ROPA NAFTOWA
ROPA NAFTOWA
Ropa naftowa (olej skalny,
paliwo kopalne). Jest ciekłą
mieszaniną węglowodorów(80-
90%) oraz substancji
nieorganicznych. Składa się z
węgla, wodoru, siarki, tlenu,
azotu oraz kombinacji około 50
pierwiastków.
Skład ropy naftowej jest zmienny i
zależy od miejsca wydobycia.
Właściwości
Właściwości
Ciecz
Barwa: ciemno brązowa lub czarna
Specyficzny zapach
Nierozpuszczalna w wodzie
Łatwopalna
Gęstość 820-950 kg/m3
Powstawanie ropy naftowej
Powstawanie ropy naftowej
Ropa naftowa i gaz ziemny
utworzyły się ze szczątków
roślin i zwierząt żyjących
niegdyś w płytkich morzach.
Organizmy te obumierały,
opadały na dno i
przykrywane były warstwami
osadów, które z czasem
utworzyły nad nimi
nieprzepuszczalną warstwę.
W tych warunkach stopniowo
powstawały ropa naftowa i
gaz ziemny. Ponieważ były
lżejsze od skał, wśród
których się tworzyły,
przemieszczały się ku górze i
skupiały pod warstwą
nieprzepuszczalną.
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. 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).
Podziały ropy naftowej, ze względu
na:
Ciężar:
•
Lekka (<825 kg/m3)
•
Średnia (825 – 875 kg/m3)
•
Ciężka (>875 kg/m3)
Skład chemiczny:
•
Parafinowa
•
Naftenowa
•
Parafinowo-naftenowa
•
Aromatyczna
•
Parafinowo-naftenowo-
aromatyczna
•
Parafinowo-aromatyczna
Zawartość siarki:
•
Niskosiarkowa zwana inaczej
słodką (< 0,5%)
•
Siarkowa zwana inaczej
kwaśną (> 0,5%)
Zawartość żywic:
•
Małożywiczna ( <17%)
•
Żywiczna (18-35%)
•
Wysokożywiczna ( >35%)
Zawartość
parafiny:
•
Niskoparafinowa (krzepnięcie
w temperaturze < -16°C)
•
Parafinowa (krzepnięcie w
temperaturach -15-+20°C)
•
Wysokoparafinowa
(krzepnięcie w temperaturze
>+20°C)
Produkcja na świecie;
Produkcja na świecie;
import, eksport
import, eksport
Wydobycie ropy naftowej na
Wydobycie ropy naftowej na
świecie
świecie
Wydobycie ropy naftowej w
2010 r. wyniosło 3 913,7
mln ton i było o 2,2%
wyższe od wydobycia w
2009 r. Największy przyrost
zanotowały państwa OPEC
(+2,5%). Wydobycie ropy w
Unii Europejskiej spadło o
6,5% do poziomu 92,6 mln.
Największym producentem ropy w
2010 r. była po raz drugi z rzędu Rosja,
w której wydobyto 505 mln ton
surowca.
Ropa naftowa w Polsce
Ropa naftowa w Polsce
W Polsce w roku 2010 były udokumentowane 82
złoża ropy naftowej, w tym w Karpatach –
29 złóż, na ich przedgórzu (w zapadlisku
przedkarpackim)- 11, na Niżu Polskim 40 złóż
oraz w obszarze polskiej strefy ekonomicznej
Bałtyku-2 złoża.
W Polsce, największe znaczenie gospodarcze
mają złoża ropy naftowej występujące na Niżu
Polskim. 74,5% krajowych zasobów.
Złoża występujące w Karpatach i na ich
przedgórzu mają długą historię, jest to rejon
najstarszego światowego górnictwa ropy
naftowej. Obecnie zasoby tych złóż są na
wyczerpaniu. Karpaty- 3%, przedgórze- 2%.
Zasoby złóż polskiej strefy ekonomicznej
Bałtyku to 20,5 % zasobów krajowych.
Ośrodki wydobycia - w Polsce
Ośrodki wydobycia - w Polsce
Należące do PGNiG:
Ośrodek Kopalń Gorzów Wielkopolski – siedziba ośrodka
zlokalizowana jest na obrzeżach wsi Sulisław w gminie
Dębno. Należą:
•
KRN Kije, KRN Jeniniec;
•
KRNiGZ Zielin , KRNiGZ Dębno - zakłady o dużym ryzyku
wystąpienia poważnej awarii przemysłowej ;
Ośrodek kopalń Grodzisk Wielkopolski - siedziba ośrodka
zlokalizowana jest we wsi Snowidowo.
•
KRNiGZ Buk
Ośrodek kopalń Karlino obejmuje zasięgiem swojego
działania północną część Polski-siedziba ośrodka
zlokalizowana jest na terenie kopalni gazu ziemnego
Daszewo.
•
KRNiGZ Żarnowiec, KRNiGZ Karlino.
•
KRN Kamień Pomorski,
Ośrodek Barnówko – Mostno – Buszów (BMB ) - realizuje kopalnia Dębno;
Ośrodek Lubiatów, Grotów i Cychry – kopalnia Lubiatów, główna siedziba budowana jest
od dwóch lat;
Wyniesienie Łeby- złoże B3 (ekonomiczna strefa Bałtyku);
Kopalnia Bóbrka
Kopalnia Bóbrka
Tu rodziły się różnorodne techniki, technologie i
konstrukcje, które dały podwaliny rozwoju wielu
branż przemysłu naftowego - od geologii i
poszukiwań, wiertnictwa i eksploatacji,
przemysłu rafineryjnego- do dystrybucji
ropy i jej produktów
.
Położona koło Krosna woj.
Podkarpackie – jedna z
najstarszych kopalni ropy na
świecie - nadal działająca. Na
terenie kopalni mieści się
skansen – Muzeum Przemysłu
Naftowego i Gazowniczego
im. Ignacego Łukasiewicza
W 2010 r. wydobycie
ze złóż na lądowym
obszarze kraju oraz z
polskiej strefy
ekonomicznej Bałtyku,
wynosiło 667,46 tys.
ton w stosunku do roku
poprzedniego
zwiększyło się o
5,5 tys. ton. (rok 2009
- 661,96 tys. ton), ale
nadal jest ono dużo
niższe do wydobycia
sprzed 3 lat. W 2008 r.
sięgało 740,14 tys. ton.
PROGNOZA DLA POLSKI
PROGNOZA DLA POLSKI
Najważniejszą formacją ropo-gazonośną w Polsce jest
cechsztyński dolomit główny, w północnej części monokliny
przedsudeckiej i na Pomorzu Zachodnim. W wyniku nowych
odkryć, zasoby wydobywalne mogą ulec w najbliższych latach
zwielokrotnieniu, a roczna produkcja ropy może osiągnąć 2 - 3
mln ton.
Na Bałtyku (blok Łeby), równie ważną formacją jest kambr, na
obszarze wschodniej części polskiej strefy ekonomicznej
Pomimo nowych odkryć złożowych i dobrych perspektyw,
krajowe zasoby ropy, tylko w niewielkim stopniu, będą
pokrywać nasze potrzeby paliwowe. Dzięki spodziewanym
odkryciom, być może uda się osiągnąć poziom wydobycia,
sprzed prawie 100 lat. Takie niestety są realia - na "Wielką
Ropę" w Polsce raczej nie można liczyć. Dla poprawy
bezpieczeństwa energetycznego kraju, niezbędne jest jednak
kontynuowanie poszukiwań i rozbudowywanie podziemnych
magazynów ropy w strukturach solnych.
Metody wydobycia
Metody wydobycia
1. Metody pierwsze (energia złożowa):
- intensyfikacja dopływu ropy: rozwiercanie, odwierty poziome,
zamykanie interwałów wodnych i gazowych,
- stymulacja: szczelinowanie hydrauliczne, kwasowanie, torpedowanie,
wygrzewanie i płukanie.
2. Metody wtórne (wypieranie wodą lub gazem):
- nawadnianie: alkalia, polimery,
- zatłaczanie gazu: gaz ziemny, powietrze, azot, dwutlenek węgla,
gazy spalinowe.
3. Metody trzecie (wypieranie chemiczne, zmieszanie faz):
- metody cieplne: wypierane parą, gorącą wodą, wewnątrzstrefowe
spalanie elektromagnetyczne.
- inne: mikrobiologiczne.
Przetwórstwo ropy naftowej
Przetwórstwo ropy naftowej
Po wydobyciu ropy naftowej należy
poddać ją odpowiedniej przeróbce,
ponieważ nie nadaje się do
bezpośredniego zastosowania
technicznego jako paliwo. Po
wydobyciu z otworu wiertniczego jest
ona oczyszczana z zanieczyszczeń
mechanicznych, a następnie oddziela
się od niej wartościowe i łatwo wrzące
składniki : propan, butan i benzyny.
Pozostałość podlega w rafineriach
stopniowej destylacji (w maksymalnej
temperaturze ok. 400 °C) na szereg
gazów i olejów. Przetwórstwem ropy
naftowej zajmuje się przemysł
rafineryjny, który przerabia ją w
rafineriach.
Destylacja ropy
Destylacja ropy
Destylacja ropy naftowej odbywa się drogą
frakcyjną- Po podgrzaniu ropy naftowej do
pewnej temperatury zawarte w niej węglowodory
przekształcają się w różne gazy. Każdy z nich
skrapla się z powrotem w ciecz w innej
temperaturze. W ten sposób można rozdzielić
ropę naftową na różne części, czyli frakcje.
Gorącą ropę naftową wprowadza się do dolnej
części kolumny. Najcięższe węglowodory
skraplają się natychmiast i opadają na dół. Inne,
jeszcze gazowe węglowodory wznoszą się w
górę, dopóki ich temperatura nie zmniejszy się
tak, że skroplą się w ciecz, odprowadzaną w celu
dalszej obróbki
Końcowe produkty rafineryjne:
Eter naftowy, zbierany do temperatury 70 °C, składa się głównie z
najlżejszych węglowodorów zawierających nie więcej niż sześć atomów
węgla w cząsteczce. Zastosowanie: jako benzyna apteczna albo
rozpuszczalnik do ekstrakcji.
Benzyna lekka, zbierana od 60 do 100 °C. Zastosowanie: głównie jako
benzyna lotnicza.
Benzyna ciężka, wrząca w granicach 100 - 150 °C. Zastosowanie:
używana jako benzyna samochodowa
Ligroina, zwana inaczej benzyną lakową, wrze w granicach 100 - 180
°C.
Nafta jest produktem destylacji ropy odbieranym w granicach
temperatur wrzenia 215 - 325 °C. Surową naftę otrzymaną z pierwszej
destylacji i zawierającą sporo smolistych zanieczyszczeń poddaje się
następnie rafinacji chemicznej. Oczyszczona nafta powinna być trudna
do zapalenia, a więc nie może zawierać lotnych składników,
charakterystycznych dla benzyny. Temperatura zapłonu nafty, zgodnie z
przepisami, wynosi 39 °C. Tak więc nafta nie powinna zapalać się w
zetknięciu ze stosunkowo zimnym płomieniem zapałki.
Parafina stała topi się w temperaturze 15 - 60 °C. Jest prawie
bezbarwnym przezroczystym lub półprzezroczystym ciałem
krystalicznym. Składnikami parafiny są węglowodory o zawartości
węgla C19 - C39 Zastosowanie: wyrób świec oraz jako materiał
izolacyjny w elektrotechnice.
Smoła ropna (inaczej asfalt naftowy) jest ostateczną pozostałością po
przeróbce ropy naftowej, stosuje się ją np. po pokrywania nawierzchni
dróg.
Kraking
Kraking
Kraking prowadzi się stosując różne metody, zazwyczaj w
temperaturze 470-540°C, pod ciśnieniem 2-7 MPa
(kraking termiczny), z dodatkiem katalizatorów (kraking
katalityczny), czasem w obecności tlenu (kraking
utleniający) czy przez dodatek wodoru (hydrokraking). W
wyniku krakowania następuje rozpad większych
cząsteczek węglowodanów na mniejsze, bardziej
przydatne. Krakowanie polega na ogrzewaniu oleju
ciężkiego pod ciśnieniem w specjalnym reaktorze.
Niektóre wiązania między atomami węglami zostają
rozerwane i powstaje mieszanina węglowodorów o
krótszych łańcuchach. W wypadku użycia katalizatora
proces ulega przyspieszeniu i krakowanie może
przebiegać w niższej temperaturze.
Polskie rafinerie
Polskie rafinerie
Największe polskie rafinerie znajdują się
w Płocku (tutaj ropa naftowa jest
importowana droga morską między innymi
z Norwegii) i Gdańsku (ropa naftowa jest
importowana z Rosji) — tutaj ma miejsce
produkcja paliw. Mniejsze rafinerie
wykorzystujące krajowe zasoby ropy
naftowej znajdują się w Gorlicach, Jaśle,
Jedliczach, Trzebini, Czechowicach –
Dziedzicach.
Zastosowanie:
Zastosowanie:
Jeden z najważniejszych surowców
energetycznych.
Podstawowe paliwo dla transportu – paliwa
wyprodukowane z ropy napędzają
samochody (benzyna), ciężarówki, statki,
pociągi (diesel), samoloty (nafta lotnicza).
Otrzymywanie: smarów, asfaltów, mazutów
i wazelin.
Wytwarza się z niej: oleje
niezbędne dla prawidłowej
pracy silników, plastiki,
lekarstwa, nawozy sztuczne.
Zagrożenia dla środowiska
Zagrożenia dla środowiska
Ropa naftowa może skazić środowisko w
dwóch sytuacjach – podczas poszukiwań i
eksploatacji, oraz w czasie transportu.
Prawdziwą plagą dla środowiska są awarie
powstałe w czasie transportu (głównie
katastrofy tankowców). Skażenia podczas
poszukiwań i eksploatacji (np. erupcje
związane z anomalnie wysokim ciśnieniem
złożowym lub awarie głowic
przeciwerupcyjnych ) są rzadkie i szybko
opanowywane.
Zagrożenia dla środowiska, w wyniku
wydobycia ropy, wiążą się z rodzajem
środków technicznych przyjętych dla tego
rodzaju działań. Główne z nich to:
Niebezpieczeństwo rozlewu ropy w
przypadku awarii napowierzchniowych i
podwodnych urządzeń odbiorcy systemów
tłoczenia, magazynowania i przeładunku,
Zanieczyszczenia wodami produkcyjnymi,
Zrzut ścieków i odpadów sanitarnych,
Potencjalne oddziaływanie na środowisko
podczas operacji wiercenia.
Zanieczyszczenie atmosfery w wyniku
spalania gazów w flarach oraz w pracy
silników spalinowych i turbin,
BIBLIOGRAFIA
BIBLIOGRAFIA
http://tomicki.net/20031201-01.php
http://energia.ara-line.pl/pl/node/14
http://weglowodory.pl
http://surowce-mineralne.pgi.gov.pl/ropa.htm
http://surowce.energia.biz.pl/inf/metody-wydobycia-
ropy.html
http://www.miedzyrzecz.biz/Archiwum-2011/maj-2011/013-
gaz-ropa/ropa-naftowa.htm
http://www.pgnig.pl/pgnig
http://energia.prosystems.com.pl/Ropa-naftowa.html