|
Ropa naftowa (olej skalny, czarne z-oto) - ciek-a kopalina, z„o“ona z mieszaniny naturalnych w-glowodorów gazowych, ciek-ych i sta-ych (bituminów), z niewielkimi domieszkami azotu, tlenu, siarki i zanieczyszcze-. Posiada podstawowe znaczenie dla gospodarki -wiatowej jako surowiec przemys-u chemicznego, a przede wszystkim jako jeden z najwa-niejszych surowców energetycznych.
Pochodzenie ropy naftowej
Teoria nieorganiczna pochodzenia ropy
Teoria organiczna pochodzenia ropy
Teoria ta zosta-a stworzona m.in. przez: B. Radziszewskiego, K. Englera, H. Höfer, J.E. Hackforda, D. White'a w my-l których ropa naftowa powsta-a przez przeobra-enie szcz-tków ro-linnych i zwierz-cych nagromadzonych wraz z drobnymi okruchami mineralnymi w osadach morskich; czynnikami powoduj-cymi przej-cie substancji organicznych w bituminy s- prawdopodobnie: -rodowisko redukuj-ce, odpowiednia temperatura, dzia„alno-“ bakterii, oddzia-ywanie pierwiastków promieniotwórczych i in.
Wyst-powanie ropy naftowej
Typy z„ó“
Ska-y zbiornikowe
Ska-ami macierzystymi ropy naftowej s- najcz--ciej ciemne -upki o du-ej zawarto-ci substancji bitumicznych. Ze ska- macierzystych ropa pod wp-ywem gradientu ci-nienia przes„cza“a si- do s„siaduj“cych ze ska-ami macierzystymi ska- o wi-kszej porowato-ci i/lub przepuszczalno-ci (g-ównie piaskowców, cz-sto równie- wapieni).
Z„o“owe prowincje naftowe
Rop- naftow- wydobywa si- w Azji, w rejonie Zatoki Perskiej, w basenie Morza Kaspijskiego, na Syberii,w Ameryce Pó-nocnej i -rodkowej, oraz na dnie Morza Pó-nocnego. W pó“nocnej Afryce, w Zatoce Meksyka-skiej, w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, w Meksyku.
W„a-ciwo“ci ropy naftowej
Sk-ad chemiczny ropy
Podstawowy sk-ad chemiczny ropy naftowej to: 80-88% w“gla, 11-14,5% wodoru, 0,01-6% siarki (rzadko do 8%), 0,005-0,7% tlenu (rzadko do 1,2%), 0,001-1,8% azotu. Oprócz tych pierwiastków w ropie naftowej mo-na znale-- oko-o 50 pierwiastków chemicznych, w tym: wanad, nikiel, chlor.
W„a-ciwo“ci fizyczne ropy
-rednia masa molekularna wynosi 220-300 g/mol (rzadko 450-470). G„sto-“ 0,65-1,05 (zwykle 0,82-0,95) g/cmł; przenikalno-- dielektryczna 2,0-2,5; przewodno-- elektryczna od 2-10-10 do 3-10-19 om-1-cm-1.
Podzia- ropy
- ze wzgl-du na ci-“ar w„a“ciwy:
- lekka (poni-ej 878 kG/mł)
- -rednia (od 878 do 884)
- ci--ka (powy-ej 884)
- ze wzgl-du na zawarto-- siarki w ropie:
- niskosiarkowa (poni-ej 0,5%)
- siarkowa (powy-ej 0,5%)
- ze wzgl-du na zawarto-- -ywic w ropie:
- ma„o“ywiczna (poni-ej 17%)
- -ywiczna (od 18 do 35%)
- wysoko-ywiczna (powy-ej 35%)
- ze wzgl-du na zawarto-- parafiny w ropie:
- niskoparafinowa (bezparafinowa) (temperatura krzepni-cia poni-ej -16°C)
- parafinowa (temperatura krzepni-cia od „15“C do +20°C)
- wysokoparafinowa (temperatura krzepni-cia powy-ej +20°C)
Poszukiwanie ropy naftowej
Badania geofizyczne
Podstawow- metod- typowania obszarów perspektywicznych i poszukiwania z„ó“ ropy naftowej przez geofizyków jest sejsmika refleksyjna. Dzi-ki niej mo-na rozpozna- budow- geologiczn- badanego terenu i wytypowa- pu-apki z„o“owe.
Wiercenia poszukiwawcze
Wydobycie ropy naftowej
Schemat wydobycia ropy naftowej spod dna morskiego
1. Platforma wydobywcza
2. Warstwy skalne
3. Szyby
4. Gaz i ropa uwi-zione w porowatej skale
Ropa jest wydobywana co najmniej od -redniowiecza. Jej najwi-ksze zasoby znajduj- si- w:
- Afryce (w Nigerii, Angoli, Libii, Tunezji, Algierii, Egipcie)
- Ameryka Pó-nocna (Meksyk (na pó-wyspie Jukatan oraz nad Zatok“ Meksyka„sk“), Stany Zjednoczone (nad Zatok- Meksyka„sk“, w Kalifornii oraz na Alasce))
- Ameryka Po-udniowa (Wenezuela), (Brazylia)
- Eurazji (w Rosji - Zag--bie Wo„-a“sko-Uralskie, Zag--bie Zachodniosyberyjskie oraz zag--bie w Kazachstanie, Turkmenistanie i Azerbejd“anie. Du-e z„o“a wyst„puj“ w Indonezji i Chinach. Z dna Morza Pó-nocnego rop- wydobywa Wielka Brytania oraz Norwegia)
- rejonie Zatoki Perskiej (Arabia Saudyjska, Iran, Irak, Kuwejt, Zjednoczone Emiraty Arabskie)
Kraje nad Zatok- Persk- zapewniaj- -wiatu 30% tego surowca - s- one najwi-kszymi eksporterami i dyktatorami cen. W -wiatowym wydobyciu, wynosz-cym w 2002 r. ok. 3,5 mld ton przoduj-: Arabia Saudyjska (395 mln ton), Rosja (380 mln ton), USA (295 mln ton), Iran (181 mln ton), Chiny (170 mln ton), Meksyk (165 mln ton), Norwegia (165 mln ton), Wenezuela (140 mln ton), Wielka Brytania (115 mln ton) i Irak (115 mln ton).
-wiatowe wydobycie ropy naftowej w 2006 roku wynosi-o ponad 3,5 miliarda ton. Najwi-ksi producenci pokrywaj- 73% -wiatowego wydobycia i s- to:
-wiatowe zasoby ropy naftowej szacowane s- na 140 mld ton (dane z 2006 roku).
Z„o“a ropy naftowej cz-sto „-cz“ si- z z„o“ami gazu ziemnego. Wyst„puj“ najcz--ciej w antyklinach, przy czym sekwencja jest nast„puj“ca: u do-u wyst-puje pod„cielaj“ca z„o“e solanka, nast-pnie ropa naftowa, a w szczycie antykliny gaz ziemny.
Wydobycie w Polsce
Pierwsza polska kopalnia ropy powsta-a w 1854 r. z inicjatywy Ignacego -ukasiewicza w Bóbrce k. Krosna, a pierwszy szyb naftowy o wspó-czesnej konstrukcji wywiercono w 1859 r. w USA.
Pierwszy polski zak-ad destylacji ropy naftowej powsta- w 1856 r. w Ulaszowicach ko-o Jas“a (dzisiaj w granicach miasta).
Jedna z najstarszych rafinerii na -wiecie z 1884 znajduje si- w Gorlicach.
Polska jest krajem ubogim w ten surowiec. Wydobywa si- j-:
Transport ropy naftowej
Rop- transportuje si- na dwa sposoby. Na terenach l-dowych najbardziej op-acalny ekonomicznie jest transport ruroci-gowy. Ruroci-gi ropy naftowej s- wykonane ze stalowych rur o wewn-trznym przekroju 30 do 120 cm. Tam gdzie to mo-liwe, s- budowane na powierzchni ziemi. Ropa naftowa jest utrzymywana w ruchu przez system stacji pomp, budowanych wzd„u“ ruroci-gu i zwykle p-ynie z pr„dko-ci“ oko-o 1 do 6 m/s.
Chocia- ruroci-gi mo-na budowa- nawet pod morzem, to jest to bardzo wymagaj-cy ekonomicznie i technicznie proces, a przy tym ryzykowny ekologicznie, wi-c wi„kszo-“ ropy naftowej jest transportowana na morzu przez tankowce. Za-adunek odbywa si- na FPSO, platformach eksploatacyjnych, lub przy bojach prze-adunkowych, a roz-adunek tankowców odbywa si- w terminalach naftowych.
Przetwórstwo ropy naftowej
Przetwórstwem ropy naftowej zajmuje si- przemys- rafineryjny, który przerabia j- w rafineriach. Aby wyodr„bni“ z ropy jej poszczególne sk-adniki (np. benzyn-) stosuje si- destylacj- frakcyjn-. Rop- rozdziela si- na frakcje dzi-ki ró-nicy w temperaturach wrzenia poszczególnych jej sk-adników.
Zastosowanie ropy naftowej
Jest podstawowym surowcem przemys-u petrochemicznego stosowanym do otrzymywania m.in. benzyny, nafty, olejów, parafiny, smarów, asfaltów, mazutów, wazelin i wielu materia-ów syntetycznych.
Ska-enie -rodowiska
Ropa naftowa mo-e skazi- -rodowisko w dwóch sytuacjach - podczas poszukiwa- i eksploatacji, oraz w czasie transportu. O ile erupcje zwi-zane z anomalnie wysokim ci-nieniem z„o“owym lub awariami g-owic przeciwerupcyjnych s- rzadkie i szybko opanowywane, to prawdziw- plag- dla -rodowiska s- awarie powsta-e w czasie transportu - g-ównie katastrofy tankowców (np. MT Prestige).
Katastrofy wielkich zbiornikowców zdarzaj- si- na -wiecie prawie co rok. Wyciek ropy naftowej spowodowany awari- zbiornikowca ma bardzo powa-ne skutki:
- Ropa szybko rozprzestrzenia si- po powierzchni morza tworz-c na wodzie warstewk- o grubo-ci 0,3 mm i powoduj-c zanieczyszczenie wybrze-a
- Najl-ejsze sk-adniki ropy paruj-, a najci--sze mieszaj- si- z wod- morsk- i powoli opadaj- na dno
- Lepka ropa skleja pióra ptaków morskich oraz skrzela ryb i innych zwierz-t wodnych
- Na ska-onym obszarze ropa uniemo-liwia zwierz-tom wodnym poruszanie si-, oddychanie i od-ywianie si-
- Warstwa ropy nie przepuszcza potrzebnego organizmom tlenu i promieniowania s-onecznego
- Bakterie stopniowo usuwaj- rop-, zu„ywaj“c do tego celu ca-y tlen rozpuszczony w wodzie
Zobacz te-
|
