نفسر ما هو الزيت وأصله وكيف يتكون هذا الهيدروكربون. بالإضافة إلى خصائصه واستخداماته المختلفة.
ما هو الزيت؟
البترول مادة بيتومينية ، داكنة اللون وقوام لزج ، وتتكون من أ خليط من الهيدروكربونات العضوية غير القابلة للذوبان في ماء، المعروف أيضًا باسم الذهب الأسود أو الخام. خصائصه الفيزيائية (اللون, كثافة) يمكن أن تكون متنوعة ، اعتمادًا على تركيز الهيدروكربونات تقدمه ، والذي يتضمن ما يلي:
- البارافينات (الهيدروكربونات المشبعة).
- الأوليفينات (الهيدروكربونات الإيثيلينية التي تحتوي على رابطة كربون-كربون مزدوجة).
- هيدروكربونات أسيتيلنيك (تحتوي على رابطة ثلاثية كربون-كربون).
- الهيدروكربونات الحلقية أو الإعصارية.
- البنزين أو الهيدروكربونات العطرية.
- المركبات المؤكسجة (المشتقة من الهيدروكربونات الإيثيلينية بواسطة أكسدة والبلمرة).
- مركبات الكبريت.
- مركبات النيتروجين الحلقية.
- المحتوى الذائب من النيتروجين والكبريت والأكسجين والكوليسترول والبورفيرين وآثار النيكل والفاناديوم ، النيكلوالكوبالت والموليبدينوم.
نظرًا لتكوينه الكيميائي المعقد ، فإن الزيت هو أ مصدر طبيعي غير قابلة للتجديد ذات قيمة اقتصادية هائلة. يتم استخدامه ك مواد خام لإنتاج مختلف المواد العضوية (المتحصل عليها في صناعة البتروكيماويات) ، من مختلف المذيبات وفوق كل ذلك ، يتم استخدامه كوقود أحفوري للتوليد الطاقة الكهربائية وأنواع أخرى.
لهذا السبب ، يتم استخراجه على نطاق واسع من مكان تكوينه: باطن الأرض. من خلال مرافق الاستخراج المعروفة باسم الآبار ، توجد رواسبها (عادة قريبة من تلك الموجودة في غاز طبيعي) في الطبقات السفلية من التربة ، ويتم استخلاص السائل باستخدام تقنيات مختلفة ، وفقًا لطبيعة انا عادة والتصرف الجغرافي ، الذي يمكن أن يكون على الأرض أو في قاع البحر أو الأنهار والبحيرات وما إلى ذلك.
يعتبر تسويق النفط هو النشاط الاقتصادي الرئيسي للعديد من البلدان مثل فنزويلا والمملكة العربية السعودية وروسيا والعراق وإيران ، والتي تنظم معظمها إنتاجها الخام وفقًا لإرشادات منظمة البلدان المصدرة للبترول (أوبك) التي تأسست عام 1960 و مع المقر الحالي في فيينا ، النمسا.
أصل الزيت
يعتبر الزيت من المواد الهيدروكربونية ذات الأصل الأحفوري ، أي أنه ناتج عن تراكم كميات كبيرة من مواد عضوية منذ ملايين السنين ، مثل العوالق الحيوانية (العوالق من أصل حيواني التي تتغذى على المواد العضوية المصنعة) والطحالب من مناطق البحيرات (البحيرات أو خزانات المياه العذبة) التي جفت على مر القرون ، والتي دفنت قيعانها ناقصة الأكسجين (بدون أكسجين) تحت طبقات من الرواسب .
في ظل هذه الظروف ، فإن ضغط وقد تكون الحرارة قد نشأت عن عمليات تحويل كيميائية وفيزيائية (تكسير طبيعي) من شأنها أن تنتج مواد مختلفة: القار والغازات الطبيعية والمواد الهيدروكربونية الأخرى مثل النفط.
هناك أيضًا نظرية أخرى حول أصلها ، والتي ينسبونها إلى مصادر غير جينية (لا تنشأ من مادة عضوية). لم يتم استبعاد هذه النظرية تمامًا ، لكنها تحظى بتأييد أقلية من العلماء حول هذا الموضوع ، حيث لا يمكنها شرح العديد من المحتويات الموجودة في الزيت دون الحضور المسبق لـ كائنات حية.
كيف يتشكل الزيت؟
العمليات الكيميائية لتكوين الزيت معقدة للغاية وترتبط بالفخاخ الجيولوجية (مصائد الزيت) ، وهي هياكل تحت السطح تؤدي إلى تراكم النفط ، لأنها تحبسه دون إمكانية الهروب إلى مسام الصخور. تحت الأرض (صخور التخزين) ، أو غيرها من الهياكل المماثلة. هذه هي الطريقة التي تنشأ بها حقول النفط.
ترتبط عملية تكوين الزيت بتحلل المواد العضوية على مدى ملايين السنين. سوف تعاني المواد العضوية زيادة درجة الحرارة والضغط الناتج عن طبقات الترسبات المترسبة عليه. كل هذه العملية التي تخضع لها المادة العضوية حتى تتحول إلى زيت يمكن تقسيمها إلى عدة مراحل:
- التحلل (التحلل اللاهوائي). في أعماق معينة من سطح الأرض ، لا يوجد أكسجين وفير ، بسبب البكتيريا اللاهوائية التي تحلل المادة العضوية حتى تتحول إلى مادة الكيروجين (خليط من المركبات العضوية الموجودة في الصخور الرسوبية).
- Catagenesis (تحويل الكيروجين إلى وقود أحفوري). الكيروجين هو منتج وسيط بين المواد العضوية و الوقود الحفري. يمكن أن يأتي الكيروجين من الطحالب والعوالق والنباتات الخشبية. بسبب التكاثر ، يمكن تحويل الكيروجين إلى أنثراسين ومركبات مكافئة ، أو إلى ميثان ومركبات مماثلة. وبالتالي ، في درجات حرارة عالية يتحول إلى هيدروكربونات سائلة وغاز.
- التولد الانحرافي. إنها العملية التي تتكون فيها الغازات بسبب درجات الحرارة المرتفعة.
- تحول. تتحلل من الهيدروكربونات المتولدة في المراحل السابقة.
خصائص الزيت
النفط هو سائل كثيف ، لزج ، ذو ألوان تميل إلى الأسود أو الأصفر (حسب تركيز الهيدروكربونات) ، برائحة كريهة (منتج من الكبريتات والنيتروجين) وبطاقة حرارية هائلة (11000 سعرة حرارية لكل كيلوغرام). ستختلف هذه الخصائص وفقًا لنوع الزيت الذي نتحدث عنه: البرافين (السوائل) ، الأسفلت (اللزج) والمختلط (كلاهما).
استخدامات الزيت
النفط مصدر قوي للمواد الصناعية ، يتم الحصول عليه من المذيباتوالوقود والوقود ، كحول ص بلاستيك. للقيام بذلك ، يجب أن يخضع النفط الخام لعمليات تكرير و التقطير (التقطير التجزيئي) ، لتكون قادرة على فصل واستخراج مكوناتها.
يسخن الزيت تدريجياً من 20 درجة مئوية إلى 400 درجة مئوية ، وينقسم الزيت إلى المراحل التالية:
- غاز طبيعي (20 درجة مئوية). وقود الغازات الهيدروكربونية مثل الإيثان والبروبان والبيوتان (غازات البترول المسالة) ، والتي تستخدم في تشغيل المواقد والولاعات وما إلى ذلك.
- النفثا أو الليجروين (150 درجة مئوية). مادة تسمى البنزين أو الأثير البترولي ، وهي خليط من المركبات شديدة الاشتعال والمتطايرة التي تستخدم كمذيب غير قطبي ، أو كأساس لمركبات عضوية أخرى.
- بنزين (200 درجة مئوية). الوقود بامتياز لمحركات الاحتراق الداخلي (مثل محركات السيارات أو بعض محطات توليد الطاقة). كهرباء) يختلف في الترتيب حسب أوكتانه (نقاوته) وهو أحد أكثر مشتقات البترول رواجًا.
- الكيروسين (300 درجة مئوية). يُطلق عليه أيضًا الكيروسين ، وهو وقود ذو نقاوة منخفضة وأداء منخفض ، ولكنه أرخص بكثير من البنزين ، الذي يستخدم كمذيب ، وكقاعدة لمبيدات الآفات وللمصابيح أو المطابخ الريفية.
- ديزل (370 درجة مئوية). يُعرف بالديزل ، وهو وقود يتكون من البارافينات ، وهو مثالي للسخانات والمحركات الخارجية (محركات الديزل) ، وهي أرخص ولكنها ذات أداء أقل بكثير.
- زيت الوقود (400 درجة مئوية). إنه أثقل وقود مشتق من البترول يمكن اشتقاقه تحت الضغط الجوي ، ويستخدم لتشغيل الغلايات والأفران وكمواد يتم تقطيرها مرة أخرى ، وبالتالي الحصول على الأسفلت وزيوت التشحيم ومواد أخرى.