Co to jest olej?

Ropa naftowa to substancja występująca w określonych basenach osadowych, utworzona przez porowate warstwy lub płaty piasku, piaskowców lub wapieni

Platforma wiertnicza

Obraz David Mark z Pixabay

Ropa naftowa to mieszanina cząsteczek węgla i wodoru, która powstaje w wyniku rozkładu materii organicznej, głównie planktonu, powstałej w wyniku działania bakterii w środowisku o małej zawartości tlenu. Przez miliony lat materiał ten gromadził się na dnie oceanów, mórz i jezior, a pod wpływem ruchów skorupy ziemskiej dał początek substancji, którą nazywamy ropą.

Materiał ten występuje w określonych basenach osadowych, utworzonych z warstw lub porowatych płatów piasku, piaskowców lub wapieni. Ropa naftowa zaliczana jest do paliw kopalnych, ponieważ powstaje w wyniku powolnego rozkładu materii organicznej. Obecnie najpowszechniej stosowanym paliwem kopalnym jest ropa naftowa. Dzieje się tak, ponieważ jego rafinacja prowadzi do powstania różnych frakcji lub mieszanin związków organicznych z bliskimi ilościami węgla, tworzących produkty ropopochodne.

Jednak ropa jest nieodnawialnym źródłem energii. Oznacza to, że jest to źródło energii, której wyczerpuje się natura. Ponadto ta energia pochodzenia organicznego jest ograniczona i powstaje w naturze przez miliony lat. Z tego powodu jego wydobycie i wykorzystanie było i nadal jest celem konfliktów między mocarstwami oraz krajami produkującymi i rafineryjnymi.

Skład chemiczny oleju

Ropa naftowa składa się głównie z cząsteczek węgla i wodoru, zwanych węglowodorami. Te związki składają się na większość olejku, chociaż inne substancje są częścią jego konstytucji.

Skład chemiczny ropy naftowej zawiera również mniej azotu, tlenu, soli i pozostałości niektórych metali. Proporcja elementów, które go tworzą, jest następująca:

  • 82% węgla;
  • 12% wodoru;
  • 4% azotu;
  • 1% tlenu;
  • 1% soli i pozostałości metali.

Charakterystyka oleju

Główne cechy oleju to:

  • Wazeliniarstwo;
  • Lepkość
  • Charakterystyczny zapach;
  • Ubarwienie, które może zmieniać się od bezbarwnego do czarnego;
  • Palność;
  • Gęstość mniejsza niż wody.

Zasoby i produkcja ropy naftowej

Według danych Centralnej Agencji Wywiadowczej Wenezuela jest krajem o największych zasobach ropy naftowej na świecie, z 300,9 mld baryłek. Drugi to Arabia Saudyjska z 266,5 miliardami baryłek. Brazylia zajmuje 15. miejsce w rankingu, z 12,7 miliardami baryłek tej substancji. Sprawdź listę krajów z największymi rezerwami ropy naftowej na świecie:

PozycjaRodziceBeczki (w milionach)
1Wenezuela300,9
2ndArabia Saudyjska266,5
3Kanada169,7
4Będzie158,4
5Irak142,5
6thKuwejt101,5
7thZjednoczone Emiraty Arabskie97,8
8thRosja80
9Libia48.4
10Nigeria37.1
11thStany Zjednoczone36.5
12Kazachstan30
13Chiny25.6
14Katar25.2
15Brazylia12.7

Ogólne informacje dotyczące oleju

Choć znane od zarania cywilizacji ludzkiej, eksploracja złóż i wiercenie szybów naftowych rozpoczęło się dopiero w połowie XIX wieku. Od tego czasu przemysł naftowy przeszedł wielką ekspansję, głównie w Stanach Zjednoczonych i Europie.

Pomimo silnej konkurencji z węglem i innymi paliwami uważanymi wówczas za szlachetne, ropa zaczęła być wykorzystywana na dużą skalę, zwłaszcza po wynalezieniu silników benzynowych i diesla. Ropa naftowa była przez wiele dziesięcioleci głównym motorem napędowym międzynarodowej gospodarki, osiągając na początku lat 70. prawie 50% światowego zużycia energii pierwotnej. Chociaż z upływem czasu spada, jego udział w tym zużyciu nadal stanowi około 39%, według Międzynarodowej Agencji Energetycznej.

Oprócz tego, że dominują w sektorze transportu, produkty naftowe są również odpowiedzialne za wytwarzanie energii elektrycznej w kilku krajach na całym świecie. Możliwe jest wytwarzanie energii elektrycznej ze spalania tych pochodnych w kotłach, turbinach i silnikach spalinowych. Produkty ropopochodne zwykle używane do tego celu to olej opałowy, bardzo lepki olej, olej napędowy i gaz rafineryjny.

Pochodne ropy naftowej stanowią znaczącą część macierzy energetycznej w takich krajach jak Stany Zjednoczone, Japonia, Meksyk, Arabia Saudyjska, Włochy i Chiny. W Brazylii produkcja energii elektrycznej z produktów ropopochodnych nie jest tak znacząca ze względu na historię dominacji energetyki wodnej. Istnieją jednak elektrownie termoelektryczne, które wytwarzają energię elektryczną z produktów ropopochodnych, aby sprostać wystąpieniu szczytów w systemie elektrycznym, wykorzystywane głównie do zaspokajania zapotrzebowania społeczności nieobsługiwanych przez połączony system elektroenergetyczny.

Rafinacja ropy

W rafineriach ropa przechodzi różne procesy, aż do uzyskania pożądanej jakości dla danego celu. Rafinacja oleju odbywa się w następujących etapach:

Separacja

Procesy separacji mają na celu usunięcie określonych składników oleju lub „rozbicie” oleju na podstawowe frakcje. Są to zmiany fizyczne, w których wymagana jest energia (zmiany temperatury lub ciśnienia) lub masa (stosunek rozpuszczalności do rozpuszczalników).

Destylacja jest jednym z etapów tego procesu separacji. To dzięki niej olej odparowuje, a następnie skrapla się pod wpływem temperatury i ciśnienia. Proces ten ma na celu uzyskanie paliwa gazowego, gazu skroplonego, benzyny ciężkiej, nafty, olejów napędowych (atmosferycznych i próżniowych) oraz pozostałości próżniowej. Uzysk produktów różni się w zależności od przerobionej ropy naftowej.

Konwersja

Procesy konwersji służą do zmiany składu chemicznego określonej frakcji ropy naftowej w poszukiwaniu ulepszeń jakościowych, jak w przypadku przemiany olejów napędowych i odpadów w naftę, naftę czy olej napędowy. Ten etap obejmuje procedury krakowania, alkilowania i reform katalitycznych i różni się w zależności od ropy naftowej i pochodnej, którą chcesz uzyskać.

Leczenie

Proces oczyszczania ma na celu usunięcie zanieczyszczeń w oleju, takich jak siarka, azot, metale i inne składniki, które powodują niepożądane skutki dla pochodnych. Udoskonalenie technik oczyszczania pozwala na złagodzenie skutków emisji gazów do atmosfery.

Wytwarzanie energii elektrycznej

Produkcja energii elektrycznej z produktów ropopochodnych rozpoczyna się od procesu spalania materiału w komorze spalania. Uzyskane ciepło jest wykorzystywane do podgrzewania i zwiększania ciśnienia wody, przekształcając ją w parę, która z kolei będzie poruszać turbiny, przekształcając energię cieplną w mechanikę. Ruch turbin uruchamia generator, który przekształca energię mechaniczną w energię elektryczną. Para jest następnie kierowana do skraplacza, gdzie zostanie schłodzona, aby powrócić do stanu ciekłego i wykorzystana jako woda przez system kotła.

Zanieczyszczenia zawarte w produktach ropopochodnych są emitowane do atmosfery podczas etapów spalania i chłodzenia, tak że ilość i rodzaj emitowanego gazu zmienia się w zależności od składu spalanego paliwa i warunków rozproszenia zanieczyszczeń. Im gęstsze paliwo, tym większy potencjał emisji - jest to jeden z powodów, dla których olej napędowy i oleje ultra-lepkie są uważane za pochodne o dużym potencjale zanieczyszczenia. Ostatnio podjęto wysiłki w celu ulepszenia technologii konwersji energii, poprawy wydajności systemów, a także wychwytywania gazów zanieczyszczających.

Skutki społeczno-środowiskowe ropy naftowej

Główne wpływy wytwarzania energii elektrycznej z produktów ropopochodnych wynikają z emisji zanieczyszczeń do atmosfery, głównie tzw. Gazów cieplarnianych. Nagromadzenie wysokich stężeń gazów cieplarnianych w atmosferze blokuje ciepło emitowane przez słońce i zatrzymuje je na powierzchni Ziemi, nasilając globalne ocieplenie.

Główną konsekwencją nasilenia się globalnego ocieplenia jest topnienie lodowców i polarnych czap lodowych, zjawisko odpowiedzialne za podnoszenie się poziomu morza i zalewanie obszarów przybrzeżnych. Proces ten wpływa na dużą liczbę ludzi i dzikich zwierząt oraz zmienia bioróżnorodność tych regionów.

  • „Apartheid klimatyczny” może doprowadzić do ubóstwa ponad 120 milionów ludzi

Wśród innych zanieczyszczeń powietrza powstających w wyniku spalania substancji ropopochodnych wyróżnia się dwutlenek siarki (SO2) oraz tzw. Pył zawieszony, czyli pył zawieszony i popiół. Oprócz zmian w lokalnej różnorodności biologicznej, zanieczyszczenia te powodują szereg problemów zdrowotnych, takich jak zaburzenia układu oddechowego, alergie, zmiany zwyrodnieniowe układu nerwowego i ważnych narządów, nowotwory. Zakłócenia te mają tendencję do nasilania się zimą, kiedy inwersje termiczne powodują uwięzienie gorącego powietrza i utrudniają rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń.

Ponadto ropa może przedostać się do środowiska w wyniku szeregu zdarzeń, takich jak wypadki tankowców, na platformach wiertniczych oraz wycieki wody używanej do mycia zbiorników, w których jest przechowywany. Kiedy ropa przedostaje się do środowiska, powoduje szereg szkód w ekosystemach, powodując chemiczne i fizyczne zmiany w środowisku, a także szkodząc życiu istniejącemu w tym miejscu.

W środowisku morskim olej zapobiega przenikaniu światła, które szkodzi organizmom fotosyntetyzującym, takim jak fitoplankton. Wraz z redukcją fitoplanktonu, zooplankton, który żywi się tymi organizmami, kończy się zmniejszeniem rezerw pożywienia. W ten sposób olej wpływa negatywnie na cały łańcuch pokarmowy.

Zanieczyszczenie może również dotyczyć namorzynów. W tych ekosystemach olej dociera do systemu korzeniowego roślin, uniemożliwiając im wchłanianie składników odżywczych i tlenu. Ponadto może to dotyczyć również zwierząt, które wykorzystują region do rozmnażania się, tak jak ma to miejsce w przypadku krabów i kilku innych gatunków.

Zwierzęta wodne mogą umrzeć w wyniku wycieku ropy. Mogą się odurzyć substancją, umrzeć z powodu uduszenia, a nawet utknąć w oleju. Ten rodzaj zatrucia upośledza układ nerwowy i wydalniczy tych zwierząt. Zanieczyszczenie środowiska ropą powoduje również bezpośrednie szkody dla ludzi, wpływając na turystykę i rybołówstwo w regionie.