Ropa naftowa

ROPA NAFTOWA



Ciekła, naturalna mieszanina węglowodorów parafinowych (alkany), naftenowych (cykloalkany) i aromatycznych (areny); zawiera także org. związki siarki, tlenu, azotu, związki metaloorg. oraz składniki miner.: związki żelaza, krzemu, wanadu, sodu, niklu i innych metali; ma barwę żółtobrun., zielonkawą lub czarną, b. rzadko bywa bezb. lub czerwonawa; gęstość 0,73–0,99 g/cm3, wartość opałowa 38–48 MJ/kg. Głównym składnikiem lżejszych frakcji ropy naftowej (wrzących w temp. do 200C) są węglowodory parafinowe, udział ich zmniejsza się we frakcjach wrzących w wyższej temperaturze; zawartość węglowodorów naftenowych wzrasta ze wzrostem temp. wrz. frakcji ropy naftowej, najwięcej jest ich we frakcjach olejowych, wrzących powyżej 350C; węglowodory aromatyczne występują we wszystkich frakcjach ropy naftowej, a udział ich rośnie wraz ze wzrostem temp. wrz. frakcji; im wyżej wrząca frakcja ropy naftowej, z tym większej liczby pierścieni są zbud. cząsteczki wchodzących w jej skład węglowodorów aromatycznych. Tlen w ropie naftowej występuje w kwasach naftenowych i tłuszczowych, fenolach, żywicach, asfaltach; azot — gł. w aminach cyklicznych i acyklicznych; siarka — w postaci siarkowodoru, sulfidów, disulfidów, tioli, a także jako rozpuszczalna siarka elementarna; zależnie od zawartości siarki ropę naftową dzieli się na: niskosiarkową (o zawartości siarki do 0,5%) i wysokosiarkową (powyżej 0,5%); zawartość siarki w niektórych gatunkach ropy naftowej dochodzi do 6%. Ze względu na typ związków chem. przeważających w ropie naftowej rozróżnia się najczęściej ropę bezparafinową, parafinową, naftenową, aromatyczną.

Istnieją 2 grupy teorii dotyczących pochodzenia ropy naftowej. Teorie o jej nieorganicznym pochodzeniu (których twórcami są m.in. D.I. Mendelejew 1877, A.D. Ross 1891, H. Moissan 1896, N.A. Kudriawcew 1951, P.N. Kropotkin 1955) zakładają, że ropa naftowa powstaje w wyniku reakcji chem. zachodzących w głębi Ziemi, np. wskutek działania wody na węgliki metali ciężkich, w następstwie polimeryzacji gazów wydzielających się z jądra Ziemi; niektóre z tych teorii wiążą powstanie ropy naftowej z magmami zasadowymi. Teorie o nieorg. pochodzeniu ropy naftowej nie znalazły wielu zwolenników. Przeważająca większość badaczy przyjmuje teorie o jej organicznym pochodzeniu (stworzone m.in. przez B. Radziszewskiego 1877, K. Englera i H. Hfera 1890, J.E. Hackforda 1932, D. White'a 1935), w myśl których ropa naftowa powstaje przez przeobrażenie szczątków roślinnych i zwierzęcych nagromadzonych wraz z drobnymi okruchami miner. w osadach mor.; czynnikami powodującymi przejście substancji org. w bituminy (ropa naftowa, gaz ziemny, asfalt i ozokeryt) są: środowisko redukujące, odpowiednie — temperatura i ciśnienie, działalność bakterii, oddziaływanie pierwiastków promieniotwórczych i in. Głównym produktem przeobrażeń substancji org. jest kerogen, z którego pod wpływem procesów diagenezy i metamorfizmu powstaje ropa naftowa (i gaz ziemny). Powstawanie i nagromadzenie ropy naftowej jest związane z istnieniem sedymentacyjnych basenów ropo- i gazonośnych, wykazujących tendencję do obniżania się w stosunku do sąsiednich obszarów, zazwyczaj przez kilka okresów geol.; osady i skały zawierające szczątki org. mogły w trakcie osiadania osiągnąć strefy, w których temperatura i ciśnienie umożliwiły przekształcenie ich w składniki ropy naftowej. Pod względem tektonicznym rozróżnia się m.in. baseny śródplatformowe, śródfałdowe, fałdowo-platformowe oraz przyoceaniczne platformowe. Rozpoznano ok. 350 basenów roponośnych (powierzchni największych od 10 tys. km2 do ok. 500 tys. km2), w tym ok. 150 basenów o znaczeniu przem. (opłacalne wydobycie). Skałami macierzystymi ropy naftowej mogą być skały ilaste lub węglanowe, zawierające powyżej 0,5% kerogenu. Pod wpływem ciśnienia warstw stopniowo nagromadzających się w nadkładzie skały macierzystej i in. czynników (zmiany temperatury, ruchy górotwórcze) ropa naftowa może uwalniać się z miejsc gdzie powstawała, migrować i nagromadzać w skałach porowatych lub silnie spękanych, zw. kolektorami; do najważniejszych z nich należą wapienie i dolomity, w których występuje prawie połowa geologicznych zasobów ropy naftowej, a także osady piaszczyste, piaskowce i łupki. Powstanie złoża ropy naftowej (nagromadzenie ropy w warstwie przepuszczalnej wraz z towarzyszącym jej gazem ziemnym, a często i wodą) jest uwarunkowane występowaniem odpowiednich struktur geologicznych (antyklina, monoklina, uskok, wysad solny), umożliwiających zatrzymanie ropy w kolektorze przez warstwy nieprzepuszczalne (tzw. ekran), którymi są przeważnie iły, łupki ilaste, margle, kwarcyty. W antyklinach i in. strukturach geol. często występuje wiele złóż tworzących rozległe pola naftowe. Złoża ropy naftowej występują w utworach od kambru do trzeciorzędu, głównie w utworach mezozoicznych (ponad 50% odkrytych złóż) i trzeciorzędowych (ok. 25%).

Ropę naftową i asfalt znano już kilka tys. lat temu, w starożytności ropę wykorzystywano m.in. do balsamowania ciał, oświetlania, w celach leczn. oraz w technice wojennej (m.in. płonące strzały, tzw. ogień grecki — mieszanina ropy naftowej, siarki i wapna zapalająca się w zetknięciu z wodą); najczęściej wydobywano ją z b. płytkich otworów albo zbierano z powierzchni w miejscu naturalnego jej wypływu z warstwy roponośnej bądź szczeliny. W 2 poł. XIX w. nastąpił rozwój górnictwa naft.; 1854 Ignacy Łukasiewicz zbudował pierwszą kopalnię ropy naftowej w Bóbrce koło Krosna, gdzie ropę wydobywano w sztolni.

Za początek współcz. górnictwa naft. przyjmuje się wywiercenie 1859 pierwszego szybu naft. w USA (Pensylwania), w kilka lat później rozpoczęto eksploatację ropy naftowej w Rosji (Baku), Kanadzie i Rumunii, w końcu XIX w. w Indonezji i Iranie. Wydobycie ropy naftowej początkowo niewielkie (kilka tys. t w poł. XIX w.), już 1900 wyniosło ok. 20 mln t, 1913 — prawie 54 mln ton, a przed II wojną świat. ponad 300 mln ton. Szybki wzrost wydobycia był wynikiem rosnącego zapotrzebowania na ropę, spowodowanego coraz powszechniejszym zastosowaniem silnika spalinowego, jak również odkryciem nowych pól naft. w USA (Teksas, Kalifornia), Wenezueli, Meksyku, ZSRR i innych krajach. Do poł. XX w. największymi producentami ropy naftowej były Stany Zjedn. (ponad 60% produkcji świat.), Wenezuela, ZSRR, Meksyk i Rumunia. Po II wojnie świat. dynamiczny rozwój motoryzacji, lotnictwa, wykorzystanie w coraz szerszym zakresie ropy naftowej w energetyce (elektrownie naft.) oraz przemyśle chem. (ropy naftowej przeróbka), wpłynęły na intensyfikację jej poszukiwań i gwałtowny wzrost jej wydobycia. W wyniku prowadzonych gł. przez amer. i bryt. towarzystwa naft. badań geofiz., geochem. i próbnych wierceń odkryto wielkie złoża ropy naftowej na Bliskim Wsch. i w Afryce, wiele złóż podmor., m.in. w Zat. Meksykańskiej i M. Północnym. Rozpoczęto eksploatację dużych pól naft. w ZSRR i w Chinach. Rozpoznanie nowych złóż ropy naftowej zwiększyło świat. rezerwy ropy; 1970 szacowano je na 73 mld t, 1980 — 90 mld t, a 1990 — 135,5 mld t, z czego na kraje Bliskiego Wsch. i Afryki Pn. przypadało ok. 70%, Amerykę Pn. i Pd. — ponad 15%, Eurazję (bez Bliskiego Wsch.) — ok. 13%.

Najbogatszym obszarem roponośnym w świecie jest region Zat. Perskiej; w utworach mezozoicznych platformy arab., szelfie zatoki oraz osadach mezozoicznych i trzeciorzędowych gór Zagros występuje ok. 65% świat. rezerw ropy naftowej. Z państw położonych nad Zat. Perską największe zasoby ma Arabia Saudyjska (35,4 mld t, ponad 25% zasobów świat., 1990), na obszarze której występują wielkie pola naft. Al-Ghawar, Abu Hadrija i podmor. As-S; b.nijaktor duże zasoby ropy naftowej posiadają również: Irak (13,6 mld t, pola naft. Ar-Rumajla, Kirkuk), Kuwejt (13,1 mld t, Al-Burkan), Zjedn. Emiraty Arab. (13 mld t, szczególnie wydajne podmor. pola Az-Zakkum, Umm asz-Szaif, Mubarraz) i Iran (12,7 mld t, Aga Dżari, Gacz Saran i podmor. w rejonie wyspy Chark); ponadto ropa naftowa występuje w Katarze, Bahrajnie i Omanie. W Afryce ważnymi obszarami roponośnymi są pn. Sahara (złoża w utworach paleozoicznych, mezozoicznych i trzeciorzędowych platformy saharyjskiej) i wybrzeża Zat. Gwinejskiej; kraje afryk. o największych zasobach ropy to: Libia (3,1 mld t, pola naft. Zaltan, Sarir), Nigeria (2,4 mld t, delta Nigru i podmor. pole Okan) i Algieria (1,8 mld t, Hasi Masud). Do najzasobniejszych regionów roponośnych Ameryki należy strefa Zat. Meksykańskiej i M. Karaibskiego, obejmująca złoża USA na Niz. Zatokowej (m.in. wielkie pola naft. Midland i East Texas w Teksasie, Luizjanie) i w szelfie Zat. Meksykańskiej, Meksyku (zwł. bogate w stanach Veracruz i Tabasco), Wenezueli (wokół jez. Maracaibo, delta Orinoko) i Kolumbii; inne ważniejsze pola naft. znajdują się w stanach: pn. Alaska, Kansas i Oklahoma w USA oraz w prow. Alberta w Kanadzie; największe rezerwy ropy naftowej w Ameryce posiadają: Wenezuela (8,6 mld t), Meksyk (6,1 mld t) i USA (3,6 mld t). W Eurazji (bez regionu Zat. Perskiej) bardzo duże rezerwy ropy naftowej ma Rosja (około 7 mld t), której szczególnie zasobne złoża występują na Niz. Zachodniosyberyjskiej (pola naft.: samotłorskie, mamontowskie, fiodorowskie) i w regionie wołżańsko-uralskim, zw. Drugim Baku (Samarska Łuka, Tujmazy); znacznymi zasobami ropy dysponują Chiny (3,2 mld t, złoża w rejonie Daqing w Mandżurii, w delcie Huang He, podmor. w M. Żółtym i w M. Wschodniochińskim), Indonezja i Indie, a spośród krajów zachodnioeur. — Norwegia (1 mld t) i W. Brytania, eksploatujące złoża podmor. na M. Północnym (pole naft. Ekofisk w sektorze norw., Forties, Piper i Brent w sektorze bryt.).

Polska, podobnie jak większość krajów eur., posiada b. małe zasoby ropy naftowej (ok. 2 mln t); eksploatowane od poł. XIX w. złoża w Krośnieńsko-Jasielskim Zagłębiu Naftowym zostały prawie wyczerpane; niewielkie złoża występują w utworach trzeciorzędowych zapadliska przedkarpackiego (m.in. Grobla k. Bochni), większe i bardziej wydajne znajdują się w pn.-zach. części kraju, na Pobrzeżu Bałtyckim (Kamień Pomorski), gdzie ropa występuje w skałach wieku permskiego oraz w szelfie M. Bałtyckiego, na pn. od przyl. Rozewie.

W 2 poł. XX w. ropa naftowa stała się jednym z najważniejszych surowców w gospodarce świat.; jej udział w globalnym bilansie paliwowo-energ., w przeliczeniu na paliwo umowne, 1950–70 wzrósł z 25% do 40%, 1980 — do ok. 45%, 1991 wynosił ok. 37%. Zwiększający się udział ropy naftowej w produkcji energii i paliw, zwł. w krajach rozwiniętych, wpływał na dynamikę jej wydobycia; 1950–70 produkcja ropy naftowej wzrosła prawie czterokrotnie, z 520 mln t do 2,3 mld t, 1980 osiągnęła wielkość ok. 3 mld t i na zbliżonym poziomie (ok. 2,9–3 mld t) utrzymywała się 1990–92. Około 50% świat. wydobycia ropy naftowej do lat 60. pochodziło z USA, ZSRR i Wenezueli; udział tych krajów w produkcji ropy w latach 70. zmniejszył się na rzecz państw położonych nad Zat. Perską (Arabia Saudyjska, Iran, Kuwejt, Irak i in.) i afryk. (Libia, Nigeria, Algieria), na które 1970 przypadało ok. 40% wydobycia świat.; w latach 80. gł. producentami ropy naftowej nadal pozostawały ZSRR i USA, natomiast udział krajów bliskowsch. i afryk. zmniejszył się do ok. 30%, w związku z dużym wzrostem produkcji ropy naftowej w Chinach, Meksyku, Norwegii i W. Brytanii. Od lat 80. znaczącymi w świecie producentami ropy naftowej stały się Brazylia, Egipt, Syria, Indie i Malezja.

Ropa naftowa jest jednym z gł. towarów w handlu świat.; eksport obejmuje prawie połowę wydobywanej ropy (1991 — 1,4 mld t). Największymi dostawcami ropy naftowej są kraje rozwijające się, zrzeszone w Organizacji Krajów Eksportujących Ropę Naftową (OPEC); około 80–90% wydobywanej ropy naftowej przeznaczają one na eksport, a wpływy w wywozu tego surowca stanowią w tych krajach do 70–90% wartości eksportu. Około 50% dostarczanej na rynek świat. ropy pochodzi z krajów Bliskiego Wsch., gł. z Arabii Saudyjskiej (ponad 23% świat. eksportu), Iranu, Zjedn. Emiratów Arab., Kuwejtu; do 1990 (wojna nad Zatoką Perską) dużym eksporterem był również Irak. Ważnymi eksporterami ropy naftowej są także Nigeria, Libia, Wenezuela, a z państw nie należących do OPEC — Meksyk, Norwegia, Rosja i W. Brytania. Głównymi odbiorcami ropy naftowej są kraje Europy Zach. (zwł. Francja, Włochy, Holandia, Niemcy i Hiszpania), Japonia i USA, których wydobycie nie pokrywa zapotrzebowania krajowego; dużymi importerami są Singapur i Korea Pd.; ropę naftową importują również wszystkie kraje środk. i wsch. Europy (bez Rosji), większość krajów pd. i wsch. Azji, Afryki oraz Ameryki Środk. i Południowej. Import ropy naftowej przez kraje rozwinięte do pocz. lat 70. charakteryzował się dużą dynamiką wzrostu w związku z niskimi cenami ropy (do 3 dol. USA za baryłkę) oraz intensywnym rozwojem przemysłu refineryjnego i petrochem. w tych krajach; wydobycie i dystrybucja ropy w większości państw ją eksportujących, znajdowały się pod kontrolą koncernów: bryt. (British Petroleum), bryt.-hol. (Shell) i amer. (Exxon, Gulf, Mobil, Standard Oil of California — od 1984 p.n. Chevron, Aramco). Wzrost cen ropy naftowej (do 12 dol. za baryłkę — 1973, około 30 dol. — 1984), ustalanych od 1973 przez kraje OPEC, przy jednoczesnym ograniczaniu jej wydobycia, spowodował kryzys energ. w gospodarce świat.; przyczynił się do spadku importu w krajach rozwiniętych, zastępowania ropy innymi paliwami (elektrownie gazowe), rozbudowy energetyki jądr. oraz wprowadzania energooszczędnych technologii. Duże dochody uzyskiwane przez kraje OPEC ze sprzedaży ropy naftowej spowodowały ich szybkie bogacenie się (zwł. krajów arab.), umożliwiły również przejmowanie udziałów koncernów zagr. w górnictwie naftowym. Wzrastający eksport ropy naftowej z krajów nie zrzeszonych w OPEC wpłynął na spadek cen ropy (18 dol. za baryłkę w końcu lat 80., ok. 15 dol. — 1994) na rynku światowym.

Większość wydobywanej w świecie ropy naftowej jest przetwarzana w krajach wysoko rozwiniętych, gł. w USA, państwach Europy Zach. (W. Brytania, Włochy, Francja, Holandia, Niemcy, Hiszpania) i Japonii; na te kraje przypada ok. 60% świat. potencjału przemysłu rafineryjnego; dobrze rozwinięty przemysł refineryjny mają: Rosja i nowo uprzemysłowione kraje azjat. (Singapur, Korea Pd.), stosunkowo słabo — kraje OPEC. W USA przemysł rafineryjny jest skoncentrowany w pobliżu ośr. wydobycia ropy naftowej (wielkie kompleksy rafinerii w Houston, Corpus Christi, Nowym Orleanie), pd. Kalifornii (Los Angeles, San Francisco), portach atlantyckich (Nowy Jork, Filadelfia) oraz w dużych rynkach zbytu na produkty naft. (Chicago, Detroit, Toledo, Minneapolis). W Europie Zach. rafinerie są zlokalizowane w pobliżu portów dowozowych ropy, gł. z nich to: Rotterdam w Holandii (największy w świecie kompleks refinerii, moc przerobowa ok. 90 mln t rocznie), Marsylia i Hawr we Francji, Antwerpia w Belgii, Milford Haven i Londyn w W. Brytanii, Genua, Milazzo i Rawenna we Włoszech; także w wielkich okręgach przem. (Zagłębie Ruhry). W Japonii największymi ośr. tego przemysłu są porty dowozowe ropy: Nagoja, Kōbe, Jokohama i Tokio, natomiast w Rosji większość rafinerii powstała w regionie wołżańsko-uralskim oraz w okręgu moskiewskim. Duże rafinerie znajdują się również w Singapurze, Korei Pd. (Josu, Ulsan), Antylach Hol. (Willemstad), Meksyku (Ciudad Madero, Salamanca), Brazylii (Rio de Janeiro, So Sebastio), a także w krajach OPEC, m.in. w Arabii Saudyjskiej (Ras Tannura), Kuwejcie (Mina al-Ahmadi), Iranie (Abadan), Algierii (Sakikda), Wenezueli (Maracaibo). Powszechne wykorzystanie ropy naftowej w gospodarce świat. przyczyniło się do rozwoju transportu rurociągowego i mor., przemysłu stoczniowego. Gęsta sieć rurociągów, dostarczających ropę naftową do rafinerii z ośr. wydobycia bądź portów dowozowych, powstała w USA (dł. ok. 350 tys. km), Europie Zach. (m.in. rurociągi międzynar. Marsylia–Karlsruhe i Triest–Wiedeń, podmor. na M. Północnym), Rosji (w tym rurociąg Przyjaźń z Drugiego Baku do Białorusi, Polski, Ukrainy, Słowacji, Niemiec i Węgier), a także w krajach OPEC. Transport rurociągowy jest intensywnie rozbudowywany zwł. na Bliskim Wsch.; lądowe i podmor. rurociągi łączą ośr. wydobycia z wielkimi terminalami naft.: Al-Dżubajl, Ras Tannura, Ad-Dammam i Janbu al-Bahr w Arabii Saudyjskiej, Chark w Iranie, Al-Manama w Bahrajnie, Abu Zabi i Das w Zjedn. Emiratach Arab.; z pól naft. Arabii Saudyjskiej i Iraku rurociągi biegną do portów w Libanie i Syrii. Do transportu mor. ropy wykorzystuje się tankowce (budowane głównie w stoczniach jap. i koreań.) o nośności 200–300 tys. DWT i większej. Główne szlaki przewozu wiodą: z Zat. Perskiej przez cieśn. Ormuz, M. Czerwone i Kanał Sueski, a także wokół Afryki (szlak dla supertankowców) do Europy Zach. i USA, z Zat. Perskiej przez O. Indyjski oraz cieśn. Malakka i Lombok (w pobliżu indonezyjskiej wyspy Bali) do Azji Wsch., gł. do Japonii; znaczne ilości ropy naftowej przewozi się z Indonezji i Malezji do Azji Pd. i Wsch., z portów pn. Afryki przez M. Śródziemne do pd. Europy, z Nigerii przez O. Atlantycki do USA i krajów Europy Zach., z Wenezueli i Meksyku do USA; wzdłuż zach. wybrzeży Ameryki Pn. biegnie szlak przewozu ropy naftowej z Alaski do portów Kalifornii. Nośność świat. floty tankowców 1991 wynosiła 264 mln DWT; przewóz ropy naftowej i produktów naft. — ponad 1,5 mld t rocznie; większość statków do przewozu ropy naftowej pływa pod tanią banderą, gł. liberyjską, panamską, gr., bahamską i cypryjską. Na gł. szlakach transportu ropy naftowej, zwł. u pd. i zach. wybrzeży Europy, często dochodzi do skażenia morza w wyniku katastrof tankowców i wycieków ropy.













































Występowanie ropy naftowej



Ropa naftowa powstaje w wyniku przeobrażenia szczątków organicznych nagromadzonych w skałach osadowych, głównie pochodzenia morskiego. Procesy przemian substancji organicznych w kerogen, a następnie w ropę naftową, gaz ziemny i inne bituminy, zachodzą pod ciśnieniem skał nadkładu, w podwyższonej temperaturze; niekiedy znaczną rolę w przebiegu tych procesów przypisuje się bakteriom. Ropa naftowa przemieszcza się (migruje) ze skał macierzystych (zwykle ilastych) ku górze; mechanizm tej migracji nie został dotąd w pełni wyjaśniony. Przemieszczanie się ropy naftowej możliwe jest tylko w skałach silnie prowatych lub spękanych (tzw. skały zbiornikowe lub kolektory); złoża ropy powstają w miejscach, gdzie skały te przykryte są od góry skałami nieprzepuszczalnymi (tzw. Pułapki ropy naftowej), co uniemożliwia dalszą migrację ropy ku górze. Typowe pułapki ropy naftowej powstają w antyklinach, przy uskokach, przy słupach solnych, a także w soczewkach skał przepuszczalnych otoczonych skałami nieprzepuszczalnymi.





przy słupie solnym przy uskoku









soczewkach piaszczystych wśród łupków w antyklinie

PRZERÓBKA



Procesy technol., którym poddaje się ropę naft. w celu otrzymania z niej różnych produktów; do najważniejszych produktów przeróbki ropy naftowej należą: 1) paliwa — gaz płynny, benzyna samochodowa i lotn., nafta, olej napędowy, oleje opałowe; 2) oleje smarowe; 3) gacz parafinowy, z którego otrzymuje się parafinę; 4) asfalty i koks naft.; 5) smary stałe. W zależności od rodzaju ropy naft. oraz produktów, jakie mają być z niej otrzymywane, stosuje się odpowiednie technologie przeróbki ropy naftowej. Ropę naft. poddaje się przeróbce w rafineriach paliwowych, paliwowo-olejowych oraz w rafineriach petrochem. (rafineria ropy naftowej). W rafineriach paliwowo-olejowych stosuje się tzw. zachowawczą metodę przeróbki ropy, polegającą na rozdziale ropy naft. na frakcje, bez chem. zmiany jej składników; z ropy naft., poddanej destylacji pod ciśnieniem atmosf., otrzymuje się frakcje wrzące do temp. 300–350C, a pod ciśnieniem zmniejszonym (w celu uniknięcia rozkładu składników ropy naft.) — frakcje wrzące powyżej tej temperatury. Destylację prowadzi się w instalacjach tzw. rurowo-wieżowych (gł. aparatami są piece rurowe i kolumny destylacyjne, zw. wieżami — stąd nazwa, oraz wymienniki ciepła, chłodnice, pompy). Odwodnioną ropę naft. poddaje się stabilizacji (oddzielenie najlżejszych, gazowych węglowodorów), ogrzewa w piecu (do temp. 350C) i wprowadza do kolumny destylacyjnej atmosf., w której następuje jej rozdzielenie na: benzynę, naftę, olej napędowy (odprowadzane po ochłodzeniu do zbiorników magazynowych) oraz mazut; mazut — po ogrzaniu — wprowadza sie do kolumny destylacyjnej próżniowej, z której odbiera się destylaty olejowe i gudron. W celu uzyskania produktów handl. otrzymane frakcje poddaje się procesom uszlachetniającym, np. benzynę — odsiarczaniu, reformingowi, frakcje olejowe — rafinacji (np. odparafinowaniu, odasfaltowaniu). W rafineriach paliwowych i petrochem. niektóre frakcje otrzymane w wyniku destylacji ropy poddaje się tzw. procesom destruktywnym. W rafineriach paliwowych prowadzi się gł. katalityczny kraking destylatów próżniowych (średnich i ciężkich) oraz koksowanie mazutu; uzyskuje się w ten sposób duże ilości wysokooktanowych benzyn silnikowych i oleju napędowego. W rafineriach nastawionych na uzyskiwanie surowców do syntez org. (etenu, propenu, butadienu, benzenu, toluenu) podstawowym procesem destruktywnym jest piroliza lekkich frakcji naft., prowadzi się też kraking katalityczny cięższych frakcji uzyskanych w wyniku destylacji atmosferycznej.







Destylacja

Uproszczony schemat atmosferyczno - próżniowej destylacji ropy naftowej: 1 kolumna destylacyjna atmosferyczna, 1a kolumna destylacyjna próżniowa, 2 piec rurowy, 3 wymiennik ciepła.

BITUMINY naturalne produkty stanowiące mieszaninę węglowodorów łańcuchowych i cyklicznych, a często również ich pochodnych zawierających tlen, azot, siarkę; wg teorii przyjmowanych za najbardziej prawdopodobne bituminy powstały z materiału org. nagromadzonego w osadach ilastych lub ilasto-węglanowych pochodzenia mor., składającego się gł. z planktonu, wodorostów i bakterii, w wyniku jego rozkładu w warunkach beztlenowych, a następnie długotrwałych (ciągnących się przez całe okresy geol.) procesów geochem. (ropa naftowa). Głównymi przedstawicielami bituminów są ropa naft. i gaz ziemny; do bituminów zalicza się także produkty odgazowania i degradacji ropy naft.: ozokeryt, asfalt i asfaltyt, a także produkty przemian metamorficznych kerogenu lub ropy naft., takie jak keryt i szungit. Bituminy tworzą nagromadzenia w skałach porowatych lub szczelinowych (gł. w piaskach i piaskowcach), stanowią również składniki skał (skały bitumiczne, kerogen), poza tym wchodzą w skład próchnicy, a także węgli kopalnych (zwł. węgla brun.) i torfu. Bituminy należą do podstawowych surowców energ. i chemicznych.

KEROGEN rozproszona w skałach osadowych substancja bitumiczna w postaci drobnych, czarnych ziarn, nierozp. w rozpuszczalnikach org.; powstaje w wyniku biochem. i geochem. przeobrażeń substancji pochodzenia roślinnego i zwierzęcego podczas tworzenia się skał osadowych. Z k. pod wpływem procesów diagenezy i metamorfizmu powstaje ropa naftowa i gaz ziemny.

GAZ ZIEMNY mieszanina węglowodorów — najlżejszych homologów metanu — oraz (w zmiennych ilościach) azotu, dwutlenku węgla, siarkowodoru, gazów szlachetnych. Występuje gł. w porowatych piaskach, piaskowcach, wapieniach i dolomitach, niekiedy także w szczelinach skał magmowych. Zazwyczaj towarzyszy złożom ropy naft. lub węgla kam., tworzy także samodzielne złoża. Powstaje w wyniku analogicznych procesów jak ropa naft. lub stanowi jeden z produktów uwęglania substancji roślinnej. Rozróżnia się: gaz ziemny suchy, zawierający najczęściej ok. 95% metanu, 2% etanu, 3% węglowodorów wyższych i innych gazów (siarkowodór, dwutlenek węgla, azot), oraz gaz ziemny mokry, w którym występuje najczęściej ok. 80% metanu, 6,5% etanu, 6% propanu, 4% butanu, 3,5% pentanu oraz węglowodory wyższe; z mokrego gazu ziemnego wyodrębnia się węglowodory w postaci gazu płynnego oraz gazoliny. Gaz ziemny jest cennym surowcem w produkcji sadzy, gazu syntezowego oraz jest stosowany jako paliwo. Wartość opałowa: 35,2 · 106–62,8 · 106 J/m3 (8400–15 000 kcal/m3). W Polsce występuje gł. na Podkarpaciu, w środk. części Niz. Południowowielkopolskiej (k. Ostrowa Wielkopolskiego) i na Pomorzu Zachodnim.



OZOKERYT wosk ziemny, naturalna mieszanina stałych węglowodorów, gł. parafinowych; czarny, brun., żółty lub zielonkawy; plast.; temp. topn. ok. 50C, gęstość 0,845–0,930 g/cm3; powstaje w wyniku szybkiego odgazowania ropy naft. podczas jej migracji ku powierzchni Ziemi; wypełnia szczeliny i puste przestrzenie w skałach osadowych; występuje gł. w Turkmenistanie (płw. Czeleken), Uzbekistanie (obwód fergański), na Ukrainie (Borysław, Starunia); stosowany gł. do otrzymywania cerezyny.



BIOLITY skały osadowe pochodzenia org.; dzielą się na: akaustobiolity (skały niepalne), do których należą niektóre skały krzemionkowe (np. diatomity, spongiolity), większość wapieni (np. muszlowce, wapienie rafowe, kreda) i skał fosforanowych; kaustobiolity (skały palne), obejmujące węgle kopalne, ropę naft., ozokeryt, asfalt.















BENZYNA

Mieszanina ciekłych, lekkich węglowodorów ; bezb. ciecz o temp. wrz. 35–200C, gęstości 0,67–0,8 g/cm3; ciepło spalania około 42 MJ/kg (10 000 kcal/kg ); nie miesza się z wodą, miesza się z rozpuszczalnikami org.; gł. składnikami benzyny są alkany (zw. też parafinami) o łańcuchu prostym i rozgałęzionym, o wzorze CnH2n +2, gdzie n = 5–12, alkeny (olefiny) C nH2n o n = 5–12, oraz cykloalkany CnH2n o n = 5 i 6 (tzw. nafteny), i węglowodory aromatyczne. Ze względu na sposób otrzymywania rozróżnia się:

- benzynę naturalną - niskowrzącą frakcję destylacji ropy naft.: lekką, o temp. wrzenia 40–160C, i ciężką (ligroinę), o temp. wrzenia 160–200C,

- benzynę krakową - uzyskiwaną w procesach krakingu (termicznego, oraz obecnie powszechnie stosowanego w świecie fluidalnego krakingu katalitycznego) ciężkich frakcji ropy naft.,

- benzynę polimeryzacyjną - uzyskiwaną w procesie polimeryzacji gazowych węglowodorów,

- benzynę syntetyczną - produkt upłynniania węgla oraz syntezy Fischera i Tropscha.

Zależnie od przeznaczenia rozróżnia się:

1) benzyny stanowiące paliwo do silników gaźnikowych — benzynę samochodową, o liczbie oktanowej badawczej, zależnie od gatunku, 86–92 (regular), 92–96 (premium) i powyżej 96 (super), (temp. wrz. 35–200C), i benzyny lotnicze, o liczbie oktanowej powyżej 90 (temp. wrz. 40–180C); benzyny silnikowe zawierają antydetonatory, inhibitory utleniania i korozji oraz in. dodatki uszlachetniające,

2) benzyny przemysłowe, używane jako rozpuszczalniki — benzyny ekstrakcyjne, o wąskich przedziałach temp. wrz. (np. 80–120C), stosowane do ekstrakcji tłuszczów, żywic, wosków itp., i benzynę lakową, o temp. wrz. 135–200C, wykorzystywaną do produkcji lakierów, farb, past do podłóg i butów,

3) benzyny specjalne, np. benzyna apteczna (temp. wrz. 50–105C), dokładnie oczyszczona, służąca do odkażania i odtłuszczania skóry, do lamp górn. (temp. wrz. 50–140C), benzyny laboratoryjne (normalne lub wzorcowe), używane do celów analitycznych.





ETYLINA

benzyna z dodatkiem płynu etylowego, którego gł. składnikiem (55–64%) jest tetraetyloołów — związek zwiększający oktanową ; liczbę benzyny; stosowana jako paliwo do silników gaźnikowych; obecnie w Polsce są używane 3 gatunki etyliny: o liczbie oktanowej 98 (barwy czerwonej), 94 (barwy żółtej) i 86 (barwy zielonej).



BENZYNA SYNTETYCZNA

mieszanina ciekłych węglowodorów; otrzymywana w wyniku upłynniania (gł. proces to uwodornianie) paliw stałych (węgli kopalnych, smół) — tzw. proces Bergiusa, syntezy z gazu wodnego — tzw. synteza Fischera i Tropscha, i innymi metodami.



LIGROINA

benzyna ciężka, frakcja ropy naftowej o temperaturze wrzenia 160–230C, mieszanina węglowodorów, której gł. składnikami są heksan i heptan; stosowana jako paliwo do traktorów i płyn hydrauliczny.



FISCHERA I TROPSCHA SYNTEZA

Proces syntinowy - metoda syntezy węglowodorów z tlenku węgla i wodoru (gazu syntezowego); proces można prowadzić w temp. 180–200C pod ciśn. atmosf. lub podwyższonym (ok. 1 MPa) w obecności katalizatora kobaltowego (lub torowego) albo w temp. 200–300C, pod ciśn. 1,5–2,7 MPa, w obecności katalizatora żelazowego. Otrzymuje się produkty gazowe, ciekłe — tworzące frakcję benzynową, zw. syntiną lub benzyną syntinową, i olejową, zw. kogazyną , oraz stałe, stanowiące syntet. parafinę; skład otrzymanej mieszaniny produktów zależy od parametrów procesu i stosunku reagentów (H2 : CO od 1 : 2 do 2 : 1). Benzyna syntinowa jest paliwem silnikowym o niskiej jakości, służy gł. jako dodatek do innych benzyn; składniki frakcji ciekłej stanowią surowiec chem., m.in. do produkcji środków myjących i zwilżających, olejów smarowych, kwasów tłuszczowych. W skali przem. synteza ta została zastosowana 1932 przez F. Fischera i H. Tropscha; po II wojnie świat., ze względu na wysokie koszty produkcji i niską jakość otrzymywanych produktów, stosowana coraz rzadziej.