Ťažba a ťažba ropy a plynu

Ťažba zemného plynu

Zemný plyn sa vyskytuje vo vonkajšej vrstve zemskej kôry, teda v litosfére. Vznikol v dôsledku premien organických látok za rôznych tlakových a teplotných podmienok, ktoré prebiehajú už mnoho miliónov rokov. Zemný plyn pozostáva hlavne z metánu (CH ₄ ) a jeho homológov (C ₃ -C ₄ ). Jeho zloženie je silne závislé od typu ložiska, z ktorého sa ťaží. Samozrejme, zemný plyn okrem metánu a jeho homológov obsahuje aj množstvo nežiaducich zložiek, akými sú dusík, voda, sírovodík či oxid uhličitý. V prírodných podmienkach môže plyn sprevádzať ropu alebo sa môže vyskytovať samostatne. Vyskytuje sa hlavne v dvoch formách: ako plyn voľne rozpustený vo vode alebo oleji, alebo vo forme absorbovanej v horninách či uhlí.

Plyn vyrábaný priemyselnými metódami

Pomocou priemyselných metód možno získať niekoľko druhov plynov:

a) Kvapalné plyny – ľudovo označované ako LPG (Liquefied Petroleum Gas). Ich hlavnými zložkami sú propán (C ₃ H ₈ ), bután a izobután (C ₄ H ₁₀ ). Získavajú sa najmä stabilizáciou surového benzínu, ropy alebo spracovania rafinérskych plynov z procesov reformovania, krakovania a pyrolýzy. b) Splyn – získava sa v podmienkach nízkej a strednoteplotnej karbonizácie uhlia. c) Uhoľný plyn – vyrába sa v procese vysokoteplotného odplyňovania uhlia. d) Plyn zo splyňovania uhlia – sa pôsobením na hnedé uhlie alebo čierne uhlie so zmesou pary a kyslíka pri získavaní vodnej nad 900°C. Jeho zloženie obsahuje použitú technológiu splyňovania. Najdôležitejším ekonomickým je produkcia zmesí CO a H ₂ (tzv. syngas).

Použitie a výhody plynových palív

Plynové palivá majú množstvo výhod. Vyznačujú sa predovšetkým vysokou energetickou účinnosťou. Okrem toho poskytujú konštantnú teplotu spaľovania, nevyžadujú skladovanie pre užívateľa a horia bez dymu (bez popola a emisií oxidov síry). Zemný plyn je cenným nosičom energie a dôležitých surovín v priemysle: chemickom (výroba syngasu), energetike (piestové spaľovacie motory, plynové turbíny, generátory), stavebníctve (výroba, sklárstvo, cement a stavebná keramika) a hutníctve (vykurovanie). pece).

Ťažká ropa

Výber miesta pre nové ropné pole je veľmi komplikovaný a nákladný proces. Začína sa vykonávaním seizmických prieskumov za účelom hľadania vhodných geologických štruktúr, ktoré môžu vytvárať ložiská ropy. Na tento účel sa používajú dve výskumné metódy. Prvá zahŕňa vykonávanie podzemných výbuchov v blízkosti ložísk a pozorovanie seizmických reakcií, ktoré vám umožňujú získať informácie o jeho polohe a veľkosti. Druhou je získať tieto údaje z prirodzene sa vyskytujúcich seizmických vĺn.

Prvou fázou ťažby ropy je vyvŕtanie hlbokej diery do zeme. Ďalej sa do vyvŕtaného otvoru vloží plášť (oceľová rúrka), ktorý zaisťuje stabilitu celej konštrukcie. V ďalšom štádiu sa vytvorí viac otvorov, aby sa zvýšil prietok vyťaženej ropy. Na rozpustenie škodlivín vo vŕtanej studni sa často používa kyselina chlorovodíková , ktorá účinne okysľuje karbonátové a vápenné útvary a využívajú usadeniny vodného kameňa, hrdze a karbonitu. Kyselina chlorovodíková sa používa na odstránenie zvyškov cementu zostávajúceho po procese vŕtania. V ďalšej fáze je na vrchole studne umiestnená špeciálna inštalácia, ktorá sa niekedy nazýva "vianočný stromček". Ide o súpravu kombinovaných ventilov, potrubí a armatúr, ktoré sú určené na reguláciu tlaku a prietoku ropy a plynu. Po pripojení celej aparatúry nastáva fáza primárnej obnovy. Na extrakciu ropy v tomto procese sa používa mnoho prírodných mechanizmov, napríklad gravitačná drenáž. Výťažnosť v primárnom štádiu zvyčajne nepresahuje 15 %. Pri ďalšej ťažbe podzemného tlaku klesá a stáva sa nedostatočným na to, aby naďalej vytláčal ropu na povrch. V tomto bode začínajú sekundárny krok obnovy. Existuje mnoho ďalších na sekundárne získavanie ropy. zahŕňajú doplnkovú energiu do ložísk pomocou tekutín (napr. vody) alebo plynov (napr. vzduchu, oxidu uhličitého) na zvýšenie tlaku v podzemí. Priemerná miera výťažnosti po primárnych a sekundárnych operáciách získavania ropy zvyčajne nepresahuje 45 %. Poslednou fázou extrakčného procesu je takzvané získavanie tretieho rádu, ktoré je možné získať rôznymi technikami. Prvý z nich zvyšuje viskozitu oleja tepelným ohrevom. Druhým je vstrekovanie plynu do ložísk (vstreknutie oxidu uhličitého). Posledný spôsob sa nazýva chemické záplavy. Spočívajú v zmiešaných hustých nerozpustných polymérov s vodou a ich vstreknutie pod zem. Terciárna ťažba umožňuje dodatočných 15 %produkcie ropy z ložísk. Vzhľadom na končiace sa zásoby zemných ložísk ropy sa začalo hľadanie jej zdrojov pod morským dnom. Na tento účel sa budú vrtné plošiny, čo je komplikovaný, nákladný a časovo náročný proces – výstavba ťažobnej plošiny zvyčajne trvá 2 roky. Môžu byť pripevnené natrvalo ku dnu (hĺbka až 90 m) alebo unášané na špeciálnych plavákoch, upevnených kotviacim systémom. Pobrežné vrtné plošiny sú zvyčajne spojené na niekoľko desiatok vrtov, ktoré ťažia ropu v pórovitých horninách. Okrem ťažby ropy na vrtnej plošine sa oddeľuje aj od plynu. Takto získaná surovina sa spravuje potrubným systémom do rafinérie alebo do ťažobného a prekládkového plavidla. Potom sa ropa a plynjú do tankera, ktorý ju prepravuje na breh. Množstvo vyťaženej ropy samozrejme nezávisí len od použitých vrtných techník. Kľúčovými faktormi sú v tomto prípade geologické aspekty, ako je priepustnosť hornín, sila prírodných pohonov, pórovitosť ložiska či viskozita ropy.

Spracovanie ropy

Vyťažená ropa sa spracováva v rafinériách na palivá, oleje, mazivá, asfalty a iné produkty. Ropa sa najčastejšie delí na frakcie bez chemickej zmeny jej zložiek. Takto sa získajú rafinérske plyny prchavé pri izbovej teplote, petroléter s bodom varu 35-60°C, ľahký a ťažký benzín, petrolej, nafta s rôznymi bodmi varu a mazut (teda zvyšok s bodom varu nad 350°C). ) sa získajú. Surová ropa prechádza rôznymi procesmi, ako napr.

a) Krakovanie – spočíva v rozklade dlhých alifatických uhľovodíkov nachádzajúcich sa v ťažkých mazutových a ropných frakciách na zlúčeniny s kratšími reťazcami, ktoré sa nachádzajú v benzíne a nafte. Okrem alifatických uhľovodíkov s krátkym reťazcom v procese vzniká aj metán, LPG, nenasýtené uhľovodíky a koks. Praskanie môže byť iniciované tepelnými, katalytickými alebo radiačnými metódami. b) Reformovanie – ide o proces aplikovaný na ľahké ropné frakcie alebo produkty získané krakovaním s cieľom získať palivá s vysokým oktánovým číslom. Proces sa podieľa na prítomnosti vodíka s použitím veľmi drahých platinových katalyzátorov. Proces reformovania získavania vodíka, rafinérsky plyn, LPG, ako aj izobután a n-bután. c) Destilácia – je zameraná na rozdelenie ropy na frakcie v rôznych teplotných rozsahoch. Vďaka tomuto procesu sa získavajú základné frakcie ako: suchý a mokrý plyn, ľahký a ťažký benzín, petrolej, nafta, mazut a gudron. d) Alkylácia – ide o reakciu olefínov s izobutánom, ktorej výsledkom sú izoparafíny s vysokou molekulárnou hmotnosťou a oktánovým číslom. V procese alkylácie môže byť ako použitá kyselina sírová . e) Pyrolýza – degradačný proces uskutočňovaný bez kyslíka pri veľmi vysokých školách. Používa sa na rozklad ťažkých ropných frakcií na pyrolytický benzín, oleje a decht.

Ponuka PCC Group pre ťažobný priemysel

Pre zlepšenie ťažby ropy a jej spracovanie má kľúčový význam rôznych chemikálií. Natronový lúh sa používa pri rafinácii ropy, minerálnych olejov, smoly a bitúmenu a pri ťažbe bridlicového plynu. Hydroxid sodný v skupine PCC sa vyrába procesom membránovej elektrolýzy a dodáva sa vo forme roztoku s koncentráciou cca. 50 %. Ďalšia časť hydroxidu materiálov v ťažobnom priemysle je čistenie odpadových vôd a kvapalných koksovacích produktov.

Dôležitou skupinou produktov, ktoré majú veľké využitie pri ťažbe a výrobe ropy a plynu, sú povrchovo aktívne látky. Povrchovo aktívne látky medzipovrchové napätie medzi ropou a horninou. Tím zníži adhézne sily az ropného poľa sa môže uvoľniť ďalší olej. Povrchovo aktívne látky sa tiež používajú ako prostriedok na zníženie ekologických škôd spôsobených vylúhovaním ropy a iných ropných látok. Možno ich použiť aj na čistenie nádrží a nádob potrebných na prepravu vyťažených surovín.

Jednou z používaných látok povrchovo aktívnych látok v čistiacich prostriedkoch sú alkylétersulfáty, ktoré ponúka skupina PCC v sérii SULFOROKAnol . Tieto produkty budú vďaka svojmu aniónovému charakteru dobre fungovať vo formuláciách s inými aniónovými, neiónovými a amfotérnymi povrchovými aktívnymi látkami. Ich umývacie prostriedky, emulgačné a penivé vlastnosti ich robia užitočnými ako prísady do prípravkov, ktoré čistia rôzne povrchy. Alkylbenzénsulfónová kyselina (ABS) a jej soľ, napr. ABSNa , majú tiež podobné využitie. Kyselina ABS/1 patrí do skupiny aniónových povrchovo aktívnych látok. Vďaka svojej nevyhnutosti v rope môže byť prvok pomocných látok používaných pri ťažbe a spracovaní ropy. Okrem toho sa kyselina ABS/1 vďaka svojim detergentným vlastnostiam používam na čistenie a odmasťovanie, napr. nádrží a lodí. Čistiace prostriedky používané v ropnom priemysle môžu zahŕňať aj produkty radu ROKAmid . Vyznačujú sa schopnosťou vytvárať hustú a stabilnú penu aj v malej koncentrácii. Produkty ROKAmid vďaka svojej tekutej forme výrazne uľahčujú všetky operácie súvisiace s ich skladovaním, prepravou a výdajom. Ďalších osôb produktov nevyhnutných v procesoch ťažby ropy a plynu sú emulgátory. Používajú sa pri priemyselných metódach odvodňovania a odsoľovania ropy. Tieto procesy sa spoliehajú na zahrievanie oleja s niekoľkými emulgátormi v zariadeniach nazývanom elektrodehydrátor. Takto zohriata zmes sa pretláča priestorom koncentračného elektródového systému. Kvapky vody sa deformujú, strácajú svoju záťaž a ľahšie sa navzájom spájajú, čím sa oddeľujú od oleja. Dehydratovaná a odsolená ropa sa môže podrobiť ďalšiemu spracovaniu. ideálne ako emulgátory v priemyselných procesoch odvodňovania a odsoľovania sú produkty ROKAnol . Sú to neiónové povrchovo aktívne látky patriace do skupiny alkoxy-mastných alkoholov. ROKAnol je možné použiť vo veľmi širokom rozsahu teplôt, ako aj v kyslom, neutrálnom a mierne zásaditom prostredí. Môže byť tiež súčasťou odmasťovacích čistiacich prostriedkov používaných v ropnom priemysle. Veľmi dobré emulgačné vlastnosti vlastnosti aj etoxylované deriváty sorbitanesterov, ako sú ROKwinol 60 a ROKwinol 80 . Tieto produkty môžu byť súčasťou vrtných kvapalín používaných pri výrobe ropy. Na druhej strane estery sorbitanu, ako ROKwin 60 a ROKwin 80 , možno použiť pri úniku ropných látok do vôd ako dispergačné činidlá.