Chúng tôi giải thích dầu là gì, nguồn gốc của nó và cách hydrocacbon này được hình thành. Ngoài ra, các thuộc tính của nó và sử dụng khác nhau.
Dầu là gì?
Dầu mỏ là một chất dạng bitum, có màu sẫm và kết cấu nhớt, bao gồm hỗn hợp của hydrocacbon hữu cơ không hòa tan trong Nước uống, cũng được biết đến như là vàng đen hoặc là thô. Tính chất vật lý của nó (màu sắc, Tỉ trọng) có thể đa dạng, tùy thuộc vào nồng độ của hydrocacbon bạn trình bày, bao gồm những điều sau:
- Parafin (hydrocacbon no).
- Oleifin (hydrocacbon etylenglicol có chứa một liên kết đôi cacbon-cacbon).
- Hydrocacbon axetilen (chứa một liên kết ba cacbon-cacbon).
- Các hydrocacbon mạch vòng hoặc xiclonic.
- Benzen hoặc hydrocacbon thơm.
- Các hợp chất oxy hóa (có nguồn gốc từ hydrocacbon etylenic bằng Quá trình oxy hóa và trùng hợp).
- Hợp chất lưu huỳnh.
- Các hợp chất nitơ tuần hoàn.
- Hàm lượng hòa tan của nitơ, lưu huỳnh, oxy, cholesterol, porphyrin và dấu vết của niken, vanadi, niken, coban và molypden.
Với thành phần hóa học phức tạp, dầu là một tài nguyên thiên nhiên không tái tạo có giá trị kinh tế to lớn. Nó được sử dụng như nguyên liệu thô để sản xuất các vật liệu hữu cơ khác nhau (thu được trong ngành công nghiệp hóa dầu), dung môi và trên hết, nó được sử dụng làm nhiên liệu hóa thạch để tạo ra điện và các loại khác.
Vì lý do này, nó được khai thác ồ ạt từ nơi hình thành: lớp đất dưới lòng đất. Thông qua các cơ sở khai thác được gọi là giếng, tiền gửi của chúng được định vị (thường gần với khí tự nhiên) ở các lớp thấp hơn của đất nền, và chất lỏng được chiết xuất bằng các kỹ thuật khác nhau, tùy theo bản chất của tôi thường và vị trí địa lý, có thể trên đất liền, dưới đáy biển hoặc sông, hồ, v.v.
Thương mại hóa dầu là hoạt động kinh tế chính của nhiều quốc gia như Venezuela, Ả Rập Xê Út, Nga, Iraq hay Iran, hầu hết đều tổ chức sản xuất dầu thô theo hướng dẫn của Tổ chức Các nước Xuất khẩu Dầu mỏ (OPEC) được thành lập năm 1960 và với trụ sở hiện tại ở Vienna, Áo.
Nguồn gốc của dầu
Dầu được coi là một hydrocacbon có nguồn gốc hóa thạch, đó là do sự tích tụ của một lượng lớn chất hữu cơ hàng triệu năm trước, chẳng hạn như động vật phù du (sinh vật phù du có nguồn gốc động vật ăn chất hữu cơ đã qua chế biến) và tảo từ các vùng hồ (hồ hoặc hồ chứa nước ngọt) bị khô qua nhiều thế kỷ, có đáy thiếu khí (không có ôxy) chúng bị chôn vùi dưới các lớp trầm tích. .
Trong những điều kiện này, Sức ép và nhiệt sẽ tạo ra các quá trình biến đổi vật lý và hóa học (nứt tự nhiên) sẽ tạo ra các chất khác nhau: bitum, khí tự nhiên và các hydrocacbon khác như dầu.
Cũng có một giả thuyết khác về nguồn gốc của nó, mà họ cho rằng nguồn gốc abiogenetic (không có nguồn gốc từ chất hữu cơ). Lý thuyết này không bị loại trừ hoàn toàn, nhưng nó được sự ủng hộ của thiểu số học giả về chủ đề này, vì nó không thể giải thích nhiều nội dung có trong dầu mà không có sự hiện diện trước của sinh vật sống.
Dầu được hình thành như thế nào?
Các quá trình hóa học hình thành dầu khá phức tạp và có liên quan đến bẫy địa chất (bẫy dầu), là những cấu trúc dưới bề mặt có lợi cho việc tích tụ dầu, vì chúng giữ cho dầu bị giữ lại và không có khả năng thoát vào các lỗ rỗng của đá. dưới lòng đất (đá lưu trữ), hoặc các cấu trúc tương tự khác. Đây là cách các mỏ dầu phát sinh.
Quá trình hình thành dầu có liên quan đến sự phân hủy các chất hữu cơ trong hàng triệu năm. Chất hữu cơ sẽ bị tăng nhiệt độ và áp lực do các lớp trầm tích lắng đọng trên đó. Tất cả quá trình này mà chất hữu cơ phải trải qua cho đến khi nó trở thành dầu có thể được chia thành nhiều giai đoạn:
- Diagenesis (phân hủy kỵ khí). Ở độ sâu nhất định của bề mặt trái đất, không có lượng oxy dồi dào, do vi khuẩn kỵ khí phân hủy chất hữu cơ cho đến khi chuyển hóa thành kerogen (một hỗn hợp các hợp chất hữu cơ có trong đá trầm tích).
- Quá trình xúc tác (biến đổi kerogen thành nhiên liệu hóa thạch). Kerogen là sản phẩm trung gian giữa chất hữu cơ và nhiên liệu hóa thạch. Kerogen có thể đến từ tảo, sinh vật phù du và thực vật thân gỗ. Do quá trình xúc tác, kerogen có thể được chuyển đổi thành anthracene và các hợp chất tương đương, hoặc thành mêtan và các hợp chất tương tự. Do đó, ở nhiệt độ cao nó được chuyển hóa thành hydrocacbon lỏng và khí.
- Metagenesis. Đó là quá trình mà các chất khí được hình thành do nhiệt độ cao.
- Sự biến chất. Chúng phân hủy từ các hydrocacbon được tạo ra trong các giai đoạn trước.
Tính chất dầu
Dầu là một chất lỏng đặc, nhớt, với màu sắc có xu hướng đen hoặc vàng (theo nồng độ hydrocacbon của nó), có mùi khó chịu (sản phẩm của sulfat và nitrogens) và có một năng lượng rất lớn (11000 kcalories / kg). Những đặc tính này sẽ thay đổi tùy theo loại dầu mà chúng ta đang nói đến: gốc parafin (chất lỏng), gốc nhựa đường (nhớt) và gốc hỗn hợp (cả hai).
Sử dụng dầu
Dầu mỏ là một nguồn nguyên liệu công nghiệp mạnh mẽ, nó được lấy từ dung môi, nhiên liệu, nhiên liệu, rượu Y chất dẻo. Để làm được điều này, dầu thô phải trải qua nhiều quá trình lọc dầu khác nhau và chưng cất (chưng cất phân đoạn), để có thể tách và chiết xuất các thành phần của nó.
Được gia nhiệt dần dần từ 20ºC đến 400ºC, dầu phân tách thành các giai đoạn sau:
- Khí tự nhiên (20 ° C). Nhiên liệu khí hydrocacbon như etan, propan và butan (khí dầu mỏ hóa lỏng), được sử dụng để cung cấp năng lượng cho bếp lò, bật lửa, v.v.
- Naphtha hoặc ligroin (150 ° C). Một chất được gọi là benzen hoặc ete dầu hỏa, một hỗn hợp của các hợp chất rất dễ cháy và dễ bay hơi được sử dụng làm dung môi không phân cực hoặc làm cơ sở cho các hợp chất hữu cơ khác.
- Xăng (200 ° C). Mức nhiên liệu xuất sắc dành cho động cơ đốt trong (chẳng hạn như loại nhiên liệu dành cho xe có động cơ hoặc một số nhà máy phát điện). điện lực) khác nhau về thứ hạng tùy theo chỉ số octan (độ tinh khiết) của nó và là một trong những dẫn xuất của dầu mỏ được tìm kiếm nhiều nhất.
- Dầu hỏa (300 ° C). Còn được gọi là dầu hỏa, nó là một loại nhiên liệu có độ tinh khiết thấp và hiệu suất thấp, nhưng rẻ hơn nhiều so với xăng, được sử dụng làm dung môi, làm cơ sở cho thuốc trừ sâu và cho đèn hoặc bếp ăn ở nông thôn.
- Dầu diesel (370 ° C). Được gọi là dầu diesel, nó là một loại nhiên liệu bao gồm parafin, lý tưởng cho máy sưởi và động cơ gắn ngoài (động cơ diesel), rẻ hơn nhưng có hiệu suất thấp hơn nhiều.
- Dầu nhiên liệu (400 ° C). Đây là loại nhiên liệu nặng nhất có nguồn gốc từ dầu mỏ có thể được tạo ra ở áp suất khí quyển, được sử dụng để cung cấp năng lượng cho nồi hơi, lò nung và làm nguyên liệu để chưng cất lại, do đó thu được nhựa đường, dầu bôi trơn và các chất khác.