Реферат: Нефть - чёрное золото планеты

Нефть – “Чёрноезолото”.

Такое выражение известно всем, его смысл – тоже. Нефть поистиненеиссякаемый источник для человека. Сейчас наша жизнь настолько от неё зависит,что было бы страшно представить её отсутствие. Американский учёный Ральф Лэпппишет: “Я считаю варварством сжигание уникального наследия Земли –углеводородов – в форме нефти и природного газа. Сжигание этих молекулярныхструктур только для получения тепла следует считать преступлением”. Широкоизвестна фраза Д.И.Менделеева “Топить печь нефтью всё равно, что топить еёассигнациями”.  Думаю, комментарии излишни. 

Происхождение нефти.

Нефть известна очень давно. Археологи установили, что её добывали ииспользовали уже за 5-6 тысяч лет до нашей эры. Наиболее древние промыслыизвестны на берегах Ефрата, в Керчи, в китайской провинции Сычу-Ань.Происхождение самого слова “нефть” следует искать в языках народов Малой Азии, “нафата”– “просачиваться”. Упоминание о нефти также встречается во многих древних рукописныхкнигах. В частности, уже в Библии говорится о смоляных ключах в окрестностяхМёртвого моря.

Теории происхождения нефти.Их три:минеральная, органическая и космическая.

Органическая теория.Основы этой теории были положеныМ.В.Ломоносовым в середине XVIIIвека. В одномиз своих трактатов он писал: Выгоняется подземным жаром из приготовляющихсякаменных углей она бурая и черная масляная материя… и сие есть рождениежидких разного сорта горючих и сухих затверделых материй, каковы суть каменноемасло, жидовская смола, нефть, гагат, и сим подобное, которые хотя чистотойразнятся, однако из одного начала происходят". Позднее эта теория меняласьи варьировалась, но суть теории такова – органический материал, преобразованныйсначала в уголь, а потом в нефть.  Правда, другие гипотезы того времени носиликурьезный характер. Один варшавский каноник утверждал, что Земля в райскийпериод была настолько плодородна, что на большую глубину содержала жировыепримеси. После грехопадения этот жир частично испарился, а частично погрузилсяв землю, смешиваясь с разными веществами. Всемирный потоп содействовалпревращению его в нефть.  Известны и другие не менее «научные»гипотезы о происхождении нефти. Авторитетный немецкий геолог-нефтяник Г.Геферрассказывает об одном американском нефтепромышленнике конца прошлого века,считавшем, что нефть возникла из мочи китов на дне полярных морей. По подземнымканалам она проникла в Пенсильванию. Гениальная догадка М. В. Ломоносова обобразовании нефти в результате воздействия повышенной температуры на биогенноеорганическое вещество осадочных пород начала получать подтверждение в концеXIX- начале XX веков при проведении экспериментальных химических игеологических исследований.

Минеральная теория. Первым высказал этутеорию в 1805 году А.Гумбольдт. Опыты учёных 1860-1870-ых годов понеорганическому синтезу углеводородов послужили отправной точкой для развитияэтой теории. Д. И. Менделеев, придерживавшийся до 1867 года представлений оборганическом происхождении нефти, в 1877 году сформулировал известную гипотезуее минерального происхождения, согласно которой нефть образуется на большихглубинах при высокой температуре вследствие взаимодействия воды с карбидамиметаллов. Например, />.В первой половине XXвека интерес к гипотеземинерального происхождения нефти в основном был потерян. Поискинефти велись во всем мире, исходя из представлений о ее органическомпроисхождении. С 1950 года снова началвозрастать интерес к минеральной гипотезе, причиной чего была, по-видимому,недостаточная ясность в ряде вопросов органической концепции, что и вызвало еекритику.Наибольшую известность получилипредставления Н. А. Кудрявцева. Они заметно изменялись во времени, но сущностьих заключаются в том, что нефть и газ образуются в глубинных зонах Земли изсмеси /> и /> в результате реакцийпрямого синтеза углеводорода из CO и />: />, а также полимеризациярадикалов  =CH, />, />. Геологическиедоказательства минеральной гипотезы — наличие следов метана и некоторыхнефтяных углеводородов в глубинных кристаллических породах, в газах и магмах,извергающихся из вулканов, проявления нефти и газа по некоторым глубиннымразломам и т. п. — являются косвенными и всегда допускают двойную трактовку.

Космическая теория.  В 1892 году М. А. Соколовым былавыдвинута гипотеза космического происхождения нефти. Суть ее сводится к тому жеминеральному синтезу углеводородов из простых веществ, но на первоначальной,космической стадии формирования Земли. Предполагалось, что образовавшиесяуглеводороды находились в газовой оболочке, а по мере остывания поглощалисьпородами формировавшейся земной коры. Высвобождаясь затем из остывавшихмагматических пород, углеводороды поднимались в верхнюю часть земной коры, гдеобразовывали скопления. В основе этой гипотезы были данные о наличии углерода иводорода в хвостах комет и углеводородов в метеоритах.

В настоящее время преобладающая часть ученых — химиков, геохимиков игеологов — считает наиболее обоснованными представления об органическомгенезисе нефти, хотя имеются ученные, которые до сих пор отдают предпочтениеминеральной гипотезе ее образования.

Нефть как химическое вещество.

В химическом отношении нефть – сложная смесь углеводородов иуглеродистых соединений, она состоит из следующих основных элементов: углерод(84-87 %), водород (12-14 %), кислород, азот и сера (1-2 %), содержание серывозрастает иногда до 3-5 %.

В нефти выделяют углеводородную, асфальто-смолистую части, порфирины,серу и зольную часть.

Главную часть нефти составляют три   группы УВ: метановые,нафтеновые и ароматические.

Асфальто-смолистая часть нефти — это темноокрашенное вещество. Оночастично растворяется в бензине. Растворившаяся часть называется асфальтеном,нерастворившаяся — смолой. В составе смол содержится кислород до 93 % от общегоего количества в нефти.

Порфирины — особые азотистые соединенияорганического происхождения. Считают, что они образованы из хлорофилла растенийи гемоглобина животных. При температуре /> порфирины разрушаются.

Сера широко распространена в нефти и в углеводородном газе исодержится либо в свободном состоянии, либо в виде соединений (сероводород,меркаптаны). Количество ее колеблется от  0,1%  до  5 %.

Зольная часть — остаток, получающийся при сжигании нефти. Эторазличные минеральные соединения, чаще всего железо, никель, ванадий, иногдасоли натрия.

Нефть сильно варьирует по цвету (от светло-коричневой, почтибесцветной, до темно-бурой, почти черной) и по плотности (от легкой 0,65-0,70 />, до тяжелой0,98-1,05/>).

Начало кипения нефти обычно выше 280/>С. температуразастывания колеблется от +300/> до-600/>С изависит, в основном, от содержания парафина (чем его больше, тем температуразастывания выше). Вязкость изменяется в широких пределах и зависит отхимического и фракционного состава нефти и смолистости (содержания в ней асфальто-смолистыхвеществ). Нефть растворима в органических растворителях, в воде при обычныхусловиях практически нерастворима, но может образовывать с ней стойкие эмульсии.

Нефть можно классифицировать по разным признакам.

1. По содержанию серы

2. По потенциальному содержанию фракций, выкипающих до 3500/>С

3. По потенциальному содержанию масел

4. По качеству масел

Сочетание обозначений класса, типа, группы, подгруппы и видасоставляет шифр технологической классификации нефти.

В зависимости от месторождения нефть имеет различный качественный иколичественный состав. Так, например, бакинская нефть богата циклопарафинами исравнительно бедна предельными углеводородами. Значительно больше предельныхуглеводородов в грозненской и ферганской нефти. Пермская нефть содержитароматические углеводороды.

Добыча нефти.

Сбор нефти с поверхности водоемов — это, очевидно, первый по временипоявления способ добычи, который до нашей эры применялся в Мидии, Вавилонии иСирии. Сбор нефти в России, с поверхности реки Ухты начат Ф.С. Прядуновым в1745 г. В 1858 на полуострове Челекен нефть собирали в канавах, по которым водастекала из озера. В канаве делали запруду из досок с проходом воды в нижнейчасти: нефть накапливалась на поверхности.

    Разработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, иизвлечение из него нефти, впервые описаны итальянским ученым  Ф. Ариосто в 15веке. Недалеко от Модены в Италии такие нефтесодержащие грунты измельчались иподогревались в котлах. Затем нефть выжимали в мешках при помощи пресса. В 1833-1845 г.г. нефть добывали из песка на берегу Азовского моря. Песок помещали вямы с покатым дном и поливали водой. Вымытую из песка нефть собирали споверхности воды пучками травы.

    Добыча нефти из колодцев производилась в Киссии, древней областимежду Ассирией и Мидией в 5 веке до нашей эры при помощи коромысла, к которомупривязывалось кожаное ведро. Подробное описание колодезной добычи нефти в Бакудал немецкий натуралист Э. Кемпфер. Глубина колодцев достигала 27 м, их стенкиобкладывались камнем или укреплялись деревом.

    Добыча нефти посредством скважин начала широко применяться с60-х г. 19 века. Вначале наряду с открытыми фонтанами и сбором нефти в вырытыерядом со скважинами земляные амбары добыча нефти осуществлялась также с помощьюцилиндрических ведер с клапаном в днище. Из механизированных способовэксплуатации впервые в 1865 в США была внедрена глубоконасосная эксплуатация,которую в 1874 г применили на нефтепромыслах в Грузии, в 1876 в Баку. В 1886 гВ.Г. Шухов предложил компрессорную добычу нефти, которая была испытана в Баку в1897г. Более совершенный способ подъема нефти из скважины — газлифт — предложилв 1914 г М.М. Тихвинский.

Заключение.

Нефть сейчас играет важную роль в структуре экономики многих стран.Она чрезвычайно выгодна не только как топливо, но и как химическое сырьё. Нефть– одно из достояний Земли, но до сих пор так и нет одной правильной версии о еёпроисхождении. Таким образом, нефть остаётся загадкой до сих пор.

Медведева Юлия

24 января 2002 года