těžba zemního plynu

zemní plyn se vyskytuje ve vnější vrstvě zemské kůry, tj. v litosféře. Byl vytvořen v důsledku transformace organických látek za různých tlakových a teplotních podmínek, které probíhají po mnoho milionů let. Zemní plyn se skládá převážně z metanu (CH4) a jeho homologů (C3-C4). Jeho složení je silně závislé na typu ložiska, ze kterého je extrahováno. Zemní plyn samozřejmě kromě metanu a jeho homologů obsahuje také řadu nežádoucích složek, jako je dusík, voda, sirovodík nebo oxid uhličitý.

v přírodních podmínkách může plyn doprovázet ropu nebo se vyskytovat Samostatně. Vyskytuje se hlavně ve dvou formách: jako plyn volně rozpuštěný ve vodě nebo oleji nebo ve formě absorbované ve skalách nebo uhlí.

plyn vyrobený průmyslovými metodami

několik typů plynů lze získat průmyslovými metodami:

a) kapalné plyny-populárně označované jako LPG (zkapalněný ropný plyn). Jejich hlavními složkami jsou propan (C3H8), butan a isobutan (C4H10). Získávají se hlavně stabilizací surového benzínu, ropy nebo zpracováním rafinérských plynů z reformovacích, krakovacích a pyrolýzních procesů.
b) Městský plyn-získaný v podmínkách nízkoteplotní a středoteplotní karbonizace uhlí.
c) uhelný plyn-vyráběný v procesu vysokoteplotního odplyňování uhlí.
d) plyn ze zplyňování uhlí – získává se působením na hnědé nebo černé uhlí se směsí vodní páry a kyslíku při teplotách nad 900°C. Jeho složení závisí na použité technologii zplyňování. Nejdůležitějším ekonomickým faktorem je výroba směsi CO a H2(tzv.

použití a výhody plynných paliv

plynná paliva mají řadu výhod. Vyznačují se především vysokou energetickou účinností. Kromě toho poskytují konstantní teplotu spalování, nevyžadují skladování pro uživatele a hoří bez kouře(bez popela a emisí oxidů síry). Zemní plyn je cenným nosičem energie a důležitou surovinou v průmyslu: chemické (výroba syngas), energie (pístové spalovací motory, plynové turbíny, generátory), Stavebnictví (Výroba, sklo, cement a stavební keramika) a metalurgie (topné pece).

těžba ropy

výběr umístění nového ropného pole je velmi komplikovaný a nákladný proces. Začíná prováděním seismických průzkumů za účelem hledání vhodných geologických struktur, které mohou vytvářet ložiska ropy. Pro tento účel se používají dvě výzkumné metody. První zahrnuje provádění podzemních výbuchů v blízkosti ložiska a pozorování seismických reakcí, které vám umožní získat informace o jeho umístění a velikosti. Druhou metodou je získání těchto dat z přirozeně se vyskytujících seismických vln.

prvním stupněm těžby oleje je vyvrtání hluboké díry v zemi. Dále je do vyvrtaného otvoru umístěn plášť (ocelová trubka), který zajišťuje stabilitu celé konstrukce. V dalším stupni se vytvoří více otvorů, které umožní zvýšený průtok extrahovaného oleje. Za účelem rozpuštění znečišťujících látek v vrtané jamce se často používá kyselina chlorovodíková, která účinně okyseluje uhličitanové a vápenné útvary a odstraňuje usazeniny vodního kamene, rzi a karbonitu. Kyselina chlorovodíková se také používá k odstranění zbytkového cementu zbývajícího po vrtání. V další fázi je v horní části studny umístěna speciální instalace, někdy nazývaná „vánoční stromek“. Jedná se o sadu kombinovaných ventilů, trubek a tvarovek, které jsou určeny k regulaci tlaku a průtoku ropy a plynu.

po připojení celého přístroje probíhá primární fáze obnovy. Za účelem extrakce oleje v tomto procesu se používá mnoho přírodních mechanismů, například gravitační drenáž. Míra zotavení v primární fázi obvykle nepřesahuje 15%. Při další extrakci klesá podzemní tlak a stává se nedostatečným pro další vytlačování oleje na povrch. V tomto okamžiku začíná sekundární krok obnovy.

existuje mnoho technik pro sekundární regeneraci ropy. Obvykle zahrnují dodávku vnější energie do ložiska vstřikováním tekutin (např. vody) nebo plynů (např. vzduchu, oxidu uhličitého), aby se zvýšil tlak v podzemí. Průměrná míra využití po operacích primárního a sekundárního využití oleje obvykle nepřesahuje 45%. Posledním stupněm extrakčního procesu je takzvané zotavení třetího řádu, které lze získat pomocí různých technik. První z nich snižuje viskozitu oleje tepelným ohřevem. Druhým je vstřikování plynu do ložiska (vstřikování oxidu uhličitého). Poslední metoda se nazývá chemické povodně. Spočívají v míchání hustých nerozpustných polymerů s vodou a jejich injektování do podzemí. Terciární využití umožňuje dalších 15% produkce ropy z ložiska.

vzhledem k končícím zásobám ložisek ropy v zemi začalo hledání zdrojů pod mořským dnem. Za tímto účelem se staví vrtné plošiny, což je komplikovaný, nákladný a časově náročný proces-výstavba těžební plošiny obvykle trvá 2 roky. Mohou být pevně připevněny ke dnu (hloubka až 90 m) nebo unášeny na speciálních plovácích, upevněných kotevním systémem. Vrtné plošiny na moři jsou obvykle připojeny k síti několika desítek vrtů, které extrahují ropu v porézních horninách. Kromě těžby ropy na vrtné plošině je také oddělena od plynu. Takto získaná surovina se dopravuje potrubním systémem do rafinerie nebo do těžební a překládací nádoby. Poté jsou ropa a plyn odeslány do tankeru,který je dopravuje na břeh.

množství získaného oleje samozřejmě nezávisí pouze na použitých vrtacích technikách. Klíčovými faktory v tomto případě jsou geologické aspekty, jako je propustnost hornin, síla přírodních pohonů, pórovitost ložiska nebo viskozita samotného oleje.

zpracování ropy

extrahovaná ropa se zpracovává v rafinériích za účelem získání paliv, olejů, maziv, asfaltů a dalších produktů. Nejčastěji se ropa dělí na frakce bez chemické změny jejích složek. Tímto způsobem se získají rafinérské plyny těkavé při pokojové teplotě, petrolether s bodem varu 35-60°c, lehký a těžký benzín, petrolej, nafta s různými body varu a mazut (tj. zbytek s bodem varu nad 350°C).

surová ropa prochází různými procesy, jako například:

a) krakování-spočívá v rozkladu dlouhých alifatických uhlovodíků nalezených v těžkých mazutových a olejových frakcích na sloučeniny s kratšími řetězci nalezenými v benzínu a motorové naftě. Kromě alifatických uhlovodíků s krátkým řetězcem se v procesu také tvoří metan, LPG, nenasycené uhlovodíky a koks. Krakování může být zahájeno tepelnými, katalytickými nebo radiačními metodami.
b) Reforming-jedná se o proces aplikovaný na lehké ropné frakce nebo produkty získané krakováním za účelem získání paliv s vysokým oktanovým číslem. Proces se provádí za přítomnosti vodíku za použití velmi drahých platinových katalyzátorů. Proces reformování produkuje vodík, rafinerní plyn, LPG, stejně jako isobutan a n-butan.
c) destilace-je zaměřena na oddělení ropy na frakce vroucí v různých teplotních rozsazích. Díky tomuto procesu se získají základní frakce, jako jsou: suchý a mokrý plyn, lehký a těžký benzín, petrolej, motorová nafta, mazut a gudron.
d) alkylace-jedná se o reakci olefinů s isobutanem, což vede k tvorbě isoparafinů s vyšší molekulovou hmotností a oktanovým číslem. Při alkylačním procesu může být jako katalyzátor použita kyselina sírová.
e) pyrolýza-degradační proces prováděný bez kyslíku při velmi vysokých teplotách. Používá se k štěpení těžkých ropných frakcí na pyrolytický benzín, oleje a dehet.

nabídka skupiny PCC pro těžební průmysl

za účelem zlepšení těžby ropy a jejího zpracování má použití různých chemikálií klíčový význam. Soda louh se používá při rafinaci ropy, minerálních olejů, smoly a bitumenu a těžby břidlicového plynu. Hydroxid sodný ve skupině PCC se vyrábí membránovou elektrolýzou a dodává se ve formě roztoku o koncentraci cca. 50%. Další aplikací hydroxidu sodného v těžebním průmyslu je úprava odpadních vod a kapalných koksovatelných produktů.

důležitou skupinou produktů, které jsou velmi užitečné při těžbě a výrobě ropy a plynu, jsou povrchově aktivní látky. Povrchově aktivní látky snižují mezifázové napětí mezi ropou a horninou. Tím se snižují adhezní síly a z ropného pole se může uvolňovat další olej. Povrchově aktivní látky se také používají jako prostředek ke snížení ekologických škod způsobených ropným a jiným ropným loužením. Mohou být také použity k čištění nádrží a nádob potřebných pro přepravu vytěžené suroviny.

jednou z nejdůležitějších skupin povrchově aktivních látek používaných v čisticích přípravcích jsou alkylether sulfáty nabízené skupinou PCC v řadě SULFOROKAnol. Tyto produkty budou díky své aniontové povaze dobře fungovat ve formulacích s jinými aniontovými, neiontovými a amfoterními povrchově aktivními látkami. Jejich mycí, emulgační a pěnivé vlastnosti je činí užitečnými jako složky ve vzorcích, které čistí různé povrchy. Kyselina alkylbenzensulfonová (ABS) a její soli, např. ABSNa, mají také podobné použití. Kyselina ABS / 1 patří do skupiny aniontových povrchově aktivních látek. Vzhledem ke své rozpustnosti v ropě může být prvkem pomocných činidel používaných pro těžbu a zpracování ropy. Kromě toho se kyselina ABS/1 díky svým čisticím vlastnostem používá k čištění a odmašťování procesů, např. nádrží a lodí. Čisticí prostředky používané v ropném průmyslu mohou také zahrnovat produkty řady ROKAmid. Jsou charakterizovány schopností vytvářet hustou a stabilní pěnu, a to i v malé koncentraci. Výrobky ROKAmid díky své tekuté formě výrazně usnadňují veškeré operace spojené s jejich skladováním, přepravou a dávkováním.

další skupinou produktů nezbytných v procesech extrakce ropy a plynu jsou emulgátory. Používají se v průmyslových metodách odvodňování a odsolování oleje. Tyto procesy se spoléhají na ohřev oleje přidáním emulgátorů v zařízení zvaném elektro-dehydratátor. Takto ohřátá směs je tlačena prostorem soustředného elektrodového systému. Kapky vody jsou deformovány, uvolňují své zatížení a snadněji se vzájemně kombinují, čímž se oddělují od oleje. Dehydratovaná a odsolená surová ropa může být podrobena dalšímu zpracování. Ideální jako emulgátory v průmyslových odvodňovacích a odsolovacích procesech jsou produkty Rokanolu. Jedná se o neiontové povrchově aktivní látky patřící do skupiny alkoxymastných alkoholů. Produkty rokanolu lze použít ve velmi širokém rozmezí teplot, stejně jako v kyselém, neutrálním a mírně alkalickém prostředí. Mohou být také součástí odmašťovacích čisticích prostředků používaných v ropném průmyslu.

Velmi dobré emulgační vlastnosti vykazují také ethoxylované deriváty esteru sorbitanu, jako je ROKwinol 60 a ROKwinol 80. Tyto produkty mohou být součástí vrtných kapalin používaných při výrobě oleje. Na druhé straně mohou být sorbitanové estery, jako jsou ROKwin 60 a ROKwin 80, použity při úniku ropných látek do vod jako dispergační činidla.