УГЛЕВОДОРОДНОЕ СЫРЬЁ

6. УГЛЕВОДОРОДНОЕ СЫРЬЁ
Углеводородное сырьё – природные углеводороды и продукты их переработки (обычно
их называют нефтепродуктами).
Таблица 6.1. Современные оценки запасов горючих ископаемых по различным данным
по данным на 1990 год (Природный газ. Метан. Справочник /С.Ю. Пирогов и др. – СПб.:
НПО «Профессионал», 2006. – 848 с.)
Горючие
Уголь
Нефть
Предельные
геологические запасы
Вероятные геологические запасы
1012
т.у.т
%
1012
т.у.т
%
1012
т.у.т
%
1012
т.у.т
%
1012
т.у.т
%
84.8
9.8
69.33
8
15.8
1.18
27.6
2.1
11.21
0.74
90.44
6
9.8
1.04
78.8
8.4
10.13
0.36
85.7
3
5.2
4.25
0.33
0.6
0.23
1.85
0.31
2.5
0.27
2.3
Природный
газ
и
газоконденсат
39.5
69.8 0.11
0.92
0.71
5.7
0.72
6
Битуминозные 20.93 17.1
сланцы
1.32
0.49
3.9
0.36
3
Битуминозные 1.62
песчаники
0.1
0.79
0.09
0.7
Торф
Всего
122.3 100
56.81 100 12.39 100
12.44 100 11.84 100
P.S. По данным ряда исследователей на Земле общегеологические запасы составляют:
общая биомасса органики Земли (в сухом весе) – 8х1012 т, угля – 7х1012 т, нефти и газа –
0.13х1012 т, газогидраты – 0.053х1012 т.у.т. (на материке) и 11.3х1012 т.у.т. (в Мировом
океане).
Таблица 6.2. Современные оценки запасов горючих ископаемых по различным данным на
1990 год (Природный газ. Метан. Справочник /С.Ю. Пирогов и др. – СПб.: НПО
«Профессионал», 2006. – 848 с.)
Горючие
Достоверные технически
доступные для извлечения
запасы
1012
%
1012
%
т.у.т
т.у.т
Доказанные
промышленные,
экономически пригодные для извлечения
запасы
1012
%
1012
%
1012
%
т.у.т
т.у.т
т.у.т
Уголь
Нефть
4
0.45
0.22
Природный
газ
и
газоконденсат
Битуминозные 0.75
сланцы
Битуминозные 0.17
песчаники
67
8
1.76
0.41
52.9
2.1
2.9
0.37
77
10
0.64
0.13
69
15.1
0.54
0.14
61.5
15.9
4
0.31
0.6
0.5
13
0.08
9.5
0.09
10.8
13.5
0.35
69.8
0.3
3.2
0.05
5.3
3
0.39
0.03
3.2
0.06
6.5
Торф
Всего
5.59 100
3.22 100
3.77 100
0.91 100
0.88 100
P.S. По данным ряда исследователей доказанные извлекаемые запасы газа составляют
около 81 тыс. км3 (при потреблении 1.7 тыс. км3/год их хватит на 50 лет), обычной нефти
– около 91.4 млрд. т. км3 (при потреблении 2.7 млрд.т/год их хватит на 34 года) и
высоковязкой нефти – 250-360 млрд. т.
Накопленная добыча нефти составляет 32 %, доказанные и вероятные запасы – 35 %,
ожидаемый прирост запасов – 11 % и неоткрытые ресурсы – 23 %. Пик мировой
добычи нефти разные организации прогнозируют на периоды от 2006 года до 2030 года
(Нефтегазовая вертикаль, №1, 2010).
Таблица 6.3. Изменение структуры Мирового топливно-энергетического баланса по
годам (Природный газ. Метан. Справочник /С.Ю. Пирогов и др. – СПб.: НПО
«Профессионал», 2006. – 848 с.)
Основные
энергоносители
Добыча
1950
1970
1980
1990
Нефть и кон- 512
денсат, млн. т
Газ, млрд. м3
194
102.8 2257
2993
476
1070
Уголь, млн.т
2602
1814
342
Электроэнергия, млрд.
кВт*ч, в т.ч.
342
ГЭС
1960
Удельный вес
в мировом потреблении, %
1950
1960
1970
1980
1990
11.21 27
33
45.3
44.5
39.1
1545
0.74
10
15
17.8
18.6
21.1
2924
3731
0.23
61
50
30
27.2
26.5
692
1254
2423
0.11
2
2
5.8
8.3
11.9
689
1176
1750
2201
3
78
673
1982
АЭС
P.S. За 90 лет ХХ века энергопотребление возросло в 9 раз (с 1.34 млрд. т.у.т. в 1900 г. до
12 млрд.т т.у.т. в 1990 г) при увеличении населения всего лишь в 3.3 раза.
В 1900 г. 96 % энергопотребления приходилось на уголь и дрова.
До 1950 г. энергопотребление в среднем составляло 39 млн. т.у.т/год, в период 1950-1980
гг. – около 247 млн. т.у.т/год, а с 1980 г упало до 130 млн. т.у.т/год.
Среднемировое душевое энергопотребление равно 2 т.у.т/год, в США - 10 т.у.т/год. 7
развитых стран (США, Япония, Германия, Италия, Франция, Канада, Англия) потребляют
43 % энергоносителей при энергетическом вкладе в 29 % и доли населения 13 %.
Таблица 6.4. Добыча топливных ресурсов по годам в России (Российский статистический
ежегодник, 2007)
Годы Уголь, Нефть, Газ,
В т.ч.при- В
т.ч. Газ газопеТомская область
млн.т млн. т млрд. родный,
нефтяной, рерабатываНефть,
Газ,
м3
млрд. м3
млрд. м3
ющих заво- млн. т
млрд.
дов, млрд. м3
м3
1970
1980
1990
345
391
345
284.8
546.7
516.1
83.3
254
641
67
231
601
16
23
40
2.92
4.8
10.3
1995
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
263
258
270
256
277
282
299
310
306.8
323.5
348.1
379.6
421.3
459.3
470.2
480.5
595
584
581
595
620
633
641
656
570
555
551
563
581
591
598
512
25
29
30
32
39
42
43
44
35.3
44.1
42.9
41.8
46.3
47.2
50.1
53.3
6.7
6.9
7.8
10.6
13.7
15.9
11.7
10.1
2.6
3.7
4.4
5.3
5.3
5
4.6
Состав углеводородного сырья
Углеводородное сырьё – природные углеводороды и продукты их переработки (обычно
их называют нефтепродуктами).
Газ (природный углеводородный) – сложная природная гетерогенная смесь в основном
углеводородных (СН4, С2H6, C3H8, C4H10) и незначительно неуглеводородных (N2, CO2,
H2S, He, H2) газообразных соединений, находящихся в свободном (в залежах),
растворённом (в водах или нефтях), сорбированном (в углях, породах) и твёрдом
(газогидратном) состоянии в пластовых условиях, а в стандартных условиях только в
газовой фазе. Содержания C2H6 более 3 % и H2S более 0,5 %, а He более 0,05 % в
свободном газе и 0,35 % в нефтяном газе имеют промышленное значение.
Конденсат - сложное природное органическое вещество-смесь, состоящее
преимущественно из легких (нефтяных) углеводородных соединений, растворённых в газе
или переходящих в жидкую фазу при определённых пластовых термобарических
условиях, а в стационарных условиях являются жидкостью.
Состав нефти
Нефть – жидкий каустобиолит, первый представитель ряда нафтидов, способный к
перемещению в недрах и в поверхностных условиях. Каустобиолит – общее название
скоплений горючих ископаемых. Нафтиды – общее название органических веществ
нефтяного ряда.
Нефть – в физическом отношении сложноорганизованная коллоидно-дисперсная система.
Нефть – в химическом отношении сложная смесь углеводородных и гетероатомных
(преимущественно S-, O- и N-содержащих) органических соединений.
Нефть – в химико-технологическом отношении сложная смесь парафинистых,
нафтеновых, ароматических и гетероатомных поли-, гетеро- и ациклических
углеводородных соединений.
Нефть – в генетическом отношении обособившиеся в самостоятельные скопления
подвижные жидкие продукты преобразования рассеянного органического вещества в зоне
катагенеза.
Нефть – сложное природное органическое вещество-смесь, состоящее преимущественно
из алкановых (СnH2n+2), циклановых (CnH2n) и ареновых (CnH2n-6) углеводородных и
частично гетероатомных углеводородных соединений, находящихся в пластовых и
стандартных условиях в жидкой фазе.
Серосодержащие углеводороды
Сера – весьма распространённый органогенный компонент нафтидов. Среднее
содержание серы в нефтях – около 0.7 %. Соединения серы обладают повышенными
коррозионными свойствами и потому нефтепродукты очищаются от серы. Это
сказывается на цене нефти. Выделяют 3 класса нефтей по содержанию серы –
малосернистые (до 0.5 %), сернистые (0.51-2 %) и высокосернистые (более 2 %). К
высокосернистым нефтям относятся нефти карбоновых отложений Волго-Уральской
провинции (3.5 % в нефтях крупнейшего Ромашкинского м-ния). К сернитсым относятся
нефти девонских отложений Поволжья и часть нефтей Западной Сибири (0.58-0.82 % для
нефтей Самотлора). В нефтях марки Urals содержание серы превышает 1.7 %, а в типовой
европейской нефти марки Brent – менее 0.7 %.
Тиофены – основные малоактивные устойчивые к нагреванию серосодержащие
гетероциклические углеводородные соединения средних и высших фракций нефти. При
переработке нефти они концентрируются в смолах пиролиза и нефтяных коксах. На их
долю приходится 50-94 % всех сернистых соединений нефти. В нефти обнаружены
циклоалканотиофены (CnH2n-2S), алкилзамещенные тиофены (CnH2n-4S), бензотиофены
(CnH2n-10S), дибензотиофены и нафтотиофены (CnH2n-16S), бензонафтотиофены (CnH2n-22S),
тионотиофены (CnH2n-8S2), бензодитиофены (CnH2n-14S2) и аценафтенотиофены (CnH2n-18S).
Меркаптаны - тиоспирты
Сульфиды - тиоэфиры
кетоны
альдегиды
спирты
терпены
углеводы
амиды
сульфоны
мазут
дизтопливо
моторное топливо
печное топливо