Ropa naftowa, czyli czarne złoto

Co to jest ropa naftowa? Ropa naftowa, pot. olej skalny, ropa, nafta – jest to ciekła kopalina, złożona z mieszaniny naturalnych węglowodorów gazowych, ciekłych i stałych z niewielkimi domieszkami związków azotu, tlenu, siarki i zanieczyszczeń nieorganicznych. Ma podstawowe znaczenie dla gospodarki światowej jako surowiec przemysłu chemicznego i jeden z najważniejszych surowców energetycznych.

Jak powstał ten surowiec? Ropa naftowa powstała na skutek powolnego procesu naturalnego, który rozpoczął się na początku istnienia Ziemi i trwał przez miliony lat. Trzęsienia ziemi, wybuchy wulkanów, lodowce i huragany zmieniły oblicze i klimat Ziemi. Rośliny zaś i zwierzęta, które nie potrafiły przystosować się do tych zmian, ginęły i ustępowały miejsca bardziej rozwiniętym formom życia. Z czasem ziemia przysypywała martwe zwierzęta i rośliny, które rozkładały się w głębokich warstwach gleby, przekształcając zawarte w nich substancje organiczne w rozległe złoża oleistego płynu, ropy naftowej, nad którą unosił się lżejszy gaz- metan. Jak powstał ten surowiec?

Surowa ropa naftowa

Ropą naftową nazywa się mieszaninę różnorodnych związków chemicznych, głównie węglowodorów, które wzajemnie się rozpuszczają. Obecnie udało się wyodrębnić z ropy ponad 3000 różnych związków. W jej skład mogą wchodzić rozmaite substancje, w zależności od gatunku ropy oraz miejsca jej wydobycia. Statystycznie można przedstawić strukturę ropy naftowej za pomocą zawartości procentowej pierwiastków chemicznych.

Właściwości ropy naftowej: ciecz oleista

barwa od jasno brunatnej do czarnej

charakterystyczny zapach wartość opałowa 38–48 MJ/kg. (wartość opałowa to ilość energii wydzielanej na sposób ciepła przy spalaniu jednostki masy lub jednostki objętości paliwa)

palna

ma gęstość mniejszą od wody d= 0,73-1,03 g/cm3 wyciek ropy naftowej z tankowca

Przyjrzyjmy się bliżej ropie i jej wydobyciu – z jednej strony to pojedynczy najważniejszy surowiec dla naszej cywilizacji, a z drugiej zasób, dla którego granice wzrostu są już wyraźnie widoczne. Potrzebujemy jej dużo – około 90 mln baryłek (po 159 litrów sztuka) dziennie. Trudno to sobie wyobrazić? To odpowiednik beczki o średnicy ćwierć kilometra i wyższej od wieży Eiffla.

Codzienne światowe zużycie ropy wynoszące 90 mln baryłek (po 159 litrów) można zamknąć w baryłce o średnicy 230 i wysokości 350 metrów. Ściślej mówiąc, jest to całkowite zużycie paliw ciekłych.

Zastosowanie ropy: Ropa naftowa wykorzystywana była już od bardzo dawna. Głównie stosowano ją wówczas jako balsam do ciała, a także środek zapalający (np. nacierano nią główkę pochodni by paliła się dłużej). Obecnie znajduje bardzo szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach życia. Jest podstawowym surowcem energetycznym, wydajniejszym niż węgiel. Wykorzystuje się ją również do produkcji ogromnej ilości produktów takich jak:  paliwa, kosmetyki, leki, materiały wybuchowe, kauczuki, tworzywa sztuczne itp.

Przetwórstwo ropy naftowej: „czarne złoto” jest najważniejszym surowcem energetycznym do otrzymywania paliw i innych cennych produktów przemysłowych, np. nafty, olejów smarowych, parafiny, asfaltu.

Przygotowanie do obróbki w rafineriach: Ropa naftowa, zwana surową, wydobywana spod ziemi, z tzw. odwiertów, zawiera wiele zanieczyszczeń.

Wstępne przygotowanie ropy surowej ma na celu oczyszczenie jej z gazów oraz soli. Pierwszy etap stanowi usunięcie z niej nadmiaru składników lotnych. Drugim etapem przygotowania wstępnego ropy naftowej jest jej oczyszczenie z solanki. Tak przygotowaną ropę naftową poddaje się następnie obróbce w rafineriach.

Rafineria Lotos Gdańsk

Petrochemia Płocka

Destylacja ropy naftowej: Proces pozwalający na oddzielenie od siebie poszczególnych frakcji ropy, różniących się między sobą temperaturą wrzenia. Jest to podstawowy proces technologiczny prowadzony w rafineriach. Podczas destylacji „surowa” ropa podgrzewana jest do wysokiej temperatury w piecu, a następnie wprowadzana jest do kolumny frakcjonującej. Następuje tam rozdział składników ropy na frakcje. Związki o wysokiej temperaturze wrzenia skraplają się już w najniższej części kolumny. Związki o niższej temperaturze wrzenia (bardziej lotne) przechodzą do wyższych przedziałów, gdzie stopniowo ulegają skraplaniu. U szczytu kolumny, gdzie panuje najniższa temperatura (zbliżona do temperatury otoczenia), odbierane są gazowe składniki ropy - propan i butan (wchodzące w skład LPG).

Zagrożenie środowiska Ropa naftowa może skazić środowisko w dwóch sytuacjach - podczas poszukiwań i eksploatacji oraz w czasie transportu. Katastrofy wielkich zbiornikowców zdarzają się na świecie dość często.

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

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

Co z tą ropą? Co by się stało, gdyby z dnia na dzień jej zabrakło? Wszystko wokół by stanęło, oczywiście. Kiedy stanąłby transport, stanęły by fabryki, biura, szkoły, budownictwo a za nimi cała gospodarka. Stanęłaby nasza cywilizacja. A raczej przewróciła się. Musimy więc mieć tę ropę. Często o tym zapominamy, ale trzeba to podkreślić: nie ma produkcji ropy. Jest wydobycie substancji, która powstała dziesiątki/setki milionów lat temu i z jakiegokolwiek praktycznego punktu widzenia jest nieodnawialna.

Dziękujemy za uwagę Grupa projektowa: Iga Jasińska Alicja Bartczak Paweł Włodarski Opiekun: Bożena Misiurska