Нефтяное топливо

Органические топлива (первичная энергия).

Энергетические ресурсы Земли.

Почти вся энергия поступает на поверхность земли от солнца, за исключением небольшого количества теплоты за счет радиоактив­ности земной коры, наличия раскаленного земного ядра, а также гра­витационной энергии взаимодействия земли с луной и солнцем. Даже органическое топливо, используемое сегодня, обязано своим проис­хождением фотосинтезу растительности болот доисторической эпохи. Однако не весь поток энергии солнечного излучения, интенсив­ность которого составляет примерно 1,4 кВт/м², утилизируется; при­мерно 30-40% этого потока энергии рассеивается прямым отражени­ем. Коэффициент отражения (альбедо) зависит от характерных особенностей поверхности, на которую падают лучи солнца, т.е. от того, является ли она песчаной пустыней, снежной равниной, водной гладью, облачностью и т.д.

Проблема обеспечения возрастающих потребностей в электроэнер­гии намного облегчилась бы, если бы стало возможным эффективное прямое преобразование солнечной энергии в электрическую. Такое преобразование может осуществляться и уже осуществляется, но его КПД очень низкий, и получаемая при таком КПД энергия служит лишь незначительным добавлением к основному количеству энергии, производимой с помощью органического топлива, геофизических ис­точников и ядерных реакторов деления.

Органические топлива, т. е. уголь, нефть и природный газ, состав­ляют сейчас и будут составлять в перспективе подавляющую часть всего энергопотребления. Образование органических топлив являет­ся результатом теплового, механического и биологического воздей­ствия в течение многих столетий на останки растительного и живот­ного мира, откладывавшиеся во всех геологических формациях. Все эти топлива имеют углеродную основу, и энергия высвобождается из них, главным образом, в процессе образования двуокиси углерода (диоксида углерода).

Сырая нефть, поступающая из скважин, представляет собой смесь углеводородов от летучих газолинов (не путать с автомобильным бензином) до очень вязких гудронов. Она обычно представляет со­бой смесь молекул из трех основных углеводородных групп: парафи­нов, циклопарафинов или лигроинов и ароматических смол. В неболь­ших количествах в ней содержатся также другие элементы, химически связанные с молекулами углеводородов: сера (до 6%), кислород (до 4%), азот (до 1%) и следы некоторых металлов. Кроме основных уг­леводородных молекулярных структур в нефти присутствует много компаундов со значительно большей молекулярной массой, образо­ванных удлинениями или соединениями основных молекулярных блоков. Например, в одной из проб сырой нефти было обнаружено бо­лее 300 различных углеводородов.

Нефть в сыром виде не находит широкого применения, но она может быть превращена в исключительно ценные нефтепродукты путем ее переработки. Это общее понятие включает три основных процесса: физическое разделение смеси, риформинг и ректификацию. Производство различных видов продукции из нефти должно регули­роваться в соответствии с потребностью в них в зависимости от сезо­на, колебания спроса и их расходом в качестве сырьевых материа­лов. Большинство перерабатывающих заводов сооружается для переработки какого-либо одного определенного вида сырья, и сырье других сортов, имеющее иные характеристики, например повышен­ное содержание серы, для них не подходит.

Именно благодаря столь широкому разнообразию исходных ма­териалов, содержащихся в сырой нефти, последняя стала высоко це­ниться. Однако, несмотря на исключительно широкий ассортимент продукции, получаемой из нефти и имеющей широкий спрос на рын­ке, — от нейлона до красителей, от медикаментов до пластиков, — доля нефти, используемой в качестве сырья для нефтехимии, состав­ляет менее 3% ее суммарной добычи. Большая часть произведенных из нефти продуктов сжигается. Представляется, что в ближайшем будущем такое положение сохранится, — по крайней мере, до того, пока затраты на энергию, получаемую таким путем, будут ниже, чем на энергию, получаемую на базе других источников.

Дата добавления: 2014-12-25