Нефть: состав, добыча и применение¶

Нефть — природная горючая маслянистая жидкость, состоящая преимущественно из смеси углеводородов различной молекулярной массы, а также примесей серы, азота, кислорода и металлов. Относится к классу ископаемых полезных ископаемых (углеводородное сырьё). Является основным источником жидких топлив и сырья для нефтехимической промышленности. Мировые разведанные запасы нефти оцениваются в порядка 1,7–2 трлн баррелей, а годовая добыча превышает 4 млрд тонн.

¶Состав и свойства

Нефть представляет собой сложную многокомпонентную смесь, включающую:

• Алканы (парафины) — предельные углеводороды с общей формулой CnH2n+2;
• Нафтены (циклоалканы) — кольцевые углеводороды;
• Ароматические углеводороды — бензол, толуол, ксилол и их производные;
• Смолистые и асфальтовые вещества;
• Гетероатомные соединения — сера, азот, кислород, ванадий, никель.

Плотность нефти колеблется от 0,7 до 1,0 г/см³, вязкость — от десятков до тысяч сантипуаз. Цвет — от светло-жёлтого до тёмно-бурого. Запах обусловлен сернистыми соединениями. Химический состав зависит от месторождения и определяет технологические свойства сырья.

¶Добыча

Нефть добывают из нефтяных месторождений, связанных обычно с осадочными породами. Основные методы:

1. Фонтанный — пластовое давление выталкивает нефть на поверхность через фонтанную арматуру скважины.
2. Газлифт — в скважину закачивается газ, снижающий плотность столба жидкости.
3. Насосный — применяются штанговые, центробежные или винтовые насосы.
4. Водозаборный (заводнение) — в пласт закачивается вода для поддержания давления и вытеснения нефти к другим скважинам.

В России основные нефтегазоносные бассейны — Западно-Сибирский (Ямало-Ненецкий, Ханты-Мансийский АО), Волго-Уральский, Тимано-Печорский, Прикаспийский. Крупнейшие компании — «Лукойл», «Роснефть», «Газпром нефть», «Татнефть», «Сургутнефтегаз».

¶Переработка

Сырая нефть почти не используется в исходном виде — она подлежит переработке. Основной технологический процесс — перегонка (дистилляция), при которой нефть разделяют на фракции по температуре кипения:

Для повышения выхода лёгких фракций применяют крекинг (термический, каталитический), рформинг, изомеризацию, алкилирование. На нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) получают бензин, дизельное топливо, авиакеросин, масла, битум, серу.

¶Применение

¶Топливо

Основной объём переработанной нефти (около 80–90%) приходится на производство моторного топлива:

• Бензин — для автомобильных двигателей внутреннего сгорания;
• Дизельное топливо — для грузового транспорта, судов, спецтехники;
• Авиационное топливо — керосиновые марки Jet A-1, ТС-1;
• Корабельное мазутное топливо.

¶Нефтехимия

Нефть — исходное сырьё для производства:

• Полимеров — полиэтилен, полипропилен, полистирол, ПВХ;
• Синтетических каучуков — бутадиенстирольный, изопреновый;
• Пластмасс и синтетических волокон — нейлон, полиэстер;
• Смазочных материалов — моторные, индустриальные масла, пластичные смазки;
• Растворителей — ацетон, толуол, ксилол;
• Асфальта и битумов — для дорожного строительства и гидроизоляции;
• Мин удобрений — аммиак, мочевина (синтез из нефтяного газа).

¶Другие сферы

Нефть и продукты её переработки применяются в медицине (вазелин, парафин, ряд фармацевтических синтезов), сельском хозяйстве (пестициды, плёнка), энергетике (мазутные электростанции), строительстве (битумная гидроизоляция, кровельные материалы).

¶Экономическое значение

Нефть — один из главных объектов мировой торговли. Крупнейшие экспортёры — Саудовская Аравия, Россия, Ирак, Канада, ОАЭ. Организация стран — экспортёров нефти (ОПЕК) координирует добычу для поддержания цен. Нефтяные котировки формируются на биржах (NYSE, ICE) и служят ориентиром для ценообразования на другие энергоносители.

Для России нефтегазовый сектор формирует значительную часть федерального бюджета и экспорта. Нефть является стратегическим ресурсом, определяющим геополитическое положение страны.

¶Экологические аспекты

Добыча, транспортировка и переработка нефти сопряжены с рисками загрязнения. Разливы нефти при авариях на трубопроводах и танкерах наносят ущерс экосистемам. Продукты сгорания нефтяного топлива выбрасывают в атмосферу CO₂, оксиды серы и азота, сажу. В ряде стран разрабатываются программы декарбонизации и перехода на возобновляемые источники энергии, однако нефть остаётся ведущим энергоносителем мировой экономики.

Источники:

• Большая российская энциклопедия (статьи «Нефть», «Нефтепереработка»)
• ГОСТ Р 51067-97 «Нефть. Методы определения физических свойств»
• Ежегодный статистический обзор BP Statistical Review of World Energy
• «Нефть и газ» — учебник под ред. И. А. Баранова
• Министерство энергетики Российской Федерации, официальная статистика