урок 1. Среди важнейших видов промышленной продукции одно из главных мест занимают нефть, газ и продукты их переработки
 Скачать 11.47 Kb.
|
|
Введение. Среди важнейших видов промышленной продукции одно из главных мест занимают нефть, газ и продукты их переработки. Достаточно сказать, что из всех видов энергетических ресурсов (вода, уголь, горючие сланцы, атомная энергия и др.) около двух третей потребностей обеспечивается за счет углеводородов. Невозможно представить сегодня современный транспорт и все многообразие двигательной техники без горюче-смазочных материалов, основой которых служат нефть и газ. Эти богатства земных недр добываются и потребляются в огромных количествах. Что значит нефть сегодня для хозяйства любой страны? Это: сырье для нефтехимии в производстве синтетического каучука, спиртов, полиэтилена, полипропилена, широкой гаммы различных пластмасс и готовых изделий из них, искусственных тканей; источник для получения моторных топлив (бензина, керосина, дизельного и реактивных топлив), масел и смазок, а также котельно-печного топлива (мазут), строительных материалов (битумы, гудрон, асфальт). Нефть - национальное богатство, источник могущества страны, фундамент ее экономики. Свободный газ и добываемый попутно с нефтью, являются сырьем для химической промышленности. Путем химической переработки газов получают и такие продукты, на изготовление которых расходуется значительное количество пищевого сырья. Нефтяная промышленность сегодня - это крупный хозяйственный комплекс, который живет и развивается по своим закономерностям. 2 Происхождение нефти. Когда вы сжигаете нефть или природный газ, извлекаемая химическая энергия, преобразуясь в тепловую, обогревает окружающую среду. Источник этой энергии - Солнце. Энергию солнечных лучей используют растения для получения сахара в процессе фотосинтеза, а также кислорода из углекислого газа и воды. Эта энергия сберегается в химических веществах, которые производят растения. Животные съедают растения, и тогда солнечная энергия переносится в их тела. Органические вещества, образовавшиеся после распада организмов растений и животных, живших на Земле миллионы лет назад, и явились источником ископаемых природных топливных материалов, которые мы сейчас используем. По мнению ученых, все эти организмы, животные и растения, после смерти опускались на дно древних морей и заливов и покрывались слоями последующих отложений прежде, чем мог начаться процесс распада с доступом воздуха. Именно воздействие анаэробных бактерий на останки этих организмов и считается фактором, который положил начало образованию из них сырой нефти и природного газа. Возможно, при этом происходили химические реакции между распадающимися органическими остатками и солями, которые содержались в окружающей их воде и слое грязи. Мы знаем, что состав нефти, найденной в разных точках земного шара, существенно различается. По-видимому, это объясняется разницей в реакциях, происходивших при образовании нефти или разными видами растений и животных, из организмов которых она формировалась. По мере того, как останки живых организмов распадались, они покрывались все более толстым слоем отложений, поскольку моря расширялись и высыхали, и реки приносили в них грязь и песок. Все это происходило очень медленно, в течение миллионов лет. Постепенно из органических остатков начинали формироваться углеводороды, образовавшие нефть и газ, смешанные с частицами песка и ила. По мере того, как слой над органическими веществами увеличивался, возрастали и давление, и температура, под воздействием которых процесс ускорялся. Важно понимать, что углеводороды не находились под землей в виде озер нефти. Они были смешаны с водой и песком, которые постепенно просачивались сквозь пористые слои песчаников и известняков вместе с пузырьками газа. Часто смесь продвигалась сквозь породы под воздействием высокого давления. Нефть и газ просачивались в пустоты между частицами осадочных пород, как вода проходит в губку. Рано или поздно на пути нефти и газа попадался слой породы, сквозь который они не могли просочиться, - непроницаемой породы, не имевшей пор или трещин, - и таким образом, они оказывались в геологической "ловушке". Пока шел процесс образования нефти, Земля тоже менялась. По мере охлаждения центра Земли, происходили движения массивов земной коры. Происходили разломы и соединения массивов, пласты породы сдвигались друг относительно друга, каменная соль под весом лежащих выше слоев проходила сквозь осадочные породы, содержащие нефть. Эти процессы формировали различные типы нефтяных геологических "ловушек". В местах, где в непроницаемых породах были разломы, нефть и газ достигали поверхности земли. Когда это случалось, газ и наименее плотные компоненты нефти испарялись в атмосферу, оставляя на месте выхода углеводородов на поверхность смолообразные вещества с высокой плотностью. Именно так на поверхности земли образовывались целые озера битумов, которые находили люди. Битумы представляют собой липкие черные смолы. Иногда людям приходилось рыть котлованы, чтобы добыть битумы. 3 Краткая история использования нефти. Несмотря на то, что можно насчитать уже несколько миллионов лет с времен зарождения нефти, нефтяная промышленность начала развиваться сравнительно недавно. Существуют данные о том, что люди использовали природные углеводороды и их производные на протяжении всей своей истории. Нефть и битум1 (продукт выветривания нефти) известны с глубокой древности. Долгое время они служили лекарством от многих болезней, а также использовались для религиозных обрядов. Упоминания о битуме встречаются у древнегреческого историка Геродота и древнеримского инженера Витрувия. Уже тысячи лет они используются как водонепроницаемые материалы при сооружении водопроводов, в судостроении, строительстве. Есть ссылки на то, что битумы применялись для пропитки корзины, в которой был найден Моисей, и что Ноев ковчег изнутри и снаружи был просмолен ими. Американские индейцы собирали нефть для лекарственных целей. Первопоселенцы Америки обнаружили следы нефти, загрязнявшие источники воды, но научились собирать ее и использовать как горючее для светильников. Нефть знали и славяне, которые называли ее "ропа" или "ропянка". В России Нефть на реке Ухте, возможно, использовало как целебное вещество еще племя чудь. В Москву «горюча вода густа» с реки Ухты впервые была доставлена в конце XVI века. В 1703 году в первом номере первой русской газеты «Ведомости» сообщалось о наличии нефти на реке Сок в Уфимском уезде: «Из Казани пишут, на реке Соку нашли много нефти и медной руды…». Значимым источником энергии нефть стала в девятнадцатом веке. Китобойная промышленность не могла обеспечить для всех стран мира нужное количество китового жира, применявшегося тогда для освещения, и был необходим новый источник энергии. Первая нефтяная скважина, пробуренная в августе 1859 года Эдвином Дрейком (Edwin Drake) в Пенсильвании, ознаменовала новую эру в истории человечества. Хотя есть сведения, что первая в мире нефтяная скважина была пробурена на Биби-Эйбате (вблизи Баку) в 1846 г. по предложению инженера горного ведомства Ф.А. Семенова. Но первый опыт бурения не получил развития. Примечание для преподавателя: Более подробно история нефтедобычи рассматривается в учебном элементе «Способы эксплуатации скважин». Диапазон способов использования нефти возрастал по мере обнаружения все новых запасов. Изобретение двигателя внутреннего сгорания привело к тому, что бензиновая фракция нефти стала жизненно важна для работы транспорта. Затем расцвет авиации потребовал нового горючего, которое также наилучшим образом смогло быть выработано из нефти. В 1940-х годах изобретение синтетических материалов (таких как нейлон и полиэтилен), производимых из нефти, привело к развитию индустрии производства пластмасс, для которой нефть и газ стали сырьем. 1 Нефть, которая просачивалась на поверхность земли, образовывала при испарении битумы - смолообразные компоненты смеси углеводородов, входящих в состав нефти. |