Olja | |
---|---|
Huvudrollsinnehavare | blandning av kolväten i olika proportioner |
Aggregeringstillstånd | flytande |
Färg | olika [1] [2] |
Linje/ spotfärg | annorlunda |
Genomskinlighet | olika |
Densitet | 0,65-1,05 g/cm³ |
Flampunkt | +35 till +121 [3] °C |
världsaktie | cirka 1208 [4] [5] (2007) eller 1199,71 (2011) [6] miljarder fat |
Konsumtion | ca 85,6 (2007) [7] , 87,36 (2011) [8] miljoner fat per dag => ca 32 miljarder fat per år |
Densitet | 0,65-1,05 g/cm³ |
Olja (från turkiska neft , från persiska نفت , naft [9] ) är en naturlig oljig brännbar vätska med en specifik lukt , huvudsakligen bestående av en komplex blandning av kolväten med olika molekylvikter och några andra kemiska föreningar. Det är ett fossilt bränsle [10] ( caustobiolit [11] ). Under hela 1900-talet och in på 2000-talet har olja varit ett av de viktigaste mineralerna .
Oljans färg är vanligtvis rent svart. Ibland varierar den i brun-bruna toner (från smutsig gul till mörkbrun, nästan svart), ibland finns det olja färgad i en ljus gulgrön färg, och även färglös, samt mättad grön olja [12] [13] . Den har en specifik lukt, också varierande från lätt behaglig till tung och mycket obehaglig. Oljans färg och lukt beror till stor del på närvaron av komponenter som innehåller kväve , svavel och syre och är koncentrerad i smörjolja och oljerester. Majoriteten av petroleumkolvätena (förutom aromatiska ) är luktfria och färglösa i sin rena form [14] .
När det gäller kemisk sammansättning och ursprung ligger olja nära naturliga brännbara gaser och ozocerit . Dessa fossiler kallas gemensamt för petroliter . Petroliter tillhör en ännu större grupp av så kallade kaustobioliter - brännbara mineraler av biogent ursprung, som även inkluderar andra fossila bränslen ( torv , brun och kol , antracit , skiffer ).
De allra flesta oljefält är begränsade till sedimentära bergarter [3] [15] . Olja finns tillsammans med gasformiga kolväten på djup från tiotals meter till 5–6 km. På djup över 4,5–5 km dominerar dock gas- och gaskondensatavlagringar med en obetydlig mängd lätta fraktioner. Det maximala antalet oljefyndigheter ligger på ett djup av 1–3 km. På grunda djup och vid naturliga hällar till jordytan omvandlas olja till tjock malta , halvhård asfalt och andra formationer - till exempel tjärsand och bitumen .
Världen förbrukar cirka 100 miljoner fat (15 900 000 000 liter) olja per dag [16] .
Ordet petroleum , som betecknar olja på engelska och några andra språk, bildas genom att lägga till två ord: annan grekiska. πέτρα - sten och lat. oleum - olja , det vill säga bokstavligen "stenolja".
På tiden för kemisten och mineralogen V. M. Severgin (1765-1826) i Ryssland kallades oljan för "bergsolja" [17] , då - "stenolja" [18] .
Det ryska ordet "olja" var med största sannolikhet lånat från turnén. neft "olja", där den kom från persiskan. نفت (naft) "olja". Det finns en alternativ semitisk version [19] .
På tyska är olja tysk. Erdöl , som ordagrant betyder "jordolja", Hung. kőolaj - "stenolja", jap. 石油(sekyu) - "stenolja", fin. vuoriöljy - "bergsolja".
Olja har varit känd för mänskligheten sedan antiken, vilket illustreras av följande data:
datumet | Världsregion | Hur användes den | Bevis på användning |
---|---|---|---|
6000-4000 f.Kr e. | Eufrats stränder | Olja och dess formationer användes som bindemedel i konstruktionen. Det var dem - asfalt och bitumen [20] - som användes vid byggandet av Babylons murar [21] . | Bekräftat av utgrävningar som fastställde förekomsten av oljefält [12] . |
2600 f.Kr e. | Indus Valley Civilisation | Används som bindemedel i konstruktion. | I ruinerna av den forntida indiska staden Mohenjo-Daro upptäcktes en enorm pool, byggd för 5 tusen år sedan, vars botten och väggar täcktes med ett lager asfalt (en produkt av oljeoxidation) [22] . |
600-talet f.Kr e. | Babylon | Den babyloniske kungen Nebukadnessar II dränkte en gigantisk ugn med olja , och i den, enligt bibliska legender som beskrivs i Gamla testamentet , försökte han bränna tre judiska ungdomar , vilket han misslyckades. | Enligt Herodotos användes olja i stor utsträckning för att bygga Babylons murar och torn. Han beskriver också den gamla metoden att utvinna olja från den "berömda brunnen" som ligger inte långt från Arderikka, en by nära Eufrat, där den persiske kungen Darius ' gods låg . |
4 tusen f.Kr e. | Forntida Egypten | Används för att balsamera de döda [23] | |
3 tusen f.Kr e. | Antikens Grekland | Som en brandblandning, bränsle | Det finns referenser till användningen av olja i Plutarch och Dioscorides . [24] Det användes som bränsle för sjöfyren i den grekiska kolonin Tanais ( amforor med oljerester hittades). |
Under medeltiden byggde intresset för olja främst på dess förmåga att brinna. Information har bevarats om "brännbart vatten-tjockt", fört från Ukhta till Moskva under Boris Godunov .
Fram till 1700-talet användes olja huvudsakligen i sin naturliga, det vill säga obearbetade och oraffinerade form. Separat information om destillering av olja börjar från 900-talet e.Kr. e. dock användes inte destillationsprodukter i stor utsträckning [25] . År 1733 registrerade den ryske militärläkaren Johann Lerche, som besökte Bakus oljefält, observationer om destillation av olja:
Olja börjar inte brinna snabbt, den är mörkbrun till färgen, och när den destilleras blir den ljusgul. Vit olja är något grumlig, men efter destillering blir den lätt som alkohol, och den här tänds väldigt snabbt.
År 1746 startade upptäcktsresanden F.S. Pryadunov ett oljeraffinaderi vid Ukhtafloden på en naturlig oljekälla. Avståndet från civilisationen gjorde det dock svårt för anläggningen att fungera, som inte kunde säkerställa lönsamheten och övergavs ett kvarts sekel senare. [26] År 1823 byggde bröderna Dubinin , livegna , ett oljeraffinaderi i norra Kaukasus, i staden Mozdok . Detta företag har arbetat i mer än 20 år och levererat flera hundra pund oljedestillationsprodukter per år för läkemedels- och belysningsändamål. [27] År 1857 byggde Vasilij Kokorev ett oljeraffinaderi i Surakhani nära Baku med en initial kapacitet på 100 000 poods fotogen per år. [28] Från det ögonblicket började den snabba utvecklingen av fotogenindustrin, som drog oljeproduktionen med sig. I slutet av 1800-talet producerade Ryssland redan cirka 100 miljoner pund fotogen per år.
Den övervägande användningen av bearbetad olja började först under andra hälften av 1800-talet, vilket underlättades av den nya metoden för oljeproduktion som uppstod på den tiden med hjälp av borrhål istället för brunnar. Världens första oljeproduktion från ett borrhål ägde rum 1846 vid Bibi-Heybatfältet nära Baku [29] .
Oljebildning är en stegvis, lång process för oljebildning från det organiska materialet i sedimentära bergarter (resterna av forntida levande organismer), enligt den dominerande biogena (organiska) teorin om oljans ursprung. Denna process tar tiotals och hundratals miljoner år [30] . Under 1900-talet hade hypotesen om det abiogena ursprunget för olja från oorganiskt material på stora djup under förhållanden av kolossala tryck och höga temperaturer en viss popularitet, särskilt i Sovjetunionen, men den överväldigande majoriteten av bevis vittnar till förmån för den biogena teorin [31] . Abiogena hypoteser gjorde det inte möjligt att göra effektiva förutsägelser för upptäckten av nya fyndigheter [32] .
De stenar som innehåller olja har en relativt hög porositet och tillräcklig permeabilitet för att utvinna den. Stenar som tillåter fri rörlighet och ansamling av vätskor och gaser i dem kallas reservoarer. Reservoarernas porositet beror på graden av sortering av kornen, deras form och packning, samt på förekomsten av cement. Permeabiliteten bestäms av storleken på porerna och deras anslutningsmöjligheter [33] [34] . De viktigaste oljereservoarerna är sand, sandsten, konglomerat, dolomiter , kalkstenar och andra välgenomsläppliga stenar inneslutna bland så dåligt permeabla stenar som leror eller gips . Under gynnsamma förhållanden kan spruckna metamorfa och magmatiska bergarter i närheten av sedimentära oljeförande bergarter utgöra reservoarer.
Under mycket lång tid (sedan 2:a hälften av 1800-talet) trodde geologer att oljeavlagringar nästan uteslutande är begränsade till antikliner, och först 1911 upptäckte I.M. Gubkin en ny typ av fyndighet i Maikop-regionen, begränsad till alluvial sand och fick namnet "sleeve". Mer än 10 år senare upptäcktes liknande fyndigheter i USA. Ytterligare utveckling av prospekteringsarbetet i Sovjetunionen och USA slutade med upptäckten av fyndigheter associerade med saltkupoler, som lyfter och ibland genomborrar sedimentära skikt. Studien av oljefält har visat att bildandet av oljeavlagringar beror på olika strukturella former av reservoarböjar, stratigrafiska samband mellan formationer och litologiska egenskaper hos bergarter. Flera klassificeringar av fyndigheter och oljefyndigheter har föreslagits både i Ryssland och utomlands. Oljefält skiljer sig från varandra när det gäller typen av strukturella former och förhållanden för deras bildning. Olje- och gasavlagringar skiljer sig från varandra i form av samlarfällor och i villkoren för bildandet av oljeansamlingar i dem.
Olja är en vätska från ljusbrun (nästan färglös) till mörkbrun (nästan svart) i färgen (även om det till och med finns prover av smaragdgrön olja). Medelmolekylvikten är 220–400 g/mol (sällan 450–470). Densitet 0,65-1,05 (vanligtvis 0,82-0,95) g/cm^; olja vars densitet är under 0,83 kallas lätt , 0,831-0,860- medium , över 0,860- tung .
Oljans densitet, liksom andra kolväten, är starkt beroende av temperatur och tryck [35] . Den innehåller ett stort antal olika organiska ämnen och kännetecknas därför inte av kokpunkten, utan av den initiala kokpunkten för flytande kolväten (vanligtvis > 28 ° C, mindre ofta ≥ 100 ° C i fallet med tung olja) och fraktionerad sammansättning - utbytet av enskilda fraktioner, destillerade först vid atmosfärstryck och sedan under vakuum inom vissa temperaturgränser, vanligtvis upp till 450–500 °C (~80 % av provvolymen kokar bort), mer sällan 560–580 °C (90–95 %). Kristallisationstemperatur från -60 till +30 °C; beror främst på innehållet av paraffin i oljan (ju mer det är, desto högre kristallisationstemperatur) och lätta fraktioner (ju fler det finns, desto lägre är denna temperatur). Viskositeten varierar över ett brett intervall (från 1,98 till 265,90 mm²/s för olika oljor som produceras i Ryssland ), bestäms av oljans fraktionella sammansättning och dess temperatur (ju högre den är och ju större mängd lätta fraktioner, desto lägre viskositeten), såväl som innehållet av hartsartade - asfaltenämnen (ju fler av dem, desto högre viskositet). Specifik värmekapacitet 1,7–2,1 kJ/(kg∙K); specifik förbränningsvärme (lägst) 43,7–46,2 MJ/kg; dielektrisk konstant 2,0-2,5; elektrisk konduktivitet [specifik] från 2∙10 −10 till 0,3∙10 −18 Ω −1 ∙cm −1 .
Olja är en brandfarlig vätska; flampunkt från −35 till +121 °C [36] [3] (beror på fraktionssammansättningen och innehållet av lösta gaser i den). Olja är löslig i organiska lösningsmedel, under normala förhållanden olöslig i vatten, men kan bilda stabila emulsioner med den . Inom teknik, för att separera vatten från olja och salt löst i det, utförs dehydrering och avsaltning .
Ur kolloidkemins synvinkel är olja ett multikomponent kolloidsystem , det vill säga en vätska i vilken miceller är suspenderade - halvfasta klumpar av högmolekylära hartser, asfaltener och karbener [37] , som är olösliga i flytande kolväten vid vanliga temperaturer - och även, ofta, kolhaltiga (bestående av från karbener och kolhydrater ) och mineralpartiklar och vatten [38] .
Oljans sammansättning omfattar cirka tusen enskilda ämnen, varav de flesta är flytande kolväten (mer än 500 ämnen, vanligtvis utgör 80–90 % av oljans massa) och organiska föreningar, inklusive andra grundämnen (4–5 %), främst svavel (ca 250 ämnen), kväve (mer än 30 ämnen) och syre (ca 85 ämnen), samt metallorganiska föreningar (främst vanadin och nickel), lösta kolvätegaser (C 1 -C 4 , från tiondelar till 4 %) , vatten (från spår till 10%), mineralsalter (främst klorider, 0,1-4000 mg/l och mer), lösningar av salter av organiska syror och mekaniska föroreningar [12] .
I grund och botten innehåller oljan paraffin (vanligtvis 30-35, mindre ofta 40-50 volymprocent) och nafteniska (25-75%) föreningar. I mindre utsträckning - föreningar av den aromatiska serien (10-20, sällan 35%) och blandad, eller hybridstruktur (till exempel paraffin-naftenisk, naftenisk-aromatisk).
Tillsammans med kolväten innehåller olja ämnen som innehåller föroreningsatomer. Svavelhaltig - H 2 S , merkaptaner , mono- och disulfider, tiofener och tiofaner , samt polycykliska etc. (70-90% är koncentrerad i restprodukter - eldningsolja och tjära ); kväveinnehållande - huvudsakligen homologer av pyridin , kinolin , indol , karbazol , pyrrol , såväl som porfyriner (mest koncentrerade i tunga fraktioner och rester); syrehaltiga - naftensyror , fenoler , harts-asfalten och andra ämnen (vanligtvis koncentrerade i högkokande fraktioner). Elementarsammansättning (%): 82-87 C; 11-14,5 N; 0,01-6 S (sällan upp till 8); 0,001-1,8N; 0,005-0,35 O (sällan upp till 1,2) etc. Totalt har mer än 50 grundämnen hittats i olja. Så, tillsammans med de nämnda, innehåller olja V ( 10–5–10–2 %), Ni ( 10–4–10–3 %), Cl (från spår till 2⋅10–2 % ) etc. Innehållet av dessa föreningar och föroreningar i råvarorna i olika fyndigheter varierar mycket, så det är möjligt att tala om den genomsnittliga kemiska sammansättningen av olja endast villkorligt.
Fält | Densitet, g/cm³ | FRÅN | H | S | N | O | Aska |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Ukhtinskoe (RF) | 0,897 | 85,30 | 12.46 | 0,88 | 0,14 | - | 0,01 |
Groznyj (RF) | 0,850 | 85,95 | 13.00 | 0,14 | 0,07 | 0,74 | 0,10 |
Surakhani ( Azerbajdzjan ) | 0,793 | 85,34 | 14.14 | 0,03 | - | 0,49 | - |
Kalifornien ( USA ) | 0,912 | 84,00 | 12.70 | 0,40 | 1,70 | 1.20 | - |
Genom förmågan att lösas upp i organiska vätskor, inklusive:
olja, som:
forskare[ vad? ] brukar hänföras till gruppen bitumen.
Ofta upptar en oljefyndighet endast en del av reservoaren, och därför, beroende på typen av porositet och graden av cementering av berget (reservoarens heterogenitet), en annan grad av oljemättnad av dess individuella sektioner i reservoaren själv hittas. Ibland beror denna anledning på närvaron av improduktiva områden av fyndigheten. Vanligtvis åtföljs oljan i en reservoar av vatten, vilket begränsar reservoaren nedför skiktens fall eller längs hela dess botten. Dessutom finns i varje oljefyndighet tillsammans med den en sk. film, eller kvarvarande vatten, som omsluter partiklar av stenar (sand) och porväggar. Vid utkiling ur reservoarbergarterna eller avskärning med förkastningar, förskjutningar etc., disjunktiva störningar, kan avlagringen antingen helt eller delvis begränsas av lågpermeabla bergarter. Gas koncentreras ibland i de övre delarna av en oljefyndighet (det så kallade "gaslocket"). Flödeshastigheten för brunnar, förutom reservoarens fysiska egenskaper, dess tjocklek och mättnad, bestäms av trycket hos gas löst i olja och marginella vatten. När olja utvinns av brunnar är det inte möjligt att helt utvinna all olja från fyndigheten, en betydande mängd av den finns kvar i tarmarna av jordskorpan (se Oljeutvinning och oljeproduktion ). För en mer komplett utvinning av olja används speciella metoder, varav vattenöversvämningsmetoden (edge, intra-loop, focal) är av stor betydelse.
Den klass av kolväten som oljan kallas måste vara närvarande i en mängd av mer än 50 %. Om kolväten av andra klasser också förekommer och en av klasserna är minst 25 %, särskiljs blandade typer av olja: metan-naftenisk, naftenisk-metan, aromatisk-naftenisk, naftenisk-aromatisk, aromatisk-metan och metan-aromatisk; de innehåller mer än 25 % av den första komponenten, mer än 50 % av den andra.
Fält | Densitet, g/cm³ | Paraffiner | Naftener | aromatisk |
---|---|---|---|---|
Perm (RF) | 0,941 | 8.1 | 6.7 | 15.3 |
Groznyj (RF) | 0,844 | 22.2 | 10.5 | 5.5 |
Surakhani (Azerbajdzjan) | 0,848 | 13.2 | 21.3 | 5.2 |
Kalifornien (USA) | 0,897 | 9.8 | 14.9 | 5.1 |
Texas (USA) | 0,845 | 26.4 | 9.7 | 6.4 |
Införandet av kvalitet är nödvändigt på grund av skillnaden i oljans sammansättning (svavelhalt, olika innehåll av alkangrupper, närvaron av föroreningar) beroende på fältet. Standarden för priser är oljekvaliteterna WTI och Light Sweet (för västra halvklotet och generellt ett riktmärke för andra oljekvaliteter), samt Brent (för marknaderna i Europa och OPEC-länderna).
För att underlätta exporten uppfanns vissa standardkvaliteter av olja, associerade antingen med huvudfältet eller med en grupp fält. För Ryssland är detta tunga Ural och lätt olja Siberian Light , i Azerbajdzjan Azeri Light . I Storbritannien - Brent , i Norge - Statfjord , i Irak - Kirkuk , i USA - Light Sweet och WTI . Det händer ofta att ett land producerar två sorters olja - lätt och tung. Till exempel i Iran är dessa Iran Light och Iran Heavy [39] .
Enligt metoderna för att lyfta är moderna metoder för oljeproduktion indelade i: [40]
Den första centrifugalpumpen för oljeproduktion utvecklades 1916 av den ryske uppfinnaren Armais Arutyunov . 1923 emigrerade Arutyunov till USA och grundade 1928 Bart Manufacturing Company, som 1930 döptes om till "REDA Pump" (en förkortning av Russian Electrical Dynamo of Arutunoff), som under många år var marknadsledande inom dränkbara vatten. pumpar för oljeproduktion. I Sovjetunionen gjordes ett stort bidrag till utvecklingen av elektriska dränkbara pumpar för oljeproduktion av Special Design Bureau for Design, Research and Implementation of Deep Rodless Pumps (OKB BN) som grundades 1950. Bogdanov Alexander Antonovich var grundaren av OKB BN.
Fram till mitten av 1970- talet fördubblades världens oljeproduktion ungefär varje decennium, sedan avtog tillväxttakten. 1938 var det cirka 280 miljoner ton, 1950 cirka 550 miljoner ton, 1960 över 1 miljard ton och 1970 över 2 miljarder ton. 1973 översteg världens oljeproduktion 2,8 miljarder ton. Världens oljeproduktion uppgick 2005 till cirka 2 miljarder ton. 3,6 miljarder ton.
Världens oljeproduktion var 2006 cirka 3,8 miljarder ton per år [42] , eller 30 miljarder fat per år.
Land | 2008 | 2006 [43] | 2003 | |||
Produktion, miljoner ton | Världsmarknadsandel (%) | Produktion, miljoner ton | Världsmarknadsandel (%) | Produktion, miljoner ton | Världsmarknadsandel (%) | |
Saudiarabien | 505 [44] | 9.2 | 477 | 12.1 | 470 | 12.7 |
Ryssland | 480 [45] | 9.1 | 507 | 12.9 | 419 | 11.3 |
USA | 294 [46] | 5.6 | 310 | 7.9 | 348 | 9.4 |
Iran | 252 [47] | 4.8 | 216 | 5.5 | 194 | 5.2 |
Kina | 189 [48] | 3.5 | 184 | 4.7 | 165 | 4.4 |
Mexiko | 167,94 [49] | 3.2 | 183 | 4.6 | 189 | 5.1 |
Kanada | 173,4 [50] | 3.3 | 151 | 3.8 | 138 | 3.7 |
Venezuela | 180 [51] | 3.4 | 151 | 3.8 | 149 | fyra |
Kazakstan | 70 [52] | 1.3 | 64,9 | 1.7 | 51,3 | 1.2 |
andra länder: | 1985.56 | 56 | 1692.1 | 43 | 1589,7 | 43 |
Världens oljeproduktion, totalt: | 100 | 3936 | 100 | 3710 | 100 |
Oljeproducerande länder är också: Libyen , Norge .
Se även : Överproduktion av olja på 1980-talet
Ett av de första omnämnandena av olja i Ryssland går tillbaka till 1400-talet , då olja hittades i Ukhta . År 1684 upptäckte Irkutsk -författaren Leonty Kislyansky olja i området kring Irkutsk-fängelset . En annan upptäckt av olja i Ryssland rapporterades den 2 januari 1703 i den ryska tidningen Vedomosti. Oljeutvinningen började 1745 . Men under 1700-talet var utvecklingen av oljefält olönsam på grund av produktens extremt snäva praktiska tillämpning. Med utvecklingen av branschen har efterfrågan ökat. Kaukasus blev Rysslands viktigaste oljeregion.
Det första oljeraffinaderiet byggdes i Ryssland 1745, under Elizabeth Petrovnas regeringstid , vid oljefältet Ukhta. I St Petersburg och Moskva användes sedan ljus, och i små städer - facklor. Men även då brann det i många kyrkor osläckbara lampor. Bergsolja hälldes i dem, vilket inte var något annat än en blandning av raffinerad olja med vegetabilisk olja. Köpmannen Nabatov var den enda leverantören av raffinerad olja till katedraler och kloster. I slutet av 1700-talet uppfanns lampan. Med tillkomsten av lampor ökade efterfrågan på fotogen.
Krig och revolutionära händelser i Ryssland försatte oljeproduktionen i en kris. Det var först på 1920-talet som det blev möjligt att tala om återupprättandet av industrin.
Oljeproduktionen i Sovjetunionen växte snabbt fram till början av 80-talet, sedan avtog tillväxten. 1988 nådde oljeproduktionen i Sovjetunionen och i Ryssland ett historiskt maximum och började sedan falla.
Efter Sovjetunionens kollaps bolagiserades statligt ägda företag och en betydande del av dem övergick i privata händer . Oljeproduktionen fortsatte att minska fram till mitten av 1990-talet, varefter den började växa igen.
Olja är huvudartikeln för rysk export , och står för 33% av exporten i monetära termer enligt data för 2009 (tillsammans med oljeprodukter - 49%). Dessutom beror priserna på den tredje huvudsakliga exportkomponenten, naturgas , avsevärt på prisnivån för olja och oljeprodukter . Den ryska regeringen planerar att öka oljeproduktionen till 2030 till 530 miljoner ton per år [53] .
Enligt Ryska federationens ministerium för naturresurser och ekologi är värdet av de totala oljereserverna i Ryssland cirka 40 biljoner rubel. Volymen av oljereserver i fysiska termer är mer än 9 miljarder ton. Samtidigt inkluderade statistiken från ministeriet för naturresurser endast reserver i områden av fyndigheter som redan är licensierade för produktion, "för vilka det finns en teknisk design godkänd på föreskrivet sätt och annan projektdokumentation för utförandet av arbetet." Den totala mängden undersökta reserver är mycket större [54] .
2011 uppgick oljeproduktionen i Ryska federationen till cirka 511 miljoner ton, vilket är 1,23 % högre än 2010 [55] . Oljeexporten minskade med 2,4 % enligt Rosstat [55] , eller med 6,4 % enligt Federal Customs Service [56] , men exportintäkterna ökade från 129 miljarder dollar till 172 miljarder dollar [56] .
År 2017 var råolja den mest omsatta råvaran på världsmarknaden, med en transaktionsvolym som uppskattades till 792 miljarder dollar [57] .
De största exportörerna av råolja var:
De största importörerna av råolja var:
Råolja var den främsta exportvaran för Kanada , Ryssland , Saudiarabien , Förenade Arabemiraten , Norge , Irak , Iran , Nigeria , Kuwait och Kazakstan 2017 . Råolja har varit en stor import för länder som Japan , Nederländerna , Sydkorea , Indien , Spanien , Sydafrika , Portugal , Finland , Grekland och Vitryssland .
För att erhålla ett bränsle eller olja som lämpar sig för användning, bearbetas råolja på olika sätt i flera steg.
Primära raffineringsprocesser involverar inte kemiska förändringar i olja och representerar dess fysiska uppdelning i fraktioner . För det första går industriolja genom den primära tekniska processen att rena den producerade oljan från petroleumgas, vatten och mekaniska föroreningar - denna process kallas primär oljeseparation [ 58] .
Syftet med sekundära processer är att öka mängden producerade motorbränslen; de är förknippade med den kemiska modifieringen av kolvätemolekyler som utgör olja, som regel, med deras omvandling till former som är mer bekväma för oxidation.
Inom sina områden kan alla sekundära processer delas in i tre typer:
Råolja används praktiskt taget inte direkt (råolja, tillsammans med nerozin , används för sandskydd - fixering av dynsand från vind som blåser under byggandet av kraftledningar och rörledningar). För att erhålla tekniskt värdefulla produkter från det , främst motorbränslen ( bensin , fotogen , dieselbränsle , flygbränsle), bränsle för gasturbiner och pannanläggningar, smörj- och specialoljor, paraffin , bitumen för vägbyggnad och vattentätning, syntetiska fettsyror, sot för gummiindustrin, koks för elektroder, lösningsmedel, råvaror för den kemiska industrin, det återvinns .
Associerade petroleumgaser , raffinaderigaser, ett antal oljefraktioner, aromatiska kolväten, flytande och fasta paraffiner erhållna från olja används som råmaterial för petrokemisk syntes av polymera material och plaster, syntetiska fibrer, syntetiskt gummi, syntetiska rengöringsmedel, alkoholer, aldehyder , ketoner, foderproteiner och andra värdefulla material.
Olja har en ledande ställning i den globala bränsle- och energibalansen: dess andel av den totala energiförbrukningen var 33,6 % 2010 [59] . I framtiden kommer denna andel att minska [60] på grund av ökad användning av kärnkraft och andra typer av energi, samt ökade kostnader och minskad produktion.
På grund av den snabba utvecklingen av den kemiska och petrokemiska industrin i världen ökar efterfrågan på olja inte bara för att öka produktionen av bränslen och oljor, utan också som en källa till värdefulla råvaror för produktion av syntetiska gummin och fibrer, plaster , ytaktiva ämnen , rengöringsmedel , mjukgörare , tillsatser , färgämnen , etc. (mer än 8% av världsproduktionen) [61] . Bland de utgångsmaterial som erhålls från olja för dessa industrier är de mest använda: paraffinkolväten - metan , etan , propan , butaner , pentaner , hexaner samt hög molekylvikt (10-20 kolatomer i en molekyl); nafteniska; aromatiska kolväten - bensen , toluen , xylener , etylbensen ; olefin och diolefin- eten , propen , butadien ; acetylen . Olja är unik just på grund av kombinationen av kvaliteter: hög energitäthet (30 procent högre än för kol av högsta kvalitet), olja är lätt att transportera (jämfört med exempelvis gas eller kol), och slutligen är det lätt att få många av de tidigare nämnda produkterna från olja.
Uttömningen av oljeresurserna, de stigande priserna på den och andra orsaker orsakade ett intensivt sökande efter ersättningar för flytande bränslen.
Oljeförbrukning per industri [62] | Transport | Industri | Andra energibehov | Icke-energianvändning |
---|---|---|---|---|
1973 | 45,4 % | 19,9 % | 23,1 % | 11,6 % |
år 2014 | 64,5 % | 8,0 % | 11,3 % | 16,2 % |
2016 [63] | 57,2 % | 26,4 % | 5,3 % | 11,1 % |
Enligt den amerikanske historikern D. Burstin såldes olja på 1800-talet i USA som en universell medicin [64] .
D. I. Mendeleev var den första att uppmärksamma det faktum att olja är den viktigaste källan till kemiska råvaror, och inte bara bränsle; han ägnade ett antal verk åt oljans ursprung och rationella bearbetning. Han äger ett välkänt uttalande om försök att värma ångpannor med olja istället för kol: ”Man kan också värma med sedlar” (1885). [65]
Av stor betydelse var verken av V. V. Markovnikov ( 1880 -talet ), ägnade åt studiet av oljans sammansättning; han upptäckte en ny klass av kolväten i olja, som han kallade naftener , och studerade strukturen hos många kolväten. L. G. Gurvich, på grundval av sin forskning, utvecklade den fysiska och kemiska grunden för rening av olja och oljeprodukter och förbättrade avsevärt metoderna för dess bearbetning. För att fortsätta med Markovnikovs arbete utvecklade N. D. Zelinsky 1918 en katalytisk metod för att framställa bensin från tungoljerester. Under många år arbetade S. S. Nametkin inom petroleumkemi ; han utvecklade metoder för att bestämma innehållet av kolväten av olika klasser i olja (bestämning av gruppsammansättningen) och angav sätt att öka utbytet av petroleumprodukter. V. G. Shukhov uppfann världens första industriella installation för termisk krackning av olja (1891), var författare till projektet och chefsingenjör för byggandet av den första ryska oljeledningen (1878), lade grunden för designen av oljeledningar , olja lagringsanläggningar och oljeraffineringsutrustning.
Olja är en icke-förnybar resurs . Utforskade oljereserver är (från och med 2004 ) 210 miljarder ton (1200 miljarder fat ), oupptäckta - uppskattas till 52-260 miljarder ton (300-1500 miljarder fat). I början av 1973 uppskattades världens bevisade oljereserver till 100 miljarder ton (570 miljarder fat). Sedan 1984 har den årliga volymen av världens oljeproduktion överstigit volymen av undersökta oljereserver [66] .
Världens oljeproduktion var 2006 cirka 3,8 miljarder ton per år [42] , eller 30 miljarder fat per år. Med nuvarande konsumtionstakt kommer alltså prospekterad olja att hålla i cirka 40 år och outforskad olja i ytterligare 10-50 år.
Trots förekomsten av sådana prognoser planerade den ryska regeringen 2009 att öka oljeproduktionen till 530 miljoner ton per år till 2030 (som en del av den ryska energistrategin för perioden fram till 2030) [67] Rysslands energistrategi för perioden fram till till 2030 (otillgänglig länk ) . Tillträdesdatum: 22 maj 2012. Arkiverad från originalet 29 maj 2013. .
Land | Aktier 1 | % av världens reserver | Extraktion² | Tillgänglighet (år)³ |
---|---|---|---|---|
Venezuela [69] | 300,9 | 17.7 | 2626 | 314 |
Saudiarabien | 266,6 | 15.7 | 12 014 | 61 |
Kanada | 172,2 | 10.1 | 4385 | 108 |
Iran | 157,8 | 9.3 | 3920 | 110 |
Irak | 143,1 | 8.4 | 4031 | 97 |
Ryssland | 102,4 | 6,0 | 10 980 | 26 |
Kuwait | 101,5 | 6,0 | 3096 | 90 |
UAE | 97,8 | 5.8 | 3902 | 69 |
USA | 55,3 | 3.2 | 12 704 | 12 |
Libyen | 48,4 | 2.8 | 432 | 307 |
Nigeria | 37,1 | 2.2 | 2352 | 43 |
Kazakstan | 30,0 | 1.8 | 1669 | 49 |
Qatar | 25.7 | 1.5 | 1898 | 37 |
Kina | 18.5 | 1.1 | 4309 | 12 |
Brasilien | 13,0 | 0,8 | 2527 | fjorton |
OPEC- medlemmar | 1211,6 | 71,4 | 38 226 | 87 |
Hela världen | 1697.6 | 100,0 | 91 670 | 51 |
Anmärkningar:
1. Beräknade reserver i miljarder (10 9 ) fat 2. Produktion i tusentals (10³) fat per dag 3. Resurstillgången beräknas som reserver/produktionFrån och med den 1 januari 2012, enligt officiellt publicerad information (innan dess klassificerades data om olje- och gasreserver), uppgår utvinningsbara oljereserver i Ryska federationen i kategorierna A/B/C1 till 17,8 miljarder ton [70] eller 129 , 9 miljarder fat (förutsatt att 1 ton Urals exportblandning är 7,3 fat). Den beräknade tiden som dessa reserver kommer att räcka vid nuvarande produktion (drygt 10 miljoner fat eller 1,4 miljoner ton per dag) är 35 år.
Det finns också stora oljereserver (3400 miljarder fat) i oljesanden i Kanada och Venezuela . Denna olja kommer, med nuvarande förbrukningstakt, att hålla i 110 år. För närvarande kan företag ännu inte producera mycket olja från oljesand, men de utvecklas i denna riktning.
Olja intar en ledande plats i den globala bränsle- och energiekonomin. Dess andel av den totala förbrukningen av energiresurser ökade kontinuerligt: 3 % 1900, 5 % före första världskriget (1914-1918), 17,5 % före andra världskriget (1939-1945), 24 % 1950, 41,5 % 1972 [59] , 48 % 2004 och 46,2 % 1973 [62] , men började därefter minska och uppgick till 33,6 % 2010 [59] och 31,3 % 2014 [62] . Sedan blev det tillväxt igen och 2016 var andelen olja 33,3 % [71] ..
Den kraftiga prisökningen 2003-2008, liksom de begränsade reserverna av konventionell olja, gör det angeläget att utveckla teknologier med minskad förbrukning av petroleumprodukter, samt utveckling av alternativa produktionskapaciteter som inte använder oljeprodukter.
Bituminös (olje) sand
Oljereserverna i tjärsanden i Alberta , Kanada och Orinoco , Venezuela är 1,7 respektive 2,0 biljoner fat [72] , medan världens konventionella oljereserver i början av 2006 uppskattades till 1,1 biljoner fat [73] . Oljeproduktionen från Albertas tjärsand var 1,126 Mb/d (miljoner fat per dag) 2006. Det är planerat att öka denna till 3 Mb/d 2020 och 5 Mb/d 2030. Oljeproduktionen från Orinoco-tjärsanden är 0,5 Mb/d d, och 2010 planeras att öka den till 1 Mb/d [74] . Hela världens oljeproduktion är cirka 84 Mb/d. Således, även om reserverna av tjärsand är enorma, kommer oljeproduktionen från dem inom överskådlig framtid (enligt nuvarande prognoser) endast att täcka några få procent av världens oljebehov. Problemet är att de idag kända teknikerna för att utvinna olja ur tjärsand kräver en stor mängd färskvatten och total energiförbrukning, vilket enligt vissa uppskattningar är cirka 2/3 av energipotentialen för olja som produceras på detta sätt [75 ] [76] (se EROEI - Energy Return on Energy Investment - "energy return on energy expended"). Andra forskare uppskattar energikostnaderna till endast 1/5 av energipotentialen för den utvunna oljan [77] .
Olja från oljeskiffer
Oljeskiffer , vars totala reserver i världen är cirka 650 biljoner ton, innehåller 2,8-3,3 biljoner fat utvinningsbar olja [78] [79] [80] . Enligt en RAND- studie kommer oljeproduktion från skiffer i USA att bli lönsam till ett pris av 70-95 dollar per fat [81] . Denna tröskel passerades 2007. Således stängdes det australiensiska projektet för produktion av olja från skiffer 2004 tack vare insatser från Greenpeace [82] . Men 2011 rapporterades det att Stanford University hade utvecklat en miljövänlig teknik för att retortera skifferstenar och producera elektricitet utan att generera koldioxid genom att skapa en temperatur under den kritiska [83][ betydelsen av faktum? ] .
Bränsle från kol
Syntetisk bensin och diesel från kol (se Fischer-Tropsch-syntes ) producerades av Nazityskland under andra världskriget. Sasol Limited har producerat syntetiska bränslen från kol i Sydafrika sedan 1955 . I början av 2006 övervägde USA projekt för att bygga 9 anläggningar för indirekt kolvätskeproduktion med en total kapacitet på 90 000-250 000 fat per dag. Kina planerar att investera 15 miljarder dollar 2010-2015. vid uppförande av anläggningar för produktion av syntetiska bränslen från kol. Den nationella utvecklings- och reformkommissionen (NDRC) sa att den totala kapaciteten för kolvätskeanläggningar kommer att nå 16 miljoner ton syntetiskt bränsle per år, vilket är cirka 0,4 miljoner fat per dag. Precis som i fallet med olja från skiffer är miljöföroreningar ett allvarligt problem med att få bränsle från kol, om än i mindre skala.
GasfordonGasfordon använder en motor som går på metan , propan eller butan . Enligt Delta Auto, ett företag som ägnar sig åt omvandling av bilar till gasbränsle, i Ryssland växer gasförsäljningen till motorfordon med 20 % per år, och i Europeiska unionen är det planerat att konvertera 10 % av bilarna till gasbränsle 2020 . Ledaren på detta område är Argentina , som konverterade 1,4 miljoner fordon till naturgas. Gasol är billigare än bensin, renare och håller längre. Naturgasreserverna är dock också begränsade och naturgasproduktionen beräknas börja minska från 2020. [84]
biobränsleLedaren inom användningen av biobränslen är Brasilien , som förser 40 % av sitt bränslebehov med alkohol [85] på grund av höga sockerrörsutbyten och låga arbetskostnader. Biobränslen leder inte formellt till utsläpp av växthusgaser: koldioxid (CO 2 ), som avlägsnas från det under fotosyntesen , återgår till atmosfären .
Den kraftiga ökningen av biobränsleproduktionen kräver dock stora ytor för plantering av grödor. Dessa områden röjs antingen av brinnande skogar (vilket resulterar i enorma utsläpp av koldioxid till atmosfären), eller uppträder på bekostnad av foder och matgrödor (vilket resulterar i stigande livsmedelspriser) [86] .
Dessutom kräver odling av grödor mycket energi. För många grödor är EROEI (förhållandet mellan mottagen energi och förbrukad energi) endast något över en eller till och med under den. Så för majs är EROEI bara 1,5. Tvärtemot vad många tror är detta inte sant för alla grödor: till exempel har sockerrör en EROEI på 8, medan palmolja har en EROEI på 9 [87] .
I mars 2007 föreslog japanska forskare att man skulle producera biobränsle från sjögräs [88] .
Enligt vissa forskare kommer den massiva användningen av etanolmotorer (inte att förväxla med biodiesel) att öka koncentrationen av ozon i atmosfären, vilket kan leda till en ökning av antalet luftvägssjukdomar och astma [89] .
hybridbilarElfordon . Israel , Danmark och Portugal har redan undertecknat avtal med Renault och Nissan om att etablera ett nätverk av bensinstationer för elfordon [90] . Försäljningen av elfordon kommer att påbörjas under 2011 . Nackdelarna med elfordon är det höga priset, behovet av att ofta ladda batterierna och problemet med batteriavfall, men fördelen är att de inte förorenar luften i städerna (även om det kan vara nödvändigt att förorena atmosfären för att generera el ).
Nära till elfordon och bilar med vätgasmotor. Väte erhålls från vatten genom elektrolys , så vätetankar är faktiskt ett sätt att lagra el. Dessutom förorenar inte vätgasmotorer, liksom elfordon, atmosfären, utan släpper bara ut vatten där. Nackdelen med vätgasmotorer är behovet av en enorm bränsletank, eftersom väte är en mycket lätt gas. Problemet med lagring och transport av väte underlättas av dess förmåga att lösas upp i vissa metaller ( metallhydrider ). I palladium, för en volym Pd- metall , löses upp till 850 volymer H 2 upp . Hittills finns det inget energieffektivt sätt att producera väte.
Det andra moderna sättet att producera väte är dock omvandling från naturgas. Denna metod används i Hondas hem vätgasgenererande enheter för samma företags vätgasbil. Industriell ångomvandling av metan till väte utförs med användning av katalysatorer och kostnaden för tillförd termisk energi i mängden 206 kJ/mol Agafonov A.I., Agafonov R.A., Murashkina T.I. gas till väte // Proceedings of the International Symposium "Reliability och kvalitet". — 2011.
Oljepriserna , precis som alla andra råvaror, bestäms av utbud och efterfrågan . Om utbudet faller stiger priserna tills efterfrågan är lika med utbudet.
Det speciella med olja är dock att efterfrågan på kort sikt är malelastisk [91] : prishöjningar har liten effekt på efterfrågan. Därför leder även en liten nedgång i oljetillgången till en kraftig ökning av priserna .
På medellång sikt (5-10 år) och lång sikt (decennier) ökar dock efterfrågan kontinuerligt på grund av en ökning av antalet bilar och liknande utrustning. Den exakta motiveringen för denna uppfattning är dock inte känd. Dessutom, relativt nyligen, har Kina och Indien blivit bland världens största oljekonsumenter .
Under 1900-talet balanserades tillväxten i efterfrågan på olja av utforskning av nya fyndigheter, vilket gjorde det möjligt att öka oljeproduktionen. Många tror dock att oljefälten under 2000-talet kommer att uttömma sig själva, och disproportionen mellan efterfrågan på olja och dess utbud kommer att leda till en kraftig prishöjning - en oljekris kommer att komma .
Dessutom beror priserna på naturgas också avsevärt på prisnivån för olja och oljeprodukter .
Oljepriserna är också ett av den internationella ekonomins politiska instrument .
![]() |
| |||
---|---|---|---|---|
|
Caustobioliter (brännbara mineraler) | |
---|---|
Kolrad | |
Olje- och naftoidserien |
organiskt bränsle | Huvudtyper av|||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Fossil |
| ||||||||
Förnyelsebart och biologiskt | |||||||||
artificiell |