Что такое система ro

## Флотаторы: как они работают

В сточных водах содержатся загрязнения, которые нельзя удалить с помощью обычной механической фильтрации. Для очистки таких вод нужна глубокая очистка, которая заключается в установке специальных устройств, которые называются флотаторами. Данные устройства обеспечат качественную очистку промышленных сточных вод.

### О чем говорит видео

Это видео показывает процесс работы флотатора для очистки сточных вод. 

[Смотреть видео](https://www.youtube.com/embed/gjvCXDfl5kc?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https://ziko.com.ua)

## Что такое флотатор?

Флотация — это высокоэффективный способ удаления твердых примесей и органических соединений из сточной воды за счет группировки мелких частиц осадка в большие агломераты. Процесс флотации основан на образовании в системе водовоздушной смеси, которая способствует удалению частиц осадка из воды на поверхности пены. Комплекс работает на базе физико-химических процессов, выполняя полное и оперативное удаление нефтепродуктов, различных жиров, масла, а также других нерастворимых мелкодисперсионных частиц. 

Флотатор для очистки сточных вод еще называют флотационной установкой, он представляет собой специальное устройство, которое способствует удалению примесей из воды и гарантирует высокую эффективность очистки промышленных стоков.

## Напорный и механический виды флотации

Флотаторы различают в зависимости от того, каким способом вода будет насыщаться пузырьками воздуха. Самыми обычными методами флотации являются:

### Механическая флотация

Механическая флотация предусматривает наличие специальной мешалки, с помощью которой образуются воздушные пузырьки. В данном случае нет необходимости использовать реагенты. Мешалкой создаются турбулентные потоки, которые выводят хлопья загрязнений на поверхность пены. Данный метод редко используется так как считается менее эффективным, чем следующий.

### Напорная флотация

Напорная флотация происходит другим способом благодаря использованию камеры сатурации с насосной группой. Напорная флотация — лучший на сегодняшний день способ очистки, при котором процесс флотации обеспечивается за счет не только устройства сатурации, но и за счет реагентов.

### Особенности сатуратора

Сатуратор - это камера, в ней нагнетается воздух под очень высоким давлением. В сатураторе подготовлена среда, которая называется водовоздушной смесью, которая способствует выведению отбросов со сточной воды на поверхность пены. А именно, за счет границы раздела фаз воздух-вода пузырьки способны прикреплять к себе все загрязнения. Между ними возникает сила притяжения.

Для улучшения процесса укрупнения загрязненных частиц в воде в систему вводят химические реагенты. В качестве реагента используются коагулянты и флокулянты. Это связано с созданием флоккул, которые притягиваются друг к другу и выводятся на поверхность очищаемой воды с пеной. Для отведения грязной пены во флотаторах предусмотрено также скребковое устройство, которое снимает все загрязнения.

Остановимся детально именно на напорной флотации – это самый действенный и эффективный метод на сегодняшний день.

Принцип работы флотатора

Флотатор предусматривает несколько способов очистки, в зависимости от принципа его работы. В некоторых случаях требуется применение специальных реагентов, благодаря которым улучшается качество очистки, обрабатываемой води.

Принцип действия такой:

• Стоки проходят в специальном устройстве через так называемую рабочую камеру — сатуратор, где происходит насыщение води воздухом;
• Примеси контактируют с пузырьками О2 (кислорода). Гидрофобные частицы направляются прямо к пузырькам воздуха, между ними уменьшается водная прослойка и через несколько минут она совсем исчезает. Результатом таких реакций будет сформированный комплекс гидрофобной частицы с газовыми пузырьками.
• В то же время на поверхности воды образуется большой пенный слой с грязью со стоков.
• Пенный слой удаляется из жидкости с помощью грабельного устройства.
• Сточная вода, уже очищенная, выпускается через выводные трубы и направляется в дегазатор, там уже удаляется избыточный О2.

Практически все очистные системы, основанные на флотационных элементах, содержат в реагентные хозяйства. Специальное устройство – станция дозирования, подает реагент прямо в водо-воздушную жидкость, из-за чего частички грязи сразу же поднимаются наверх, захватив твердые частицы, которые плохо смачиваются в обычной воде. Таким образом, процесс образования флотокомплексов предусматривает применения различных реагентов (флокулянтов, коагулянтов), которые способствуют активизации процесса флотации.

Флотатор можно использовать после блоков механической обработки, это обеспечит хороший результат.

Сферы использования флотатора

Флотатор эффективно будет использоваться не просто как самостоятельный инструмент для очистки стоков, но и в комплексе с другими очистительными устройствами.

На территории специализированных предприятий флотаторы для очистки сточных вод применяются, чтобы очистить воду от масел и нефтепродуктов, жиров, снижения таких показателей как взвешенные вещества, ХПК и БПК, а также для ускорения обменных процессов, способствующих фильтрации. Благодаря повышенной эффективности и минимальных затрат, флотацию часто используют компании, занимающиеся переработкой пищевых продуктов, животноводческих ферм, забойных цехов, кондитерских фабрик, деревообрабатывающих предприятий и т. д.

Помимо очистки, флотация нередко используется в перерабатывающей и горнодобывающей промышленности. За счет этой процедуры полезные ископаемые обогащаются полезными веществами.

Классификация флотаторов

Флотаторы: типы, конструкция и применение

Флотаторы классифицируют по различным признакам. В зависимости от конструктивных особенностей они могут быть вертикальные или горизонтальные. По количеству отсеков различают установки:

• С одной камерой – все процессы, включая сатурацию воздухом, создание и подъем флотокомплексов на поверхность выполняются в одной емкости.
• С двумя камерами – есть 2 резервуара, один приемный, где формируются микропузырьки из воздуха, а второй отстойный. Во втором всплывают все пузырьки, образуя при этом пену.
• Многокамерный флотатор промышленный используется для сильно грязных стоков, нефтепродуктов. При этом воды проходят не одну стадию очистки.

Также процедура флотации может проводиться с реагентами и без. Исходя из типа среды, создаваемой для удаления загрязнений, существует несколько разновидностей флотаторов. Это может быть флотатор пленочный, пенный или масляный. Практика показывает, что максимальную эффективность демонстрирует себя именно пенное оборудование. Именно по этой причине оно чаще всего применяется на предприятиях.

Напорный флотатор для очистки сточных вод

Напорный флотатор самый востребованный на украинском рынке. Его выбирают благодаря оптимальному соотношению цены и качества, а также простой конструкции и удобному обслуживанию.

Промышленный флотатор для очистки сточных вод напорный имеет следующую конструкцию:

• Флотационная емкость из нержавеющей или углеродистой стали. Она состоит из таких элементов: cварная опорная рама и металлическая емкость с прочным профилем, а также камера сепарации и флотации, секция, которая собирает очищенную воду и лоток сбора и удаления флотопены.
• Система технологических трубопроводов – стальная арматура.
• Система сатурации – насос, сатуратор из нержавейки, а также эжектор для подачи воздуха.
• Механизм шламоудаления – скребок, цепи, мотор, защитные ограждения.
• Электрооборудование – силовые кабеля, коробка и другие элементы.
• Контрольно-измерительные приборы – датчики и ротаметр.

Конструкция может отличаться в зависимости от конкретной модели флотатора.

Особенности проведения очистки с помощью флотатора

Современные флотаторы для очистки сточных вод могут иметь разную степень эффективности. Поэтому нужно обращать внимание на такие особенности:

• Наличие оптимальных объемов воздушных пузырьков. Если они слишком маленькие, подниматься вверх будет лишь малая часть примесей. Это может привести к растворению их в самой структуре воды. При возникновении слишком больших пузырьков флотационная установка будет поднимать загрязнение слишком быстро, параллельно забирая малую часть загрязнений.
• Параметры распределения кислорода. Во многом это зависит от того, какое его количество подается в флотационную установку. Как объем, так и распределение всегда следует делать равномерным. В противном случае качество фильтрации будет низким.

Эти моменты, а также степень загрязнения воды, необходимо учитывать, прежде чем купить флотатор.

Преимущества использования флотаторов

Технология флотации способствует достижению высокой эффективности при комплексной очистке. Применение флотатора способствует получению следующих преимуществ:

• минимальная цена оборудования;
• простота конструкции;
• отсутствие необходимости выделять большой запас площади;
• минимальные трудозатраты при проведении сервисного обслуживания;
• отключение автоматических систем сделает оборудование полностью автоматизированным;
• повышенный уровень эффективности;
• повышенная скорость выполнения очистных работ;
• эффективность борьбы с маслами, продуктами переработки нефти и жирами.

Компания ЗИКО проектирует, проводит подбор технологии, монтаж и пуско-наладку оборудования для очистки сточных вод, в том числе и флотаторов. Подобрать систему очистки стоков или купить готовый флотатор можно проконсультировавшись с нашим специалистом через раздел Контакты.

Звоните, будем рады проконсультировать +38(066)777-55-00

Нефть

| Прозрачность | различная |

| Плотность | 0,65-1,05 г/см³ |

| Температура вспышки | от +35 до +121[3] °C |

| Мировой запас | около 1208[4][5] (2007 г.) или 1199,71 (2011)[6] млрд баррелей |

| Потребление | около 85,6 (2007 г.)[7], 87,36 (2011 г.)[8] млн баррелей в день => около 32 млрд баррелей в год |

| Плотность | 0,65-1,05 г/см³ |

| Медиафайлы на Викискладе | |

Добыча нефти в США, 1896

По химическому составу и происхождению нефть близка к природным горючим газам и озокериту. Эти ископаемые объединяют под общим названием петролиты. Петролиты относят к ещё более обширной группе так называемых каустобиолитов — горючих ископаемых субстанций биогенного происхождения, которые включают также другие ископаемые топлива (торф, бурый и каменный уголь, антрацит, сланцы).

Основные запасы нефти

Слово petroleum, обозначающее нефть в английском и некоторых других языках, образовано сложением двух слов: др.-греч. — камень и лат. — масло, то есть буквально «каменное масло».

В немецком языке нефть — нем. , что буквально означает «земляное масло», венг. — «каменное масло», яп. (сэкию) — «каменное масло», фин. — «горное масло».

Нефть известна человечеству с древнейших времён, что иллюстрируется следующими данными:

Первое установленное использование нефти по регионам мира

| Дата | Регион мира | Как использовалась | Доказательство использования |

| ———————- | ———————– | ——————————————————————————————————————————————————————————————— | ————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————– |

| 6000—4000 лет до н. э. | Берега Евфрата | Нефть и её образования использовались в качестве вяжущего материала в строительстве. Именно их — асфальт и битум[20] — применяли при строительстве стен Вавилона[21]. | Подтверждено раскопками, установившими существование нефтяных промыслов[12]. |

| 2600 лет до н. э. | Цивилизация долины Инда | Использовалась в качестве вяжущего материала в строительстве. | В развалинах древнеиндийского города Мохенджо-Даро был обнаружен огромный бассейн, построенный 5 тысяч лет назад, дно и стены которого были покрыты слоем асфальта (продуктом окисления нефти)[22]. |

| 6 век до н. э. | Вавилон | Вавилонский царь Навуходоносор II топил нефтью гигантскую печь, и в ней, согласно библейским сказаниям, описанным в Ветхом Завете, попытался сжечь трёх еврейских юношей, что ему не удалось. | По свидетельству Геродота, нефть широко использовалась при создании стен и башен Вавилона. Он же описывает древний способ добычи нефти из «известного колодца», расположенного недалеко от Ардерикки — селения у Евфрата, где располагалось имение персидского царя Дария. |

| 4 тыс. до н. э. | Древний Египет | Использовалась для бальзамирования умерших[23]. | |

| 3 тыс. до н. э. | Древняя Греция | В качестве зажигательной смеси, топлива. | Упоминания об использовании нефти есть у Плутарха и Диоскорида[24]. Использовалась как топливо морского маяка греческой колонии Танаиса (найдены амфоры с остатками нефти). |

В средние века интерес к нефти, в основном, основывался на её способности гореть. Сохранились сведения о «горючей воде — густе», привезённой из Ухты в Москву при Борисе Годунове.

Выход нефти с попутным газом из старой геологоразведывательной скважины рядом с жилым домом в городе Ухта, Республика Коми Чибьюское нефтяное месторождение. Сентябрь 2022.

Нефть не скоро начинает гореть, она тёмно-бурого цвета, и когда её перегоняют, то делается светло-жёлтою. Белая нефть несколько мутна, но по перегонке так светла делается, как спирт, и сия загорается весьма скоро.

Природный выход нефти на берегу реки Чуть (Нижнечутинское нефтяное месторождение), недалеко от впадения в реку Ухта, Республика Коми

| |

| —————————— |

| Нефтеобразование |

| Происхождение нефти: |

| Абиогенное происхождение нефти |

| Биогенное происхождение нефти |

Со 2-й половины XIX в. геологи полагали, что нефтяные залежи приурочиваются почти исключительно к антиклинальным складкам, но в 1911 И. М. Губкиным был открыт в Майкопском районе новый тип залежи, приуроченной к аллювиальным пескам и получившей название «рукавообразной». Спустя более 10 лет подобные залежи были обнаружены в США. Дальнейшее развитие разведочных работ в СССР и США завершилось открытием залежей, связанных с соляными куполами, приподнимающими, а иногда и протыкающими осадочные толщи. Изучение нефтяных месторождений показало, что образование нефтяных залежей обусловлено различными структурными формами изгибов пластов, стратиграфическими соотношениями свит и литологическими особенностями пород. Предложено несколько классификаций месторождений и залежей нефти как в России, так и за рубежом. Нефтяные месторождения различаются друг от друга по типу структурных форм и условиям их образования.

Средняя молекулярная масса 220—400 г/моль (редко 450—470). Плотность 0,65—1,05 (обычно 0,82—0,95) г/см³; нефть, плотность которой ниже 0,83, называется лёгкой, 0,831—0,860 — средней, выше 0,860 — тяжёлой.

В основном в нефти представлены парафиновые (обычно 30—35, реже 40—50 % по объёму) и нафтеновые (25—75 %) соединения. В меньшей степени — соединения ароматического ряда (10—20, реже 35 %) и смешанного, или гибридного строения (например, парафино-нафтеновые, нафтено-ароматические).

Наряду с углеводородами в состав нефти входят вещества, содержащие примесные атомы. Серосодержащие — H2S, меркаптаны, моно- и дисульфиды, тиофены и тиофаны, а также полициклические и т. п. (70—90 % концентрируется в остаточных продуктах — мазуте и гудроне); азотсодержащие — преимущественно гомологи пиридина, хинолина, индола, карбазола, пиррола, а также порфирины (большей частью концентрируется в тяжёлых фракциях и остатках); кислородсодержащие — нафтеновые кислоты, фенолы, смолисто-асфальтеновые и др. вещества (сосредоточены обычно в высококипящих фракциях). Элементный состав (%): 82-87 C; 11-14,5 Н; 0,01-6 S (редко до 8); 0,001-1,8 N; 0,005—0,35 O (редко до 1,2) и др. Всего в нефти обнаружено более 50 элементов. Так, наряду с упомянутыми, в нефти присутствуют V(10−5 — 10−2 %), Ni(10−4−10−3 %), Cl (от следов до 2⋅10−2 %) и т. д. Содержание указанных соединений и примесей в сырье разных месторождений колеблется в широких пределах, поэтому говорить о среднем химическом составе нефти можно только условно.

Таблица 1. Элементный состав нефти различных месторождений (в %)

| Месторождение | Плотность, г/см³ | С | Н | S | N | O | Зола |

| ————————- | —————- | —– | —– | —- | —- | —- | —- |

| Ухтинское (РФ) | 0,897 | 85,30 | 12,46 | 0,88 | 0,14 | – | 0,01 |

| Грозненское (РФ) | 0,850 | 85,95 | 13,00 | 0,14 | 0,07 | 0,74 | 0,10 |

| Сураханское (Азербайджан) | 0,793 | 85,34 | 14,14 | 0,03 | – | 0,49 | – |

| Калифорнийское (США) | 0,912 | 84,00 | 12,70 | 0,40 | 1,70 | 1,20 | – |

По способности растворяться в органических жидкостях, в том числе в:

• сероуглероде;

• хлороформе;

• спиртобензольной смеси.

нефть, как и:

• другие петролиты

• вещества, извлекаемые этими растворителями из торфа,

• вещества, извлекаемые этими растворителями из ископаемых углей

Нефть как составляющая залежей углеводородов

Часто нефтяная залежь занимает лишь часть коллектора, и поэтому, в зависимости от характера пористости и степени цементации породы (гетерогенности залежи), обнаруживается различная степень насыщенности нефтью отдельных её участков в пределах самой залежи. Иногда этой причиной обусловливается наличие непродуктивных участков залежи. Обычно нефть в залежи сопровождается водой, которая ограничивает залежь вниз по падению слоёв либо по всей её подошве. Кроме того, в каждой залежи нефти вместе с ней находится т. н. плёночная, или остаточная вода, обволакивающая частицы пород (песков) и стенки пор. В случае выклинивания пород коллектора или обрезания его сбросами, сдвигами и т. п. дизъюнктивными нарушениями залежь может либо целиком, либо частично ограничиваться слабопроницаемыми породами. В верхних частях нефтяной залежи иногда сосредоточивается газ (т. н. «газовая шапка»). Дебит скважин, помимо физических свойств коллектора, его мощности и насыщения, определяется давлением растворённого в нефти газа и краевых вод. При добыче нефти скважинами не удаётся целиком извлечь всю нефть из залежи, значительное количество её остаётся в недрах земной коры (см. Нефтеотдача и Нефтедобыча). Для более полного извлечения нефти применяются специальные приёмы, из которых большое значение имеет метод заводнения (законтурного, внутриконтурного, очагового).

Класс углеводородов, по которому нефти даётся наименование, должны присутствовать в количестве более 50 %. Если присутствуют углеводороды также и других классов и один из классов составляет не менее 25 %, выделяют смешанные типы нефти: метано-нафтеновые, нафтено-метановые, ароматическо-нафтеновые, нафтено-ароматические, ароматическо-метановые и метано-ароматические; в них первого компонента содержится более 25 %, второго — более 50 %.

Таблица 2. Содержание основных классов углеводородов в различной нефти (во фракциях, выкипающих до 300 °С в % на всю нефть)

| Месторождение | Плотность, г/см³ | Парафины | Нафтены | Ароматические |

| ————————- | —————- | ——– | ——- | ————- |

| Пермское (РФ) | 0,941 | 8,1 | 6,7 | 15,3 |

| Грозненское (РФ) | 0,844 | 22,2 | 10,5 | 5,5 |

| Сураханское (Азербайджан) | 0,848 | 13,2 | 21,3 | 5,2 |

| Калифорнийское (США) | 0,897 | 9,8 | 14,9 | 5,1 |

| Техасское (США) | 0,845 | 26,4 | 9,7 | 6,4 |

Сорта товарной нефти

Введение сортности необходимо в связи с разностью состава нефти (содержания серы, различного содержания групп алканов, наличия примесей) в зависимости от месторождения. Стандартом для цен служит нефть сортов WTI и Light Sweet (для западного полушария и вообще ориентиром для других сортов нефти), а также Brent (для рынков Европы и стран ОПЕК).

• фонтан (выход флюида осуществляется за счёт пластового давления);

• газлифт;

• установка электроцентробежного насоса (УЭЦН);

• ЭВН установка электровинтового насоса (УЭВН);

• ШГН (штанговые насосы), часто с приводом от наземного станка-качалки;

• другие.

Первый центробежный насос для добычи нефти был разработан в 1916 российским изобретателем Армаисом Арутюновым. В 1923 году Арутюнов эмигрировал в США, и в 1928 году основал фирму Bart Manufacturing Company, которая в 1930 была переименована в «REDA Pump» (аббревиатура от Russian Electrical Dynamo of Arutunoff), которая многие годы была лидером рынка погружных насосов для нефтедобычи. В СССР большой вклад в развитие электрических погружных насосов для добычи нефти внесло Особое конструкторское бюро по конструированию, исследованию и внедрению глубинных бесштанговых насосов (ОКБ БН) созданном в 1950 г. Основателем ОКБ БН был Богданов Александр Антонович.

Достоверность этого раздела статьи поставлена под сомнение.

Необходимо проверить точность фактов, изложенных в этом разделе.

На странице обсуждения могут быть пояснения.

Добыча в нефтедобывающих странах 1973—2016[нет в источнике][41]

До середины 1970-х мировая добыча нефти удваивалась примерно каждое десятилетие, потом темпы её роста замедлились. В 1938 она составляла около 280 млн т, в 1950 около 550 млн т, в 1960 свыше 1 млрд т, а в 1970 свыше 2 млрд т. В 1973 году мировая добыча нефти превысила 2,8 млрд т. Мировая добыча нефти в 2005 году составила около 3,6 млрд т.

Крупнейшие мировые нефтедобытчики (По данным Международного энергетического агентства)

| Страна | 2008 | 2006[43] | 2003 | | | |

| —————————- | ————————— | —————— | ————————— | —————— | ————————— | —- |

| Добыча, млн т. | Доля мирового рынка (%) | Добыча, млн т. | Доля мирового рынка (%) | Добыча, млн т. | Доля мирового рынка (%) | |

| Саудовская Аравия | 505 [44] | 9,2 | 477 | 12,1 | 470 | 12,7 |

| Россия | 480[45] | 9,1 | 507 | 12,9 | 419 | 11,3 |

| США | 294[46] | 5,6 | 310 | 7,9 | 348 | 9,4 |

| Иран | 252[47] | 4,8 | 216 | 5,5 | 194 | 5,2 |

| Китай | 189[48] | 3,5 | 184 | 4,7 | 165 | 4,4 |

| Мексика | 167,94[49] | 3,2 | 183 | 4,6 | 189 | 5,1 |

| Канада | 173,4[50] | 3,3 | 151 | 3,8 | 138 | 3,7 |

| Венесуэла | 180[51] | 3,4 | 151 | 3,8 | 149 | 4 |

| Казахстан | 70[52] | 1,3 | 64,9 | 1,7 | 51,3 | 1,2 |

| остальные страны: | 1692,1 | 43 | 1589,7 | 43 | | |

| Мировая добыча нефти, всего: | 100 | 3936 | 100 | 3710 | 100 | |

Нефтедобывающими странами также являются: Ливия, Норвегия.

Добыча нефти на крупнейших месторождениях мира (ТОР-20)

| номер | государства | месторождение | добыча в 2006 г. (млн т) | добыча в 2008 г. (млн т) | нефтегазоносный бассейн | оператор |

| —– | ———– | ——————- | ————————- | ————————- | ———————– | —————————————————————————————————————————————————————————————————– |

| 1 | | Аль-Гавар | 250 | ??? | Персидский залив | Saudi Aramco |

| 2 | | Шельф Боливар | 100 | 120 | Маракайбо | Petróleos de Venezuela |

| 3 | | Кантарел | 86,7 | ??? | Мексиканский залив | Pemex |

| 4 | | Большой Бурган | 80 | ??? | Персидский залив | Kuwait Oil Company |

| 5 | | Сафания-Хафджи | 75 | 70 | Персидский залив | Saudi Aramco |

| 6 | | Румайла | 65 | ??? | Персидский залив | BP (48 %), CNPC (46 %), Государственная организация по торговле нефтью (6 %) |

| 7 | | Дацин | 43,41 | ??? | Сунляо | CNPC |

| 8 | | Комплекс Кизомба | ??? | 38,5 | Атлантическая побережье | ExxonMobil (40 %), BP (27 %), Agip (20 %), Equinor (13 %) |

| 9 | | Ахваз | 35 | ??? | Персидский залив | Национальная иранская нефтяная компания |

| 10 | | Азери-Чираг-Гюнешли | 23,6 | 34 | Южный Каспий | BP (36 %), ГНКАР (12 %), Chevron (11 %), International Petroleum Exploration Teikoku Oil (11 %), Equinor (8 %), ExxonMobil (8 %), Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı (7 %), Itochu (4 %), ONGC (3 %) |

| 11 | | Самотлор | 30,75 | 27,9 (2009 г.) | Западная Сибирь | Роснефть |

| 12 | | Приобское | 27,6 | 40,4 | Западная Сибирь | Роснефть (81 %), Газпром нефть (18 %), Русснефть (1 %) |

| 13 | | Эз-Закум | 27,5 | ??? | Персидский залив | Abu Dhabi National Oil Company (70 %), ExxonMobil (21 %), Japan Oil Development (9 %) |

| 14 | | Шайба | 27,5 | ??? | Персидский залив | Saudi Aramco |

| 15 | | Шэнли | 27,49 | ??? | Бохайвань | China National Offshore Oil Corporation |

| 16 | | Марун | 26 | ??? | Персидский залив | Национальная иранская нефтяная компания |

| 17 | | Тенгиз | 13,32 | 25 | Прикаспийская НГП | Chevron (50 %), Казмунайгаз (20 %), ExxonMobil (25 %), Лукойл (5 %) |

| 18 | | Зулуф | 25 | ??? | Персидский залив | Saudi Aramco |

| 19 | | Гечсаран | 24 | ??? | Персидский залив | Национальная иранская нефтяная компания |

| 20 | | Хасси-Мессауд | 22 | ??? | Алжирская Сахара | Sonatrach |

См. также: Перепроизводство нефти в 1980-х годах

Нефтяная промышленность в России

Добыча энергоносителей в России

Одно из первых упоминаний о нефти в России относится к XV веку, когда нефть была найдена в Ухте. В 1684 году иркутский письменный голова Леонтий Кислянский обнаружил нефть в районе Иркутского острога. О другой находке нефти в России было сообщено 2 января 1703 года в русской газете «Ведомости». Добыча нефти началась с 1745 года. Однако в течение XVIII века разработка нефтяных месторождений являлась убыточной из-за крайне узкого практического применения продукта. С развитием промышленности, спрос увеличился. Основным нефтяным районом России стал Кавказ.

Первый завод по очистке нефти был построен в России в 1745 году, в период правления Елизаветы Петровны, на Ухтинском нефтяном промысле. В Санкт-Петербурге и в Москве тогда пользовались свечами, а в малых городах — лучинами. Но уже тогда во многих церквях горели неугасаемые лампады. В них наливалось горное масло, которое было не чем иным, как смесью очищенной нефти с растительным маслом. Купец Набатов был единственным поставщиком очищенной нефти для соборов и монастырей. В конце XVIII столетия была изобретена лампа. С появлением ламп возрос спрос на керосин.

Войны и революционные события в России ввергли нефтедобычу в кризис. Только в 1920-е годы стало возможным говорить о восстановлении отрасли.

Добыча нефти в СССР быстро росла вплоть до начала 80-х, затем рост замедлился. В 1988 году добыча нефти в СССР и в России достигла исторического максимума, а затем начала падать.

После распада Советского Союза государственные предприятия были акционированы, и значительная их часть перешла в частные руки. Добыча нефти продолжала падать вплоть до середины 90-х годов, после чего вновь стала расти.

Крупнейшими экспортёрами сырой нефти были:

• Саудовская Аравия (110 млрд долл. США);

• Россия (96,6 млрд долл. США);

• Ирак (57,5 млрд долл. США);

• Канада (54,1 млрд долл. США);

• Объединённые Арабские Эмираты (39,9 млрд долл. США);

• Иран (38,5 млрд долл. США);

• Нигерия (35,6 млрд долл. США);

• Кувейт (31,3 млрд долл. США);

• Норвегия (28,1 млрд долл. США);

• Ангола (26,8 млрд долл. США).

Крупнейшими импортёрами сырой нефти были:

• Китай (144 млрд долл. США);

• США (129 млрд долл. США);

• Индия (74,7 млрд долл. США);

• Япония (57,7 млрд долл. США);

• Южная Корея (56 млрд долл. США);

• Нидерланды (36,4 млрд долл. США);

• Германия (30,1 млрд долл. США);

• Италия (24,8 млрд долл. США);

• Испания (23,2 млрд долл. США);

• Франция (20,6 млрд долл. США).

Сырая нефть являлась в 2017 году главным экспортным товаром для таких стран как Канада, Россия, Саудовская Аравия, Объединённые Арабские Эмираты, Норвегия, Ирак, Иран, Нигерия, Кувейт и Казахстан. Сырая нефть была главной статьёй импорта для таких стран как Япония, Нидерланды, Южная Корея, Индия, Испания, ЮАР, Португалия, Финляндия, Греция и Белоруссия.

Чтобы получить топливо или масло, годное для использования, сырую нефть перерабатывают различными способами в несколько этапов.

Целью вторичных процессов является увеличение количества производимых моторных топлив, они связаны с химической модификацией молекул углеводородов, входящих в состав нефти, как правило, с их преобразованием в более удобные для окисления формы.

По своим направлениям, все вторичные процессы можно разделить на три вида:

• Углубляющие: каталитический крекинг, термический крекинг, висбрекинг, замедленное коксование, гидрокрекинг, производство битумов и т. д.;

• Облагораживающие: риформинг, гидроочистка, изомеризация и т. д.;

• Прочие: процессы по производству масел, МТБЭ, алкилирования, производство ароматических углеводородов и т. д.

Автозаправочная станция

Непосредственно сырая нефть практически не применяется (сырая нефть наряду с нерозином применяется для пескозащиты — закрепления барханных песков от выдувания ветром при строительстве ЛЭП и трубопроводов). Для получения из неё технически ценных продуктов, главным образом моторных топлив (бензин, керосин, дизельное топливо, реактивное топливо), топлива для газовых турбин и котельных установок, смазочных и специальных масел, парафина, битумов для дорожного строительства и гидроизоляции, синтетических жирных кислот, сажи для резиновой промышленности, кокса для электродов, растворителей, сырья для химической промышленности, её подвергают переработке.

Попутные нефтяные газы, газы нефтепереработки, ряд фракций нефти, ароматические углеводороды, жидкие и твёрдые парафины, получаемые из нефти используются как сырьё для нефтехимического синтеза полимерных материалов и пластических масс, синтетических волокон, синтетического каучука, синтетических моющих средств, спиртов, альдегидов, кетонов, кормовых белков и других ценных материалов.

Загрузка нефти в танкер

Нефтепровод в Португалии

Истощение ресурсов нефти, рост цен на неё и др. причины вызвали интенсивный поиск заменителей жидких топлив.

| Потребление нефти по отраслям[62] | Транспорт | Промышленность | Прочие энергетические нужды | Неэнергетическое использование |

| ———————————– | ——— | ————– | ————————— | —————————— |

| 1973 год | 45,4 % | 19,9 % | 23,1 % | 11,6 % |

| 2014 год | 64,5 % | 8,0 % | 11,3 % | 16,2 % |

| 2016 год[63] | 57,2 % | 26,4 % | 5,3 % | 11,1 % |

Большое значение имели работы В. В. Марковникова (1880-е годы), посвящённые изучению состава нефти; им был открыт в нефти новый класс углеводородов, названный им нафтенами, и изучено строение многих углеводородов. Л. Г. Гурвич на основании своих исследований разработал физико-химическую основу очистки нефти и нефтепродуктов и значительно усовершенствовал методы её переработки. Продолжая работы Марковникова, Н. Д. Зелинский разработал в 1918 году каталитический способ получения бензина из тяжёлых остатков нефти. Многие годы в области химии нефти работал С. С. Намёткин; им разработаны методы определения содержания в нефти углеводородов разных классов (определение группового состава) и указаны способы повышения выхода нефтепродуктов. В. Г. Шухов изобрёл первую в мире промышленную установку термического крекинга нефти (1891), был автором проекта и главным инженером строительства первого российского нефтепровода (1878), заложил основы конструирования нефтепроводов, нефтехранилищ и оборудования нефтепереработки.

Нефтяная платформа в Северном море

Страны с крупнейшими запасами нефти (млрд баррелей) (по данным BP Statistical review of world energy 2016[68])

| Страна | Запасы1 | % от мировых запасов | Добыча² | Ресурсообеспеченность (лет)³ |

| —————– | ——- | ——————– | ——- | —————————- |

| Венесуэла[69] | 300,9 | 17,7 | 2626 | 314 |

| Саудовская Аравия | 266,6 | 15,7 | 12 014 | 61 |

| Канада | 172,2 | 10,1 | 4385 | 108 |

| Иран | 157,8 | 9,3 | 3920 | 110 |

| Ирак | 143,1 | 8,4 | 4031 | 97 |

| Россия | 102,4 | 6,0 | 10 980 | 26 |

| Кувейт | 101,5 | 6,0 | 3096 | 90 |

| ОАЭ | 97,8 | 5,8 | 3902 | 69 |

| США | 55,3 | 3,2 | 12 704 | 12 |

| Ливия | 48,4 | 2,8 | 432 | 307 |

| Нигерия | 37,1 | 2,2 | 2352 | 43 |

| Казахстан | 30,0 | 1,8 | 1669 | 49 |

| Катар | 25,7 | 1,5 | 1898 | 37 |

| Китай | 18,5 | 1,1 | 4309 | 12 |

| Бразилия | 13,0 | 0,8 | 2527 | 14 |

| Члены ОПЕК | 1211,6 | 71,4 | 38 226 | 87 |

| Весь мир | 1697,6 | 100,0 | 91 670 | 51 |

1. Оценочные запасы в миллиардах (109) баррелей

2. Добыча в тысячах (10³) баррелей в день

3. Ресурсообеспеченность рассчитывается как запасы/добыча

Также имеются большие запасы нефти (3400 млрд баррелей) в нефтяных песках Канады и Венесуэлы. Этой нефти при нынешних темпах потребления хватит на 110 лет. В настоящее время компании ещё не могут производить много нефти из нефтяных песков, но ими ведутся разработки в этом направлении.

Нефть и экономика

Альтернативы обычной нефти

Резкий рост цен в 2003—2008 годах, а также ограниченность запасов конвенциональной нефти делают актуальными развитие технологий с уменьшенным потреблением нефтепродуктов, а также развитие альтернативных генерирующих мощностей не использующих продукты нефтепереработки.

Битуминозные (нефтяные) пески

Нефть из горючих сланцев

Топливо из угля

Синтетический бензин и дизельное топливо из угля (см. Синтез Фишера — Тропша) производила нацистская Германия во время Второй мировой войны. В ЮАР компания Sasol Limited производит синтетическое топливо из угля с 1955 года. В начале 2006 года в США рассматривались проекты строительства 9 заводов по непрямому сжижению угля суммарной мощностью 90—250 тыс. баррелей в день. Китай планирует инвестировать 15 млрд долларов до 2010—2015 гг. в строительство заводов по производству синтетического топлива из угля. Национальная Комиссия Развития и Реформ (NDRC) заявила, что суммарная мощность заводов по сжижению угля достигнет 16 млн тонн синтетического топлива в год, что составляет около 0,4 млн баррелей в день. Как и в случае нефти из сланцев, серьёзной проблемой получения топлива из угля является загрязнение окружающей среды, хотя и в меньших масштабах.

Газовые автомобили

Биотопливо

Гибридные автомобили

Близки к электромобилям и автомобили с водородным двигателем. Водород получают из воды электролизом, таким образом, водородные баллоны — фактически способ сохранять электроэнергию. Кроме того, водородные двигатели, как и электромобили, не загрязняют атмосферу, выделяя туда лишь воду. Недостатком водородных двигателей является необходимость огромного топливного бака, потому что водород — очень лёгкий газ. Проблему хранения и транспортировки водорода помогает решить его способность растворяться в некоторых металлах (Гидриды металлов). В палладии, на один объём металла Pd, растворяется до 850 объёмов H2. На сегодняшний день не существует энергетически эффективного способа получения водорода.

Однако вторым современным способом получения водорода является преобразование из природного газа. Данный способ используется в домашних водород-генерирующих установках Honda для водородомобиля этой же компании. Промышленная паровая конверсия метана в водород осуществляется с применением катализаторов и затратами подводимой тепловой энергии в размере 206 кДж/моль Агафонов А. И., Агафонов Р. А., Мурашкина Т. И. Обоснование энергоэффективности термохимических, каталитических и энергетических процессов паровой каталитической конверсии природного газа в водород // Труды Международного симпозиума «Надёжность и качество». — 2011.

Цены на нефть

Динамика цен на нефть (1980—2019)

Цены на нефть, как и на любой другой товар, определяются соотношением спроса и предложения. Если предложение падает, цены растут до тех пор, пока спрос не сравняется с предложением.

В среднесрочной (5—10 лет) и долгосрочной (десятилетия) перспективе спрос, однако, непрерывно увеличивается за счёт увеличения количества автомобилей и тому подобной техники. Однако, точное обоснование этой точки зрения не известно. К тому же, относительно недавно в число крупнейших мировых потребителей нефти вошли Китай и Индия.

В XX веке рост спроса на нефть уравновешивался разведкой новых месторождений, позволявшим увеличить и добычу нефти. Однако многие считают, что в XXI веке нефтяные месторождения исчерпают себя, и диспропорция между спросом на нефть и её предложением приведёт к резкому росту цен — наступит нефтяной кризис.

Кроме того, от уровня цен на нефть и нефтепродукты существенно зависят цены и на природный газ.

Цены на нефть также являются одним из политических инструментов международной экономики.

• А. Г. Ахатов, А. А. Ильинский. Ресурсы нефти и газа России на рубеже веков (экономические и эколого-экономические аспекты). — М.: «Недра», 1998. — 432 с. — ISBN 5-247-03805-3.

• Донна Либ, Стивен Либ. Фактор нефти: как защитить себя и получить прибыль в период грядущего энергетического кризиса = The Oil Factor: How Oil Controls the Economy and Your Financial Future. — М.: «Вильямс», 2006. — С. 320. — ISBN 0-446-53317-3.

• Дэниел Ергин. Добыча: Всемирная история борьбы за нефть, деньги и власть = The Prize: The Epic Quest for Oil, Money, and Power. — М.: «Альпина Паблишер», 2011. — 960 с. — ISBN 978-5-9614-1252-9.

• Майкл Экономидес, Рональд Олини. Цвет нефти. Крупнейший мировой бизнес: история, деньги = The Color of Oil. The History, the Money and the Politics of the World`s Biggest Business. — М.: «Олимп-Бизнес», 2004. — 256 с. — ISBN 5-901028-66-X.

• Русская нефть, о которой мы так мало знаем / Сост. А. Иголкин, Ю. Горжалцан. — М.: «Олимп-Бизнес», 2003. — 188 с. — ISBN 5-901028-53-8.

• У. Л. Леффлер. Переработка нефти = Petroleum Refining. — М.: «Олимп-Бизнес», 2011. — 224 с. — ISBN 978-5-9693-0158-0.

• Норман Дж. Хайн. Геология, разведка, бурение и добыча нефти = Nontechnical Guide to Petroleum Geology, Exploration, Drilling and Production. — М.: «Олимп-Бизнес», 2010. — 752 с. — ISBN 978-5-9693-0135-1.

• Эрих В.Н. Химия нефти и газа. — Л.: Химия, 1966. — 280 с. —

• Добыча нефти в мире в 2011 году: рейтинг по странам Архивная копия от 30 апреля 2012 на Wayback Machine

• Фильм о добыче нефти, Александр Дерягин, 2012 (16+)

• История нефти (англ.) (недоступная ссылка) копия

• Рождение нефтяной отрасли в России Архивная копия от 12 октября 2011 на Wayback Machine, «Мир измерений», 01.11.2010

• Нефтяные перекрёстки 1917 года. Российская нефтяная промышленность в период февральской и октябрьской революций 1917 года Архивная копия от 29 апреля 2014 на Wayback Machine

Наиболее широко распространенными загрязнителями сточных вод являются нефтепродукты – неидентифицированная группа углеводородов нефти, мазута, керосина, масел и их примесей, которые вследствие их высокой токсичности, принадлежат, по данным ЮНЕСКО, к числу десяти наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Нефтепродукты могут находиться в растворах в эмульгированном, растворенном виде и образовывать на поверхности плавающий слой.

Основные вопросы защиты окружающей среды необходимо решать на основе следующих принципов:

• форма и масштабы человеческой деятельности должны быть соизмеримы с запасами невозобновляемых природных ресурсов;

• неизбежные отходы производства должны попасть в окружающую среду в форме и концентрации, безвредных для жизни. Особенно это относится к водным ресурсам.

Природная вода – не только источник водоснабжения и транспортное средство, но и среда обитания животных и растений. Круговорот воды в природе создает необходимые условия для жизни человечества на Земле.

Происхождение воды на земле связано с происхождением самой Земли. Существует две гипотезы образования воды на Земле. В первом случае это существование готовых молекул воды в газопылевом облаке, из которого произошла Земля и которое наблюдается в кометах и метеоритах сегодня. Во втором случае вода образовалась из водорода и кислорода после конденсации газопылевого облака в планету Земля. Впоследствии при повышении температуры недр Земли и их дегазации, а также в процессе миграции водорода и кислорода из центральной части планеты к периферии и химических реакций образовались молекулы воды.

Происхождение воды, ее первичное образование как растворителя и ее миграция представляют единое целое в изучении природной воды.

Одним из невосполнимых природных ресурсов является нефть, которая в процессе добычи, транспорта, переработки и потребления постоянно соприкасается с окружающей средой и загрязняет ее, особенно воду.

В настоящее время защита окружающей среды от нефтесодержащих сточных вод – одна из главных задач. Мероприятия, направленные на очистку воды от нефти, помогут сберечь определенные количества нефти и сохранить чистым воздушный и водный бассейны. На земном шаре много воды, но чистой пресной воды очень мало. Круговорот воды в природе создает необходимые условия для существования человечества на земле.

Для правильного подхода к решению актуальных задач в области окружающей среды необходимы определенные знания в этой области. Учебные программы, разработанные во многих университетах и институтах можно разбить на две крупные группы:

• решение экологических вопросов в политическом, юридическом, экономическом и других гуманитарных направлениях;

• решение экологических вопросов в техническом аспекте, где решаются общетехнические задачи или частные задачи отдельной или близких отраслей промышленности.

Характеристика загрязненности воды нефтью

Методы очистки сточных вод выбирают в зависимости от их вида: бытовые, промышленные и дождевые.

Сточные воды нефтяной и нефтехимической промышленности содержат нефть, нефтепродукты и различные химические вещества (тетраэтилсвинец, фенолы и др.). Эти сточные воды можно классифицировать следующим образом:

Таблица 1 – Классификация сточных вод.

| | | |

| ——————————————————————— | ———————————————————————— | ——————————————————- |

| Технологические процессы, связанные с получением сточных вод | Методы вторичного использования вод и извлечение из них полезных веществ | Дисперсный состав загрязнителя |

| свободные и связанные, воды содержащиеся в сырье и исходных продуктах | | нерастворимые примеси с частицами 10-5 – 10-4 м и более |

| | | | |

| водные экстракты и адсорбционные жидкости | растворенные газы и молекулярно – растворимые органические вещества | |

| | | | |

| | | | |

| дождевые и талые воды с территории потенциальных загрязнителей | | |

Два первых направления классификации не позволяют систематизировать примеси сточных вод для последующей разработки принципов выбора эффективных систем очистки. Третье направление классификации с этой точки зрения является более подходящим. Его сущность заключается в том, что все сточные воды делятся по дисперсионному составу загрязняющего вещества на четыре группы.

Классификация третьей группы позволяет для каждой из выше перечисленных групп предложить определенные методы очистки воды.

До недавнего времени количество растворенной нефти в воде практически не рассматривали. Современные исследования дают возможность судить о растворимости разных нефтепродуктов в воде в зависимости от различных факторов.

При непродолжительности контакта нефтепродуктов с водой без перемешивания последних количество нефтепродуктов, перешедших в воду, с увеличением времени возрастает. С увеличением контакта от 2 до 120 часов количество нефти в воде возрастает от 0,2 до 1,4 мг/л, дизельного топлива – от 0,2 до 0,8 мг/л, а растворимость бензинов зависит не только от времени, но и от метильных и метиленовых групп углеводородов, входящих в состав бензина. Для метильных и метиленовых групп концентрация бензина А76 в воде при контакте от 2 до 120 часов увеличивается от 1,4 до 11,9 мг/л, а для ароматических углеводородов при тех же параметрах в бензине А76 – от 2,6 до 34 мг/л.

Как следует из предыдущих примеров количество растворенных нефтепродуктов в воде довольно значительно.

Выбор способа очистки нефтесодержащих сточных вод

На нефтетранспортных предприятиях сбор сточных вод и их очистку ведут в зависимости от нефтехимических примесей и способов их очистки. В сточных водах нефтетранспортных предприятий находятся нефть и нефтепродукты, которые после отделения от воды можно использовать в народном хозяйстве. Химические примеси, как, например, тетраэтилсвинец, отделяют специальными химическими методами. В этом случае целесообразно применять раздельный сбор сточных вод и комбинированную систему очистки.

При выборе системы сбора и очистки сточных вод руководствуются следующими основными положениями:

• необходимостью максимального уменьшения количества сточных вод и снижения содержания в них примесей;

• возможностью извлечения из сточных вод ценных примесей и их последующей утилизации;

• повторным использованием сточных вод (исходных и очищенных) в технологических процессах и системах оборотного водоснабжения.

Имея данные по расходам сточных вод, их подробную характеристику, в том числе и по содержанию примесей, а также требования к очищенной воде, по схеме можно отобрать для проверки несколько методов. На основании экспериментальных исследований с учетом технико-экономических показателей выбирают оптимальный метод очистки сточных вод.

Выбор метода очистки сточных вод предприятий зависит от многих факторов: количество сточных вод различных видов, их расходы, возможность и экономическая целесообразность извлечения примесей из сточных вод, требования к качеству очищенной воды при ее использовании для повторного и оборотного водоснабжения и сброса в водоем, мощность водоема, наличие районных или городских очистных сооружений.

Очистка нефтесодержащих сточных вод должна обеспечивать:

• максимальное извлечение ценных примесей для использования их по назначению;

• применение очищенных сточных вод в технических процессах;

• минимальный сброс сточных вод в водоем.

Для очистки сточных вод используют очистные сооружения трех основных типов: локальные, общие и районные или городские.

На нефтебазах и насосных станциях трубопроводов применяют очистные сооружения общего типа, а в случае попадания в сточные воды особо вредных химических веществ – очистные сооружения локального типа. В зависимости от степени очистки сточных вод на очистных сооружениях локального или общего типа и характеристики водоема сточные воды либо направляют на районные или городские очистные сооружения, либо сбрасывают в водоем.

Очистные сооружения локального типа предназначены для обезвреживания сточных вод непосредственно после технологических цехов, имеющих вредные химические вещества, например после резервуарного парка технологических коммуникаций, насосных станций, хранящих и перекачивающих этилированные бензины. Применение таких установок дает возможность избежать необходимости пропускать сточные воды предприятия через установки для извлечения из воды определенных химических веществ.

Очистные сооружения общего типа предназначены для очистки всех нефтесодержащих вод нефтетранспортного предприятия. Обычно эти очистные сооружения включают механическую, физико-химическую и биологическую очистки. К сооружениям механической очистки относятся песколовки, нефтеловушки, отстойники, флотационные и фильтрационные установки и другие. На этих сооружениях удаляют грубодисперсные примеси. К сооружениям физико-химической очистки относятся флотационные установки с применением химических реагентов, установки с применением коагулянтов для коллоидных примесей. К сооружениям биологической очистки относятся аэротенки, биофильтры, биологические пруды и другие.

Для очистки сточных вод применяют реагентные методы: коагуляцию, флокуляцию, осаждение примесей, фильтрование, флотацию, адсорбцию, ионный обмен, обратный осмос и др.

Очистные сооружения районного или городского типа предназначены в основном для механической, физико-химической и биологической очистки сточных вод. Если на эти очистные сооружения направляют производственные сточные воды, то в них не должно быть примесей, которые могут нарушить нормальный ритм работы канализации и очистных сооружений.

Эти производственные воды не должны содержать:

• взвешенных и всплывающих веществ в количестве более 500 мг/л;

• веществ, способных засорять трубы канализационной сети или отлагаться на стенках труб;

• веществ, оказывающих разрушающее действие на материал труб и элементы сооружений канализации;

• горючих примесей и растворенных газообразных веществ, способных образовывать взрывоопасные смеси в канализационных сетях и сооружениях;

• вредных веществ в концентрациях, препятствующих биологической очистке сточных вод или сбросу их в водоем (с учетом эффекта очистки).

• Температура этих вод не должна превышать 40° С. Не допускаются залповые сбросы сильноконцентрированных сточных вод.