Wszystko o ropie naftowej

Ropa naftowa - Jest to ciemna lepka ciecz, zwykle występująca na dużej głębokości pod ziemią i pod dnem mórz.
Występuje bardzo często z gazem ziemnym, składającym się głównie z metanu.

Ropa naftowa powstała wiele milionów lat temu, w wyniku rozkładu pod zwiększonym ciśnieniem szczątków organicznych.

Destylacja frakcyjna ropy naftowej
Proces stosowany do rozdzielania ropy naftowej na frakcje według ich temperatur wrzenia.
Kolumna frakcjonująca jest bardzo gorąca na dole i staje się coraz zimniejsza im bliżej wierzchołka.

Pochodzenie geologiczne ropy naftowej

Podobnie jak węgiel, ropa naftowa powstała z substancji organicznej nagromadzonej przed milionami lat z tą różnicą, że w przypadku ropy naftowej jest to substancja utworzona z biomasy glonów i niższych gatunków żyjących istot wodnych (planktonu), jaki w pewnej mierze ze zwierząt o wyższym stopniu rozwoju. Organicznym materiałem wyjściowym w powstawaniu ropy naftowej były w przeważającej mierze tłuszcze i białko oraz pozostałości bakterii biorących udział w procesie przemian materii organicznej.

Technika wydobywania ropy naftowej

Ropę naftową wydobywa się wiercąc w ziemi otwory, tzw. odwierty, na głębokość 1 km i więcej. Miejsca prawdopodobnego zalegania złóż ropy naftowej wyszukiwane są przez geologów. Rozwój technik poszukiwania złóż pozwala na coraz precyzyjniejszą identyfikację miejsc występowania i wielkości zasobów. Tak samo rozwija się technika wierceń. Początkowo poszukiwania i wiercenia prowadzono wyłącznie na lądach. Okazało się jednak, że część światowych zasobów ropy zalega w obszarach szelfów mórz i oceanów.

Zasoby i zużycie ropy naftowej w Polsce

Ropa naftowa występuje w Polsce na Podkarpaciu w okolicach Krosna i Jasła. Pewne zasoby zalegają również w szelfie morza Bałtyckiego. Zasoby ropy naftowej w Polsce są niewielkie i dlatego krajowe wydobycie ropy w ilości ok. 300 tys. ton zaspokaja zaledwie 2% potrzeb krajowych. Tak więc przerabiana w Polsce ropa naftowa prawie w całości pochodzi z importu (głównie z Rosji).

W Polsce istnieją dwie duże i pięć małych rafinerii ropy naftowej przetwarzających ogółem ok. 15 mln. ton ropy rocznie.

Charakterystyka paliw ropo-pochodnych

Ropa naftowa nie nadaje się do bezpośredniego zastosowania technicznego jako paliwo. Po wydobyciu z otworu wiertniczego jest ona oczyszczana z zanieczyszczeń mechanicznych, a następnie oddziela się od niej wartościowe i łatwo wrzące składniki: propan, butan i benzyny. Pozostałość podlega w rafineriach stopniowej destylacji (w maksymalnej temperaturze ok. 400^oC) na szereg gazów i olejów. W drugim etapie procesu destylacji trudno wrzące pozostałości poprzez tzw. kranking rozkłada się na węglowodory lekkie. Końcowymi produktami rafinerii są takie paliwa ciekłe jak benzyny, oleje opałowe, oleje napędowe, nafta. Są to mieszaniny węglowodorów ciekłych o wartości opałowej ok. 42 MJ / kg paliwa. Paliwa ciekłe są więc ok. dwa razy “mocniejszymi paliwami” od węgla kamiennego, a poza tym są one łatwe do transportowania.

Ciekłe paliwa ropo – pochodne przewożone są przeważnie w cysternach samochodowych lub kolejowych.

Paliwa ciekłe dzięki swoim właściwościom fizyko – chemicznym doskonale nadają się do zasilania silników spalinowych. Znalazły dlatego powszechne zastosowanie w transporcie – samochodach, statkach, samolotach.

Paliwa ciekłe stosuje się też do opalania kotłów.

Paliwa ciekłe znalazły również szerokie zastosowanie w szeregu urządzeń technologicznych jak suszarnie, przemysłowe piece grzewcze, wytwornice pary, itp.

Wydobycie ropy naftowej

Światowe wydobycie ropy naftowej w 2002 roku wynosiło w tonach ponad 3,5 miliardów. Najwięksi producenci pokrywają 72% światowego wydobycia i są to:

Światowe zasoby ropy naftowej szacowane są na 140 mld ton (dane z 2002 roku).

Wielki polski odkrywca ropy naftowej, Ignacy Łukasiewicz (1822-1882)

Nie wszyscy uświadamiają sobie, nawet w Polsce, że w roku 1853, we Lwowie Ignacy Łukasiewicz, skromny polski chemik pierwszy w świecie odkrył ropę naftową, docenił jej znaczenie przemysłowe i wybudował pierwsze rafinerie w Ulaszowicach koło Jasła (w 1856 r.), w Klęczanach(w 1858 r.), w Polance (w 1861 - 1863 r.) i w Chorkówce (w 1865 r.).

W XIX wieku koszty rozbudowy przemysłu naftowego przekraczały możliwości Polaka, były zbyt dużym obciążeniem. Sprawa ta wymagała kapitałów i rozmachu amerykańskiego i w końcu, jak wiadomo to właśnie Stany Zjednoczone stały się wiodącą potęgą w dziedzinie wykorzystania przemysłowego ropy naftowej.

Baryłka (1 bbl), powszechnie stosowana jednostka objętości w przemyśle petrochemicznym może być zamieniona na litry lub metry sześcienne przy użyciu poniższej tabelki:
1 barrel = 0.158987 m3
1 barrel = 158.987146 l
1 barrel = 34.99089 Imperial gallons
1 barrel = 42 U.S. gallons
1 m3 = 6.28994 barrels
1 m3 = 1,000 l

Ignacy Łukasiewicz (wg metryki: Jan Boży, Józef Ignacy Łukasiewicz) - ur. 8 marca 1822 w Zadusznikach, zm. 7 stycznia 1882 - polski aptekarz pochodzenia ormiańskiego, wynalazca lampy naftowej, a przede wszystkim ojciec przemysłu naftowego. Również rewolucjonista i działacz niepodległościowy. Jako pierwszy na świecie wykorzystał na skalę przemysłową bogactwo korzyści jakie daje ropa naftowa. Bardzo sprawny organizator, z czasem dorobił się na ropie naftowej dużego majątku. Był również wielkim społecznikiem. Propagował zakładanie sadów, budowę dróg i mostów, szkół, szpitali itd., finansując wiele inicjatyw z własnej kieszeni, walczył z biedą i alkoholizmem w regionie, tworzył kasy zapomogowe i fundusze emerytalne. Całe życie związany z Podkarpaciem, zrobił wiele dla tego regionu, uznawany za jednego z jego największych dobroczyńców. Mawiano o nim, że wszystkie drogi w Zachodniej Małopolsce brukowane były guldenami Łukasiewicza. Szeregowi pracownicy nazywali go ojcem Ignacym. Dążył do rozwoju rodzącego się tam przemysłu naftowego nie skupiając go całkowicie w swoich rękach, lecz namawiając i pomagając w tworzeniu również innych firm. Patrząc z perspektywy jego dokonań, wydaje się jednak, iż ta wspaniała postać jest dziś niedoceniana i jakby nieco zapomniana.

PODSUMOWANIE

Ropa naftowa, mieszanina węglowodorów (alkanów, cykloalkanów, arenów: 80-90%), kwasów karboksylowych, fenoli, tioalkoholi, pochodnych tiofenu, azotowych związków heterocyklicznych, żywic, związków metaloorganicznych. Gęstość 11-19 g/cm3. Barwę brązowa lub czarna, odznacza się silnym, specyficznym zapachem.

Skład ropy naftowej jest zmienny i zależy od miejsca wydobycia. Głównymi zanieczyszczeniami są nieorganiczne sole i woda. Ropa naftowa jest przerabiana metodami: destylacji frakcyjnej (destylacja), rafinacji, ekstrakcji selektywnymi rozpuszczalnikami (np. glikolem dietylowym), krystalizacji i in.
Z ropy naftowej otrzymuje się: eter naftowy, ligroinę, benzynę, naftę, oleje mineralne, mazut oraz surowce dla przemysłu chemicznego, np. benzen, toluen, ksyleny (hydrokraking, kraking, reforming katalityczny).

Szacuje się, że największe zasoby ropy naftowej występują w basenie Zatoki Perskiej - ok. 67% wszystkich rezerw, głównie w prowincji Al-Hasa w Arabii Saudyjskiej, w prowincji Chuzestan w Iranie, w okolicach Mna'al-Ahmad w Kuwejcie, w rejonie Kirkuk w Iraku oraz w rejonie Abu Zab w Zjednoczonych Emiratach Arabskich.

Polska posiada niewielkie złoża ropy naftowej, głównie w okolicach Krosna Odrzańskiego, Kamienia Pomorskiego, Karlina i Sulęcina oraz w pasie fliszu karpackiego (Krosno, Jasło, Gorlice) i zapadliska przedkarpackiego (Kazimierza Wielka).

Światowe wydobycie ropy naftowej w 1993 wynosiło 2948 mln t, z czego w: Arabii Saudyjskiej 13,9%, Rosji 12%, USA 11,7%, Iraku 5,7%, Chinach 4,9%, Meksyku 4,8%, Wenezueli 4,3%, Zjednoczonych Emiratach Arabskich i Norwegii 3,5%.

W Polsce wydobycie wynosi 0,2 mln t, co stanowi 0,01% światowego wydobycia.