Ogļūdeņražu pārstrāde ir svarīgs attīstītas valsts saimnieciskās darbības elements. Pašlaik jautājumi, kas saistīti ar derīgo izrakteņu potenciālu, ir īpaši aktuāli. Valsts panākumi pasaules politiskajā arēnā, tās ekonomikas stabilitāte un iedzīvotāju dzīves līmenis ir tieši atkarīgi no panākumiem šajā jomā.
Prognozes, izlūkošana
Ogļūdeņražu izejviela ir dabas gāze, eļļa, ieskaitot saistīto (naftas) gāzi. Ienākumi no izejvielu pārdošanas tiek novirzīti sociālo nozaru attīstībai. Pēc ekspertu domām, dabisko ogļūdeņražu daudzums tiek pakāpeniski izsmelts. Naftai termiņi ir 50–100 gadi, bet gāzei - 120 gadi.
Daži zinātnieki uzskata, ka joprojām ir nezināmas gāzes un naftas atradnes, kā arī netradicionālas ogļūdeņražu atradnes, kuru tilpumi ir tik lieli, ka ar tiem pietiks nākamo paaudžu vajadzību apmierināšanai. Rūpīga pārbaudīto rezervju izmantošana, saprātīga jaunu atradņu papildināšana, efektīvu jaunu izpētes tehnoloģiju izstrāde, ogļūdeņražu ieguve no veidojumiem, efektīva enerģijas resursu izmantošana - tas viss veicina planētas vērtīgo enerģijas resursu saglabāšanu.
Pašreizējās tendences
Analizējot ogļūdeņražu izejvielas, jāpievērš uzmanība minerāliem - eļļai. Šī degošā viela ir eļļains šķidrums, kas var būt caurspīdīgs, dzeltens, zaļš, ķirsis, brūns.
Eļļas sastāvs
Īpaša interese ir ogļūdeņražu ķīmijai. Eļļa ir dažādu organisko savienojumu maisījums ar nelielu daudzumu slāpekļa, sēra, fosfora sastāvā. Vienkāršākais un vieglākais ogļūdeņradis, kas ir tā sastāvdaļa, ir metāns (CH4). Atkarībā no ogļūdeņražu daudzuma eļļā tās īpašības var mainīties. No ķīmijas viedokļa šīs ogļūdeņražu izejvielas sastāv no:
-
84% oglekļa;
-
14% ūdeņradis;
-
3% sēra;
-
apmēram 1% skābekļa;
-
apmēram 1% metālu (vanādijs, niķelis, kobalta dzelzs, hroms, molibdēns);
-
apmēram 1% sāļu (magnijs, kalcijs, nātrija hlorīdi).
Noguldījumi ogļūdeņražu izejvielas atšķiras pēc ražošanas dziļuma un metodēm. Piemēram, nafta un ogļūdeņraža gāze atrodas dziļumā līdz 5–6 kilometriem, lielā dziļumā var atrast tikai gāzi, tikai virspusē - naftu. Lielākā rezervuāru daļa atrodas no 1 līdz 6 km, šeit gāzi un eļļu var atrast dažādās kombinācijās.
Akmeņos nafta atrodas rezervuāros. Rezervuāru sauc par iežu, kas spēj saturēt šķidrumus - īpašas mobilās vielas.
Eļļas izcelsme
Šī ogļūdeņraža padeve veidojas ilga daudzpakāpju procesa rezultātā (no 50 līdz 350 Ma). Biogēnās teorijas piekritēji ir pārliecināti, ka eļļa veidojas no mikroorganismu paliekām, kas pirms miljoniem gadu dzīvoja ūdens baseinos. Pēc nomiršanas viņi izveidoja slāņus ar augstu organisko vielu koncentrāciju procentos. Bioķīmisko procesu rezultātā, kas notiek bez skābekļa, veidojas ogļūdeņraži. Daži no tiem pārvērtās gāzveida stāvoklī, citi kļuva par šķidrumiem, citi - par cietiem savienojumiem.
Interesanti fakti
Ogļūdeņražu izmantošana sakņojas senatnē.Ir pierādījumi, ka pirms vairāk nekā 6500 gadiem tās teritorijas iedzīvotāji, kurā šodien atrodas Irāka, māju celtniecības laikā ieguva cementēšanu un celtniecības materiālu, aizsargājot savas mājas no mitruma. Senajā Ēģiptē eļļu savāca no ūdens virsmas, izmantoja apgaismošanai un kā celtniecības materiālu. Laivu aizzīmogošanai un kā mumificējošai vielai tika izmantotas unikālas ogļūdeņraža izejvielas.
Tuvajos Austrumos senās Babilonas pastāvēšanas laikā notika pilnvērtīga “melnā zelta” tirdzniecība.
Ogļūdeņražu pārstrāde Krievijā sākās tikai 15. gadsimtā. Tas tika savākts Ukhta upē no ūdens virsmas un izmantots ne tikai sadzīves vajadzībām, bet arī kā zāles.
Tikai 1864. gadā Kuban reģionā viņi pārgāja uz urbumu mehānisku urbšanu, izmantojot tvaika dzinēju. Naftas ieguve pasaulē sākās 1859. gada augustā Amerikas Savienotajās Valstīs. Pateicoties akas urbšanai, parādījās lēta pieeja nepieciešamajām izejvielām, un naftas rūpniecība sāka aktīvi attīstīties.
Gāzes
Saistītie ogļūdeņraži ir saistīti un dabiskās gāzes. Tās var būt trīs veidu atradnēs: gāzeļļa, gāze, gāzes kondensāts. Gāzes atradnēm ir raksturīga dabiska alkānu uzkrāšanās pazemē, kurai nav tieša sakara ar naftas atradnēm. Naftas un gāzes atradnēm ir raksturīga vienlaicīga naftas un gāzes klātbūtne.
Gāzes kondensāta sugas raksturo augsts spiediens un paaugstināta temperatūra rezervuārā. Šādos apstākļos ogļūdeņraži nonāk gāzē, samazinoties spiedienam, notiek apgriezta kondensācija.
Dabiskās gāzes galvenokārt ir metāns. Arī to sastāvā ir propāns, etāns, butāns, nenozīmīgs daudzums pentāna un citi komponenti: slāpeklis, oglekļa dioksīds, inertas gāzes, sērūdeņradis. Dabasgāze veido 99,3% metāna, un homologi veido ne vairāk kā 5%.
Saistītā gāze ir gāze, kas izšķīst eļļā vai izdalās no tās ražošanas laikā. Izejot no urbuma, eļļa un ar to saistītā gāze iziet caur gāzes ģeneratoriem, un šeit sākas to atdalīšana. Saistītā gāze ir visvērtīgākā izejviela naftas ķīmijas rūpnieciskajā sintēzē.
Lietošanas jomas
Starp galvenajām ogļūdeņražu izmantošanas jomām ir jāmin izmantošana kurināmā veidā. Augsta degšanas temperatūra, ekonomiska izmantošana - tas viss padarīja gāzi par vispopulārāko enerģijas avotu veidu. Papildus dabiskajai un ar to saistītajai gāzei eļļa ir lielisks ogļūdeņražu izejmateriāls. Valsts ekonomiskais un politiskais spēks tieši ir atkarīgs no ražošanas racionalitātes, dabas resursu apstrādes sarežģītības un drošības pasākumu ievērošanas.