Kőolaj

1. Kőolaj A Föld szilárd kérgében található természetes eredetű, élő szervezetek bomlásával, átalakulásával keletkezett ásványi termék. Fő összetevői folyékony halmazállapotú szénhidrogének, de lelőhelyén, annak földrajzi helyzetétől függően oldatban, nyomás alatt gáznemű, valamint szilárd halmazállapotú szénhidrogéneket is tartalmazhat kisebb-nagyobb mennyiségben.

2. Hogyan keletkezik? • A kőolaj (ásványolaj) többnyire sötét színű, sűrűn folyó anyag. Összetétele az előfordulási helyétől függ. Megkülönböztetünk paraffinbázisú, intermedierbázisú és nafténbázisú kőolajat. Egyes kőolajokban viszonylag nagy mennyiségű (30-40 %) aromás szénhidrogén is található. • Szénhidrogének nagy mennyiségű, növényi és állati eredetű szerves anyag oxigénszegény környezetben történő bomlásával keletkeznek, amely nagyrészt tengeri üledékképződés során történik. A szerves anyag finomszemcsés szervetlen anyagokkal (agyag, márga) együtt rakódik le. • A fokozatosan növekvő üledékréteg súlya alatt a nagy nyomás és magas hőmérséklet révén alakulnak át szénhidrogénné, és a nagy nyomás miatt felfelé vándorolnak a pórusos szerkezetű kőzetben. Ez a migráció addig tart, amíg az anyag elér egy át nem eresztő réteget, ahol megreked és elkülönül: alul víz, felül kőolaj és ha van elég gázanyag akkor a fölött földgáz helyezkedik el az úgynevezett gázsapkában. • Mivel a migráció miatt a kőolaj nem a keletkezési helyén (anyakőzetben), hanem az úgynevezett tárolókőzetben található, utólag nehéz megállapítani, hogy hol is képződött.

3. Összetétele • Szén (C) 81-87% • Hidrogén (H) 10-14% • Oxigén (O2) 0-7% • Kén (S) 0-6% • Nitrogén (N2) 0-1%

4. Eredete • A kőolaj szerves eredetű ásvány: elhalt tengeri (növényi és állati) egysejtű élőlények, plankton anaerob bomlásterméke. • Egy eredetileg Lomonoszov orosz tudós által javasolt és később Mengyelejev és a francia Marcellin Bertholet által kifejtett, és 1951 óta Nyikolaj Kudrjavcev geológus, majd az utóbbi évekbenThomas Gold amerikai asztronómus és számos orosz és ukrán geológus által támogatott vélemény szerint a kőolaj jó része nem biológiai folyamatok eredménye, hanem még a Föld keletkezése idején képződött mélyen fekvő lerakódásokból szivárog a felszín felé. • A nem biogén elmélet modern megfogalmazása Kudrjavcevtől ered, aki a kanadai athabaszkai kátrányhomokfenomenálisan terjedelmes olajlerakódásait megvizsgálva arra a következtetésre jutott, hogy elképzelhetetlen, hogy ilyen óriási olajlerakódás biológiai folyamatok következménye lehessen; különben is, szénhidrogéneket naprendszerünkben bárhol találhatunk, még üstökösökben is. • Mindezek ellenére a mai tudományos közösség túlnyomó része azon a véleményen van, hogy a nem biogén úton keletkezett kőolaj mennyisége a biogén forrásból keletkezettnél lényegesen kisebb.

5. Földrajzi előfordulása • Egy szénhidrogénmező kialakulásának ideje 1–2 millió év. Az üledékréteg vastagságának el kell érnie a 600–700 métert. Nagy szénhidrogéntelepek csak olyan helyen találhatók, ahol csekély a kéregmozgás, ami a kőolajcsapdáknak hosszú változatlan élettartamot enged meg. Ilyen helyeket a szárazföldi táblák mozdulatlan, nagy kiterjedésű üledék rétegeiben, hegységrendszerek üledékes előtereiben találhatunk. • Az üledékképződés a Földön rendkívül egyenlőtlenül oszlott meg, így a legszélesebb körben a mai földrészek kialakulása idején fellépő lemeztektonikai mozgások alkalmával a földtörténeti középkorban az egykori Tethys-óceán területén folyt le. Ez a terület magában foglalta a mai Texas, Venezuela, Karib-tenger, Közel-Kelet, Kaszpi-tenger, Közép-Ázsia, Dél-Kína, Indokína és Indonézia vidékeit. Ezeken a területeken lelhető föl a Föld kőolajkészleteinek 70%-a. • Legnagyobb előfordulási mélység 15 km.

6. Kőolajfeltárás • A kőlolajmezők felderítése során olyan helyeket keresnek, ahol a kőolajcsapdát alkotó három kőzet egyszerre van jelen. A keresést repülőgépre telepített mágneses illetve földfelszíni hálózatos gravitációs terepfelméréssel végzik. Modernebb felderítő eljárás, mikor robbantásokkal keltett szeizmikus rezgéseket elemeznek érzékeny detektorokkal. Következő lépcsőfok a próbafúrások elvégzése. • A próbafúrásokat függőlegesen végzik, ám ahol erre nincs mód beépítés vagy kemény földtani réteg jelenléte miatt, ott úgynevezett terelt fúrásokat végeznek.

7. Olajfúró torony

8. A Rotary-fúrórendszeres eljárásban a lyukat (pithole) speciális kialakítású acél vagy iparigyémánt borítású fúrófejjel fúrják, amely körbe forogva szilánkokká aprítja a kőzetet. A fúrólyukba a fúrás során béléscsövet csúsztatnak annak érdekében, hogy ne omoljon be. A fúrófej előrehaladtával a rudazatot folyamatosan toldják 9 m-es szakasszal. A fúrás közben keletkező törmeléket bentonit alapú iszap keringetésével hozzák a felszínre. A fúrófejeket a terep keménységének a függvényében óránként esetleg naponként cserélik. A csere a rudazat hosszától függően akár 10 órán át is eltarthat. A fúrási sebesség a kőzet keménységétől függ, kemény kőzetnél 300 mm/óra, homokos kőzetnél 60 m/óra is lehetséges. Az elkészült fúrólyuk teljes béléscsövezése után a csöveket átlövik, hogy a kőolaj a nyílásokon keresztül a felszínre áramolhasson.

9. A kőolaj-finomítás és termékei  • A kőolaj sokféle, változatos összetételű szerves vegyületet tartalmaz. Ezeket nem tiszta állapotukban nyerik ki, hanem alkalmazási területeik szerinti csoportonként választják el. • Így a finomítás jelentése szélesebb értelemben magába foglalja a termékek szorosabb értelemben vett finomításán, vagyis tisztításán, kívül a kőolaj részekre bontását, kondenzációját, vagyis frakciókra bontását, amit frakcionálásnak is nevezünk. Így nyerjük a különböző üzemanyagokat/fűtőanyagokat: benzint, paraffin lámpaolajat, lökhajtásos repülő, gyorsjárású dízel, hajódízel üzemanyagot, kazánfűtőolajat, ill. pakurát. Az atmoszférikus desztilláció legkönnyebb párlatának ún. finomdesztillációval való részekre bontásával különböző speciális oldószereket (például petróleumétereket) nyerünk. Finomításhoz tartozik az atmoszférikus maradék különböző kenőolaj (orsó-, könnyű gép-, motor-, és nehéz henger-olaj) alapanyagaira szolgáló frakciókra bontása is vákuum desztillációval, valamint egyéb speciális termékek, úgymint paraffin viasz, különféle vágóolajok és kenőzsírok gyártása, finomítása, és a termékek kritikus tulajdonságainak megjavítására szolgáló adalékanyagok gyártása és a megfelelő termékékbe keverése is.

10. termék – szénatomszám – felhasználás-tulajdonságai • Nyers benzin, petróleum (gazolin), könnyűbenzin, nehézbenzin – C5–C10 – oldószer, sebbenzin, motorBENZIN: jellegzetes szagú, könnyen párolgó, tűzveszélyes folyadék, jó oldószer, üzemanyag • Világítóolaj (petróleum, kerozin) – C11–C12 – traktor, repülőgép, rakéta hajtóanyaga, benzingyártás, PETRÓLEUM: jellegzetes szagú, halványsárga folyadék • Gázolaj (dízelolaj) - C13–C20 – autók, traktorok, mozdonyok, hajó- és teherautó-motorok hajtóanyaga, GÁZOLAJ VAGY DÍZELOLAJ: kellemetlen szagú, sárga színű folyadék • Pakura (párlási maradék; kenőolaj, vazelin, paraffin) – C20–C30 – tüzelés, gőzmozdonyok (automatizálhatóság), különböző minőségű kenőolajok, gyógyszerek, kozmetikai szerek PAKURA: sötétbarna, sűrű folyadék, visszamaradó anyaga az aszfalt • Bitumen – C31–C50 – útépítés, szigetelés

11. Kőolaj a tengerben.. • Hatásai az állatvilágra1971 januárja ás 1979 júniusa között egyedül a brit partokon 36 000 olajos testű, elpusztult madarat találtak. A tengeri madarak - például a Lunda, a Lumma ás az Alka - különösen veszélyeztetettek. Vonulásuk során nyugodt vizű területeket keresnek, ahol halászhatnak és megpihenhetnek. Az olajjal borított víz nyugodtnak látszik, de amint egy madár leszáll az olajszőnyegre, hamarosan rátapad az olaj és fogságából már nem tud megszabadulni. Többnyire azok a madarak is elpusztulnak, amelyek csak kicsit lettek olajosak, mert megkísérlik a ragacsos anyagot magukról letisztítani és eközben méreg jut a szervezetükbe, amitől néhány nap alatt kimúlnak.A fókáknak is súlyos károsodást okozhat a halászterületeikre vagy párzási területeikre került olaj. Ha csak kevés olaj éri Őket, akkor van esélyük a túlélésre; ha azonban beleúsznak az olajiszapba, általában elhullnak.Az alaszkai Prince William-szoros félreeső tengerágaiba több mint 1 000 folyó és gleccserpatak torkollik; itt van az Egyesült Államok egyik legismertebb természeti rezervátuma. Az itt található ezernyi kis szigeten él a Föld kevés megmaradt tengeri vidra-kolóniáinak egyike. 

13. VÉGE • Készítette: Ungi Fruzsina 11/E