Minyak terdiri daripada apa? Sebatian nitrogen dalam minyak

Semua orang tahu apa itu minyak dan gas. Dan pada masa yang sama, pakar pun tidak boleh bersetuju sesama mereka tentang bagaimana deposit minyak terbentuk. Keadaan ini tidak akan kelihatan begitu pelik jika anda mula berkenalan dengan "biografi" mineral ini.

DALAM pelbagai yang terbaik arang batu - antrasit, sebagai contoh, karbon menyumbang 94%. Selebihnya pergi ke hidrogen, oksigen dan beberapa unsur lain.

Sudah tentu, hampir tidak ada arang batu tulen dalam alam semula jadi: lapisannya sentiasa tersumbat dengan batu sisa, pelbagai kemasukan dan kemasukan... Tetapi dalam dalam kes ini Kami tidak bercakap tentang jahitan atau deposit, tetapi hanya tentang arang batu.

Minyak mengandungi jumlah karbon yang hampir sama dengan arang batu - kira-kira 86%, tetapi lebih banyak hidrogen - 13% berbanding 5-6% dalam arang batu. Tetapi terdapat sangat sedikit oksigen dalam minyak - hanya 0.5%. Selain itu, ia juga mengandungi nitrogen, sulfur dan mineral lain.

Kesamaan sedemikian dalam komposisi unsur, tentu saja, tidak dapat disedari oleh saintis. Dan oleh itu minyak, bersama-sama dengan gas, tergolong dalam kelas batuan yang sama seperti arang batu (antrasit, batu dan coklat), gambut dan syal, iaitu, ke dalam kelas caustobiolite.

Perkataan rumit ini terdiri daripada tiga perkataan Yunani: kaustikos - pembakaran, bios - kehidupan dan lithos - batu. Kini anda boleh menterjemahkannya sendiri.

Nama ini mungkin kelihatan tidak tepat sepenuhnya. Macam mana ni ke kelas batu, biarlah asal organik, walaupun mudah terbakar, bolehkah kita memasukkan minyak cecair, dan lebih-lebih lagi gas asli?...

Teguran itu agak munasabah. Walau bagaimanapun, anda mungkin akan lebih terkejut apabila anda mengetahui bahawa pakar mengklasifikasikan minyak sebagai mineral (walaupun perkataan Latin minera bermaksud "bijih". Bersama-sama dengan gas, ia dikelaskan sebagai mineral mudah terbakar. Ini adalah bagaimana ia berlaku secara sejarah, dan bukan untuk anda dan saya untuk menukar klasifikasi ini. Hanya perlu diingat bahawa mineral bukan sahaja sukar.

Secara kimia minyak ialah campuran kompleks hidrokarbon, dibahagikan kepada dua kumpulan - minyak berat dan ringan. Minyak ringan mengandungi kira-kira dua peratus kurang karbon daripada minyak berat, tetapi juga lebih banyak hidrogen dan oksigen.

Bahagian utama Minyak terdiri daripada tiga kumpulan hidrokarbon - alkana, naphthenes dan arene.

Alkana(dalam kesusasteraan anda juga mungkin menjumpai nama hidrokarbon tepu, hidrokarbon tepu, parafin) adalah yang paling stabil secara kimia. Formula amnya ialah СnH(2n+2). Jika bilangan atom karbon dalam molekul tidak lebih daripada empat, maka apabila tekanan atmosfera alkana akan menjadi gas. Pada 5-16 atom karbon ini adalah cecair, dan di atasnya ia adalah pepejal, parafin. KEPADA naphthenes termasuk hidrokarbon alisiklik daripada komposisi CnH2n, CnH(2n-2) dan CnH(2n-4). Minyak mengandungi terutamanya siklopentana C5H10, sikloheksana C6H10 dan homolognya. Dan akhirnya, arena(hidrokarbon aromatik). Mereka jauh lebih miskin dalam hidrogen, nisbah karbon/hidrogen dalam arena adalah yang tertinggi, jauh lebih tinggi daripada minyak secara umum. Kandungan hidrogen dalam minyak berbeza-beza, tetapi secara purata boleh diambil pada tahap 10-12%, manakala kandungan hidrogen dalam benzena ialah 7.7%. Dan apa yang boleh kita katakan tentang sebatian polisiklik kompleks, dalam cincin aromatik yang terdapat banyak ikatan karbon-karbon tak tepu! Ia membentuk asas resin, asfaltena dan prekursor kok yang lain, dan kerana sangat tidak stabil, ia menyukarkan kehidupan penapis minyak.

Lihatlah bagaimana molekul pentana C5H10, sikloheksana C6H12 dan benzena C6H6 distrukturkan - wakil tipikal bagi setiap kelas ini:

Sebagai tambahan kepada bahagian karbon, minyak mengandungi komponen asfalt-resin, porfirin, sulfur dan bahagian abu.

Bahagian asfalt-resin ialah bahan gelap dan padat yang sebahagiannya larut dalam petrol. Bahagian larut dipanggil asphaltene, dan bahagian yang tidak larut, sudah tentu, dipanggil resin.

Porfirin ialah sebatian organik khas yang mengandungi nitrogen. Ramai saintis percaya bahawa mereka pernah terbentuk daripada klorofil tumbuhan dan hemoglobin haiwan.

Terdapat banyak sulfur dalam minyak - sehingga 5%, dan ia menyebabkan banyak masalah bagi pekerja minyak, menyebabkan kakisan logam.

Dan akhirnya, bahagian abu. Inilah yang tinggal selepas minyak dibakar. Abu biasanya mengandungi sebatian besi, nikel, vanadium dan beberapa bahan lain. Kami akan bercakap tentang penggunaannya kemudian.

Untuk apa yang telah dikatakan, mungkin, kita boleh menambah bahawa jiran geologi minyak - gas asli - juga merupakan bahan komposisi kompleks. Kebanyakannya - sehingga 95% mengikut volum - dalam campuran ini metana. Etana, propana, butana dan alkana lain juga terdapat - dari C5 dan ke atas. Analisis yang lebih teliti mendedahkan sejumlah kecil helium dalam gas asli.

Penggunaan gas asli bermula lama dahulu, tetapi pada mulanya ia dijalankan hanya di tempat-tempat di mana ia secara semula jadi muncul ke permukaan. Di Dagestan, Azerbaijan, Iran dan kawasan timur lain, kebakaran ritual telah menyala sejak dahulu lagi. api abadi", kuil-kuil berhampiran berkembang dengan mengorbankan jemaah haji.

Kemudian, kes penggunaan gas asli yang diperoleh daripada telaga gerudi atau telaga dan lubang yang dibina untuk pelbagai tujuan telah dicatatkan. Kembali pada milenium pertama Masihi pada wilayah China Di Sichuan, semasa menggerudi telaga untuk garam, medan gas Ziliutsin ditemui. Orang praktikal dari Sichuan tidak lama kemudian belajar menggunakan gas ini untuk menyejat garam daripada air garam. Berikut ialah contoh aplikasi tenaga biasa.

Selama berabad-abad, orang telah menggunakan karunia alam semula jadi, tetapi kes-kes ini tidak boleh dipanggil pembangunan perindustrian. Hanya pada pertengahan abad ke-19 gas asli menjadi bahan api teknologi, dan salah satu contoh pertama ialah pengeluaran kaca, yang dianjurkan berdasarkan deposit Dagestan Ogni. Dengan cara ini, pada masa ini lebih daripada 60% pengeluaran kaca adalah berdasarkan penggunaan gas asli sebagai bahan api teknologi.

Secara umumnya, kelebihan bahan api gas telah menjadi jelas sejak lama dahulu, mungkin sejak kemunculan proses perindustrian terma (tanpa akses udara) pemusnahan bahan api pepejal. Perkembangan metalurgi membawa kepada penggantian kilang tar primitif dengan ketuhar kok. Gas kok cepat ditemui kegunaan domestik - tanduk gas muncul untuk menyalakan jalan dan premis. Pada tahun 1798, lampu gas telah dipasang di England untuk bangunan utama kilang James Watt, dan pada tahun 1804 masyarakat pencahayaan gas pertama telah dibentuk. Pada tahun 1818, lampu gas menerangi Paris. Dan tidak lama kemudian coking mula digunakan untuk menghasilkan tidak begitu banyak kok metalurgi, tetapi pencahayaan pertama dan kemudian gas isi rumah. Pengegasan kehidupan seharian telah menjadi sinonim dengan kemajuan, proses pengegasan bahan api telah dipertingkatkan, dan gas yang terhasil telah menjadi semakin dipanggil "gas bandar."

Adalah menarik untuk diperhatikan bahawa peningkatan teknologi pyrogenetik mengikuti lebih banyak lagi kegunaan penuh potensi bahan api. Semasa penyulingan kering seperti coking, tidak lebih daripada 30-40% daripada haba bahan api dipindahkan ke dalam gas. Dengan pengegasan oksidatif dengan penambahan oksigen, udara, dan wap air, adalah mungkin untuk menukar sehingga 70-80% atau lebih potensi haba kepada gas. Dalam amalan, semasa pengegasan bahan api pepejal, tiada sebatian organik kekal dalam sisa abu.

Walau bagaimanapun, gas yang diperoleh daripada pengegasan oksidatif mempunyai nilai kalori yang lebih rendah daripada gas daripada coking. Oleh itu, dalam pengeluaran gas bandar, proses coking digabungkan dengan proses pengegasan. Selepas itu, sudah pada abad ke-20, adalah mungkin untuk meningkatkan nilai kalori gas domestik dengan memasukkan dalam skim pengegasan operasi metana pemangkin - penukaran sebahagian daripada karbon monoksida dan hidrogen yang terkandung dalam gas pengegasan oksidatif kepada metana. Oleh itu, adalah mungkin untuk mencapai haba pembakaran gas isi rumah yang terhasil yang diperlukan untuk operasi normal pembakar sekurang-kurangnya 16.8 MJ/m3 (4000 kcal/m3).

Jadi, gas menggantikan jenis bahan api lain, pertama untuk pencahayaan, kemudian untuk memasak dan memanaskan rumah. Tetapi selama hampir satu abad, hampir hanya gas buatan yang diperoleh daripada bahan api pepejal digunakan untuk tujuan ini. Bagaimana dengan gas asli?

Hakikatnya ialah mereka mula serius mencari dan membangunkan deposit gas asli pada 20-an abad ke-20. Dan hanya pada tahun 30-an, teknologi penggerudian hingga kedalaman yang hebat (sehingga 3000 meter atau lebih) memungkinkan untuk memastikan kebolehpercayaan asas bahan mentah industri gas.

Perkembangan industri baru telah dihalang oleh yang kedua perang dunia. Walau bagaimanapun, sudah pada tahun 1944, kerja tinjauan bermula pada meletakkan saluran paip gas perindustrian pertama Saratov-Moscow. Ini adalah anak sulung, diikuti pada tahun 50-an oleh Dashava-Kyiv dan Shebelinka-Moscow. Dalam dekad berikutnya, seluruh USSR telah diseberangi oleh laluan yang kuat di mana sejumlah besar gas asli sedang dihantar. Itulah sebabnya gas secara beransur-ansur menjadi pembawa tenaga nombor satu untuk keperluan perbandaran dan loji kuasa industri. Bahagian gas asli melebihi 60 peratus dalam sektor tenaga untuk pengeluaran simen, kaca, seramik dan lain-lain bahan binaan, menghampiri 50% dalam metalurgi dan kejuruteraan mekanikal. Penggunaan gas asli dalam loji kuasa pegun membolehkan, dengan mengambil kira pengurangan penggunaan untuk keperluan loji kuasa sendiri, untuk meningkatkan kecekapannya sebanyak 6-7%, dan meningkatkan produktiviti sebanyak 30% atau lebih.

PELAJAR: Anda mesti menulis NOTA TANGAN TANGAN dalam buku nota dan menghafalnya. Untuk penyediaan lapangan minyak dan gas, lihat buku oleh Korshak dan Shammazov. Semua soalan lain ada dalam kuliah.

Sifat fizikal minyak

Gas asli dan harta benda mereka

Takungan minyak dan gas yang berliang dan pecah

Struktur mendapan gas dan minyak, OWC, GOC, kontur

Tinjauan geofizik telaga (pembalakan)

Peralatan untuk zon lubang bawah telaga

Rejim deposit minyak dan gas

Pilihan banjir minyak

Menyediakan air untuk banjir

Kaedah untuk memantau pemotongan air di telaga pengeluaran

Kaedah mekanikal untuk meningkatkan produktiviti telaga

Kaedah kimia meningkatkan produktiviti telaga

Rawatan asid pembentukan pasir

Rawatan asid pembentukan karbonat

Kaedah fizikal meningkatkan produktiviti telaga

Kaedah untuk meningkatkan pemulihan minyak dan pemulihan gas:

Menyuntik air ke dalam takungan

Suntikan gas pelarut ke dalam pembentukan

Kaedah terma

Kaedah operasi air pancut

Operasi pemampat telaga

Operasi mengepam telaga:

Unit pengepaman lubang gerudi rod

Pam empar elektrik tenggelam

Peringkat pembangunan medan minyak

Pembangunan medan gas dan gas kondensat

Tambak, cerucuk dan asas blok besar

Platform graviti

Rangka, platform angkat sendiri dan separa tenggelam

Penyediaan minyak lapangan:

Menyahgas

Dehidrasi

Penyahgaraman dan penstabilan

Rawatan gas lapangan

Pembersihan daripada kekotoran mekanikal

Penyingkiran hidrogen sulfida dan karbon dioksida

Komposisi minyak

Minyak adalah mineral cair yang terdiri terutamanya daripada sebatian hidrokarbon. Oleh penampilan ia adalah cecair berminyak, biasanya keperangan atau hitam dengan bau tertentu. Sukar untuk bercakap dengan jelas tentang komposisi minyak, kerana ia mengandungi beratus-ratus pepejal, cecair dan yang berbeza sebatian gas. Ciri yang paling penting minyak ialah komposisi unsur, pecahan dan kumpulannya.

2.2.1. Komposisi unsur dan pecahan minyak

Komposisi unsur minyak dicirikan oleh kehadiran mandatori lima unsur kimia– C, H, O, N dan S. Karbon dalam minyak ialah 82.5–87%, hidrogen 11.5–14.5%, oksigen berlaku dalam bentuk pelbagai sambungan(asid, fenol, eter) dalam jumlah 0.05–3.6%. Nitrogen dalam minyak tidak lebih daripada 1.7%, kandungan sulfur berkisar antara persepuluh peratus hingga 5-8, jarang sekali 14%. Sulfur adalah komponen minyak yang sangat tidak diingini kerana ia menyumbang kepada kakisan peralatan.

Apabila membakar minyak, sejumlah kecil abu terbentuk - biasanya seperseratus peratus. Kalsium, magnesium, besi, aluminium, silikon, fosforus, vanadium, nikel, germanium, kromium, dan lain-lain ditemui dalam abu Dipercayai bahawa unsur-unsur ini adalah sebahagian daripada sebatian organik dari mana minyak terbentuk.

Minyak terdiri daripada campuran pelbagai komponen hidrokarbon. Kaedah penyulingan konvensional gagal memisahkannya kepada sebatian individu dengan ditakrifkan dengan ketat pemalar fizikal. Oleh itu, mereka menggunakan konsep komposisi pecahan minyak. Pecahan (distilasi) ialah pecahan minyak yang mendidih selang yang diberikan suhu Pada takat didih Titisan pertama wap terpeluwap jatuh. Penyejatan pecahan berhenti apabila takat didih akhir. Peratusan pecahan dalam minyak mencirikan kemungkinan mendapatkan sulingan bahan api motor dan minyak pelincir. Petrol mendidih dalam julat 30–205 o C, minyak tanah pada 150–315, bahan api diesel pada 180–350, minyak sehingga 350 o C dan lebih tinggi. Kebanyakan minyak mengandungi 15–25% pecahan petrol yang mendidih pada 180°C, dan 45–55% pecahan dengan takat didih akhir 300–350°C.

2.2.2. Komposisi kumpulan minyak

Komposisi kumpulan minyak mencirikan kuantitatif kandungan tiga kumpulan utama hidrokarbon: parafin, naftenik dan aromatik (Rajah 2.2). Pilihan kaedah pemprosesan, pelbagai dan sifat operasi produk petroleum yang terhasil bergantung pada komposisi kumpulan.

Paraffinic (metana, atau alkana) hidrokarbon mempunyai formula kimia C n H 2 n +2, di mana n– bilangan atom karbon. Ia boleh berbeza dari 1 hingga 60. B keadaan biasa pada tekanan dan suhu atmosfera ditambah 20 o C, sebatian dengan bilangan atom karbon dari 1 hingga 4 ialah gas metana, etana, propana, butana. Jika n bersamaan dengan 5–15, maka ini adalah cecair; di n³16 parafin ialah pepejal. Takat lebur parafin adalah dalam julat 52–62 o C. Pada kedalaman dalam keadaan suhu tinggi dan tekanan yang mereka hadapi keadaan cair, tetapi semasa pengeluaran mereka mula jatuh dari minyak di bahagian bawah telaga, dalam paip angkat atau saluran paip medan minyak, dengan itu menyumbatnya.

a b c

nasi. 2.2. Formula struktur hidrokarbon:

a – parafin atau metana (alkana); b- naphthenic (siklan);

c – aromatik (arena)

Dalam hidrokarbon parafin, valensi semua atom karbon adalah tepu kepada had. Setiap atom karbon disambungkan kepada jirannya melalui ikatan tunggal yang mudah, itulah sebabnya hidrokarbon metana dipanggil tepu, atau mengehadkan. Aktiviti kimia sebatian tersebut adalah rendah.

Hidrokarbon naftenik (siklan) dibuka pada tahun 1880-an. Saintis Rusia V.V.Markovnikov. Cyclans mempunyai formula am C n H 2 n, molekul mereka mempunyai struktur kitaran. Hidrokarbon naphthenic, seperti hidrokarbon metana, juga kaya raya. Ia adalah komponen utama bahan api motor dan minyak pelincir.

Hidrokarbon aromatik (arena) merupakan kumpulan yang penting dan meluas. Formula mereka ialah C n H 2 n -6, di mana n bermula dengan 6. Struktur arena mempunyai ikatan khas: atom karbon melalui satu disambungkan bukan oleh tunggal, tetapi oleh ikatan berganda. Arena – tidak terhad hidrokarbon (tak tepu), ia dicirikan oleh tindak balas penggantian atom hidrogen dengan atom unsur lain - klorin, bromin, iodin; mereka bertindak balas dengan asid. Hidrokarbon aromatik juga mudah bertindak balas dengan hidrogen dan, dengan kehadiran mangkin, boleh dikurangkan kepada naphthenes. Harta ini digunakan semasa memproses minyak di kilang penapisan minyak. Arena adalah pelarut yang baik untuk bahan organik, tetapi ia beracun. Hidrokarbon aromatik individu: benzena, toluena, xilena, naftalena - bahan mentah berharga untuk sintesis petrokimia dan organik.

Mineral yang merupakan cecair berminyak. Ia adalah bahan mudah terbakar dan selalunya berwarna hitam, walaupun warna minyak berbeza-beza mengikut kawasan. Ia boleh menjadi coklat, ceri, hijau, kuning, dan juga telus. Dari sudut kimia, minyak adalah campuran kompleks hidrokarbon yang dicampur dengan pelbagai sebatian, seperti sulfur, nitrogen dan lain-lain. Baunya juga boleh berbeza, kerana ia bergantung pada kehadiran hidrokarbon aromatik, sebatian sulfur.

Hidrokarbon, yang mana minyak terdiri, ialah sebatian kimia terdiri daripada atom karbon (C) dan hidrogen (H). DALAM pandangan umum formula hidrokarbon - C x H y. Hidrokarbon termudah, metana, mempunyai satu atom karbon dan empat atom hidrogen, formulanya ialah CH 4 (ia ditunjukkan secara skematik di sebelah kanan). Metana ialah hidrokarbon ringan, sentiasa terdapat dalam minyak.

Bergantung kepada nisbah kuantitatif pelbagai hidrokarbon yang membentuk minyak, sifatnya juga berbeza-beza. Minyak boleh telus dan cair seperti air. Dan ia boleh menjadi hitam dan sangat likat dan tidak aktif sehingga ia tidak mengalir keluar dari kapal, walaupun ia terbalik.

Dari sudut pandangan kimia, minyak biasa (tradisional) terdiri daripada unsur-unsur berikut:

Karbon – 84%
Hidrogen – 14%
Sulfur – 1-3% (dalam bentuk sulfida, disulfida, hidrogen sulfida dan sulfur itu sendiri)
Nitrogen – kurang daripada 1%
Oksigen – kurang daripada 1%
Logam – kurang daripada 1% (besi, nikel, vanadium, kuprum, kromium, kobalt, molibdenum, dll.)
Garam – kurang daripada 1% (kalsium klorida, magnesium klorida, natrium klorida, dll.)

Minyak(dan mengiringi gas hidrokarbon) terletak pada kedalaman dari beberapa puluh meter hingga 5-6 kilometer. Pada masa yang sama, hanya gas ditemui pada kedalaman 6 km ke bawah, dan hanya minyak ditemui pada kedalaman 1 km dan ke atas. Kebanyakan takungan ditemui pada kedalaman antara 1 dan 6 km, di mana minyak dan gas berlaku dalam kombinasi yang berbeza-beza.

Minyak terletak di dalam batuan yang dipanggil takungan. takungan- ialah batu yang mampu mengandungi bendalir, i.e. bahan mudah alih (ini boleh menjadi minyak, gas, air). Ringkasnya, takungan boleh dianggap sebagai span yang sangat keras dan padat, yang liangnya mengandungi minyak.

ASAL MINYAK

Pembentukan minyak adalah proses yang sangat panjang. Ia melalui beberapa peringkat dan, menurut beberapa anggaran, mengambil masa 50-350 juta tahun.

Yang paling terbukti dan diterima umum hari ini ialah teori asal organik minyak atau, seperti yang dipanggil, biogenik teori. Menurut teori ini, minyak terbentuk daripada sisa-sisa mikroorganisma yang hidup berjuta-juta tahun dahulu dalam lembangan air yang luas (terutamanya di perairan cetek). Apabila mikroorganisma ini mati, mereka membentuk lapisan dengan kandungan bahan organik yang tinggi di bahagian bawah. Lapisan, secara beransur-ansur tenggelam lebih dalam dan lebih dalam (biar saya ingatkan anda, prosesnya mengambil masa berjuta-juta tahun), dipengaruhi oleh peningkatan tekanan lapisan atas dan peningkatan suhu. Akibatnya proses biokimia berlaku tanpa akses kepada oksigen, bahan organik ditukar kepada hidrokarbon.

Sebahagian daripada hidrokarbon yang terhasil adalah dalam keadaan gas (paling ringan), sebahagian dalam keadaan cair (lebih berat) dan sebahagian lagi dalam keadaan pepejal. Sehubungan itu, campuran mudah alih hidrokarbon dalam keadaan gas dan cecair, di bawah pengaruh tekanan, bergerak secara beransur-ansur melalui telap. batu ke arah tekanan yang lebih rendah (biasanya ke atas). Pergerakan berterusan sehingga mereka menemui lapisan tebal lapisan yang tidak dapat ditembusi dalam perjalanan mereka dan pergerakan selanjutnya adalah mustahil. Inilah yang dipanggil perangkap, dibentuk oleh lapisan takungan dan lapisan batu penjuru yang tidak telap menutupinya (rajah di sebelah kanan). Dalam perangkap ini, campuran hidrokarbon secara beransur-ansur terkumpul, membentuk apa yang kita panggil medan minyak. Seperti yang anda lihat, deposit itu sebenarnya bukan tempat lahir. Ia lebih berkemungkinan lokaliti. Tetapi, walau bagaimana pun, amalan menamakan telah berkembang.

Oleh kerana ketumpatan minyak secara amnya jauh lebih rendah daripada ketumpatan air yang sentiasa ada di dalamnya (bukti asal usul marinnya), minyak sentiasa bergerak ke atas dan terkumpul di atas air. Jika gas ada, ia akan berada di bahagian paling atas, di atas minyak.

Di sesetengah kawasan, minyak dan gas hidrokarbon, tanpa menghadapi perangkap dalam perjalanan mereka, sampai ke permukaan bumi. Di sini mereka terdedah kepada pelbagai faktor permukaan, akibatnya mereka tersebar dan dimusnahkan.

SEJARAH MINYAK

Minyak diketahui manusia sejak zaman dahulu. Orang ramai telah lama menyedari cecair hitam meleleh dari tanah. Terdapat bukti bahawa sudah 6,500 tahun yang lalu, orang yang tinggal di wilayah Iraq moden menambah minyak kepada bahan bangunan dan penyimenan apabila membina rumah untuk melindungi rumah mereka daripada penembusan kelembapan. Orang Mesir purba mengumpul minyak dari permukaan air dan menggunakannya dalam pembinaan dan untuk pencahayaan. Minyak juga digunakan untuk mengelak bot dan sebagai sebahagian daripada agen mumia.

semasa Babylon purba Di Timur Tengah, terdapat perdagangan yang agak intensif dalam "emas hitam" ini. Beberapa bandar kemudiannya benar-benar membesar dalam perdagangan minyak. Salah satu daripada tujuh keajaiban dunia, terkenal Taman Gantung seramida(mengikut versi lain - Taman Gantung Babylon), juga tidak boleh dilakukan tanpa menggunakan minyak sebagai bahan pengedap.

Tidak semua tempat minyak dikumpulkan hanya dari permukaan. Di China, lebih 2000 tahun dahulu, telaga kecil digerudi menggunakan batang buluh dengan hujung logam. Pada mulanya, telaga direka untuk menghasilkan air masin, dari mana garam diekstrak. Tetapi apabila menggerudi ke kedalaman yang lebih dalam, minyak dan gas telah diekstrak dari telaga. Tidak diketahui sama ada minyak itu telah menemui penggunaan dalam China purba, hanya diketahui bahawa gas itu dibakar untuk menyejat air dan mengeluarkan garam.

Kira-kira 750 tahun dahulu pengembara terkenal Marco Polo, dalam penerangannya tentang perjalanannya ke Timur, menyebut penggunaan minyak oleh penduduk Semenanjung Absheron sebagai penawar penyakit kulit dan bahan bakar untuk pencahayaan.

Sebutan pertama minyak di Rusia bermula pada abad ke-15. Minyak dikumpul dari permukaan air di Sungai Ukhta. Sama seperti orang lain, di sini ia digunakan sebagai ubat dan untuk keperluan rumah.

Walaupun, seperti yang kita lihat, minyak telah diketahui sejak zaman purba, ia telah menemui penggunaan yang agak terhad. Sejarah moden Sejarah minyak bermula pada tahun 1853, apabila ahli kimia Poland Ignatius Łukasiewicz mencipta lampu minyak tanah yang selamat dan mudah digunakan. Menurut beberapa sumber, dia menemui cara untuk mengekstrak minyak tanah daripada minyak skala industri dan mengasaskan kilang penapisan minyak di kawasan sekitar pada tahun 1856 bandar Poland Ulaszowice.

Pada tahun 1846, ahli kimia Kanada Abraham Gesner memikirkan cara menghasilkan minyak tanah daripada arang batu. Tetapi minyak memungkinkan untuk mendapatkan minyak tanah yang lebih murah dan pada kos yang lebih tinggi. lebih. Permintaan yang semakin meningkat untuk minyak tanah, digunakan untuk pencahayaan, mewujudkan permintaan untuk bahan permulaan. Ini adalah permulaan industri minyak.

Menurut beberapa sumber, yang pertama di dunia telaga minyak telah digerudi pada tahun 1847 berhampiran bandar Baku di pantai Laut Caspian. Tidak lama selepas ini, di Baku, yang pada masa itu adalah sebahagian daripada Empayar Rusia, begitu banyak telaga minyak telah digerudi sehingga ia dikenali sebagai Bandar Hitam.

Walau bagaimanapun, kelahiran Rusia industri minyak Tahun ini biasanya dianggap sebagai 1864. Pada musim luruh tahun 1864, di wilayah Kuban, peralihan telah dibuat daripada kaedah manual menggerudi telaga minyak kepada kaedah rod kejutan mekanikal menggunakan enjin wap sebagai pemacu pelantar penggerudian. Peralihan kepada kaedah penggerudian telaga minyak ini mengesahkannya kecekapan tinggi 3 Februari 1866, apabila penggerudian telaga 1 di padang Kudakinsky selesai dan semburan minyak mula mengalir daripadanya. Ini adalah pancaran minyak pertama di Rusia dan Caucasus.

Tarikh mula industri pengeluaran minyak dunia, menurut kebanyakan sumber, dianggap sebagai 27 Ogos 1859. Ini adalah hari apabila telaga minyak pertama di Amerika Syarikat, yang digerudi oleh "Kolonel" Edwin Drake, menghasilkan kemasukan minyak dengan kadar aliran yang direkodkan. Telaga sedalam 21.2 meter ini telah digerudi oleh Drake di Titusville, Pennsylvania, di mana penggerudian air sering disertai dengan pertunjukan minyak.

Berita tentang penemuan sumber minyak baharu dengan menggerudi telaga yang tersebar di kawasan Titusville seperti kebakaran. Pada masa itu, pemprosesan, pengalaman dalam mengendalikan minyak tanah dan jenis yang sesuai lampu lampu telah digunakan. Penggerudian telaga minyak memungkinkan untuk mendapatkan akses yang agak murah kepada bahan mentah yang diperlukan, sekali gus menambah elemen terakhir kepada kelahiran industri minyak.

Minyak terdiri daripada apa? Minyak terdiri daripada hidrokarbon. Hidrokarbon ialah molekul yang kerangkanya dibina daripada atom (C) yang bersambung antara satu sama lain dalam pelbagai konfigurasi. Terdapat beberapa teori ikatan kimia yang menjelaskan sebab pembentukan dan pemecahan ikatan kimia antara molekul. Tetapi untuk kita menerangkan alam semula jadi ikatan kimia Hanya teori ikatan valens yang mencukupi.

Unsur utama ialah karbon (C) dan hidrogen (H)

Atom karbon boleh membentuk empat ikatan kerana pada bahagian luarnya kulit elektron Terdapat 4 elektron, dan setiap atom berusaha untuk mempunyai 8 elektron. Ia mengambil baki 4 elektron daripada atom lain, sebagai contoh, daripada atom jiran (C). Sepasang elektron antara dua atom menjadi dikongsi. Ini adalah ikatan kimia valensi.

Baki elektron tidak berpasangan boleh dicantumkan oleh atom hidrogen (H), yang mempunyai satu elektron tidak berpasangan. Ini adalah bagaimana hidrokarbon terbentuk. Untuk menjadikannya lebih mudah, sepasang elektron biasanya diwakili oleh garis atau dua titik.

Seperti yang telah disebutkan, minyak mengandungi pelbagai hidrokarbon, setiap satunya ditentukan oleh formula kasarnya sendiri. Bersatu formula kimia minyak langsung tidak wujud. Minyak adalah senarai keseluruhan formula kimia, kerana ia adalah banyak bahan dalam satu campuran berminyak.

Struktur hidrokarbon

Terdapat hidrokarbon ringkas - metana, yang mempunyai satu atom karbon (formula CH 4). Lagi bahan berat dengan dua atom karbon - etana (formula C 2 H 6). Adalah penting untuk diingat bahawa struktur yang berbeza menyebabkan sifat fizikokimia yang berbeza.

Secara kimia, minyak ialah campuran hidrokarbon gas, cecair dan juga pepejal yang boleh larut bersama dengan kekotoran sebatian heteroorganik sulfur, nitrogen, oksigen dan unsur-unsur lain. Bergantung pada komposisinya, minyak mempunyai warna dari coklat-coklat hingga hitam. Komposisi unsur minyak adalah berbeza untuk jenis yang berbeza dan untuk bidang yang berbeza. Secara purata, ia boleh dicirikan oleh angka berikut: karbon - (82.5 - 87)%, hidrogen - (11.5 - 14.5)%, oksigen - (0.1 - 0.35)%, nitrogen - sehingga 1 .8%, sulfur – sehingga 10%.

Hidrokarbon dalam minyak diwakili oleh sebatian pelbagai kelas. Ini terutamanya hidrokarbon parafin (alkana) – C n H 2 n +2; hidrokarbon naftenik (siklan) – C n H 2 n ; sebatian aromatik ialah hidrokarbon yang mengandungi pelbagai homolog benzena, serta sebatian hidrokarbon hibrid.

Berbeza bergantung pada komposisi puaknya. Semakin tinggi takat didih, semakin gelap minyak atau pecahannya.

ANDA MUNGKIN BERMINAT DENGAN:

Penapisan minyak di Rusia Gas penyulingan
Kilang Penapisan Minyak Novokuibyshevsky, JSC Pemasangan ELOU-AVT-6
Menukar kelikatan kinematik kepada kelikatan dinamik Kaedah pengekstrakan minyak

Yang biasa berlaku di zon cengkerang sedimen kerak bumi. Ia adalah salah satu mineral yang paling penting untuk manusia. Minyak adalah campuran cyclane, arene dan alkana yang sangat kompleks. Ia juga mengandungi sebatian oksigen, sulfur dan nitrogen. Lebih daripada seribu bahan khusus telah ditemui dalam minyak, yang mengandungi kira-kira sembilan puluh peratus karbon, lima belas peratus hidrogen, lima peratus sulfur, satu peratus nitrogen dan tiga peratus oksigen. Minyak juga termasuk campuran kecil sebatian mineral. Kandungan abu minyak sangat rendah, ia tidak melebihi sepersepuluh peratus. Terdapat tiga jenis minyak:

1. Ringan.

2. Purata.

3. Berat.

Minyak terbakar pada haba kira-kira 43.7-46.2 MJ/kg, yang merupakan kelebihan besarnya di antara bahan mudah terbakar yang lain.

Minyak juga mungkin mengandungi pecahan ringan yang mendidih pada dua ratus darjah Celsius. Mereka terutamanya terdiri daripada hidrokarbon metana, iaitu alkana. Kandungan pecahan ringan tersebut dalam produk petroleum yang dihasilkan di lokasi yang berbeza boleh berbeza-beza. Sikloalkana, serta hidrokarbon aromatik, iaitu arena, adalah penting dalam komposisi minyak.

Komponen paling toksik yang membentuk minyak dan produk petroleum adalah wajar dipertimbangkan (arena). Mereka dipanggil toksik kronik. Yang paling aktif dan bertindak pantas termasuk benzena, toluena dan xilena, kerana ia adalah bahan didih rendah. Jumlah yang besar pelbagai arene dianggap sebagai mutagen dan karsinogen berbahaya. Kumpulan arene yang paling berbahaya ialah kumpulan hidrokarbon poliaromatik.

Komposisi kimia minyak juga termasuk sebahagian besar hidrokarbon metana pepejal - yang dipanggil parafin. Kandungan mereka di dalamnya boleh melebihi lima belas peratus.

1. Minyak parafin rendah. Mereka mengandungi tidak lebih daripada satu setengah peratus parafin dalam komposisi mereka.

2. Minyak komposisi parafin sederhana. Minyak ini mengandungi sehingga enam peratus parafin.

3. Minyak parafin yang tinggi. Ia mengandungi lebih daripada 6 peratus parafin.

DENGAN titik ekologi penglihatan komponen penting minyak adalah Berdasarkan kandungan produk ini, minyak juga dibahagikan kepada tiga kumpulan:

1. Minyak sulfur rendah. Ia mengandungi sehingga setengah peratus sulfur.

2. Minyak asam. Di sini kandungan sulfur tidak melebihi dua peratus.

3. Minyak sulfur tinggi. Ini semua adalah produk petroleum yang mengandungi lebih daripada dua peratus sulfur.

Ciri-ciri minyak yang digunakan untuk menentukan tahap kualitinya termasuk:

1. Ketumpatan. Berkenaan dengan minyak, mereka paling kerap bermaksud ketumpatannya berhubung dengan minyak suling, biasanya berbeza dari 0.8 hingga 0.9 g/cm3, tetapi terdapat juga jenis minyak yang ketumpatannya boleh mencapai 0.98 g/cm3.

2. Kelikatan. Terdapat kelikatan bersyarat, kinematik dan dinamik.

3. Berat molekul. Ini yang paling banyak penunjuk penting kualiti produk petroleum. Berat molekul kebanyakan produk petroleum tidak melebihi 300 g/mol.

4. Ini adalah penunjuk yang sangat penting untuk produk petroleum yang merupakan campuran kompleks pelbagai bahan.

5. Komposisi pecahan. Semua bahan yang, walaupun dalam kuantiti yang kecil, termasuk dalam komposisi minyak adalah sangat penting untuk kualitinya.