petroleum

Kimia

2022

Kami menerangkan apa itu minyak, asal usulnya dan bagaimana hidrokarbon ini terbentuk. Selain itu, khasiatnya dan pelbagai kegunaannya.

Minyak adalah sumber semula jadi yang tidak boleh diperbaharui.

Apakah minyak?

Petroleum ialah bahan bitumen, berwarna gelap dan tekstur likat, terdiri daripada a campuran hidrokarbon organik tidak larut dalam air, juga dikenali sebagai emas hitam atau mentah. Sifat fizikalnya (warna, ketumpatan) boleh menjadi pelbagai, bergantung kepada kepekatan hidrokarbon anda hadir, yang merangkumi perkara berikut:

  • Parafin (hidrokarbon tepu).
  • Oleifin (hidrokarbon etilena yang mengandungi ikatan rangkap karbon-karbon).
  • Hidrokarbon asetilenik (mengandungi ikatan rangkap tiga karbon-karbon).
  • Hidrokarbon kitaran atau siklonik.
  • Benzena atau hidrokarbon aromatik.
  • Sebatian beroksigen (diperolehi daripada hidrokarbon etilena oleh pengoksidaan dan pempolimeran).
  • Sebatian sulfur.
  • Sebatian nitrogen kitaran.
  • Kandungan terlarut nitrogen, sulfur, oksigen, kolesterol, porfirin dan kesan nikel, vanadium, nikel, kobalt dan molibdenum.

Memandangkan komposisi kimianya yang kompleks, minyak ialah a sumber semula jadi tidak boleh diperbaharui dengan nilai ekonomi yang sangat besar. Ia digunakan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran pelbagai bahan organik (diperolehi dalam industri petrokimia), pelbagai pelarut dan di atas semua, ia digunakan sebagai bahan api fosil untuk menjana kuasa elektrik dan jenis lain.

Atas sebab ini, ia diekstrak secara besar-besaran dari tempat pembentukannya: tanah bawah. Melalui kemudahan pengekstrakan yang dikenali sebagai telaga, deposit mereka terletak (biasanya berdekatan dengan gas asli) di lapisan bawah tanah bawah, dan cecair diekstrak menggunakan pelbagai teknik, mengikut sifat saya selalunya dan kepada kedudukan geografi, yang boleh di darat, atau di dasar laut atau sungai, tasik, dsb.

Pengkomersilan minyak adalah aktiviti ekonomi utama banyak negara seperti Venezuela, Arab Saudi, Rusia, Iraq atau Iran, yang kebanyakannya mengatur pengeluaran minyak mentah mereka mengikut garis panduan Pertubuhan Negara Pengeksport Petroleum (OPEC) yang ditubuhkan pada 1960 dan dengan ibu pejabat semasa di Vienna, Austria.

Asal usul minyak

Minyak disebabkan oleh pengumpulan bahan organik berjuta-juta tahun dahulu.

Minyak dianggap sebagai hidrokarbon asal fosil, iaitu, ia disebabkan oleh pengumpulan sejumlah besar bahan organik berjuta-juta tahun yang lalu, seperti zooplankton (plankton asal haiwan yang memakan bahan organik yang diproses) dan alga dari kawasan tasik (tasik atau takungan air tawar) kering selama berabad-abad, yang bahagian bawah anoksiknya (tanpa oksigen) tertimbus di bawah lapisan sedimen. .

Di bawah syarat-syarat ini, Tekanan dan haba akan menghasilkan proses transformasi kimia dan fizikal (rekahan semula jadi) yang akan menghasilkan pelbagai bahan: bitumen, gas asli dan hidrokarbon lain seperti minyak.

Terdapat juga teori lain tentang asal usulnya, yang mereka kaitkan dengan sumber abiogenetik (bukan berasal dari bahan organik). Teori ini tidak diketepikan sepenuhnya, tetapi ia mendapat sokongan minoriti ulama mengenai perkara ini, kerana ia tidak dapat menjelaskan banyak kandungan yang terdapat dalam minyak tanpa kehadiran terlebih dahulu makhluk hidup.

Bagaimana minyak terbentuk?

Pembentukan minyak dikaitkan dengan perangkap geologi.

Proses kimia pembentukan minyak adalah agak kompleks dan dikaitkan dengan perangkap geologi (perangkap minyak), yang merupakan struktur bawah permukaan yang kondusif untuk pengumpulan minyak, kerana ia mengekalkannya terperangkap dan tanpa kemungkinan melarikan diri ke dalam liang batu. telap bawah tanah (batu simpanan), atau struktur lain yang serupa. Ini adalah bagaimana medan minyak timbul.

Proses pembentukan minyak berkaitan dengan penguraian bahan organik selama berjuta-juta tahun. Bahan organik akan mengalami peningkatan sebanyak suhu dan tekanan akibat lapisan sedimen yang dimendapkan di atasnya. Semua proses yang dilalui oleh bahan organik sehingga menjadi minyak boleh dibahagikan kepada beberapa fasa:

  • Diagenesis (penguraian anaerobik). Pada kedalaman tertentu permukaan bumi, tiada oksigen yang banyak, disebabkan oleh bakteria anaerobik yang mengurai bahan organik sehingga ia berubah menjadi kerogen (campuran sebatian organik yang terdapat dalam batuan enapan).
  • Katagenesis (perubahan kerogen kepada bahan api fosil). Kerogen ialah produk perantaraan antara bahan organik dan bahan api fosil. Kerogen boleh datang daripada alga, plankton, dan tumbuhan berkayu. Disebabkan oleh katagenesis, kerogen boleh ditukar kepada antrasena dan sebatian setara, atau kepada metana dan sebatian yang serupa. Oleh itu, pada suhu tinggi ia berubah menjadi hidrokarbon cecair dan gas.
  • Metagenesis. Ia adalah proses di mana gas terbentuk akibat suhu tinggi.
  • Metamorfisme. Mereka merosot daripada hidrokarbon yang dihasilkan dalam fasa sebelumnya.

Sifat minyak

Minyak adalah cecair padat, dengan warna yang cenderung hitam atau kuning.

Minyak ialah a cecair padat, likat, dengan warna yang cenderung kepada hitam atau kuning (mengikut kepekatan hidrokarbonnya), dengan bau yang tidak menyenangkan (hasil sulfat dan nitrogen) dan dengan kuasa kalori yang sangat besar (11000 kkalori sekilogram). Sifat-sifat ini akan berbeza-beza mengikut jenis minyak yang kita bicarakan: berasaskan parafin (cecair), berasaskan asfalt (likat) dan berasaskan campuran (kedua-duanya).

Kegunaan minyak

Gas asli digunakan untuk menyalakan dapur, pemetik api, antara lain.

Minyak adalah sumber bahan perindustrian yang kuat, ia diperoleh daripada pelarut, bahan api, bahan api, alkohol Y plastik. Untuk melakukan ini, minyak mentah mesti tertakluk kepada pelbagai proses penapisan dan penyulingan (penyulingan pecahan), untuk dapat mengasingkan dan mengekstrak ramuannya.

Dipanaskan secara beransur-ansur dari 20ºC hingga 400ºC, minyak dibahagikan kepada fasa berikut:

  • Gas asli (20 ° C). Gas hidrokarbon bahan api seperti etana, propana dan butana (gas petroleum cecair), yang digunakan untuk menyalakan dapur, pemetik api, dsb.
  • Naphtha atau ligroin (150 ° C). Bahan yang dipanggil benzine atau petroleum eter, campuran sebatian yang sangat mudah terbakar dan meruap yang digunakan sebagai pelarut nonpolar, atau sebagai asas untuk sebatian organik lain.
  • Petrol (200 ° C). Kecemerlangan bahan api untuk enjin pembakaran dalaman (seperti untuk kenderaan bermotor atau loji penjanaan kuasa tertentu). elektrik) berbeza dalam peringkat mengikut oktana (ketulenannya) dan merupakan salah satu terbitan petroleum yang paling dicari.
  • Minyak tanah (300 ° C). Juga dipanggil minyak tanah, ia adalah bahan api dengan ketulenan rendah dan prestasi rendah, tetapi jauh lebih murah daripada petrol, digunakan sebagai pelarut, sebagai asas untuk racun perosak dan untuk lampu atau dapur luar bandar.
  • Diesel (370 ° C). Dikenali sebagai diesel, ia adalah bahan api yang terdiri daripada parafin, sesuai untuk pemanas dan motor sangkut (enjin diesel), yang lebih murah tetapi mempunyai prestasi yang jauh lebih rendah.
  • Minyak bahan api (400 ° C). Ia adalah bahan api terberat terbitan petroleum yang boleh diperolehi pada tekanan atmosfera, digunakan untuk menghidupkan dandang, relau dan sebagai bahan untuk disuling semula, dengan itu memperoleh asfalt, minyak pelincir dan bahan lain.
!-- GDPR -->