Steinöl eLexicon Ásványtan és geológia - Élettan - Antracidák
Ásványolaj,
Ásványolaj,
cím
olaj
[* 2] (ásványolaj, kőolaj, benzin), egy természetben előforduló gyúlékony folyadék, amely hasonló a különböző típusú kátrányokból nyert ásványi olajokhoz, és ezekhez hasonlóan lényegében folyékony szénhidrogénekből áll. A nyersolaj világos vagy sötét, vékony vagy vastag; gyakran gyúlékony gázokkal jár, részben olyan alkotóelemeket tartalmaz, amelyek mérsékelt felmelegedés esetén is gőz formát öltenek, részben rosszul illékony olajok és merev testek (paraffin) [* 4], és bizonyos körülmények között nagyon viszkózus anyagokká alakulnak, amelyeknek a vége a merev hegyi viasz és az aszfaltot kell figyelembe venni.
A kőolaj nagyon elterjedt, és a legváltozatosabb hegyvidéki képződményekben található meg, néha a vulkáni tevékenység közelében, de általában üledékes kőzetekben is. Az egyedi lelőhelyek egy nagyon fiatal képződményhez tartoznak, például a hannoveri Wietze-hez [* 5], míg az amerikai kőolajat a legrégebbi képződményekből nyerik ki. A különféle telephelyeken azonban nincs specifikus kőolajréteg. Az olaj inkább behatol a szomszédos kőzetrétegekbe, és kitölti azokat a hasadékokat és repedéseket, amelyek során találkoznak.
Az előfordulás ezért nagyon szabálytalan, és a közvetlen szomszédos helyeken egy fúrólyuk 20 m-re, egy másik pedig 100 m-nél mélyebben érheti el az olajat. A kőolaj mellett az üregek gyakran vizet és gyúlékony gázokat tartalmaznak, [* 6] fajsúlyuk szerint egymásra rétegezve, általában nagy nyomás alatt. A felfelé hajló üregben a gázréteget elütő fúrásból először gyúlékony gázok kitörése következik be, és amikor ennek vége, az olajat szivattyúzással kell felemelni [* 7].
Ha viszont a fúrás kezdettől fogva eltalálja az olajréteget, akkor a nagy igénybevételnek kitett gáz a föld felszínére, sőt szökőkúton át is fogja hajtani az olajat. A vízzel töltött részbe fúrt hasadék gyakran gazdag kőolajhozamot eredményez, ha a vizet eléggé ki lehet pumpálni ahhoz, hogy az olaj eljutjon a kútig. Észak-Amerika [* 8] az első helyen áll a kőolajtermelők között. Az Egyesült Államokban [* 9] a legfontosabb kőolajövezet Pennsylvania nyugati határától északkeleti irányban húzódik át ezen az államon és a déli határán lévő New York államon át.
A zónában a fő termelők a pennsylvaniai Mac Kean, napi átlagos termelésük 34 000, a New York-i Alleghany pedig napi 12 000 hordó. Az egész kerület naponta 61 000 hordót szállított 1882-ben. Sokkal kevésbé fontos Nyugat-Virginia, Ohio, Kentucky és Kalifornia. Ázsiában [* 10] az Irrawaddy-i Rangoon [* 11] évente körülbelül 3 millió tonna olajat szállít. Kanadában Olajzóna húzódik Samiától Gaspe-ig, a Huron, St. Clair és Ontario tavak közötti félszigeten a hozam fontos. Közép- és Dél-Amerikában [* 12] a következőket kell megemlíteni: Kuba nagy aszfaltgazdagsággal, a trinidadi aszfalt-tó (Pitch-tó), a Maracaibo-tó kőolajforrásai, Peru északi részén a Mancora olajmezői, Cuarazuli, Plata és Piquerenda Dél-Bolívia és az argentin Jujuy tartományé. Ázsiában Japánnak [* 13] Eschigo, Schinano, Totomi és Akita kerületeiben vannak forrásai; Kínában és Formosában a hozam még mindig alacsony. Fontos terület a brit Burma, nevezetesen Cheduba, Ramri és Barongah szigetek. A geológiai képződés homokos vályogból áll, amely a szénvarraton nyugvó agyaglerakót takarja. Az olajat az agyag tartalmazza, és ha átfúrja a felső réteget, és 60–90 m mélységű kutat [* 14] ás az agyagba, az olaj összegyűlik.
ez a vízen úszik és könnyen napvilágra kerülhet. Olaj jelenik meg a pandzsábban több helyen; olaj van Assamban is. Perzsia [* 16] gazdag kőolajforrásokban, csakúgy, mint a Nagy Szunda-szigetek. A legfontosabb régió Észak-Amerika után vitathatatlanul a Kaukázus. A kaukázusi-kaszpi nafta-zóna a Kaszpi-tengertől keletre kezdődik, és a Chaloken-sziget és az Apscheron-félsziget közelében lévő kis szigetek felett folytatódik Baku területéig, és onnan a Kaukázus mentén húzódik Tbiliszi, Ter és Novorossiysk révén a Taman-félszigetig, a Krímbe. [* 17]
Megkülönböztetünk négy régiót, egyet a Kaukázus-lánc mindkét végén, egyet pedig északon és délen. Az olajforrások itt találhatók egy teljesen vulkanikus területen, amely ásványi forrásokban is nagyon gazdag. Gazdag hozamot biztosít a Kubrán folyó melletti Temruck vagy Kerch medence, valamint az északi medence, amely magában foglalja a Terekthalt és Dagestan tartományt. A két legfontosabb medence a Tbiliszi körüli Kurathalban és a Baku körüli Apscheron-félszigeten található. Tbilisziben az éghető gázok folyamatosan emelkednek a földről.
Az olaj leginkább a harmadlagos képződményben található meg, és a kutak átlagos mélysége alig haladja meg a 60 m-t, míg Amerikában [* 18] 250, sőt 310 m-rel megy le. A kutak a legeredményesebbek Bakuban, ahol az egyes természetes források 2 km hosszú tavat képeztek. Ausztráliában [* 19] Új-Dél-Walesben, valamint Queenslandben és Tasmaniában kiterjedt tűzpalák találhatók [* 20], amelyekből Új-Dél-Walesben nyernek olajat, Új-Zélandon pedig az Északi-szigeten hoztak létre olajkutakat, amelyek eredményei jelentéktelenek voltak. Úgy tűnik, hogy Afrika [* 21] is gazdag kőolajban, de ezt a terméket jelenleg nem használják megfelelően.
Európában [* 22] sok helyen vannak olajkutak, de kezdetben csak Galíciában fordul elő nagyobb jelentőséggel. Itt az ásványolaj régió 2-3 mérföld szélességben terül el a hegység északi lejtőjén, a neocén Kárpát homokkő és a harmadlagos rétegek között. Az egyik legfontosabb helység a Drohobycz melletti Boryslaw, ahol a nyersolaj és az ozokerit megtalálható bitumenes és sós miocén agyagokban és márgákban, amelyeket kavicsok és agyagrétegek borítanak.
Az olajtartalmú rétegek szintje és termelékenysége nagymértékben különbözik; azonban úgy tűnik, hogy az ozokerit nem található 20 mélységnél mélyebben, miközben még mindig bármilyen mélységben találkozik vele. Egy tengely átlagosan 2-4, de néha 30 ct. Naponta ózokerit és 1-3 ct olajat szállít. Oroszországnak (Lengyelország és Pečora régió) és Romániának [* 24] is vannak fontos olajforrásai. Németország [* 25] szempontjából az ország északnyugati részén található kőolajlelőhelyek különösen érdekesek.
Legkülső nyoma a Kreiensen melletti Vorwohle-tól a Holstein-i Heide-ig tart, vagyis 35 mérföld hosszúságban és 12-15 mérföld szélességben. A következő helyek szerepelnek ezen a területen: Verden, [* 26] Wietze Cellétől nyugatra, [* 27] Steinförde, Hünigsen a burgdorfi járásban, Edemissen a Meinersen kerületben, Dollbergen és Abbensen, Ödes, több helyen Braunschweig közelében, [ * 28] Ölsburg, Sehnde Brunswick-enklávéja Lehrte és Hildesheim között, [* 29] Limmer és Harenberg, Oberg a Hildesheim körzetben és Heide Holsteinben. A legtöbb szenzáció Öländisch (Ölheim) környékén volt, ahol egy részvénytársaság 1880-ban kezdett fúrni és 1000 hordó 3,25 ct-t nyert. Az egyik fúrólyukból 150 nap alatt.
Mohr 1880. július 21-én fúrt egy kutat, [* 30] amely egy óra alatt 30 ct olajat szállított. Amikor a kút csak körülbelül 150 hordót hozott 192 méter mélyen, láthatóan lelassult a hozama, ezért 36 méterrel mélyebbre fúrták, és visszavitték a megadott mennyiségű olajat. A forrás zavartalanul folyt, egészen július 25-én estig, míg a hordók hiánya miatt a szivattyúkat körülbelül 30 órára le kellett állítani. 72½ órán belül a fúrásból 783 hordó vagy 2600 ct. 0,882 fajsúlyú és 10,25 ° C hőmérsékletű ásványolaj keletkezett. Ez alatt az idő alatt a fent említett részvénytársaság szomszédos fúrómalmán is jó eredményeket értek el, napi 50 hordó nyerésével.
Az olaj mellett a Mohr-fúrás sós vizet adott, összesen kb. 90 000 lit. 24 óra alatt, amelynek körülbelül 66 százaléka petróleum volt. A fúrólyuk süllyesztésekor 10 m mélységig vörös gránitból és kovaköves sziklákból álló finom homok jelent meg, majd egy 7 m vastag kék-szürke diluviális agyag és egy 3 m vastag kék agyag mészkőréteggel. A márgaagyag 20–35 m, 35–40 m kvarclerakódású szilárd kőzet, majd legfeljebb 48 m kavicsos kemény homokkő, amely az olaj első nyomait mutatta.
Nagyobb mennyiségű olajat 54 m-ig homokos agyag vitt. Eddig az eredmények minden furatban helyesek, de akkor eltérnek egymástól. Most elérte a porózus homokkőt, a fekete és a barna homokot, végül egy kavicsréteget, az olaj tényleges anyarétegét, amely itt a legtöbb. Ez azt is bizonyítja, hogy a hannoveri régió helyzete nagyon hasonló Észak-Amerikához. A Német Birodalomban olaj található Elzászban (Sulz környékén az erdő alatt) és Bajorországban is. [* 31] Franciaországban a legfontosabb hely Gabian a Hérault megyében, Olaszországban [* 32] a Reggio, Modena és Bologna környéke; olaj van Svájcban, [* 33] Görögországban, [* 34] Spanyolországban, [* 35] Angliában és Skóciában is.
Kihúzás és létrehozás.
Az olajat kutakból vagy fúrásokból nyerik ki. Észak-Amerikában 1,5-2 m széles tengelyt süllyesztenek le a szikláig, és ebben készül a 8-10 cm széles fúrólyuk. Az olajat gyakran 10, általában 20-70 m mélységben érik el. Az óriási hajtóerő, amellyel az olajat eredetileg néha felfelé dobják (20 m-ig), fokozatosan elvész, és ezt azután behelyezett csöveken keresztül szállítják szivattyúkkal [* 36]. A víz, amelyet sok fúrás szállít az olaj mellett, most édes, sós. Egyes fúrások csak 1800-3600 litert adtak naponta, mások tízszer annyit, akár 40 000 és 91 000 litert is. Az extrakció egyszerűbb, ha olyan kutakat használunk, amelyekben az olajat összegyűjtik, mint Rangoonban; Ez a módszer Észak-Amerika egyes kerületeiben is alkalmazható, és Kanadában a porózus mészkövet néha olyan erősen átitatják kőolajjal, hogy minden további nélkül lepárolható.
Az amerikai kőolaj sötét színű, főleg barna színű. Tömeg: 0,75-0,925; átható keverékű kén-, arzén- és foszforvegyületek szaga van. Különösen a kanadai illata nagyon erős, vörösesbarna, nehezebb (0,832-0,858), mint a pennsylvaniai (0,805-0,816), amely világosabbnak, folyékonyabbnak, zöldesebbnek, olívabarnára hajlamosnak tűnik. A Rangoon olaj sárga-zöld, amikor a fény beesik [* 37], barna, amikor átesik és ¶
vajas. Az apscheroni olaj fajsúlya a fúrások mélységétől függően 0,855–0,925, míg a gyönyörű sárga surachanai olaj csak 0,750 specifik. Súly szerint. Általánosságban elmondható, hogy a föld felső rétegei vastagabb, nehezebb olajat adnak [* 39], mint a mélyebbek, talán részben annak az oka, hogy a kőolaj illékonyabb alkotóelemei elpárologtatással kiszöktek belőlük. Egyes olajokban nem fejlődik gáz, de mások 6 ° -nál gyúlékony gőzöket adnak le, és a legtöbb 40-60 ° C-on kezd forralni.
Folyamatos melegítés közben a forráspont folyamatosan emelkedik, és a kőolaj utolsó illékony frakciói csak 400 ° C-on párolognak el. Marad szurka vagy szénszerű maradék. Ez a viselkedés azt jelzi, hogy a kőolaj különféle anyagok keveréke, és valójában szinte kizárólag szénhidrogénvegyületekből áll, amelyek a CnH2n + 2 képlet szerint állnak. Ezek a szénhidrogének homológ sorozatot alkotnak, amelynek egymást követő tagjai [* 40] abban különböznek, hogy több atomot tartalmaznak a CH2 csoportban.
A sorozat a mocsárgázzal vagy a CH4 metánnal kezdődik, amelyet néhány gáznemű, de aztán folyékony vegyület követ, és a szokásos hőmérsékleten merev testekkel zárul. Maga a mocsárgáz nem található az E-ben. Gyúlékony gázai C2H6 etánból és C3H8 propánból állnak. Tartalmaz továbbá C2H10 butánt, amely 1 ° -nál, pentánt C5H12, amely 38 ° -nál, hexánt C6H14, amely 69 ° -nál, heptánt C7H16, amely 100 ° -on forr, C8H18-oktánt, amely 124 ° -nál forr, és ezek még magasabb szintjeit vonal.
Ezeknek a szénhidrogéneknek azonban korántsem van mindig jelen. B. pentán és hexán, fontos. A kaukázusi ásványolaj szénhidrogénekből is áll, amelyek azonban a CnH2n sorozatba tartoznak, és hexahidrobenzol C6H12-ből és annak homológjaiból állnak, így legalább egy részük könnyen benzolszármazékká alakítható. Az olaj magasabb hőmérsékleten forró részének mennyiségi aránya nem ismert; De néhány nyersolaj jelentős mennyiségű paraffint tartalmaz (nyers Pennsylvanian 2%, kanadai 7, Rangoon olaj 10, jávai 40%), amely néha téli hidegben kikristályosodik, és összetétele eltér a lignit kátrányából nyert paraffintól. Egyes nyersolajok teljesen oxigénmentesek, de a legtöbb tartalmaz oxigéntartalmú vegyületeket is, például karbolsavat, bár jóval kisebb mennyiségben, mint a kátrányolajok, amelyekben a nyersolaj szénhidrogének ismét nagyon ritkán vannak jelen.
A kőolaj és a kátrányból készült olajok nagy külső hasonlósága [* 41] hamarosan arra a feltételezésre vezetett, hogy a föld nagy szénlelőhelyeihez kapcsolódik, és a faszál keményszénné történő átalakításának melléktermékének kell tekinteni. A mocsárgáz, amely az olajkészítmények sorozatának első tagja, általában a szénbányákban fordul elő, és a Shropshire-i The Dingle szénbányában az ásványi olaj közvetlenül a szénből áramlik. Ha a kátrány nagyon magas hőmérsékleten történő gyors bomlás terméke, akkor azt gondolhatjuk, hogy a kőolaj egy viszonylag alacsony hőmérsékleten és magas nyomáson zajló folyamat során keletkezett, amely más szénhidrogéneket eredményezhet.
Az olajkészletek egyes körülményei azonban nagyon egyértelműen ellentmondanak ennek a hipotézisnek. Igaz, hogy Észak-Amerikában az olajkerületben szintén igen kiterjedt kőszén-lelőhelyek vannak, nevezetesen antracit-lelőhelyek; De a kőolaj olyan régiókban is megtalálható, ahol csak régebbi szénképződés van, és már nem a szénképződés, anélkül, hogy bármilyen okunk lenne feltételezni, hogy korábban ott volt, és csak később pusztult el. Általánosságban elmondható, hogy Amerikában az olaj inkább a sziluri és devoni rétegekben fordul elő a szénképződés alatt, és ezért úgy tűnik, hogy az a hipotézis, amelynek célja az olaj és a szén összekapcsolása, gyengén megalapozott.
Talán a kőolaj egyáltalán nem a növényi anyagok bomlásterméke, amelyből kétségkívül szén származhat, hanem állati eredetű anyagokból származik. Erre szól z. B. az olaj előfordulása a vörösön. Tenger. Az egyiptomi partszakasz nagyrészt korallpartokból áll, amelyek a vízparton élnek és tovább növekednek, de a szárazföld elpusztul és kiszárad, mészkő maradva lyukakkal. Ezekben a lyukakban a kőolaj folyamatosan gyűlik a bezárt korallállatok bomlástermékeként, amelyeket az őslakosok kutakból vesznek.
Eszerint a korallok, [* 43] kagylók, [* 44] rákfélék minden haldokló bankja tartalmazná az olajos termékek anyagát, és kialakulásuk csak a kedvező körülményektől függ, és különösen attól, hogy a nagyobb hő [* 45] van-e benne. Mindenesetre figyelemre méltó a kőolaj eredetének magyarázata szempontjából a kősó, az éghető gázok és a kőolaj asszociációja, amely nagyon állandó jellegű; Érdemes megemlíteni azt is, hogy Berthelot megpróbálta bemutatni a kőolaj szervetlen anyagokból történő származásának lehetőségét. Abból indul ki, hogy korántsem nagyon valószínűtlen, hogy a föld belsejében alkálifémek fordulnak elő, amelyeknek a szénsavvegyületekre kifejtett hatására acetilsavat kell termelni. Ha ezek vízzel jönnek össze, acetilén szabadul fel, amely a nyomás és a magasabb hőmérséklet hatására kondenzálódva benzolt képez. De ha a víz az alkálifémekre hat, hidrogén szabadul fel, amely az acetilénnel együtt szállítja az E-ben található szénhidrogéneket a kompresszió során.
Használat. Desztillációs termékek.
A nyersolaj nem túl alkalmas felhasználásra; desztillációnak vetik alá [* 46], amelynek során először nagyon illékony, könnyű, majd ismét illékony, nehezebb olajokat és végül kátrányos maradék paraffint kapunk. A desztillációhoz jó hûtõberendezéssel ellátott nagy vasbuborékokat vagy vízforralókat használnak, és az olajat, amely mérsékelt tüzön elsõként áthalad, külön gyűjtik össze, amíg a fajlagos súlya 0,8-0,82, sőt 0,83; ez képezi a könnyű olajat, amelyet aztán a nehéz olaj követ magasabb hőmérsékleten.
Végül a nyersolaj tömegének 5-15% -a marad vissza. A desztilláció végén a hűtőberendezést nem szabad 25-30 ° alá hűlni, különben kristályosodó paraffinnal könnyen eltömődhet. A desztillációs eljárás egyik előnyös módosítása: a nyersolaj folyamatos áramlása a hólyagban, és a desztilláció állandóan tartása addig, amíg az egész hólyagot nehéz olajjal meg nem töltik. A nehézolajokat (de a könnyűeket is) megpróbálták desztillálni (közönséges vagy túlhevített) gőz segítségével, amelyet a hólyagba vezetnek. A desztilláció során kapott könnyű olajokat körülbelül 2 órán át keverjük 4-10% kénsavval [* 47], ¶