Kőolaj – meghatározás, kitermelés, finomítás és felhasználás
Kőolaj: meghatározás, kitermelés, finomítás és felhasználás áttekintése — olajipar, energiaforrások, petrolkémia, technológiák és környezeti hatások egy helyen.
A kőolaj (a görög πέτρα - kőzet és έλαιο - olaj), más néven nyersolaj, sűrű és fekete folyadék, amely elsősorban szénhidrogénekből áll. Természetes eredetű folyékony keverék, amelyet a földtani folyamatok során lebomló szerves anyagokból alakultak ki millió évek alatt. A legtöbb kőolajat a szárazföldön vagy a tengeren kívül, a kontinentális talapzaton található kőzetek fúrásával tárják fel és nyerik ki. A főbb kitermelők a Közel-Keleten, Amerikában és Oroszországban találhatók. A kőolaj a világ egyik legfontosabb energiahordozója: korábbi adatok szerint a világ energiájának mintegy 38%-át adta, és jelentős alapanyagként szolgál a petrolkémiai termékek előállításához.
Képződés és összetétel
A nyersolaj több tucat, gyakran százféle vegyi anyag keveréke — elsősorban különböző molekulatömegű szénhidrogének, de előfordulhat kén, nitrogén, oxigén és fémnyomelemek formájában is. A kőolaj képződése organikus gazdagságú üledékes kőzetekben (forráskőzetekben) kezdődik, ahol hő és nyomás hatására a szerves anyag átalakul, majd a folyékony szénhidrogének kitörnek és a pórusos kőzetekben csapdákban (rezervoárokban) gyűlnek össze. A nyersolaj viszkozitása, sűrűsége és kéntartalma jelentősen változhat: beszélünk könnyű és nehéz, kénszegény és kéndús olajokról.
Kitermelés
A kőolaj felfedezése geofizikai méréseken (seizmikus vizsgálatok), fúrásokon és kutatókutakon alapul. A kitermelés lehet szárazföldi vagy tengeri (offshore), utóbbi gazdaságilag és technikailag összetettebb, gyakran tengeri platformokkal vagy FPSO egységekkel végzik. A kitermelő műveletek fő szakaszai:
- Primer kitermelés: a mező természetes nyomása vagy gravitációs áramlás révén hozza a felületre az olajat.
- Szekunder kitermelés: a kútjaira vezetett víz- vagy gázinjekcióval növelik a kinyerhető olaj mennyiségét (vízáramoltatás, gázinjekció).
- Terciér (EOR) eljárások: Enhanced Oil Recovery módszerek — hőkezelés (gőz), kémiai anyagok, CO2-injekció és egyéb technikák a nehezebben kitermelhető olajhoz.
A kitermeléshez kapcsolódik a mezőfejlesztés, tároló- és feldolgozó létesítmények kiépítése, valamint a kőolaj előtisztítása és stabilizálása a szállítás előtt.
Szállítás
A kőolaj és a finomított termékek nagy távolságokra is könnyen szállíthatók. A leggyakoribb szállítási módok a csővezetékkel történő folyamatos áramlás, illetve olajszállító tartályhajókkal (tanker) végzett tengeri fuvarozás. Rövidebb távokon és kis tételben vasúti tartálykocsikkal és tartálykocsis közúti szállítással viszik.
Finomítás
A nyersolajat olajfinomítókban dolgozzák fel: a legegyszerűbb és leggyakoribb eljárás a frakcionált desztilláció, amely során a különböző forráspontú komponenseket szétválasztják. A finomítás további fontos lépései közé tartozik a krakkolás (termikus és katalitikus), reformálás, hidrodeszulfúrálás (kén eltávolítása), izomerizálás és különböző tisztítási eljárások. Ezekkel a módszerekkel állítanak elő hasznosabb, tisztább és a szabványoknak megfelelő üzemanyagokat és vegyipari alapanyagokat.
A finomított termékek tipikus példái: benzint (a személygépkocsik üzemanyagaként), dízelüzemanyag a teherautók, vonatok és hajók dízelmotorjaihoz, kerozint a repülőgépek számára, valamint kenőanyagok, bitumen útburkoláshoz és egyéb ipari termékek.
Felhasználás és petrolkémia
A kőolajból nyert frakciók nemcsak üzemanyagként szolgálnak: a petrolkémiai iparban alapanyagként használják őket műanyagok, szintetikus gumik, oldószerek, műtrágyák, festékek és számos finomabb vegyület gyártásához. A finomított kőolaj termékei széles körűen elterjedtek a közlekedésben, a mezőgazdaságban, az iparban és a háztartásokban.
Környezeti és gazdasági hatások
A kőolaj kitermelése, finomítása és égetése jelentős környezeti hatásokkal jár: olajszennyezések (tengeri és szárazföldi kibocsátások), a finomítás helyi lég- és vízszennyezései, valamint az égetésből eredő szén-dioxid- és üvegházhatású gázkibocsátás. A globális gazdaságban a kőolaj ára és termelése stratégiai jelentőségű, és nemzetközi szervezetek (például OPEC) és nagy kitermelő országok politikai és gazdasági döntései jelentősen befolyásolják a piacot.
Petrolkémiai termékek:
- Etén (etilén): a műanyagok (pl. polietilén), antifreeze komponensek és más vegyületek alapanyaga.
- Propilén: polipropilén műanyagok és egyéb vegyi termékek előállításához használják.
- Benzol, toluol, xilének (BTX): oldószerek, adalékok és képalkotó alapanyagok a vegyiparban.
- Oxidálható és hidrogénezett termékek: oldószerek, felületaktív anyagok és finomítói melléktermékek előállítása.
- Bitumen: útburkolási és vízszigetelési anyagok készítésére.
- Kenőanyagok és paraffinok: gépek működtetéséhez és ipari felhasználáshoz.
- Műtrágyák és robbanóanyagok előanyagai: nitrogén- és szénalapú vegyületek előállítása petrolkémiai útvonalakon keresztül.
Kőolaj
Problémák
A kőolajkészlet korlátozott és nem megújuló. Egyesek úgy vélik, hogy a 21. század elején bekövetkező olajcsúcs után 70 éven belül elfogy. A kőolaj vagy más fosszilis tüzelőanyagok elégetése során az olajban lévő szén hozzáadódik a levegő oxigénjéhez, és szén-dioxid keletkezik, ami légszennyező anyag. A szén-dioxidból a növények segítségével eltávolítható a szén.
Rengeteg nyersolaj maradt a föld alatt. Az olajtársaságok "tartalékokat" említenek, amelyeket egyesek összekevernek a föld alatt lévő kőolaj tényleges mennyiségével, de ezek inkább a kitermelés költségeit jelentik. A föld alatt maradt nyersolaj nagy része a Közel-Keleten található, amely a világ politikailag nem túl stabil része. Néhány, sok olajtartalékkal rendelkező kormány az OPEC-en keresztül együttműködik, hogy a kitermelést alacsonyan, az árakat pedig magasan tartsák. A sok olajat égető országok politikusai panaszkodnak a magas olajárakra, mert a választók panaszkodnak. Sok környezetvédő azonban aggódik az olaj üzemanyagként való felhasználása által okozott károk miatt (különösen a globális felmelegedés miatt), és ezért örülnek, ha az árakat magasan tartják, hogy az emberek kevesebb olajat használjanak.
Kapcsolódó oldalak
- Aszfalt
- Szén
- Földgáz
Kérdések és válaszok
K: Mi az a kőolaj?
V: A kőolaj, más néven nyersolaj, egy sűrű és fekete folyadék, amely főként szénhidrogénekből áll.
K: Hol található a kőolaj?
V: A kőolajat főként a szárazföldön vagy a tengeren kívül, a kontinentális talapzaton található kőzetek kifúrásával találják meg. A legnagyobb kitermelők a Közel-Keleten, Amerikában és Oroszországban találhatók.
K: Mennyire fontos a kőolaj mint energiaforrás?
V: A kőolaj adja a világ energiahordozóinak 38%-át, és a világ legfontosabb üzemanyagforrása.
K: Hogyan lesz a nyersolajból hasznos keverék?
V: A nyersolajat az olajfinomítókban frakcionált desztillációval egyszerűbb, hasznosabb keverékekre választják szét, hogy különálló vegyi anyagokat kapjanak, például benzint (vagy benzint) az autókhoz, kerozint a repülőgépekhez és bitument az utakhoz.
K: Milyen színt ad a bitumen a nyersolajnak?
V: A bitumen adja a nyersolaj sötétfekete színét; a nyersolajban lévő többi vegyi anyag többsége enyhén sárga vagy színtelen.
K: Hogyan lehet a kőolajat szállítani?
V: A kőolaj könnyen szállítható csővezetékkel és olajszállító tartályhajókkal.
K: Milyen felhasználási módjai vannak a finomított kőolajnak?
V A finomított kőolajat üzemanyagként használják; főként benzint (benzin) személygépkocsikhoz, dízelüzemanyagot teherautókban, vonatokban és hajókban használt dízelmotorokhoz, kerozin üzemanyagot repülőgépekhez és kenőanyagként. Petrolkémiai termékek előállítására is használják.
Keres