Газрын тос нь ашигт малтмал юм. Газрын тосны ордууд. Газрын тосны үйлдвэрлэл

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Газрын тос бол дэлхийн хамгийн чухал ашигт малтмалын нэг (нүүрстөрөгчийн түлш). Энэ нь шатах тослох материал болон бусад материалыг үйлдвэрлэх түүхий эд юм. Өвөрмөц хар өнгөтэй, дэлхийн эдийн засагт чухал ач холбогдолтой газрын тосыг (ашигт малтмал) хар алт гэж нэрлэдэг.

Ерөнхий мэдээлэл

Заасан бодис нь хийн нүүрсустөрөгчтэй хамт тодорхой гүнд (гол төлөв 1,2-2 км хүртэл) үүсдэг.

Нефтийн ордын дээд хэмжээ нь 1-3 км-ийн гүнд байрладаг. Дэлхийн гадаргын ойролцоо энэ бодис нь зузаан малта, хагас хатуу асфальт болон бусад материал (жишээлбэл, давирхай элс) болж хувирдаг.

Гарал үүслийн өвөрмөц байдал, химийн найрлагын хувьд нийтлэлд оруулсан гэрэл зургийг харуулсан тос нь байгалийн шатдаг хий, мөн озокерит, асфальттай төстэй юм. Заримдаа эдгээр бүх чулуужсан түлшийг нэг нэрийн дор нэгтгэдэг - бензин. Тэдгээрийг мөн илүү өргөн бүлэгт хамааруулдаг - каустобиолит. Эдгээр нь шатамхай биоген эрдэс юм.

Энэ бүлэгт хүлэр, шифер, хар, хүрэн нүүрс зэрэг чулуужсан яс багтана.антрацит. Органик төрлийн шингэнд (хлороформ, нүүрстөрөгчийн дисульфид, спирт-бензолын хольц) уусгах чадварын дагуу газрын тосыг бусад бензиний нэгэн адил, түүнчлэн хүлэр, нүүрс, тэдгээрийн бүтээгдэхүүнээс эдгээр уусгагчаар гаргаж авсан бодисыг ангилдаг. битум болгон.

Ашиглах

Одоогийн байдлаар манай гаригийн хэрэглэж буй эрчим хүчний 48% нь газрын тос (эрдэс)-ээс бүрддэг. Энэ бол батлагдсан баримт.

Тос (эрдэс) нь түлш, тосолгооны материал, полимер утас, будагч бодис, уусгагч болон бусад материалын үйлдвэрлэлд янз бүрийн салбарт хэрэглэгддэг олон химийн бодисын эх үүсвэр юм.

Газрын тосны хэрэглээний өсөлт нь түүний үнэ өсөх, ашигт малтмалын нөөцийг аажмаар шавхах зэрэгт хүргэсэн. Энэ нь биднийг өөр эрчим хүчний эх үүсвэрт шилжих талаар бодоход хүргэдэг.

Физик шинж чанарын тодорхойлолт

Тос нь цайвар бороос хар хүрэн (бараг хар) шингэн юм. Заримдаа маргад ногоон өнгийн сорьцууд байдаг. Газрын тосны молекул жин нь 220-300 г / моль байдаг. Заримдаа энэ параметр нь 450-470 г / моль хооронд хэлбэлздэг. Түүний нягтын индексийг 0.65-1.05 (гол төлөв 0.82-0.95) г / см³ мужид тодорхойлно. Үүнтэй холбогдуулан тосыг хэд хэдэн төрөлд хуваадаг. Тухайлбал:

• Хялбар. Нягт 0.83 г/см³-ээс бага.
• Дундаж. Энэ тохиолдолд нягтын индекс 0.831-0.860 г/см³ хооронд байна.
• Хүнд. Нягт - 0.860 г/см³-ээс их.

Энэбодис нь олон тооны янз бүрийн органик бодис агуулдаг. Үүний үр дүнд байгалийн тос нь өөрийн буцалгах цэгээр бус, харин шингэн нүүрсустөрөгчийн хувьд энэ үзүүлэлтийн анхны түвшингээр тодорхойлогддог. Үндсэндээ >28 °C, заримдаа ≧100 °С (хүнд тосны хувьд).

Энэ бодисын зуурамтгай чанар маш их ялгаатай (1.98-265.9 мм²/с). Үүнийг газрын тосны фракцийн найрлага, түүний температураар тодорхойлно. Температур, хөнгөн фракцын тоо өндөр байх тусам тосны зуурамтгай чанар бага байх болно. Энэ нь мөн давирхай-асфальтен төрлийн бодисууд байгаатай холбоотой юм. Энэ нь олон байх тусам тосны зуурамтгай чанар өндөр болно.

Энэ бодисын хувийн дулаан багтаамж нь 1.7-2.1 кЖ/(кг∙К) байна. Шаталтын хувийн дулааны параметр нь харьцангуй бага байдаг - 43.7-46.2 MJ / кг. Газрын тосны диэлектрик дамжуулалт 2-оос 2.5 хооронд, цахилгаан дамжуулах чанар нь 2∙10-10-аас 0.3∙10−18 Ом-1∙см-1 хүртэл байна.

Гэрэл зургийг нийтлэлд оруулсан тос нь шатамхай шингэн юм. Энэ нь -35-аас +120 хэм хүртэл температурт анивчдаг. Энэ нь түүний бутархай найрлага болон ууссан хийн агууламжаас хамаарна.

Хэвийн нөхцөлд тос (түлш) усанд уусдаггүй. Гэсэн хэдий ч энэ нь шингэнтэй тогтвортой эмульс үүсгэх чадвартай. Газрын тос нь тодорхой бодисоор уусдаг. Үүнийг органик уусгагч ашиглан хийдэг. Газрын тосноос ус, давсыг салгахын тулд тодорхой арга хэмжээ авдаг. Тэд технологийн процесст маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь давсгүйжүүлж, усгүйжүүлж байна.

Химийн найрлагын тайлбар

Энэ сэдвийг задлахдаа тухайн бодисын бүх шинж чанарыг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Эдгээр нь газрын тосны ерөнхий, нүүрсустөрөгчийн болон элементийн найрлага юм. Дараа нь тус бүрийг нарийвчлан авч үзье.

Нийт баг

Байгалийн чулуужсан тос нь янз бүрийн шинж чанартай 1000 орчим бодисын холимог юм. Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дараах байдалтай байна:

• Шингэн нүүрсустөрөгч. Энэ нь жингийн 80-90% байна.
• Органик гетероатомын нэгдлүүд (4-5%). Эдгээрээс хүхэр, хүчилтөрөгч, азот зонхилж байна.
• Органометалл нэгдлүүд (гол төлөв никель ба ванади).
• Ууссан нүүрсустөрөгчийн төрлийн хий (C1-C4, аравны нэгээс 4 хувь хүртэл).
• Ус (ул мөрөөс 10% хүртэл).
• Эрдсийн давс. Ихэнхдээ хлоридууд. 0.1-4000мг/л ба түүнээс дээш.
• Давс, органик хүчил ба механик хольцын уусмал (шавар, шохойн чулуу, элсний тоосонцор).

Нүүрстөрөгчийн найрлага

Нефть нь ихэвчлэн парафин (ихэвчлэн 30-35, ховор - нийт эзэлхүүний 40-50%), нафтений (25-75%) нэгдлүүдтэй. Үнэрт нэгдлүүд нь бага хэмжээгээр агуулагддаг. Тэд 10-20%, бага давтамжтай - 35% -ийг эзэлдэг. Энэ нь газрын тосны чанарт нөлөөлдөг. Мөн авч үзэж буй бодис нь холимог эсвэл эрлийз бүтэцтэй нэгдлүүдийг агуулдаг. Жишээлбэл, нафтено-аромат болон парафин.

Гетероатомын бүрэлдэхүүн хэсгүүд ба тосны элементийн найрлагын тайлбар

Нүүрс устөрөгчтэй хамт бүтээгдэхүүн нь хольцын атомтай бодис агуулдаг(меркаптандар, ди- ба моносульфидүүд, тиофан ба тиофенүүд, түүнчлэн полициклик гэх мэт). Тэд тосны чанарт ихээхэн нөлөөлдөг.

Мөн тосонд азот агуулсан бодис агуулагддаг. Эдгээр нь голчлон индол, пиридин, хинолин, пирол, карбазол, порфиритуудын гомологууд юм. Тэдгээр нь ихэвчлэн үлдэгдэл болон хүнд хэсгүүдэд төвлөрдөг.

Тосны найрлагад хүчилтөрөгч агуулсан бодис (нафтений хүчил, давирхай-асфальтны хүчил, фенол болон бусад бодис) орно. Тэдгээр нь ихэвчлэн өндөр буцалгах төрлийн фракцуудаас олддог.

Тосонд нийтдээ 50 гаруй элемент илэрсэн. Энэ бүтээгдэхүүнд дурдсан бодисуудтай хамт V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (улраас 2∙10-2%) гэх мэт бодисууд агуулагддаг.. Төрөл бүрийн ордуудын түүхий эдэд агуулагдах эдгээр хольц, нэгдлүүдийн агууламж харилцан адилгүй байдаг. Үүний үр дүнд газрын тосны дундаж химийн найрлагын талаар ярих нь зөвхөн нөхцөлт юм.

Нүүрсустөрөгчийн найрлагаар нь заасан бодисыг хэрхэн ангилдаг вэ?

Энэ төлөвлөгөөнд тодорхой шалгуурууд бий. Нүүрс устөрөгчийн ангиллын дагуу газрын тосыг тусад нь ангилна. Тэд 50% -иас ихгүй байх ёстой. Хэрэв нүүрсустөрөгчийн ангиллын аль нэг нь дор хаяж 25% байвал газрын тосны холимог төрлүүд ялгагдана - нафтен-метан, метан-нафтен, нафтен-аромат, үнэрт-нафтен, метан-аромат, үнэрт-метан. Эдгээр нь эхний бүрэлдэхүүн хэсгийн 25% -иас илүү, хоёр дахь хэсгийн 50% -иас илүүг агуулдаг.

Түүхий тос хэрэглэхгүй. Техникийн хувьд үнэ цэнэтэй бүтээгдэхүүн (гол төлөв моторын түлш, түүхий эд) аваххимийн үйлдвэр, уусгагч) дахин боловсруулдаг.

Бүтээгдэхүүний судалгааны аргууд

Түүний боловсруулалтын хамгийн оновчтой схемийг зөв сонгохын тулд тухайн бодисын чанарыг үнэлдэг. Үүнийг химийн, физик, тусгай гэсэн цогц аргуудыг ашиглан хийдэг.

Газрын тосны ерөнхий шинж чанар - зуурамтгай чанар, нягт, цутгах цэг болон бусад физик, химийн үзүүлэлтүүд, түүнчлэн ууссан хийн найрлага, давирхай, хатуу парафин, давирхай-асфальтны бодисын хувь.

Газрын тосыг үе шаттайгаар судлах гол зарчим нь түүнийг тодорхой бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хуваах аргуудыг улмаар зарим фракцын найрлагыг хялбарчлах замаар хослуулах явдал юм. Дараа нь тэдгээрийг янз бүрийн физик-химийн аргаар шинжилдэг. Газрын тосны анхдагч фракцийн найрлагыг тодорхойлох хамгийн түгээмэл аргууд нь янз бүрийн нэрэх (нэрэх) болон нөхөн сэргээх арга юм.

Нарийн (10-20 °С-ийн бүсэд буцалгах) ба өргөн (50-100 °С) фракцуудын сонгон шалгаруулалтын үр дүнгээс үзэхэд гагнуурын жинхэнэ буцлах температурын муруй (ITC) байна. өгөгдсөн бодис бүтээгдсэн. Дараа нь бие даасан элементүүд, газрын тосны бүтээгдэхүүн, тэдгээрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн (керосин-хийн тос, бензин, нефтийн нэрмэл, дизель түлш, түүнчлэн давирхай, шатах тослох материал), нүүрсустөрөгчийн найрлага, түүнчлэн бусад арилжааны болон физик, химийн шинж чанаруудын агууламж. тодорхойлсон.

Нэрэлтийг ердийн нэрэх төхөөрөмж дээр хийдэг. Тэдгээр нь нэрэх баганагаар тоноглогдсон. Энэ тохиолдолдсалгах хүчин чадал нь 20-22 ширхэг онолын хавтантай тохирч байна.

Нэрэлтийн үр дүнд тусгаарлагдсан фракцуудыг бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хуваана. Дараа нь янз бүрийн аргуудыг ашиглан тэдгээрийн агуулгыг тодорхойлж, шинж чанарыг нь тогтооно. Газрын тосны найрлага, фракцыг илэрхийлэх арга замаар түүний бүлэг, бие даасан, бүтцийн бүлэг, элементийн шинжилгээг ялгадаг.

Бүлгийн шинжилгээнд нафтен, парафин, холимог болон үнэрт нүүрсустөрөгчийн агуулгыг тусад нь тодорхойлно.

Бүтцийн бүлгийн шинжилгээнд газрын тосны фракцуудын нүүрсустөрөгчийн найрлагыг тэдгээрийн доторх нафтен, ароматик болон бусад циклик бүтэц, түүнчлэн парафины элементийн гинжин хэлхээний дундаж агууламжаар тодорхойлно. Энэ тохиолдолд өөр нэг арга хэмжээ хийгдэнэ - нафтен, парафин, арен дахь нүүрсустөрөгчийн харьцангуй хэмжээг тооцоолох.

Хувийн нүүрсустөрөгчийн найрлагыг зөвхөн бензин болон хийн фракцын хувьд тодорхойлно. Элементийн шинжилгээнд газрын тосны найрлагыг C, O, S, H, N болон микроэлементүүдийн хэмжээгээр (хувиар) илэрхийлдэг.

Аромат нүүрсустөрөгчийг нафтен ба парафин нүүрсустөрөгчөөс ялгах, ареныг поли ба моноцикл болгон ялгах үндсэн арга бол шингэний шингээлтийн хроматограф юм. Ихэвчлэн энэ тохиолдолд тодорхой элемент нь шингээгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг - давхар сорбент.

Нүүрсустөрөгчийн тосны олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй өргөн ба нарийн хүрээний хольцын найрлагыг ихэвчлэн хослол ашиглан тайлдаг.хроматографийн (шингэн эсвэл хийн үе шатанд), шингээх болон спектрийн болон масс спектрометрийн судалгааны аргуудаар ялгах бусад аргууд.

Дэлхий дахинд газрын тос боловсруулах гэх мэт үйл явцыг улам гүнзгийрүүлэх чиг хандлага байгаа тул түүний нарийвчилсан шинжилгээ (ялангуяа өндөр буцалж буй фракц ба үлдэгдэл бүтээгдэхүүн - давирхай, мазут) зайлшгүй шаардлагатай болж байна.

Орос дахь газрын тосны гол ордууд

Оросын Холбооны Улсын нутаг дэвсгэр дээр энэ бодисын ихээхэн хэмжээний хадгаламж бий. Газрын тос (ашигт малтмал) бол Оросын үндэсний баялаг юм. Энэ нь экспортын гол бүтээгдэхүүний нэг юм. Газрын тос олборлох, боловсруулах нь Оросын төсөвт ихээхэн хэмжээний татварын орлогын эх үүсвэр болдог.

Нефтийг аж үйлдвэрийн хэмжээнд боловсруулах ажил 19-р зууны сүүлчээр эхэлсэн. Одоогийн байдлаар ОХУ-д газрын тосны томоохон олборлолтын талбайнууд ажиллаж байна. Тэд улсын янз бүрийн бүс нутагт байрладаг.

Нэр талбарууд	Нээх огноо	Татаж авах боломжтой хувьцаа	Газрын тосны үйлдвэрлэлийн газар
Гайхалтай	2013	300 сая т	Астрахан муж
Самотлор	1965	2.7 тэрбум тонн	Ханты-Мансий автономит тойрог
Ромашкинское	1948	2.3 тэрбум тонн	Бүгд Найрамдах Татарстан
Приобское	1982g.	2.7 тэрбум тонн	Ханты-Мансий автономит тойрог
Arlanian	1966	500 сая т	Бүгд найрамдах Башкортостан
Лянторское	1965	2 тэрбум тонн	Ханты-Мансий автономит тойрог
Ванкорское	1988	490 сая т	Красноярскийн хязгаар
Федоровское	1971	1.5 тэрбум тонн	Ханты-Мансий автономит тойрог
Орос	1968	410 сая т	Ямало-Ненецийн автономит тойрог
Мамонт	1965	1 тэрбум тонн	Ханты-Мансий автономит тойрог
Туймазинское	1937	300 сая т	Бүгд найрамдах Башкортостан

АНУ-ын занарын тос

Сүүлийн жилүүдэд нүүрсустөрөгчийн түлшний зах зээлд ноцтой өөрчлөлтүүд гарсан. Богино хугацаанд занарын хийг илрүүлж, түүнийг олборлох технологийг боловсруулсан нь АНУ-ыг энэ бодисын томоохон үйлдвэрлэгчдийн нэг болгосон. Энэ үзэгдлийг мэргэжилтнүүд “занарын хувьсгал” гэж тодорхойлсон. Одоогийн байдлаар дэлхий нийт нэгэн адил том үйл явдлын ирмэг дээр байна. Шатдаг занарын ордуудыг бөөнөөр нь ашиглах тухай ярьж байна. Хэрэв өмнө нь шинжээчид нефтийн эрин удахгүй дуусна гэж таамаглаж байсан бол одоо энэ нь хязгааргүй үргэлжлэх боломжтой. Тиймээс өөр эрчим хүчний тухай ярих нь хамаагүй болж байна.

Гэхдээ эдийн засгийн талаарх мэдээлэлшатдаг занарын ордуудыг ашиглах асуудал маш маргаантай байдаг. "Гэсэн хэдий ч" хэвлэлд бичсэнээр АНУ-д (Техас) олборлосон занарын тос нэг баррель нь ойролцоогоор 15 долларын үнэтэй байдаг. Үүний зэрэгцээ үйл явцын зардлыг хоёр дахин бууруулах нь бодитой юм шиг санагдаж байна.

“Сонгодог” газрын тосны үйлдвэрлэлээрээ дэлхийд тэргүүлэгч Саудын Араб занарын салбарт сайн ирээдүйтэй: энд нэг баррель газрын тосны үнэ ердөө 7 доллар байна. Энэ тал дээр Орос улс хожигдож байна. ОХУ-д 1 баррель занарын тос 20 орчим ам.доллар болно.

Дээр дурдсан хэвлэлд дурдсанаар занарын тосыг дэлхийн бүх бүс нутагт үйлдвэрлэх боломжтой. Улс болгонд үүний асар их нөөц бий. Гэсэн хэдий ч занарын газрын тосны олборлолтын тодорхой зардлын талаарх мэдээлэл хараахан гараагүй байгаа тул өгөгдсөн мэдээллийн найдвартай байдал эргэлзээтэй байна.

Аналист Г. Бирг эсрэг талын тоо баримт өгч байна. Түүний хэлснээр нэг баррель занарын үнэ 70-90 ам.доллар байна.

Moskva Банкны шинжээч Д. Борисовын мэдээлснээр Мексик, Гвинейн булан дахь газрын тосны олборлолтын өртөг 80 ам.долларт хүрч байна. Энэ нь одоогийн зах зээлийн үнэтэй ойролцоогоор тэнцүү байна.

Г. Бирг мөн газрын тосны (занарын) ордууд дэлхий даяар жигд бус тархсан гэж мэдэгджээ. Нийт эзлэхүүний гуравны хоёроос илүү хувь нь АНУ-д төвлөрдөг. Орос улс ердөө 7 хувийг эзэлдэг.

Тухайн бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэхийн тулд их хэмжээний чулуулаг боловсруулах шаардлагатай. Занарын тос олборлох зэрэг процессыг ил уурхайн аргаар явуулдаг. Энэ нь байгальд ноцтой хохирол учруулж байна.

Биргийн үзэж байгаагаар занарын тос олборлох үйл явцын нарийн төвөгтэй байдлыг энэ бодис дэлхий дээр элбэг дэлбэг байдгаараа нөхдөг.

Хэрэв бид занарын газрын тос олборлох технологи хангалттай хэмжээнд хүрсэн гэж үзвэл дэлхийн зах зээл дээр газрын тосны үнэ зүгээр л унаж магадгүй юм. Гэхдээ одоогоор энэ хэсэгт үндсэн өөрчлөлт гараагүй байна.

Одоо байгаа технологиор занарын тос олборлох нь тодорхой тохиолдолд ашигтай байж болох юм - зөвхөн газрын тосны үнэ баррель нь $150 ба түүнээс дээш байх үед.

Орос, Биргийн хэлснээр занарын хувьсгал гэж нэрлэгдэх нь хохирол учруулахгүй. Энэ хоёр хувилбар нь тус улсад ашигтай. Нууц нь маш энгийн: нефтийн үнэ өндөр байгаа нь их хэмжээний ашиг авчирдаг бөгөөд занарын үйлдвэрлэлд гарсан амжилт нь холбогдох салбарыг хөгжүүлснээр экспортыг нэмэгдүүлэх болно.

D. Борисов энэ тал дээр тийм ч өөдрөг биш байна. Түүний бодлоор занарын газрын тосны үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэх нь нефтийн зах зээл дээрх үнэ унаж, Оросын экспортын орлого огцом буурахыг амлаж байна. Богино хугацаанд занарын олборлолт асуудалтай хэвээр байгаа тул үүнээс айх хэрэггүй.

Дүгнэлт

Ашигт малтмалын нөөц - газрын тос, хий болон түүнтэй адилтгах бодисууд нь олборлож буй муж бүрийн өмч юм. Та үүнийг дээр дурдсан нийтлэлийг уншсанаар баталгаажуулж болно.