Ropa naftowa
Ropa naftowa (olej skalny, czarne złoto) – ciekła kopalina, złożona z mieszaniny naturalnych węglowodorów gazowych, ciekłych i stałych (bituminów), z niewielkimi domieszkami azotu, tlenu, siarki i zanieczyszczeń. Ma podstawowe znaczenie dla gospodarki światowej jako surowiec przemysłu chemicznego, a przede wszystkim jako jeden z najważniejszych surowców energetycznych.
Spis treści |
[edytuj] Pochodzenie ropy naftowej
[edytuj] Teoria nieorganiczna pochodzenia ropy
[edytuj] Teoria organiczna pochodzenia ropy
Teoria ta została stworzona m.in. przez: B. Radziszewskiego, K. Englera, H. Höfera, J.E. Hackforda, D. White'a w myśl których ropa naftowa powstała przez przeobrażenie szczątków roślinnych i zwierzęcych nagromadzonych wraz z drobnymi okruchami mineralnymi w osadach morskich; czynnikami powodującymi przejście substancji organicznych w bituminy są prawdopodobnie: środowisko redukujące, odpowiednia temperatura i ciśnienie, działalność bakterii, oddziaływanie pierwiastków promieniotwórczych i innych[1].
[edytuj] Występowanie ropy naftowej
Złoża ropy naftowej często łączą się ze złożami gazu ziemnego. Występują najczęściej w antyklinach, przy czym sekwencja jest następująca: u dołu występuje podścielająca złoże solanka, następnie ropa naftowa, a w szczycie antykliny gaz ziemny. Może też występować w mieszaninie z piaskiem, tworząc tzw. piaski bitumiczne.
[edytuj] Skały zbiornikowe
Skałami macierzystymi ropy naftowej są najczęściej ciemne łupki o dużej zawartości substancji bitumicznych. Ze skał macierzystych ropa pod wpływem gradientu ciśnienia przesączała się do sąsiadujących ze skałami macierzystymi skał o większej porowatości i/lub przepuszczalności (głównie piaskowców, często również wapieni).
[edytuj] Złożowe prowincje naftowe
Ropę naftową wydobywa się w Azji, w rejonie Zatoki Perskiej, w basenie Morza Kaspijskiego, na Syberii, w Ameryce Północnej i środkowej, oraz na dnie Morza Północnego. W północnej Afryce, w Zatoce Meksykańskiej, w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, w Meksyku.
[edytuj] Właściwości ropy naftowej
Surowa ropa naftowa wydobywana ze złoża jest cieczą barwy zwykle ciemnobrunatnej o ostrym zapachu, nierozpuszczalną w wodzie. Jest ona cieczą palną.
W zależności od pochodzenia jej barwa i inne własności mogą się zmieniać. Rozróżnia się cztery klasy ropy – A, B, C i D o różnych własnościach
[edytuj] Skład chemiczny ropy
Podstawowy skład chemiczny ropy naftowej to: 80-88% węgla, 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 można znaleźć około 50 pierwiastków chemicznych, w tym: wanad, nikiel, chlor.
[edytuj] Właściwości fizyczne ropy
Średnia masa molekularna wynosi 220—300 g/mol (rzadko 450—470). Gęstość 0,73-1,03[2] (zwykle 0,82-0,95[potrzebne źródło]) g/cm³; przenikalność dielektryczna 2,0-2,5; przewodnictwo elektryczne właściwe od 2•10-10 do 3•10-19 om-1•cm-1.
[edytuj] Podział ropy
- ze względu na ciężar właściwy:
- lekka (poniżej 878 kg/m³)
- średnia (od 878 do 884)
- ciężka (powyżej 884)
- ze względu na skład chemiczny ropy:
- parafinowa
- naftenowa
- parafinowo-naftenowa
- aromatyczna
- parafinowo-naftenowo-aromatyczna
- parafinowo-aromatyczna
- ze względu na zawartość siarki w ropie:
- niskosiarkowa (poniżej 0,5%)
- siarkowa (powyżej 0,5%)
- ze względu na zawartość żywic w ropie:
- małożywiczna (poniżej 17%)
- żywiczna (od 18 do 35%)
- wysokożywiczna (powyżej 35%)
- ze względu na zawartość parafiny w ropie:
- niskoparafinowa (bezparafinowa) (temperatura krzepnięcia poniżej −16 °C)
- parafinowa (temperatura krzepnięcia od −15˚C do +20 °C)
- wysokoparafinowa (temperatura krzepnięcia powyżej +20 °C)
[edytuj] Poszukiwanie ropy naftowej
[edytuj] Badania geofizyczne
Podstawową metodą typowania obszarów perspektywicznych i poszukiwania złóż ropy naftowej przez geofizyków jest sejsmika refleksyjna. Dzięki niej można rozpoznać budowę geologiczną badanego terenu i wytypować pułapki złożowe.
[edytuj] Wiercenia poszukiwawcze
Obecnie ropy naftowej poszukuje się na każdym terenie ze względu na wyczerpywanie się złóż dotychczas eksploatowanych.
[edytuj] Wydobycie ropy naftowej
1. Platforma wydobywcza
2. Warstwy skalne
3. Szyby
4. Gaz i ropa uwięzione w porowatej skale
Ropa jest wydobywana co najmniej od średniowiecza. Jej największe zasoby znajdują się w:
- Afryce (w Nigerii, Angoli, Libii, Tunezji, Algierii, Egipcie)
- Ameryce Północnej (Meksyk (na półwyspie Jukatan oraz nad Zatoką Meksykańską), Stany Zjednoczone (nad Zatoką Meksykańską, w Kalifornii oraz na Alasce))
- Ameryce Południowej (Wenezuela), (Brazylia)
- Eurazji (w Rosji – Zagłębie Wołżańsko-Uralskie, Zagłębie Zachodniosyberyjskie oraz zagłębie w Kazachstanie, Turkmenistanie i Azerbejdżanie. Duże złoża występują w Indonezji i Chinach. Z dna Morza Północnego ropę wydobywa Wielka Brytania oraz Norwegia)
- rejonie Zatoki Perskiej (Arabia Saudyjska, Iran, Irak, Kuwejt, Zjednoczone Emiraty Arabskie)
Duży wpływ na wielkość wydobycia i ceny ropy naftowej ma organizacja OPEC zrzeszająca 12 krajów znad Zatoki Perskiej, Afryki i Ameryki Pd. W 2010 roku udział OPEC w światowym wydobyciu ropy naftowej wynosił 44%[4].
Światowe zasoby ropy naftowej szacowane są na 140 mld ton (dane z 2006 roku). Światowe wydobycie ropy naftowej w latach 2004–2008 wynosiło średnio ok. 73 mln baryłek dziennie[5] (ok. 3,5 mld ton rocznie).
| # | Kraj | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Rosja | 9677 | 9876 | 9789 | 9934 |
| 2 | Arabia Saudyjska (OPEC) | 10665 | 10234 | 10782 | 9760 |
| 3 | USA | 8331 | 8481 | 8514 | 9141 |
| 4 | Iran (OPEC) | 4148 | 4043 | 4174 | 4177 |
| 5 | Chiny | 3845 | 3901 | 3973 | 3996 |
| 6 | Kanada | 3288 | 3358 | 3350 | 3294 |
| 7 | Meksyk | 3707 | 3501 | 3185 | 3001 |
| 8 | ZEA (OPEC) | 2945 | 2948 | 3046 | 2795 |
| 9 | Brazylia | 2166 | 2279 | 2401 | 2577 |
| 10 | Kuwejt (OPEC) | 2675 | 2613 | 2742 | 2496 |
[edytuj] Wydobycie w Polsce
Pierwsza polska kopalnia ropy powstała w 1854 r. z inicjatywy Ignacego Łukasiewicza w Bóbrce k. Krosna, a pierwszy szyb naftowy o współczesnej konstrukcji wywiercono w 1859 r. w USA.
Pierwszy polski zakład destylacji ropy naftowej powstał w 1856 r. w Ulaszowicach koło Jasła (dzisiaj w granicach miasta).
Jedna z najstarszych rafinerii na świecie z 1884 znajduje się w Gorlicach.
W Polsce ropę naftową wydobywa się:
- w Zagłębiu Pomorskim: Kamień Pomorski, Wolin
- na szelfie, na północ od przylądka Rozewie, z platformy wiertniczej spod dna Bałtyku
- w karpackim zagłębiu roponośnym (Jasło, Krosno, Gorlice, złoża są na wyczerpaniu)
- w Barnówku, k. Dębna
- okolicach Gorzowa Wlkp.
W ostatnich latach wydobycie surowca krajowego wzrosło kilkakrotnie, sięgając miliona ton rocznie, co stanowi jedną dwunastą ropy przerabianej przez rafinerię w Płocku.
[edytuj] Transport ropy naftowej
Ropę transportuje się na dwa sposoby. Na terenach lądowych najbardziej opłacalny ekonomicznie jest transport rurociągowy. Rurociągi ropy naftowej są wykonane ze stalowych rur o wewnętrznej średnicy 30 do 120 cm. Tam gdzie to możliwe, są budowane na powierzchni ziemi. Ropa naftowa jest utrzymywana w ruchu przez system stacji pomp, budowanych wzdłuż rurociągu i zwykle płynie z prędkością około 1 do 6 m/s.
Chociaż rurociągi można budować nawet pod morzem, to jest to bardzo wymagający ekonomicznie i technicznie proces, a przy tym ryzykowny ekologicznie, więc większość ropy naftowej jest transportowana na morzu przez tankowce. Załadunek odbywa się na FPSO, platformach eksploatacyjnych, lub przy bojach przeładunkowych, a rozładunek tankowców odbywa się w terminalach naftowych.
[edytuj] Przetwórstwo ropy naftowej
Przetwórstwem ropy naftowej zajmuje się przemysł rafineryjny, który przerabia ją w rafineriach. Aby wyodrębnić z ropy jej poszczególne składniki (np. benzynę) stosuje się destylację frakcyjną. Ropę rozdziela się na frakcje dzięki różnicy w temperaturach wrzenia poszczególnych jej składników. Jakość ropy ustala się na podstawie indeksu API.
[edytuj] Zastosowanie ropy naftowej
Jest podstawowym surowcem przemysłu petrochemicznego stosowanym do otrzymywania m.in. benzyny, nafty, olejów, parafiny, smarów, asfaltów, mazutów, wazelin i wielu materiałów syntetycznych.
[edytuj] Skażenie środowiska
Ropa naftowa może skazić środowisko w dwóch sytuacjach – podczas poszukiwań i eksploatacji, oraz w czasie transportu. O ile erupcje związane z anomalnie wysokim ciśnieniem złożowym lub awariami głowic przeciwerupcyjnych są rzadkie i szybko opanowywane, to prawdziwą plagą dla środowiska są awarie powstałe w czasie transportu – głównie katastrofy tankowców (np. MT Prestige).
Katastrofy wielkich zbiornikowców zdarzają się na świecie prawie co rok. Wyciek ropy naftowej spowodowany awarią zbiornikowca ma bardzo poważne skutki:
- Ropa szybko rozprzestrzenia się po powierzchni morza tworząc na wodzie warstewkę o grubości 0,3 mm i powodując zanieczyszczenie wybrzeża
- Najlżejsze składniki ropy parują, a najcięższe mieszają się z wodą morską i powoli opadają na dno
- Lepka ropa skleja pióra ptaków morskich oraz skrzela ryb i innych zwierząt wodnych
- Na skażonym obszarze ropa uniemożliwia zwierzętom wodnym poruszanie się, oddychanie i odżywianie się
- Warstwa ropy nie przepuszcza potrzebnego organizmom tlenu i promieniowania słonecznego
- Bakterie stopniowo usuwają ropę, zużywając do tego celu cały tlen rozpuszczony w wodzie
[edytuj] Zobacz też
Przypisy
- ↑ Encyklopedia Powszechna PWN, tom 4, str. 54. Państwowe Wydawnictwo Naukowe - Warszawa 1976 r.
- ↑ Encyklopedia techniki CHEMIA. Warszawa: WNT, 1965.
- ↑ World Crude Oil Production. [dostęp 2010-08-29].
- ↑ Economy. „Iran Investment”. 4 (50), s. 7, 2010.
- ↑ Energy Information Administration – International Petroleum (Oil) Production Data [dostęp: 2010-01-15](ang.)
- ↑ U.S. Energy Information Administration
|
|||||
