Что такое нефть!? Прежде всего нам известна нефть, как одно из самых важных полезных ископаемых. Нефть иногда называют "чёрным золотом".
На протяжении XX в. из-за этой жидкости происходили ссоры и перемирия государств. Человек познакомился с нефтью несколько тысячелетий назад.
С давних времён люди использовали нефть (лат. petroleum или нефть - «каменное масло»). Наибольшее применение нашли тяжёлые нефти — вязкие или твёрдые вещества, называемые нами сейчас асфальтами или битумами.
Асфальт широко применялся и применяется для дорожного покрытия, а также наносится на стенки резервуаров с водой и днищ кораблей. Битум, смешанный с песком, широко применялся для строительства зданий.
Жидкая нефть в Египте и Вавилоне употреблялась в качестве дезинфицирующей мази, а также как бальзамирующее вещество. Народы Ближнего Востока использовали её в светильниках вместо масла. А византийцы обстреливали вражеские корабли горшками, наполненными смесью серы и нефти, как зажигательными снарядами. Это грозное оружие вошло в историю под названием «греческий огонь».
Однако лишь в XX столетии нефть стала основным сырьём для производства топлива и множества органических соединений.
Состав нефти
Состав нефти. Начало изучению нефти положено известным немецким химиком Карлом Шорлеммером (1834—1892). Исследуя нефти, добываемые в штате Пенсильвания (США), он обнаружил в них простейшие углеводороды — бутан С4Н10, пентан С5Н12 и гексан С6Н14. Некоторое время спустя В. В. Марковников выявил в химическом составе нефти России значительные количества циклических насыщенных углеводородов — циклогексана С6Н12 и циклопентана С5Н10.
Сейчас установлено, что нефть — это смесь свыше 1000 разных веществ (правда, большинство из них представлено в ничтожных количествах). В первую очередь в состав нефти входят различные насыщенные, ненасыщенные, алициклические, ароматические углеводороды разнообразного строения. Кроме того, в состав нефти могут входить и кислородсодержащие соединения (прежде всего, кислоты, фенолы), а также соединения серы (сульфиды, дисульфиды, меркаптаны R—SH, тиофен и его производные), азота (различные азотсодержащие гетероциклы, например пиридин C5H5N), других элементов.
Запасы нефти оцениваются по-разному. В 60-х гг. XX в. пессимисты предрекали, что её кладовые исчерпаются уже к 1999 г. А в 2000 г. потенциальные запасы нефти определяются как 550—600 млрд. тонн, следовательно, их должно хватить почти до конца XXI столетия. Основные месторождения находятся на Ближнем Востоке, при этом 5% их содержат более 95% разведанных запасов.
Перегонка нефти
Перегонка нефти. При постепенном нагревании нефти можно последовательно выделять продукты, у которых температура кипения будет всё выше и выше. Соединения, кипящие в определённых интервалах температур, объединяются в группы — фракции.
Перегонка нефти была известна уже в Средние века в Закавказье, на Западной Украине, в Малой Азии. А пионерами тут были, по-видимому, древние арабы, которые использовали получаемые таким образом нефтепродукты в качестве осветительного «масла». Первую в мире установку по перегонке нефти соорудил в начале XVIII в. в Ухте промышленник Фёдор Прядунов. Однако широко использоваться такой способ переработки нефти стал лишь в XIX в., когда появилась необходимость в горючем для бытовых керосиновых ламп. Первое время в них просто заливали нефть. Больше всего ценились так называемые лёгкие нефти, содержащие в основном углеводороды с низкой температурой кипения. Но их не хватало, и с каждым годом всё острее становилась потребность в других нефтепродуктах с аналогичными свойствами.В конце концов исследования показали, что при нагревании нефти до 450—550 °С под давлением в несколько атмосфер часть тяжёлых углеводородов расщепляется, превращаясь в более лёгкие, как правило непредельного строения. При этом ароматические и насыщенные циклические углеводороды, имеющие длинные боковые цепи, теряют их. В результате продуктом перегонки оказывается широкий спектр углеводородов, из которых основную часть составляет бензиновая фракция.
Продукты переработки нефти
К таким продуктам относятся различные масла (жидкий жир), парафин, церезин, вазелин, а также другие вещества с сильно выраженными гидрофобными свойствами (отталкивающими воду). В связи с тем, что все эти вещества отталкивают воду, они не позволяют, например, косметическому средству, гриму проникать в кожу. В основном эти продукты переработки нефти используют для производства кремов и чистящих паст.
Промышленная добыча нефти ведёт отсчёт с 1859 г. Именно тогда в Пенсильвании впервые применили разработанную американским инженером Эдвардом Дрейком технологию бурения скважин, которая используется до сих пор. Правда, Дрейк не был первопроходцем. Китайцы ещё за 200 лет до новой эры умели выкачивать нефть с глубины до 140 м. Полностью извлечь нефть из месторождений — увы! — не удаётся. Так называемая первичная добыча производится за счёт естественного напора подземных вод, находящихся под нефтяной залежью. Нефть под давлением поднимается с глубины на поверхность. Для ускорения процесса используют насосы. Всё это позволяет извлечь только 25—30% нефти. При вторичной добыче в нефтяной пласт накачивают воду (иногда пар) или нагнетают диоксид углерода, которые вытесняют на поверхность ещё до 35% нефти.