Przygotowała: Milena Chrabąszcz kl. II E

Ropa naftowa (olej skalny, czarne złoto) – ciekła

kopalina, złożona z mieszaniny naturalnych węglowodorów gazowych, ciekłych i stałych (bituminów), z niewielkimi domieszkami azotu, tlenu, siarki i zanieczyszczeń. Posiada podstawowe znaczenie dla gospodarki światowej jako surowiec przemysłu chemicznego, a przede wszystkim jako jeden z najważniejszych surowców energetycznych.

Ropa naftowa

Typy złóż

Skały zbiornikowe

Skałami macierzystymi ropy naftowej są najczęściej ciemne łupki o dużej zawartości substancji bitumicznych. Ze skał macierzystych ropa pod wpływem gradientu ciśnienia przesączała się do sąsiadujących ze skałami macierzystymi skał o większej porowatości i/lub przepuszczalności (głównie piaskowców, często również wapieni).

Złożowe prowincje naftowe

Ropę naftową wydobywa się w Azji, w rejonie Zatoki Perskiej, w basenie Morza Kaspijskiego, na Syberii, w Ameryce Północnej i środkowej, oraz na dnie Morza Północnego. W północnej Afryce, w Zatoce Meksykańskiej, w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, w Meksyku.

Właściwości Ropy naftowej

Surowa ropa naftowa wydobywana ze złoża jest cieczą barwy zwykle ciemnobrunatnej o ostrym zapachu, nierozpuszczalną w wodzie. Ropa naftowa ma gęstość większą od 0,79 g/cm3, zwykle mniejszą od gęstości wody. Jest ona cieczą palną.

W zależności od pochodzenia jej barwa i inne własności mogą się zmieniać. Rozróżnia się cztery klasy ropy - A, B, C i D o różnych własnościach

Skład chemiczny ropy

Podstawowy skład chemiczny ropy naftowej to: 80-88% węgla, 11-14,5% wodoru, 0,01 6% siarki (rzadko do 8%), 0,005-0,7% tlenu (rzadko do 1,2%), 0,001-1,8% azotu. Oprócz tych pierwiastków w ropie naftowej można znaleźć około 50 pierwiastków chemicznych, w tym: wanad, nikiel, chlor.

Właściwości fizyczne ropy

Średnia masa molekularna wynosi 220—300 g/mol (rzadko 450—470). Gęstość 0,65-1,05 (zwykle 0,82-0,95) g/cm³; przenikalność dielektryczna 2,0-2,5; przewodność elektryczna od 2•10 -10 do 3•10 -19 om -1 •cm -1 .

Podział ropy

1) ze względu na ciężar właściwy:

- lekka (poniżej 878 kG/m³) - średnia (od 878 do 884) - ciężka (powyżej 884)

2) ze względu na skład chemiczny ropy:

- parafinowa - naftenowa - parafinowo-naftenowa - aromatyczna - parafinowo-naftenowo-aromatyczna - parafinowo-aromatyczna

3)ze względu na zawartość siarki w ropie:

- niskosiarkowa (poniżej 0,5%) - siarkowa (powyżej 0,5%)

4) ze względu na zawartość żywic w ropie:

- małożywiczna (poniżej 17%) - żywiczna (od 18 do 35%) - wysokożywiczna (powyżej 35%)

5) ze względu na zawartość parafiny w ropie:

- niskoparafinowa (bezparafinowa) (temperatura krzepnięcia poniżej −16°C) - parafinowa (temperatura krzepnięcia od −15˚C do +20°C) - wysokoparafinowa (temperatura krzepnięcia powyżej +20°C)

Wydobycia ropy naftowej

Ropa jest wydobywana co najmniej od średniowiecza. Jej największe zasoby znajdują się w: - Afryce (w Nigerii, Angoli, Libii, Tunezji, Algierii, Egipcie) - Ameryka Północna (Meksyk (na półwyspie Jukatan oraz nad Zatoką Meksykańską), Stany Zjednoczone (nad Zatoką Meksykańską, w Kalifornii oraz na Alasce) - Ameryka Południowa (Wenezuela), (Brazylia) - Eurazji (w Rosji – Zagłębie Wołżańsko-Uralskie, Zagłębie Zachodniosyberyjskie oraz zagłębie w Kazachstanie, Turkmenistanie i Azerbejdżanie. Duże złoża występują w Indonezji i Chinach. Z dna Morza Północnego ropę wydobywa Wielka Brytania oraz Norwegia) - rejonie Zatoki Perskiej (Arabia Saudyjska, Iran, Irak, Kuwejt, Zjednoczone Emiraty Arabskie) Kraje nad Zatoką Perską zapewniają światu 30% tego surowca – są one największymi eksporterami i dyktatorami cen. W światowym wydobyciu, wynoszącym w 2002 r. ok. 3,5 mld ton przodują: Arabia Saudyjska (395 mln ton), Rosja (380 mln ton), USA (295 mln ton), Iran (181 mln ton), Chiny (170 mln ton), Meksyk (165 mln ton), Norwegia (165 mln ton), Wenezuela (140 mln ton), Wielka Brytania (115 mln ton) i Irak (115 mln ton).

Światowe wydobycie ropy naftowej w 2006 roku wynosiło ponad 3,5 miliarda ton. Najwięksi producenci pokrywają 73% światowego wydobycia i są to:

Kraj

Arabia Saudyjska Rosja USA Iran Chiny Meksyk Norwegia Wenezuela Wielka Brytania Irak

Wydobycie ( w mln ton rocznie)

395 380 295 181 170 165 165 140 115 115 Światowe zasoby ropy naftowej szacowane są na 140 mld ton (dane z 2006 roku).

Złoża ropy naftowej często łączą się z złożami gazu ziemnego. Występują najczęściej w antyklinach, przy czym sekwencja jest następująca: u dołu występuje podścielająca złoże solanka, następnie ropa naftowa, a w szczycie antykliny gaz ziemny.

Wydobycie w Polsce

Pierwsza polska kopalnia ropy powstała w 1854 r. z inicjatywy Ignacego Łukasiewicza w Bóbrce k. Krosna, a pierwszy szyb naftowy o współczesnej konstrukcji wywiercono w 1859 r. w USA.

Pierwszy polski zakład destylacji ropy naftowej powstał w 1856 r. w Ulaszowicach koło Jasła (dzisiaj w granicach miasta).

Jedna z najstarszych rafinerii na świecie z 1884 znajduje się w Gorlicach.

W Polsce ropę naftową wydobywa się: - w Zagłębiu Pomorskim: Kamień Pomorski, Wolin - na szelfie, na północ od przylądka Rozewie, z platformy wiertniczej spod dna Bałtyku - w karpackim zagłębiu roponośnym (Jasło, Krosno, Gorlice, złoża są na wyczerpaniu) - w Barnówku, k. Dębna - okolicach Gorzowa Wlkp.

W ostatnich latach wydobycie surowca krajowego wzrosło kilkakrotnie, sięgając miliona ton rocznie, co stanowi jedną dwunastą ropy przerabianej przez rafinerię w Płocku.

Transport ropy naftowej

Ropę transportuje się na dwa sposoby. Na terenach lądowych najbardziej opłacalny ekonomicznie jest transport rurociągowy. Rurociągi ropy naftowej są wykonane ze stalowych rur o wewnętrznej średnicy 30 do 120 cm. Tam gdzie to możliwe, są budowane na powierzchni ziemi. Ropa naftowa jest utrzymywana w ruchu przez system stacji pomp, budowanych wzdłuż rurociągu i zwykle płynie z prędkością około 1 do 6 m/s.

Chociaż rurociągi można budować nawet pod morzem, to jest to bardzo wymagający ekonomicznie i technicznie proces, a przy tym ryzykowny ekologicznie, więc większość ropy naftowej jest transportowana na morzu przez tankowce. Załadunek odbywa się na FPSO, platformach eksploatacyjnych, lub przy bojach przeładunkowych, a rozładunek tankowców odbywa się w terminalach naftowych.

Przetwórstwo i zastosowanie ropy naftowej

Przetwórstwo ropy naftowej

Przetwórstwem ropy naftowej zajmuje się przemysł rafineryjny, który przerabia ją w rafineriach. Aby wyodrębnić z ropy jej poszczególne składniki (np. benzynę) stosuje się destylację frakcyjną. Ropę rozdziela się na frakcje dzięki różnicy w temperaturach wrzenia poszczególnych jej składników.

Zastosowanie ropy naftowej

Jest podstawowym surowcem przemysłu petrochemicznego stosowanym do otrzymywania m.in. benzyny, nafty, olejów, parafiny, smarów, asfaltów, mazutów, wazelin i wielu materiałów syntetycznych.

Skażenie środowiska

Ropa naftowa może skazić środowisko w dwóch sytuacjach - podczas poszukiwań i eksploatacji, oraz w czasie transportu. O ile erupcje związane z anomalnie wysokim ciśnieniem złożowym lub awariami głowic przeciwerupcyjnych są rzadkie i szybko opanowywane, to prawdziwą plagą dla środowiska są awarie powstałe w czasie transportu - głównie katastrofy tankowców (np. MT Prestige).

Katastrofy wielkich zbiornikowców zdarzają się na świecie prawie co rok. Wyciek ropy naftowej spowodowany awarią zbiornikowca ma bardzo poważne skutki: - Ropa szybko rozprzestrzenia się po powierzchni morza tworząc na wodzie warstewkę o grubości 0,3 mm i powodując zanieczyszczenie wybrzeża - Najlżejsze składniki ropy parują, a najcięższe mieszają się z wodą morską i powoli opadają na dno - Lepka ropa skleja pióra ptaków morskich oraz skrzela ryb i innych zwierząt wodnych - Na skażonym obszarze ropa uniemożliwia zwierzętom wodnym poruszanie się, oddychanie i odżywianie się - Warstwa ropy nie przepuszcza potrzebnego organizmom tlenu i promieniowania słonecznego - Bakterie stopniowo usuwają ropę, zużywając do tego celu cały tlen rozpuszczony w wodzie