Нефть и ее роль в жизни человека

Муниципальное Бюджетное Образовательное Учреждение  Средней Общеобразовательной Школы с. Донское Липецкая область Задонский район.

Проект по теме:

«Нефть и ее роль в жизни человека.»

Выполнил ученик 11 А класса

Михайлов Александр.

Руководитель проекта

В.И. Куксина.

Учитель географии.

2020

Оглавление.

1. Обоснование выбора.
2. Цель работы.
3. Задачи проекта.
4. Проблемный вопрос.
5. Актуальность проблемы.
6. Введение.
7. Теоретическая часть.

- Химический состав нефти.

- Губительное влияние нефти на окружающую среду.

- Экологически чистый способ переработки нефти.

- Нефтеперерабатывающая промышленность в Липецкой области.

Практическая часть.

  - Исследование загрязнения воздуха при переработки нефти. Примерный расчет вредных выбросов в атмосферу.

- Применение нефти в жизни человека.

8. Вывод.

- Минусы использования нефти в качестве топлива.

- Преимущества использования нефти в качестве топлива.

- Мероприятия по защите окружающей среды от губительного влияния нефти на окружающую среду.

9. Заключение.
10. Литература.

Введение.

Данный проект является очень значимым не только для нас, старшеклассников, но и для каждого жителя Земли. Темой моего исследования стала нефтяная промышленность России.

Нефть известна человечеству еще с давнейших времен. Еще 6000--4000 лет до н. э. на берегах Ефрата нефть и её образования использовались в качестве вяжущего материала в строительстве. В России вначале XVIII в. Петр I приказал добывать нефть на Апшеронском полуострове (Азербайджан). Однако намерение Петра I не было осуществлено. Только после присоединения Бакинского ханства к России началась кустарная разработка нефтяных источников.

Хотя о нефти знали давно, использование ее в течение многих веков было крайне ограниченным. Почти до начала XX в. нефть употреблялась преимущественно для освещения помещений, смазки колес телег и немногочисленных механизмов. Постепенно усиливалось ее значение как топлива. Нефть - “кровь” земли, нефть - “черное золото” земли. Так сейчас называют жидкое топливо во всем мире. И в этом нет преувеличения. В хозяйстве нашей страны, как и в мировом хозяйстве, нет отрасли, где бы ни применяли нефтепродукты. Нефть - ценнейшее сырье для различных отраслей промышленности.

Во – первых, этот геологический ресурс является самым важным на нашей планете. Это главная «стратегическая жидкость» наших дней. Значение нефти в народном хозяйстве очень велико:

- это сырье для нефтехимии в производстве синтетического каучука, спиртов, полиэтилена, широкой гаммы различных пластмасс и готовых изделий из них, искусственных тканей;

- источник для получения моторных топлив (бензина, керосина, дизельного и реактивных топлив), масел и смазок, а также мазут, строительных материалов;

- сырье для получения ряда белковых препаратов, используемых в качестве добавок в корм скоту для его роста. . Нефть дает огромное количество сырья необходимого для благополучного существования сырья

Во – вторых, нефть добывают в 80 странах мира. Для большинства нефтяная промышленность стала главной, а иногда и единственной промышленной отраслью. Мировая экономика полностью зависит от нефти.

Кроме того, добыча и потребление нефти – важнейший показатель промышленного развития государств; организация её переработки отражает уровень химической науки и технологии.

Россия - единственная среди крупных промышленно развитых стран мира, которая не только полностью обеспечена нефтью, но и в значительной мере экспортирует топливо. Нефть по-прежнему остается важнейшим источникам дохода в валюте для всей страны.

Спрос на нефть достаточно стабилен, хотя и подвержен кризисам и снижением цен. Поэтому в успешном развитии нашей нефтеперерабатывающей промышленности заинтересованы практически все продвинутые государства мира и в первую очередь мы сами.

Исходя из вышесказанного, выбранная мною тема проекта является очень актуальной, т.к. успешное развитие нефтяной промышленности России, освоение ее месторождений и переработкой, является благополучием всей страны.

Актуальность: нефтяная промышленность России является крупнейшим источником финансовых поступлений в бюджет страны. Это не удивительно, поскольку «чёрное золото» считается одним из самых дорогих отечественных природных ресурсов. По объёму его добычи наше государство занимает лидирующей позиции на планете.

Цель работы: изучение роли нефти в жизни человека.

Задачи работы:

1. Выяснить как же нефть губит окружающую среду.
2. Выявить, что выделяется при переработке нефти в окружающую среду.
3. Определить роль нефтяной промышленности на фоне мировых тенденций.

Объектом исследования является: нефтеперерабатывающая отрсль.

Предметом исследования является: выявление причин загрязнения окружающей среды нефтью.

Методы, используемые в работе: сбор и изучение информации; сравнение, обобщение и анализ статистических материалов.

Глава 1

Химический состав.

 Основными соединениями нефти (до 90%) являются углеводороды с молекулярной массой 220 - 400 г/моль (иногда до 500 г/моль), большинство из которых имеет жидкое агрегатное состояние. Попутный нефтяной газ (ПНГ), растворенный в нефти, также в основном состоит из низших предельных углеводородов - главным образом, из пропана и изомеров бутана. В химический состав нефти входит ряд неорганических веществ. В первую очередь это вода, содержание которой иногда доходит до 10%, а также некоторое количество растворенных в ней минеральных солей.

Глава 2.

Губительное влияние нефти на окружающую среду.

К великому сожалению, добыча и переработка нефти сопряжены с негативным воздействием на природу. Вредное воздействие на окружающую среду происходит на всех этапах использования нефти и нефтепродуктов. Урон природе наносится уже во время бурения скважин и заканчивается выбросом в атмосферу выхлопных газов автомобилей. Конечно, наука постоянно усовершенствует весь технологический процесс использования нефти, но результат пока желает быть лучше. В наше время ученым удалось минимизировать число бурений при поисках нефти. Достигается это за счет использования аэрофотосъемки, космической съемки, пассивного моделирования и эффективной геологической разведки. Также удалось минимизировать количество скважин на нефтеносных грунтах за счет применения горизонтального и направленного бурения.

Печальным является тот факт, что сам процесс выкачки нефти из недр уже является вредоносным для природы процессом. Подавляющее число нефтяных месторождений находятся в зоне тектонических разломов и сдвигов. Откачивая из недр нефть и заливая вместо нее воду, мы тем самым нарушаем устоявшуюся плотность грунта, причем на огромных площадях. Это часто приводит к проседанию почвы, а иногда и к землетрясениям. Это относится, в том числе, и к добыче нефти на шельфах морей. В качестве примера можно вспомнить случай, имевший место быть в Северном море на месторождении Экофиск. Там по причине проседания морского дна вышла из строя нефтяная вышка, и деформировались стволы скважин.

Разливы нефти в местах ее добычи и транспортировки также приводят к невосполнимым потерям в экологическом благополучии местности. Особенно сильное губительное воздействие оказывают разливы нефти на поверхности морей. Нефть намного легче воды, и она очень быстро покрывает собой огромные площади водной глади моря. Сквозь нефтяную пленку в воду не поступает кислород, и все живое под этой пленкой гибнет. Ветер и морские волны в итоге выбрасывают нефть на берег, где происходит чудовищное загрязнение.

Крайне опасными для природы являются пожары на нефтяных промыслах. Далеко не каждое возгорание удается потушить водой и пеной. Чаще техника просто не может приблизиться к очагу возгорания по причине сильнейшего пламени. В таком случае перекрыть скважину можно только с помощью наклонного бурения, а на это уходят недели тяжелого труда. Все это время нефть горит, и чадный дым окутывает огромные площади.

На протяжении многих десятилетий на нефтепромыслах сжигали попутный газ, так как его транспортировка является весьма сложным делом. Конечно же, каждый факел на буровой вносил свою лепту в загрязнение атмосферы парниковыми газами. В настоящее время близ богатых нефтью месторождений строят тепловые электростанции, где этот газ используют в качестве топлива.

Большой вред природе наносят заброшенные скважины, где иссяк промышленный запас нефти. К сожалению, таких бесхозных скважин в нашей стране огромное количество. В результате из недр земли в атмосферу испаряются вредные газы, содержащиеся в глубине месторождения. Сейчас от нефтяников требуют консервировать выработанные скважины или же полностью их заглушать. Работа эта стоит немалых денег и сил.

Конечно же, люди принимают посильные меры к тому, чтобы минимизировать губительное воздействие на природу со стороны нефтяного комплекса хозяйства. При рассмотрении вопроса о целесообразности начала бурения всегда учитываются рекомендации природоохранных ведомств и проводятся соответственные предупредительные работы. Замена изношенного оборудования на промыслах и нефтепроводах делается строго в соответствии с установленным планом. Ведется постоянный контроль за состоянием окружающей среды в районах разрабатываемых месторождений. От нефтяных компаний требуется активное участие в экологических программах. Правда, это в конечном итоге отражается на цене нефти.

Все это, конечно же, имеет смысл, но добиться полной экологической безопасности пока не удается.

Глава 3.

Экологически чистый способ переработки нефти.

Ученые нашли экологичный способ получения топлива из нефти.

Об этом пишет Hi-news, отмечая, что на данный момент существует несколько видов получения топлива из нефти.

Первый, и самый распространенный - перегонка, в результате которой образуется несколько фракций, каждая из которых в последующем идет на создание того или иного вида топлива.

Другой же куда более интересен: в нефти «припрятано» огромное количество водорода, который, как известно, является сырьем для экологически чистого топлива. Ведь при сгорании водорода не выделяются вредные газы. Проблем лишь одна: при известных на сегодня способах извлечения водорода из нефти вредные газы образуются в избытке, что сводит на «нет» все последующее использование чистой энергии.

Однако группа канадских исследователей заявляет, что придумала способ получения водорода непосредственно из нефтяных месторождений без вреда для атмосферы Земли.

Об этом ученые заявили в рамках недавно прошедшей в Барселоне Goldschmidt Geochemistry Conference, посвященной вопросам экологии и энергетики.

Дешевый водород из нефтяных месторождений (без вредных выбросов в атмосферу) может стать источником энергии для всего мира. Причем для этого не придется переделывать существующую инфраструктуру, - заявил Грант Стем, генеральный директор компании Proton Technologies, которая и разработала новый способ.

По его словам, стоимость водорода, произведенного по такой технологии, составит порядка 50 центов за килограмм сжиженного газа по сравнению с текущими производственными затратами в размере $2 за все тот же килограмм водорода.

Сам же метод заключается в «добавлении» чистого кислорода в нефтяные залежи прямо под землей. Ученые обнаружили, что впрыскивание кислорода в нефтяные скопления повышает их температуру, высвобождая водород, который может быть с легкостью отфильтрован от других газов. При этом бурить вышки для нефтедобычи не потребуется.

Примечательно то, что, по утверждению ученых, эта технология должна работать и на заброшенных нефтяных месторождениях и там, где бурение экономически невыгодно.

Однако технология пока что прошла испытания лишь в лабораторных условиях. И на небольших участках за пределами тестовых полигонов. Поэтому еще нужно время для того, чтобы понять, как технология проявит себя в промышленном масштабе.

Глава 4.

Нефть в Липецкой области применяется в производстве топлива, смазочных жидкостей, для производства асфальта. В Липецке хотят построить третий завод по переработке  нефтепродуктов. Что означает, что Липецкая область стремительно. В липецкой области находятся такие крупные заводы по нефтепереработке как РОСНЕФТЬ, ЛУКОЙЛ, ЛТК и многие другие заводы.

Свою продукцию они поставляют заправкам.

Практическая часть.

Исследование загрязнения воздуха при переработки нефти. Примерный расчет вредных выбросов в атмосферу.

Основными загрязняющими веществами , выбрасываемыми в атмосферу предприятиями нефтепереработки, являются углеводороды, диоксид серы, оксиды углерода и азота. Вклад прочих вредных веществ в валовой выброс не велик, однако эти вещества более токсичны. Со сточными водами НПЗ в поверхностные воды поступает значительное количество нефтепродуктов, сульфатов, хлоридов, соединений азота, фенолов.

Источниками выбросов вредных примесей в атмосферу являются дымовые трубы технологических печей, факельное производство, сточные воды, предохранительные клапаны, вентвыбросы из помещений насосных и др.

В атмосферу выделяются вредные примеси испарений легких фракций нефти, а также дымовые газы (метан, ангидрид сернистый, оксид углерода, окислы азота, мазутная зола, бензапирен, сероводород, фенол и др.)

Факельные системы являются значительными источниками загрязнения атмосферного воздуха сернистыми ангидридом, оксидом углерода и другими вредными газами. На факельные установки направляют горючие и горюче-токсические газы и пары (из технологического оборудования и коммуникаций, а также «сдувки» из предохранительных клапанов и других предохранительных устройств.)

Нефтепродукты, получаемые при переработке нефти содержат примеси: олефины, серо-, азот-, кислородосодержащие соединения. Эти примеси- причина нестабильности свойств нефтепродуктов,  полимеризации и окисления углеводородов с образованием осадков, нагара в цилиндрах двигателей, коррозии их металлических частей. Очистка нефтепродуктов - завершающая стадия их производства.

1. Очистка щелочами применяется для удаления кислот и серосодержащих соединений.
2. Сернокислотную очистку ведут концентрированной серной кислотой для удаления олефинов, смолистых, азот – и серосодержащих соединений. В результате сернокислотной очистки, а также в некоторых других процессах переработки нефтепродуктов в качестве отхода образуются кислые гудроны – основой твердофазный отход нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.
3. Очистка нефтепродуктов Методом гидрирования проводят в присутствии алюмо-кобальт-молибденового катализатора при повышенных температуре и давлении. Водород взаимодействует с серо-, азот-, кислородосодержащими соединениями, образуя легкоустраняемые сероводород, аммиак и воду. Одновременно происходит гидрирование ненасыщенных соединений, что повышает стабильность продукта. Такая очистка позволяет использовать высокосернистые нефти для получения качественных нефтепродуктов.
4. Адсорбция – поглощение поверхностью твердого тела вредных примесей, содержащихся в нефтепродуктах. В качестве поглотителей используют природные глины, через которые нефтепродукт фильтруют, либо глину перемешивают с нефтепродуктом, отстаивают и отделяют.
5.  Абсорбция – поглощение примесей жидким реагентом (нитробензол, форфурол, дихлорэтиловый эфир). Очистка дорогая, поэтому применяется достаточно редко.

Применение нефти  в жизни человека.

1. Топливо

В первую очередь, сырая нефть является сырьем для производства бензина, дизельного, авиационного и ракетного топлива, мазута, а так же смазочных материалов для двигателей и механизмов.

2. Медицина

Нефтяная промышленность дала жизнь современному одноразовому шприцу, что значительно облегчило жизнь медиков и пациентов. Многие аптечные препараты, такие как аспирин, финилсалицилат – средство, применяемое при заболеваниях ЖКТ, компоненты противотуберкулезных лекарств, вазели, антигистаминные, антибиотики, в частности –стрептоцид, большинство антисептиков- результат применения нефтепродуктов.

Народная медицина давно оценила эффект при использовании керосина. Применение этого средства начинается от лечения вшей до терапии онкологических заболеваний.

Так же нефти используется для создания тканей, в пищевой промышленности, в сельскохозяйственном секторе.

Вывод.

Плюсы использования нефти в качестве топлива:

• Главное преимущество нефти заключается в высокой теплоте её сгорания, а также простоте использования (если смотреть с технологической точки зрения).
• В большей степени нефть состоит из углерода и водорода — веществ, которые легко могут распадаться и соединяться с другими веществами. Именно это и происходит при очистке нефти.
• В своём составе нефть не содержит кислорода (в отличие от других источников энергии). Следовательно, в ней остаётся больше места для горючих составляющих: водорода и углерода.
• Энергетическая ценность одной единицы нефти выше энергетической ценности угля примерно в 1,5 раза. Также нефть более проста в плане транспортировки, так как для этого используются трубопроводы.
• С течением времени нефть не портится. Это значит, что её можно поместить на дно какого-либо водоёма, где она будет надолго защищена от погодных условий, климата и воздействия человека.
• Нефть легко разделяется на фракции по углеводородам. Благодаря этому из неё с лёгкостью можно создать любые сложные органические вещества, начиная с мыла и заканчивая кевларом.
• Топливо из нефти (всем известный бензин) обладает большим коэффициентом полезного действия (КПД), чем угольное топливо.
• При переработке нефти не остаются какие-либо остатки. В связи с этим нет необходимости строить дополнительные перерабатывающие заводы или утилизировать непереработанные остатки.
• Использование продукта в жидком виде позволяет быстро пополнить запас топлива в автомобиле, что было бы сложно сделать, используя твёрдое или газообразное топливо.
• При сгорании нефтяного топлива в двигателе автомобиля не остаётся останков. Топливо сгорает полностью.

Минусы использования нефти как топлива:

• При сгорании нефти выделяется большое количество углерода и водорода, что отрицательно влияет на уровень загрязнения окружающей среды.
• В составе нефти содержатся много незаменяемых веществ. Из-за этого при выбросах в природу они не разлагаются.
• На сегодняшний день мировые запасы нефти имеют очень большие размеры, вследствие чего тормозится процесс перехода к новым способам получения энергии.
• Нефть – невозобнавляемый источник энергии. Рано или поздно на земле нефть начнёт заканчиваться, из-за чего резко повысится её стоимость, а значит и стоимость на нефтепродукты (например, на бензин).
• Для добычи обычно используется газлифт, который, как известно, не окупает свою стоимость при размещении на участках с одной скважиной или на небольших месторождениях.

Заключение.

Нефтедобыча - это сложный производственный процесс, требующий множество промышленных и технологических ресурсов, а также не менее важных финансовых и интеллектуальных. В современных условиях, нефтедобыча - научно-обоснованный процесс, использующий результаты самых новейших научных исследований в сфере изготовления оборудования и тяжёлой техники, геофизики, технологии бурения. Выделяются такие, основные районы нефтедобычи, как побережье Мексиканского залива, район Нью-Йорка в США, Роттердам в Нидерландах, Южная Италия, побережье Токийского залива в Японии, побережье Персидского залива, побережье Венесуэлы, район Поволжья в России. Нефтяная промышленность - одна из важнейших и наиболее быстро развивавшихся до последнего времени отраслей тяжелой промышленности. Основная часть ее продукции используется в энергетических целях, в связи с чем она относится к группе отраслей энергетики. Часть нефти и нефтепродуктов идет в нефтехимическую переработку. В отличие от нефтедобычи основная часть мощностей по переработке сосредоточена в ведущих промышленно развитых странах (около 70% мощностей НПЗ мира, в т.ч. США - 21,3%, Европа - 21,6%, СНГ - 16,6%, Япония - 6,2%).

Главная особенность географии мировых ресурсов нефти заключается в том, что большая их часть приходится на развивающиеся страны, в первую очередь Ближнего Востока. В 19 гигантских месторождениях Аравийского полуострова сосредоточена половина нефтяных богатств планеты. Сохранившийся территориальный разрыв между основными районами добычи и потребления нефти (главная особенность нефтяной промышленности мира) приводит к колоссальным масштабам дальних перевозок нефти. Она остается грузом номер один мирового морского транспорта. Нефтепроводы проложены не только по территории многих стран мира, но и по дну морей (в Средиземном, Северном). В размещении нефтеперерабатывающей промышленности действуют две противоположные тенденции: одна из них - "рыночная" (отрыв переработки нефти от мест добычи и строительство НПЗ в странах-потребителях нефтепродуктов), а другая - "сырьевая" - тенденция к приближению нефтепереработки к местам добычи нефти. До последнего времени преобладала первая тенденция, что позволяло ввозить сырую нефть по низким ценам, а полученные из нее нефтепродукты сбывать по высоким ценам.

Нефть является, пожалуй, одним из самых важных полезных ископаемых. В процессе переработки человечество получает из нефти более двух тысяч различных продуктов, это: бензин, газ, одежда, бытовая химия, целлофан, материал для свечей, краска для книг и так далее. Из нефти производят около тысячи много раз выше различных смазочных материалов, которые необходимы для исправной работы фактически всем механизмам, начиная от миксера на нашей кухне и заканчивая паровозами. Очень широко продукты нефти используются в строительстве - это и краски, и столь известный битум, мастика, различные пропиточные материалы, мягкая черепица цена её во многом зависит от стоимости нефтяных продуктов и тому подобное. Пластик, один из основных продуктов нефти, если оглянуться, то мы увидим насколько широко использование этого материала в нашей жизни, это и игрушки, и посуда, и вещи, корпус бытовой техники. Часто пластик используют для изготовления мебели, особенно для уличных площадок кафе, а про использование его в строительстве наверно известно всем, это - трубы канализации, отопления и водопровода, обшивка помещения как внутри, так и снаружи, окна, двери и так далее. Продукты из нефти используются так же для строительства, а точнее покрытия дорог - битум, асфальт. Благодаря нефти так же получают удобрения, которые широко используются не только для удобрения в сельском хозяйстве, но и для того чтобы уничтожить различных вредителей-насекомых.

Значение нефти для энергетики, транспорта, обороны страны, для разнообразных отраслей промышленности и для удовлетворения бытовых нужд населения в наш век исключительно велико. Нефтяная промышленность является двигателем всемирной экономики и составляет гигантскую отрасль, приносящую огромные деньги в бюджеты стран и товары в дома каждого человека.

Нефть является одним из невозобновляемых ископаемых. Этот горючий материал образовался миллионы лет назад из окаменевших останков животных и растений. Потребность людей в энергии столь велика, что они постоянно добывают и используют этот вид горючего. При дальнейшем развитии энергетики в мире удельный вес нефти в топливном балансе впредь будет сокращен, и нефть все больше будет служить источником для синтеза различных промышленных продуктов. По предположениям геологов, к 2034 году иссякнут все имеющиеся в нашем распоряжении запасы нефти, если скорость её потребления сохранится таковой, какова она сейчас. Именно поэтому значение природного газа, попутных газов нефти и продуктов её переработки, а также каменного угля неуклонно растет с каждым днем для осуществления важнейших промышленных синтезов. Исходя из анализа двух её функций - энергоноситель и химическое сырьё - можно сделать вывод, что нефть очень важна, как химическое сырьё, поскольку из неё производится столько продуктов, сколько не производится не из одного другого полезного ископаемого. Но энергетическая функция нефти также важна: весь дорожный, морской, авиационный транспорт держится на топливе, которое делается из нефти. При этом следует отметить, что все вышеперечисленные области, в которых применяются продукты переработки нефти, не окончательны. Ежедневно ведутся разработки все новых и новых отраслей нефтехимической, нефтеэнергетической.

Нефть является важнейшим стратегическим сырьем, служащим основой производства горюче-смазочных материалов. Соответственно, цена на нефть влияет на широкий спектр секторов реального сектора экономики. Нет ничего удивительного в том, что цены на нефть являются краеугольным камнем мировой экономики. Цена на нефть способна вызвать сильное движение на фондовых рынках. Особенно сильно цены на нефть влияют на развивающиеся рынки, ориентированные на экспорт нефти. Не обращая внимание на котировки нефти, невозможно успешно торговать на российском фондовом рынке.

Цена на нефть зависит от следующих факторов: 1. Уровень спроса, который постоянно повышается в условиях глобального экономического роста 2. Уровня предложения, с которым постоянно возникают проблемы в связи с кризисными ситуациями в странах экспортерах (военные конфликты, забастовки и т.д.) 3. Уровень запасов нефти в США, которые периодически иссякают и цена растет, так как начинаются усиленные закупки на мировом рынке. 4. Курса американской валюты, которая является расчетной по нефтяным контрактам, и если курс доллара падает (что и происходит в последнее время), то цена на нефть растет 5. Спекулятивной торговли на рынках.

Переходное состояние мировой системы после распада биполярности предполагает коренное изменение параметров великодержавности по сравнению с тем, какими они были в ХХ веке. В этом смысле современные США представляют собой «реликт» старой эпохи, а политика американских администраций - попытки искусственно удержать прежний статус Соединенных Штатов (под которым, однако, уже нет прежней объективной основы), прибегая даже к последнему, военно-силовому, «аргументу». В пользу изложенного свидетельствуют глобальные тенденции в сфере обеспечения стабильности мировой системы снабжения нефтью, а в более широком плане - и глобальной энергетической безопасности. На наших глазах на мировом нефтяном рынке происходят тектонические сдвиги, которые сами по себе в существенной мере определяют изменения в соотношении мировых сил.