Ropa naftowa

Przygotowała:
Milena Chrabąszcz kl. II E
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. Posiada podstawowe znaczenie
dla gospodarki światowej jako surowiec przemysłu
chemicznego, a przede wszystkim jako jeden
z najważniejszych surowców energetycznych.
Ropa naftowa
Typy złóż
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).
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.
Właściwości Ropy naftowej
Surowa ropa naftowa wydobywana ze złoża jest cieczą barwy zwykle ciemnobrunatnej o
ostrym zapachu, nierozpuszczalną w wodzie. Ropa naftowa ma gęstość większą od 0,79
g/cm3, zwykle mniejszą od gęstości wody. 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
Skład chemiczny ropy
Podstawowy skład chemiczny ropy naftowej to: 80-88% węgla, 11-14,5% wodoru, 0,016% 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.
Właściwości fizyczne ropy
Średnia masa molekularna wynosi 220—300 g/mol (rzadko 450—470).
Gęstość 0,65-1,05 (zwykle 0,82-0,95) g/cm³; przenikalność dielektryczna 2,0-2,5;
przewodność elektryczna od 2•10-10 do 3•10-19 om-1•cm-1.
Podział ropy
1) ze względu na ciężar właściwy:
- lekka (poniżej 878 kG/m³)
- średnia (od 878 do 884)
- ciężka (powyżej 884)
2) ze względu na skład chemiczny ropy:
- parafinowa
- naftenowa
- parafinowo-naftenowa
- aromatyczna
- parafinowo-naftenowo-aromatyczna
- parafinowo-aromatyczna
3)ze względu na zawartość siarki w ropie:
- niskosiarkowa (poniżej 0,5%)
- siarkowa (powyżej 0,5%)
4) ze względu na zawartość żywic w ropie:
- małożywiczna (poniżej 17%)
- żywiczna (od 18 do 35%)
- wysokożywiczna (powyżej 35%)
5) 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)
Wydobycia ropy naftowej
Ropa jest wydobywana co najmniej od średniowiecza. Jej największe zasoby znajdują się w:
- Afryce (w Nigerii, Angoli, Libii, Tunezji, Algierii, Egipcie)
- Ameryka Północna (Meksyk (na półwyspie Jukatan oraz nad Zatoką Meksykańską), Stany Zjednoczone (nad Zatoką Meksykańską, w Kalifornii oraz na Alasce)
- Ameryka Południowa (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)
Kraje nad Zatoką Perską zapewniają światu 30% tego surowca – są one największymi
eksporterami i dyktatorami cen. W światowym wydobyciu, wynoszącym w 2002 r. ok. 3,5
mld ton przodują: Arabia Saudyjska (395 mln ton), Rosja (380 mln ton), USA (295 mln ton),
Iran (181 mln ton), Chiny (170 mln ton), Meksyk (165 mln ton), Norwegia (165 mln ton),
Wenezuela (140 mln ton), Wielka Brytania (115 mln ton) i Irak (115 mln ton).
Światowe wydobycie ropy naftowej w 2006 roku wynosiło ponad 3,5 miliarda ton.
Najwięksi producenci pokrywają 73% światowego wydobycia i są to:
Kraj
Wydobycie ( w mln ton rocznie)
Arabia Saudyjska
395
Rosja
380
USA
295
Iran
181
Chiny
170
Meksyk
165
Norwegia
165
Wenezuela
140
Wielka Brytania
115
Irak
115
Światowe zasoby ropy naftowej szacowane są na 140 mld ton (dane z 2006 roku).
Złoża ropy naftowej często łączą się z 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.
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.
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.
Przetwórstwo i zastosowanie
ropy naftowej
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.
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.
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