6. УГЛЕВОДОРОДНОЕ СЫРЬЁУглеводородное 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 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 % Уголь 84.8 69.33 15.8 27.6 11.21 90.44 9.8 78.8 10.13 85.7 Нефть 9.8 8 1.18 2.1 0.74 6 1.04 8.4 0.36 3 Природный газ и газоконденсат 5.2 4.25 0.33 0.6 0.23 1.85 0.31 2.5 0.27 2.3 Битуминозные сланцы 20.93 17.1 39.5 69.8 0.11 0.92 0.71 5.7 0.72 6 Битуминозные песчаники 1.62 1.32 0.49 3.9 0.36 3 Торф 0.1 0.79 0.09 0.7 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 Доказанные промышленные, экономически пригодные для извлечения запасы 1012 т.у.т % 1012 т.у.т % 1012 т.у.т % 1012 т.у.т % 1012 т.у.т % Уголь 4 67 1.76 52.9 2.9 77 0.64 69 0.54 61.5 Нефть 0.45 8 0.41 2.1 0.37 10 0.13 15.1 0.14 15.9 Природный газ и газоконденсат 0.22 4 0.31 0.6 0.5 13 0.08 9.5 0.09 10.8 Битуминозные сланцы 0.75 13.5 0.35 69.8 0.3 3.2 0.05 5.3 Битуминозные песчаники 0.17 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 Удельный весв мировом потреблении, % 1950 1960 1970 1980 1990 1950 1960 1970 1980 1990 Нефть и кон-денсат, млн. т 512 102.8 2257 2993 11.21 27 33 45.3 44.5 39.1 Газ, млрд. м3 194 476 1070 1545 0.74 10 15 17.8 18.6 21.1 Уголь, млн.т 1814 2602 2924 3731 0.23 61 50 30 27.2 26.5 Электро-энергия, млрд. кВт*ч, в т.ч. 342 692 1254 2423 0.11 2 2 5.8 8.3 11.9 ГЭС 342 689 1176 1750 2201 АЭС 3 78 673 1982 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, млн.т Нефть, млн. т Газ, млрд. м3 В т.ч.при- родный, млрд. м3 В т.ч. нефтяной, млрд. м3 Газ газопе-рерабатыва-ющих заво-дов, млрд. м3 ^ Томская область Нефть, млн. т Газ, млрд. м3 1970 345 284.8 83.3 67 16 2.92 1980 391 546.7 254 231 23 4.8 1990 345 516.1 641 601 40 10.3 1995 263 306.8 595 570 25 35.3 6.7 2000 258 323.5 584 555 29 44.1 6.9 2.6 2001 270 348.1 581 551 30 42.9 7.8 3.7 2002 256 379.6 595 563 32 41.8 10.6 4.4 2003 277 421.3 620 581 39 46.3 13.7 5.3 2004 282 459.3 633 591 42 47.2 15.9 5.3 2005 299 470.2 641 598 43 50.1 11.7 5 2006 310 480.5 656 512 44 53.3 10.1 4.6 Состав углеводородного сырьяУглеводородное 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 нефтиНефть – 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 углеводородыСера – 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 - тиоспиртыСульфиды - тиоэфирыкетоныальдегидыспиртытерпеныуглеводыамидысульфонымазутдизтопливомоторное топливопечное топливо