печей или различных котельных установок, основа для создания судового мазута (тяжелого топлива) и моторных, смазочных масел, битума, кокса.
Керосин
Прозрачная жидкость, иногда желтоватого цвета, с характерным запахом и легкой маслянистой консистенцией. Применяется в качестве горючего для бытовых приборов (лампы накаливания, керосиновые горелки), реактивного топлива, растворителя красок, а неароматизированным керосином обезжиривают поверхности.
Керосином промывают детали для очистки от ржавчины, пропитывают изделия из кожи, используют при обжигании изделий из стекла, фарфора, как компонент лаков, пленок. До появления дизельных двигателей, керосин повсеместно применялся как топливо для сельскохозяйственной техники. Благодаря впитываемости, низким температурам горения, керосин употребляется артистами при проведении представлений с огнем.
Смазочные материалы
Используются для улучшения трения деталей механизмов (двигателей, подшипников) и при обработке металлов под давлением (заточка, шлифовка). Получают смазку путем добавления к маслу загустителей.
Развитие технического оборудования стремительно прогрессирует, вместе с этим растет количество смазочных материалов. Если подобрать неподходящий вид, то возникнут поломки механизма.
Парафин
Бесцветный, жирный, твердый продукт нефтепереработки. Растворяется в минеральных маслах, растворителях органического происхождения, а в спирте, воде нет. Смесь углеводородов устойчива к действию кислот, щелочных металлов, галогенов, окислителей. Широко применяется при изготовлении свечей, как смазка деревянных деталей (выдвижных ящиков), при парафинотерапии, производстве косметического вазелина. В соединении с бензином образует покрытие, защищающее от коррозии. Помимо этого, он зарегистрирован как пищевая добавка (Е905).
Парафин можно использовать дома для отбеливания, очищения и омоложения кожи, ее защиты от сухости и потрескивания. Для процедур такого рода нужно приобрести в аптеке очищенный косметический парафин.
Сжиженный нефтяной газ
Углеводороды, извлеченные из газа, сопутствующего нефти, которые при увеличении давления принимают жидкую форму, для удобного хранения или транспортировки. Основные компоненты: пропан, бутан, изобутан. Используется в быту (газовые плиты, отопление, обычные зажигалки) или как топливо для автомобилей.
Деготь
Густой, маслянистый жидкий продукт, результат сухой перегонки лиственной или сосновой древесины, каменных углей, торфа, нефти. Обладает лечебными свойствами: оказывает противовоспалительное, антисептическое действие, защищает от бактерий, паразитов, помогает уменьшить зуд. Используется как компонент косметических средств по уходу за кожей, волосами, ногтями.
Из дегтя получают специальные вещества для строительной сферы: пек (вещество, применяемое для изготовления стройматериалов, укладке дорожного полотна) и эмульсии (основа для грунтоасфальта и глинозема).
Добыча, переработка нефти наносит непоправимый вред окружающей среде, который возрастает с каждым этапом процесса. От расчистки местности для установки оборудования до движения грунтов (вследствие образования пустот после выкачки добычного материала). Загрязнение вод планеты, 1 л нефти лишает воду 40 000 л кислорода, а ежегодно в воды мира попадает 10 млн тонн. Если не принимать меры по обеспечению безопасности, то этот вид промышленности приведет к фатальным последствиям для человека и природы.
Перерабатывающие производства
Продукция, получаемая из нефти, сильно зависит от профиля производства, которое перерабатывает сырье. Топливные производства специализируются на получении бензина, дизельного топлива, керосина, но также могут отпускать в продажу побочные продукты производства.
Топливно-масляные, соответственно, дополнительно выделяют фракции, из которых можно получить смазочные и соляровые масла. Топливно-нефтехимические производства поставляют не только горючее, но и вещества, являющиеся исходными для химических производств – этилен, стирол.
Соответственно, топливно-масляно-нефтехимические являются универсальными и выпускают наибольший ассортимент продукции, получаемой при переработке природного сырья.
Процесс переработки нефти
Несмотря на это, наибольшим спросом пользуются именно топливные предприятия по переработке. Нефтеперерабатывающих предприятий топливного профиля наблюдается больше других, так как моторное горючее пользуется широким спросом у населения и промышленности.
Основные нефтяные фракции
Основными фракциями, выделяемыми при первичной и вторичной перегонке, очистке и обессоливании нефти, являются:
Некоторые сорта нефти позволяют получить парафин и гудрон, остающийся после отгонки и применяемый при строительстве дорог.
Фракционный состав
Многие процессы на НПЗ требуют подогрева нефти или нефтепродуктов. Для этого используются трубчатые печи. Нагрев сырья до требуемой температуры происходит в змеевиках из труб диаметром 100–200 мм.
Нефть состоит из большого количества разных углеводородов. Их молекулы различаются массой, которая, в свою очередь, определяется количеством составляющих их атомов углерода и водорода. Чтобы получить тот или иной нефтепродукт, нужны вещества с совершенно определенными характеристиками, поэтому переработка нефти на НПЗ начинается с ее разделения на фракции.
Согласно исследованию нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, проведенному Американским нефтяным институтом, номенклатура нефтепродуктов, выпускаемых на современных НПЗ и имеющих индивидуальные спецификации, насчитывает более 2000 пунктов.
В одной фракции нефти могут содержаться молекулы разных углеводородов, но свойства большей части из них близки, а молекулярная масса варьируется в определенных пределах. Разделение фракций происходит путем перегонки нефти (дистилляции), основанной на том, что у разных углеводородов температура кипения различается: у более легких она ниже, у более тяжелых — выше.
Основные фракции нефти определяют по интервалам температур, при которой кипят входящие в них углеводороды: бензиновая фракция — 28—150°C, керосиновая фракция — 150—250°C, дизельная фракция, или газойль, — 250—360°C, мазут — выше 360°C. Например, при температуре 120°C большая часть бензина уже испарилась, но керосин и дизельное топливо находятся в жидком состоянии. Когда температура поднимается до 150°C, начинает кипеть и испаряться керосин, после 250°C — дизель.
Существует ряд специфических названий фракций, используемых в нефтепереработке. Так, например, головной пар — это наиболее легкие фракции нефти, полученные при первичной переработке. Их разделяют на газообразную составляющую и широкую бензиновую фракцию. Боковые погоны — это керосиновая фракция, легкий и тяжелый газойль.
Продукты переработки в быту
Наиболее известный продукт нефтепереработки, как известно, бензин. Зачастую на базе нефтедобывающих компаний строятся перерабатывающие предприятия именно топливного профиля, которые, впрочем, выпускают также соляровые масла, газойль и керосин. Но не один только бензин, как продукт, получаемый из нефти, проник в ежедневную жизнь потребителей.
Полимеры
Производства универсального профиля, специализирующиеся не только на изготовлении топлив, выпускают полимеры этилена, стирола и пластик. Выделяя данные углеводороды при переработке сырья, а затем, полимеризуя их, человечество получило:
Способы использования нефти
Если разобраться с тем, как человек использует нефть, то приходим к выводу, что практически все товары, потребляемые сегодня, так или иначе связаны с нефтью, и большинство из них содержи в своем составе чистое сырье или его производные. На самом деле, сфера применения нефтепродуктов очень широкая, и в каждой отрасли задействован данный продукт. Рассмотрим вкратце, где используют нефть.
Производство топлива. Основным продуктом, производимым из нефти, является топливо. Для его изготовления нефтесырье подвергается множественным обработкам, и, в зависимости от конечного продукта, технологии и методики воздействия на сырье будут отличаться. Сегодня в промышленности и в быту мы пользуемся бензином, керосином, дизтопливом, мазутом, и другими горючими составами, и все они – результат переработки нефти. После производства топлива остаются различные отходы. Они не подлежат утилизации или захоронению, а используются для изготовления других нефтепродуктов.
Пластмасса. На втором месте среди товаров, изготавливаемых из нефти, стоит пластик. Ежегодные объемы этой продукции колоссальны, и составляют более 180 млн. тонн. Из него создаются бытовые товары для дома – посуда, контейнеры, полиэтиленовые пакеты, игрушки, оргтехника. Для промышленных целей из пластика изготавливают элементы для транспорта, техники. Внедрение инновационных технологий позволяет многократно перерабатывать нефтепродукты и создавать из них и их производных множество товаров. К примеру, все люди носят обувь, а ее подошва создается именно из нефтепродуктов. Удобство пластика, его податливость к деформациям и изменению формы, а также доступная стоимость, делают материал востребованным во всем мире.
Ткань. Разбираясь, как используют нефть для изготовления тканей, не сложно понять, что создавая продукция является синтетической, и имеет значительное отличие от натуральных, хлопчатых тканей. Но это не помешало завоевать доверие потребителей и найти множество областей применения. Многим сегодня знакомы такие ткани, как полиэстер, акрил, нейлон. Из них шьют одежду, белье, обувь, предметы декора и другое. Изделия из этих материалов быстро сохнут, не мнутся, прекрасно сохраняют тепло, а при добавлении других нитей в состав ткани, отличаются прекрасной тактильной способностью.
Парафин. Отвечая на вопрос, для чего используют нефть, нельзя упустить производство парафиновой продукции. Она служит отличным смазочным материалом, а также используется как основное сырье для свечей и карандашей. Кроме нефти, для создания парафина применяются и другие нефтепродукты, которые отделяются в процессе переработки.
Синтетический каучук. Основным продуктом в данной категории товаров является автомобильная резина. Она изготавливается на специализированных производствах, и имеет довольно выгодную стоимость.
Лекарства. Немаловажная роль нефтепродуктам отводится в медицинской отрасли, а именно, при производстве лекарств. Во время технологических процессов переработки нефтепродуктов, из сырья выделяют углеводороды и другие составляющие, которые сегодня входят в состав аспирина, антисептиков, антибиотиков, медицинского вазелина, а также антигистаминных препаратов.
Косметология. Ассортимент косметических средств на рынке бьюти-индустрии очень большой, но мало кто знает, что в их состав, в большинстве случаев, входят нефтепродукты. Поэтому, если у вас спросят, какое свойство нефти использует человек, можно смело привести пример с косметикой. Лак для ногтей, косметические карандаши, духи, губная помада – все эти товары изготавливаются с содержанием нефтепродуктов или их производных. Кроме того, данный компонент способствует увеличению срока годности косметики, придает ей увлажняющее и противовоспалительное свойство.
Продукты питания. Самым популярным продуктом, содержащим производные нефти, является жевательная резинка. Именно благодаря содержанию нефтесырья жвачка тянется и приобретает эластичность. Также этот компонент включен в состав пищевых красителей, искусственного ванилина, искусственной зернистой икры. Особая технология обработки нефтепродуктов позволяет выделить белок путем микробиологического синтеза, который в дальнейшем служит как заменитель животного белка, и включается в состав спортивного питания.
Другие товары с содержанием нефтепродуктов Вышеуказанный перечень товаров с содержанием нефтепродуктов или их производных в составе можно очень долго продолжать, ведь нефть используется и в других отраслях. Люди научились использовать сырье в чистом виде и после переработки, задействовав различные компоненты нефти с пользой. Среди товаров, где человек использует нефть, можно выделить еще лакокрасочные составы и моющие средства. Строительные и дорожные покрытия, популярные сегодня, также в своем составе имеют производные нефти, благодаря чему увеличивается их эксплуатационная характеристика. Чтобы закрепить бархатные пески при строительстве линии электропередач, а также трубопроводов, специалисты используют сырую нефть. Металлургическая отрасль использует кокс и сварочные электроды, которые также производятся с использованием нефтепродуктов.
Солнечные батареи
Панели солнечных батарей, преобразующие солнечный свет в электроэнергию, называют главными конкурентами невозобновляемых источников энергии. Тем не менее, для изготовления таких панелей также используются невозобновляемое сырье – фотоэлемент, преобразующий энергию, должен быть нанесен на панель, изготовленную из нефтяной смолы.