petróleo - Petroleum


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Pumpjack bombeamento de um poço de petróleo perto de Lubbock, Texas .
Uma refinaria de petróleo em Mina Al Ahmadi , Kuwait .
Primavera de petróleo natural em Korňa , Eslováquia .

Petróleo ( / p ə t r l i ə m / ) é uma ocorrência natural , amarelado-branco líquido encontrado em formações geológicas abaixo da Terra superfície 's. É comumente refinado em vários tipos de combustíveis . Componentes de petróleo são separados utilizando uma técnica chamada de destilação fraccionada , ou seja, separação de uma mistura líquida em fracções diferem no ponto de ebulição por meio de destilação, tipicamente utilizando uma coluna de fraccionamento .

É constituída de hidrocarbonetos com vários pesos moleculares e outros compostos orgânicos . O nome de petróleo abrange ambos os não transformados que ocorrem naturalmente do petróleo bruto e produtos derivados do petróleo que são constituídos de petróleo bruto refinado. Um combustível fóssil , o petróleo é formado quando grandes quantidades de organismos mortos, principalmente zooplâncton e algas , são enterrados por baixo da rocha sedimentar e submetido a calor e pressão intensa.

Petróleo foi principalmente recuperado por perfuração de petróleo (molas de petróleo naturais são raros). A perfuração é realizada depois de estudos de geologia estrutural (na escala de reservatório), análise bacia sedimentar, e caracterização de reservatórios (principalmente em termos de porosidade e permeabilidade de estruturas geológicas reservatório) foram completados. É refinado e separadas, mais facilmente por destilação , em um grande número de produtos de consumo, a partir de gasolina (petrol) e querosene de asfalto e químicas de reagentes utilizados para fazer plásticos e farmacêuticos . Petróleo é usado na fabricação de uma ampla variedade de materiais, e estima-se que o mundo consome cerca de 95 milhões de barris por dia.

A preocupação com o esgotamento da Terra reservas finitas de petróleo, eo efeito que isso teria sobre uma sociedade dependente dele, é um conceito conhecido como o pico do petróleo . O uso de combustíveis fósseis, tais como o petróleo, tem um impacto negativo na biosfera da Terra, danificando ecossistemas por meio de eventos, tais como os derramamentos de petróleo e libertar uma variedade de poluentes para a atmosfera, incluindo ozono ao nível do solo e de dióxido de enxofre a partir de impurezas de enxofre nos combustíveis fósseis. A queima de combustíveis fósseis desempenha um papel importante no episódio atual de aquecimento global .

Etimologia

aparelho de destilação fraccionada.

A palavra de petróleo vem do latim medieval de petróleo (literalmente "óleo de pedra"), que vem do latim petra ', "rock", (do grego : πέτρα , translit.  Petra , "pedra") e latino- oleum , "óleo".

O termo foi usado no tratado De Natura Fossilium , publicado em 1546 pela mineralogist alemão Georg Bauer , também conhecido como Georgius Agricola. No século 19, o termo petróleo foi frequentemente utilizado para referir os óleos minerais produzida por destilação a partir de sólidos orgânicos extraídos, tais como o carvão canil (e mais tarde xisto betuminoso ), e óleos refinados produzidos a partir deles; no Reino Unido, de armazenamento (e transporte mais tarde) destes óleos foram regulados por uma série de actos de petróleo, a partir da Lei de Petróleo 1863 em diante.

História

História antiga

Torre de petróleo em Okemah, Oklahoma de 1922.

Petróleo, de uma forma ou de outra, tem sido usado desde os tempos antigos, e agora é importante em toda a sociedade, inclusive na economia, política e tecnologia. O aumento em importância foi devido à invenção do motor de combustão interna , o aumento na aviação comercial , e a importância de petróleo a química orgânica industrial, particularmente a síntese de plásticos, fertilizantes, solventes, adesivos e pesticidas.

Mais de 4000 anos atrás, de acordo com Heródoto e Diodoro da Sicília , o asfalto foi usado na construção dos muros e torres de Babilônia ; havia poços de petróleo perto Ardericca (perto de Babilônia), e uma mola campo em Zacynthus . Grandes quantidades de que foram encontrados nas margens do rio Issus , um dos afluentes do rio Eufrates . Antigos persas comprimidos indicam os usos medicinais e iluminação de petróleo nos níveis superiores de sua sociedade.

O uso de petróleo na China antiga, remonta a mais de 2000 anos atrás. No I Ching , um dos primeiros escritos chineses cita que o petróleo em seu estado bruto, sem refino, foi descoberto pela primeira vez, extraído e utilizado na China no primeiro século aC. Além disso, os chineses foram os primeiros a usar o petróleo como combustível já no século IV aC.

Por 347 AD, óleo foi produzido a partir de poços perfurados-bambu na China. Exploradores britânicos primeiros a Myanmar documentado uma indústria de extração de petróleo florescente com base em Yenangyaung que, em 1795, tinha centenas de poços cavados à mão em produção.

Pechelbronn (Pitch fonte) é dito ser o primeiro local onde Europeia petróleo tem sido explorada e utilizado. O Erdpechquelle ainda activo, uma mola, onde petróleo aparece misturado com água tem sido utilizada desde 1498, em particular para fins médicos. Areias de petróleo foram minadas desde o século 18.

Em Wietze em Lower Saxony, asfalto natural / betume tem sido explorada desde o século 18. Tanto na Pechelbronn como em Wietze, a indústria do carvão dominado as tecnologias de petróleo.

História moderna

Comprovadas mundiais de reservas de petróleo , 2013. reservatórios não convencionais, como petróleo e pesados naturais areias petrolíferas estão incluídos.

O químico James Young notado uma infiltração de petróleo natural no Riddings mina de carvão em Alfreton , Derbyshire a partir do qual ele destilada um óleo fino leve adequado para uso como óleo de lâmpada, ao mesmo tempo obter um óleo viscoso mais adequada para a lubrificação de máquinas. Em 1848 jovem montou um pequeno negócio de refinação do petróleo bruto.

Jovem sucedido eventualmente, mediante a destilação de carvão de esporos a uma temperatura baixa, na criação de um petróleo que se assemelha de fluido, que, quando tratados da mesma maneira como o óleo escoa deu produtos semelhantes. Novo encontrado que por destilação lenta que poderia obter um número de líquidos úteis a partir dele, um dos quais ele chamados "óleo de parafina" porque a baixas temperaturas que congelado em uma substância semelhante a cera de parafina.

A produção destes óleos e sólidos de cera de parafina a partir de carvão formado o assunto da sua patente de 17 de Outubro de 1850. Em 1850, Young & Meldrum e Edward William Binney entrou em parceria com o título de EW Binney & Co. em Bathgate em West Lothian e E . Meldrum & Co. em Glasgow; suas obras em Bathgate foram concluídas em 1851 e tornou-se o primeiro óleo da fábrica verdadeiramente comerciais do mundo com a primeira refinaria de petróleo moderna.

Bings xisto perto de Broxburn , 3 de um total de 19 em West Lothian .

Primeira refinaria de petróleo do mundo foi construído em 1856 por Ignacy Lukasiewicz . Suas realizações também incluiu a descoberta de como destilar querosene a partir de óleo escoa, a invenção da lâmpada de querosene moderna (1853), a introdução da primeira lâmpada de rua moderna na Europa (1853), ea construção de primeiro óleo moderna do mundo bem (1854).

A demanda por petróleo como combustível para iluminação na América do Norte e em todo o mundo cresceu rapidamente. Edwin Drake 's 1859 bem perto de Titusville, Pensilvânia, é popularmente considerado o primeiro bem moderna. Já 1858 Georg Christian Konrad Hunäus tinha encontrado uma quantidade significativa de petróleo durante a perfuração de lenhite 1858 em Wietze , Alemanha. Wietze fornecida mais tarde, cerca de 80% do consumo alemão na Era Wilhelminiano. A produção parou em 1963, mas Wietze já recebeu uma Petroleum Museum desde 1970.

O poço de Drake, provavelmente, é apontada porque foi perfurado, não escavados; porque ele usou um motor a vapor; porque não havia uma empresa associada a ele; e porque desencadeou um grande boom. No entanto, houve considerável atividade antes de Drake em várias partes do mundo em meados do século 19. Um grupo dirigido pelo major Alexeyev da Bakinskii Corpo de Engenheiros Mineração mão-perfurou um poço na região de Baku em 1848. Havia poços perfurados-motor em West Virginia, no mesmo ano como Drake do bem. Um bem cedo comercial foi cavados à mão em Poland em 1853, e outro na vizinha Romênia em 1857. Em torno do mesmo tempo, o primeiro do mundo, pequeno, refinaria de petróleo foi aberto em Jasło na Polônia, com um maior aberta em Ploieşti na Roménia logo depois de. A Roménia é o primeiro país no mundo a ter tido sua produção anual de petróleo bruto oficialmente registrado em estatísticas internacionais: 275 toneladas para 1857.

O primeiro poço de petróleo comercial no Canadá tornou-se operacional em 1858 em Oil Springs, Ontário (então Canada West ). Empresário James Miller Williams escavou vários poços entre 1855 e 1858 antes de descobrir uma rica reserva de óleo de quatro metros abaixo do solo. Williams extraiu 1,5 milhões de litros de óleo em bruto por 1860, refinando muito do que em óleo de lâmpada de querosene. Bem da Williams tornou-se comercialmente viável de um ano antes da operação Pensilvânia de Drake e pode-se argumentar ser o primeiro poço de petróleo comercial na América do Norte. A descoberta em Oil Springs desencadeou um boom do petróleo que levou centenas de especuladores e trabalhadores para a área. Os avanços na perfuração continuou até 1862, quando perfurador locais Shaw atingiu uma profundidade de 62 metros, usando o método de perfuração primavera-pólo. Em 16 de janeiro de 1862, depois de uma explosão de gás natural primeiro jorro de petróleo do Canadá entrou em produção, atirando para o ar a uma taxa registrada de 3.000 barris por dia. Até o final do século 19 o Império Russo, particularmente a Branobel empresa no Azerbaijão , tinha tomado a liderança na produção.

Um cartaz utilizado para promover carpooling como uma forma de racionar a gasolina durante a Segunda Guerra Mundial.

Acesso ao petróleo foi e ainda é um fator importante em vários conflitos militares do século XX, incluindo a Segunda Guerra Mundial , durante a qual as instalações petrolíferas foram um grande trunfo estratégico e foram amplamente bombardeada . A invasão alemã da União Soviética incluiu o objetivo de capturar os campos de petróleo de Baku , como seria fornecer mais petróleo-suprimentos necessários para o exército alemão que estava sofrendo de bloqueios. A exploração de petróleo na América do Norte durante o início do século 20 mais tarde levou para os EUA se tornar o principal produtor até meados do século. Como a produção de petróleo nos EUA atingiu o pico durante os anos 1960, no entanto, os Estados Unidos foi ultrapassado pela Arábia Saudita e da União Soviética.

Hoje, cerca de 90 por cento das necessidades de combustível de veículos são atendidas pelo petróleo. Petróleo também torna-se 40 por cento do consumo total de energia nos Estados Unidos, mas é responsável por apenas 1 por cento da geração de eletricidade. O valor do petróleo como, uma fonte de energia densa portátil alimentar a grande maioria dos veículos e como a base de muitos produtos químicos industriais torna um dos mais importantes do mundo de commodities . Viabilidade da commodity petróleo é controlado por vários parâmetros-chave, o número de veículos em todo o mundo competem para combustível, quantidade de petróleo exportado para o mercado mundial ( Export Modelo Terra ), o ganho líquido de energia (energia fornecida energia menos economicamente útil consumida), política estabilidade das nações exportadoras de petróleo e capacidade de defender lines.ci fornecimento de petróleo

Os três principais países produtores de petróleo são a Rússia, Arábia Saudita e Estados Unidos. Em 2018, em parte devido à evolução da fratura hidráulica e perfuração horizonal , os Estados Unidos tornaram-se o maior produtor do mundo. Cerca de 80 por cento das reservas prontamente acessíveis do mundo estão localizados no Oriente Médio, com 62,5 por cento proveniente do árabe 5: Arábia Saudita , Emirados Árabes Unidos , Iraque , Qatar e Kuwait . Uma grande parte do total de petróleo do mundo existe como fontes não convencionais, tais como betume em areias betuminosas de Athabasca e óleo extra pesado na Faixa do Orinoco . Enquanto volumes significativos de óleo são extraídos a partir de areias betuminosas, em particular no Canadá, dificuldades logísticas e técnicas, como a extracção de óleo requer grandes quantidades de calor e água, tornando o seu conteúdo líquido de energia bastante baixo em relação ao petróleo bruto convencional. Assim, as areias de petróleo do Canadá não são esperados para fornecer mais do que uns poucos milhões de barris por dia em um futuro previsível.

Composição

No seu sentido mais estrito, petróleo inclui apenas óleo em bruto, mas em uso comum que inclui todos os líquidos, sólidos e gasosos hidrocarbonetos . Sob a superfície de pressão e condições de temperatura , os hidrocarbonetos mais leves do metano , etano , propano e butano existir na forma de gases, enquanto pentano e mais pesadas são hidrocarbonetos sob a forma de líquidos ou sólidos. No entanto, num subterrâneo reservatório de óleo as proporções de gás, líquido e sólido dependem das condições do subsolo e no diagrama de fases da mistura de petróleo.

Um poço de petróleo produz predominantemente óleo em bruto, com algum gás natural dissolvido nele. Porque a pressão é mais baixa na superfície do que no subsolo, uma parte do gás irá sair da solução e ser recuperado (ou queimados) como gás associado ou gás em solução . Um poço de gás produz predominantemente gás natural. No entanto, porque a temperatura e pressão subterrânea são mais elevados do que na superfície, o gás pode conter hidrocarbonetos mais pesados, tais como pentano, hexano , e heptano no estado gasoso . Em condições de superfície estes irão condensar para fora do gás para formar " condensados de gás natural ", muitas vezes abreviado para condensado. Condensado assemelha gasolina na aparência e é semelhante em composição a alguns voláteis petróleo leve .

A proporção de hidrocarbonetos leves na mistura de petróleo varia muito entre diferentes campos de petróleo , que varia a partir de tanto quanto 97 por cento em peso em óleos mais leves para tão pouco quanto 50 por cento nos óleos pesados e os betumes .

Os hidrocarbonetos em petróleo bruto são principalmente alcanos , cicloalcanos e vários hidrocarbonetos aromáticos , ao passo que os outros compostos orgânicos contêm azoto , oxigénio e enxofre , e quantidades vestigiais de metais, tais como ferro, níquel, cobre e vanádio . Muitos reservatórios de petróleo contêm bactérias vivas. A composio molecular exacta do óleo em bruto varia amplamente de formação de formação, mas a proporção de elementos químicos varia ao longo de limites relativamente estreitos como se segue:

Composição por peso
Elemento gama por cento
Carbono 83 a 85%
hidrogênio 10 a 14%
Azoto 0,1 a 2%
Oxigênio 0,05 a 1,5%
Enxofre 0,05-6,0%
metais <0,1%

Quatro tipos diferentes de moléculas de hidrocarbonetos aparecem no óleo em bruto. A percentagem relativa de cada varia a partir de óleo de petróleo, a determinação das propriedades de cada um óleo.

Composição por peso
Hidrocarbonetos Média Alcance
Alcanos (parafinas) 30% 15 a 60%
naftenos 49% 30 a 60%
Aromatico 15% 3 a 30%
Asphaltics 6% restante
recursos não convencionais são muito maiores do que os convencionais.

O petróleo bruto varia muito, em aparência, dependendo da sua composição. É normalmente preto ou castanho escuro (embora possa ser amarelada, avermelhada, ou mesmo esverdeada). No reservatório encontra-se geralmente em associação com o gás natural, a qual sendo as formas mais leves um "tampão de gás" através da petróleo, e água salina , que, sendo mais pesada do que a maioria das formas de petróleo bruto, geralmente mergulha por baixo dela. O petróleo bruto também pode ser encontrado sob uma forma semi-sólido misturado com areia e água, como nas areias betuminosas Athabasca no Canadá, onde é geralmente referidos como brutos betume . No Canadá, betume é considerada uma forma preto pegajoso,, semelhante a alcatrão do petróleo bruto, o qual é tão espesso e pesado que tem de ser aquecido ou diluída antes de ele irá fluir. Venezuela também tem grandes quantidades de petróleo nas areias betuminosas do Orinoco , embora os hidrocarbonetos presos neles são mais fluidas do que no Canadá e são geralmente chamados de petróleo extra pesado . Estes recursos de areias petrolíferas são chamados de petróleo não convencional para distingui-los a partir de óleo que pode ser extraído utilizando métodos de poços de petróleo tradicionais. Entre eles, Canadá e Venezuela conter um número estimado de 3,6 biliões de barris (570 × 10 9  m 3 ) de betume e óleo extra-pesado, cerca de duas vezes o volume das reservas mundiais de petróleo convencional.^

O petróleo é usado na maior parte, em volume, para refinar em óleo combustível e gasolina, importante tanto " de energia primária " fontes. 84 por cento em volume dos hidrocarbonetos presentes no petróleo é convertida em combustíveis ricos em energia (combustíveis à base de petróleo), incluindo gasolina, diesel, jacto, de aquecimento, e outros óleos combustíveis, e o gás de petróleo liquefeito . As fracções mais leves de óleo bruto produzir os melhores rendimentos destes produtos, mas como reservas mundiais de luz e óleo médio estão esgotados, as refinarias de petróleo são cada vez mais ter de processar o petróleo pesado e de betume, e utilizar métodos mais complexos e caros para produzir os produtos requeridos. Porque mais pesados óleos brutos têm também a quantidade de carbono e de hidrogénio não é suficiente, estes processos envolvem, geralmente, a remoção de carbono a partir de ou adicionando hidrogénio com as moléculas, e utilizando fluido de craqueamento catalítico para converter as moléculas maiores e mais complexas do óleo para o mais curto, mais simples em os combustíveis.

Devido à sua alta densidade de energia , facilidade de transporte e abundância relativa , petróleo tornou-se mais importante fonte mundial de energia a partir de meados da década de 1950. O petróleo é também a matéria-prima para vários produtos químicos produtos, incluindo produtos farmacêuticos , solventes , fertilizantes , pesticidas , e materiais plásticos; a 16 por cento não usado para a produção de energia é convertida em esses outros materiais. O petróleo é encontrado em porosos formações rochosas no superior estratos de algumas áreas do Terra de crosta . Há também petróleo em areias betuminosas (de areias de alcatrão) . Conhecidos reservas de petróleo são tipicamente estimada em cerca de 190 km 3 (1,2 biliões (escala curto) de barris ) sem areias betuminosas, ou 595 km 3 (3,74 biliões de barris) com areias betuminosas. O consumo é actualmente cerca de 84 milhões de barris (13,4 × 10 6  m 3 ) por dia, ou 4,9 km 3 por ano, produzindo um fornecimento de petróleo remanescente de apenas cerca de 120 anos, se a demanda atual permanece estática.^

Química

Octano , um hidrocarboneto encontrados no petróleo. As linhas representam ligações simples ; esferas pretas representam carbono ; esferas brancas representam hidrogénio .

O petróleo é uma mistura de um número muito grande de diferentes hidrocarbonetos ; as moléculas mais comumente encontrados são alcanos (parafinas), cicloalcanos ( naftenos ), hidrocarbonetos aromáticos , ou dos produtos químicos mais complicadas, como asfaltenos . Cada variedade de petróleo tem uma combinação única de moléculas , que definem as suas propriedades físicas e químicas, como a cor e viscosidade .

Os alcanos , também conhecidos como parafinas , são saturada de hidrocarbonetos com cadeias lineares ou ramificadas que contêm apenas carbono e hidrogénio e possuem a fórmula geral C n H 2n + 2 . Eles têm, geralmente, de 5 a 40 átomos de carbono por molécula, embora quantidades vestigiais de moléculas mais curtas ou mais longas podem estar presentes na mistura.

Os alcanos de pentano (C 5 H 12 ) para octano (C 8 H 18 ) são refinado em gasolina, os de nonano (C 9 H 20 ) para hexadecano (C 16 H 34 ) para o combustível diesel , querosene e de combustível de jacto . Alcanos com mais do que 16 átomos de carbono pode ser refinado em óleo combustível e de óleo lubrificante . No final mais pesado do intervalo, a cera de parafina é um alcano com cerca de 25 átomos de carbono, enquanto que o asfalto tem de 35 ou superior, embora estes são geralmente rachado por refinarias modernas em produtos mais valiosos. As moléculas mais curtas, aqueles com quatro ou menos átomos de carbono, estão no estado gasoso a temperatura ambiente. Eles são os gases de petróleo. Dependendo da procura e os custos de recuperação, estes gases são ou queimado fora , vendido como gás de petróleo liquefeito sob pressão, ou utilizada para alimentar queimadores próprias da refinaria. Durante o inverno, butano (C 4 H 10 ), é misturado com a mistura de gasolina a taxas elevadas, porque os seus auxilia alta pressão de vapor com os arranques a frio. Liquefeito sob pressão ligeiramente acima da atmosférica, é mais conhecido por ligar isqueiros, mas também é uma fonte de combustível principal para muitos países em desenvolvimento. Propano pode ser liquefeito sob pressão modesta, e é consumido para praticamente todas as aplicações depender de petróleo para a energia, de cozinhar para aquecimento ao transporte.

Os cicloalcanos , também conhecidos como naftenos , são hidrocarbonetos, que têm um ou mais anéis de carbono aos quais estão ligados os átomos de hidrogénio de acordo com a fórmula C saturado n H 2n . Cicloalcanos tem propriedades semelhantes a alcanos, mas têm pontos de ebulição mais elevados.

Os hidrocarbonetos aromáticos são hidrocarbonetos insaturados que têm um ou mais anéis de seis carbonos planares chamados anéis de benzeno , ao qual os átomos de hidrogénio estão ligados com a fmula C n H 2n-6 . Eles tendem a queimar com uma chama de fuligem, e muitos têm um aroma doce. Alguns são cancerígenos .

Estas moléculas diferentes são separados por destilação fraccionada de uma refinaria de petróleo para produzir gasolina, combustível de aviação, querosene e outros hidrocarbonetos. Por exemplo, o 2,2,4-trimetilpentano (isooctano), amplamente utilizado na gasolina, tem uma fmula quica de C 8 H 18 e reage com o oxigénio exotermicamente :

C
8
H
18
( l )+ 25 S
2
( g )→ 16 CO
2
( g )+ 18 H
2
O
( g )(? H = -5,51 MJ / mol de octano)

O número de várias moléculas em uma amostra de óleo pode ser determinada por análises de laboratório. As moléculas são tipicamente extraídos de um solvente , em seguida, separado num cromatógrafo de gás , e, finalmente, determinada com um adequado detector , tal como um detector de ionização de chama ou um espectrómetro de massa . Devido ao grande número de hidrocarbonetos co-eluído dentro de petróleo, muitos não pode ser resolvido por cromatografia em fase gasosa tradicionais e tipicamente aparecem como uma protuberância no cromatograma. Esta mistura complexa não resolvida (UCM) de hidrocarbonetos é particularmente evidente quando se analisa óleos resistiu e extractos de tecidos de organismos expostos ao óleo. Algum do componente de óleo vai misturar com água: a fracção de água associada do óleo.

A combustão incompleta do petróleo ou gasolina resulta em produção de subprodutos tóxicos. Muito pouco oxigénio durante a combustão resulta na formação de monóxido de carbono . Devido às altas temperaturas e altas pressões envolvidas, os gases de escape a partir de gasolina de combustão em motores de automóveis geralmente incluem óxidos de azoto que são responsáveis pela criação de nevoeiro fotoquímico .

equações empíricas para propriedades térmicas

Calor de combustão

A um volume constante, o calor de combustão de um produto de petróleo pode ser aproximada como se segue:

,

onde é medido em calorias por grama e é a gravidade específica a 60 ° F (16 ° C).

Condutividade térmica

A condutividade térmica de líquidos à base de petróleo podem ser modelados como se segue:

onde é medido em BTU  · ° F -1 h -1-1  , é medido em ° F e é graus API gravidade.

Calor específico

O calor específico de óleos de petróleo podem ser modelados como se segue:

,

onde é medido em BTU / (lb ° F), é a temperatura em graus Fahrenheit e é o peso específico a 60 ° F (16 ° C).

Em unidades de kcal / kg (· ° C), a fórmula é:

,

onde a temperatura é em graus Celsius e é o peso específico a 15 ° C.

Calor latente de vaporização

O calor latente de vaporização pode ser modelado sob condições atmosféricas como se segue:

,

onde é medido em BTU / lb, é medido em ° F e é a gravidade específica a 60 ° F (16 ° C).

Em unidades de kcal / kg, a fórmula é:

,

onde a temperatura é em graus Celsius e é o peso específico a 15 ° C.

Formação

Estrutura de um vanádio porfirina composto (esquerda) extraído do petróleo por Alfred E. Treibs , pai de Geochemistry orgânico . Treibs notou a semelhança estrutural próxima desta molécula e clorofila a (à direita).

O petróleo é um combustível fóssil derivado de antigos fossilizados materiais orgânicos , tais como o zooplâncton e algas . Grandes quantidades de tais restos resolvido para um fundo de mar ou lago, onde eles foram cobertos em água estagnada (água sem dissolvido oxigénio ) ou sedimentos , tais como lama e lodo mais rápido do que poderiam decompor aerobicamente . Cerca de 1 m abaixo deste sedimento ou de oxigénio na água concentração era baixa, abaixo de 0,1 mg / l, e condições anóxicas existia. Temperaturas também permaneceu constante.

Como camadas adicionais apropriados para o leito do mar ou lago, intenso calor e pressão construído em regiões mais baixas. Este processo provocou a matéria orgânica para alterar, em primeiro lugar em um material ceroso conhecido como querogénio , encontrado em vários xistos betuminosos em todo o mundo, e, em seguida, com mais calor em líquidos e gasosos de hidrocarbonetos através de um processo conhecido como catagênese . Formação de petróleo ocorre a partir de hidrocarboneto pirólise em uma variedade de principalmente endotérmicos reacções a elevada temperatura ou pressão, ou ambas. Estas fases são descritas em detalhe abaixo.

decomposição anaeróbica ou 1. fase de diagénese

Na ausência de oxigénio abundante, aeróbias bactérias foram impedidos de decomposição da matéria orgânica depois de ter sido enterrado sob uma camada de sedimento ou de água. No entanto, anaeróbias bactérias foram capazes de reduzir os sulfatos e nitratos entre a matéria para H 2 S e N 2 , respectivamente, usando a matéria como uma fonte de outros reagentes. Devido a essas bactérias anaeróbicas, a primeira este assunto começou a separar principalmente através da hidrólise : polissacarídeos e proteínas foram hidrolisados para os açúcares simples e aminoidos , respectivamente. Estes foram ainda anaerobicamente oxidado a um ritmo acelerado pelas enzimas das bactérias: por exemplo, aminoácidos passou por desaminação oxidativa para imino ácidos , que por sua vez feito reagir adicionalmente para amoníaco e ácidos α-ceto . Monossacáridos , por sua vez, em última análise deteriorado ao CO 2 e metano . Os produtos de decomposição anaeróbica de amino ácidos, monossacarídeos, fenóis e aldeídos combinado de ácidos fúlvicos . Gorduras e ceras não foram extensivamente hidrolisados nestas condições suaves.

formação Querogênio ou 2. fase de diagénese

Alguns compostos fenólicos produzidos a partir de reacções anteriores trabalhou como bactericidas e Actinomycetales fim de bactérias produzidas compostos antibióticos (por exemplo, estreptomicina ). Assim, a acção de bactérias anaeróbicas cessou a cerca de 10 m abaixo da água ou do sedimento. A mistura a esta profundidade continha ácidos fúlvicos, gorduras e ceras não reagidos e parcialmente reagidos, ligeiramente modificado a lenhina , resinas e outros hidrocarbonetos. À medida que mais camadas de matéria orgânica assente ao leito do mar ou lago, intenso calor e pressão construído em regiões mais baixas. Como uma consequência, os compostos desta mistura para combinar o começou em formas mal compreendidos para querogénio . Combinação aconteceu de uma forma semelhante como fenol e formaldeído moléculas para reagir resinas de ureia-formaldeído , mas a formação querogénio ocorreu de uma maneira mais complexa, devido a uma maior variedade de reagentes. O processo total de formao querogénio a partir do início de decomposição anaeróbica é chamado diagénese , uma palavra que significa uma transformação de materiais por dissolução e de recombinação dos seus constituintes.

Kerogen aos combustíveis fósseis ou catagênese

Formação Querogênio prossegue até à profundidade de cerca de 1 km ao da superfície da Terra onde as temperaturas podem atingir cerca de 50 ° C . Formação kerogen representa um ponto a meio caminho entre a matéria e combustíveis fósseis orgânicos: kerogen pode ser exposto ao oxigênio, oxidar e, assim, ser perdido ou poderia ser enterrado mais profundo dentro da crosta terrestre e ser submetido a condições que lhe permitem transformar lentamente em combustíveis fósseis, como petróleo. O último aconteceu através catagênese em que as reacções foram principalmente radicais rearranjos de querogénio. Estas reacções levou milhares a milhões de anos e não reagentes externos estavam envolvidos. Devido à natureza radical destas reacções, querogénio reagirem duas classes de produtos: aqueles com baixa relação H / C ( antraceno ou produtos semelhantes a ele) e aquelas com elevada relação H / C ( metano ou produtos semelhantes a ele); isto é, carbono-rico ou produtos ricos em hidrogénio. Porque catagênese foi fechada a partir de reagentes externos, a composição resultante da mistura de combustível era dependente da composição do querogénio via a reacção estequiometria . 3 tipos principais de querogénio existem: tipo I (algas), II (liptinic) e III (húmico), que foram formados, principalmente, a partir de algas , plâncton e plantas lenhosas (este termo inclui árvores , arbustos e lianas ), respectivamente.

Catagênese foi pirolítico , apesar do facto de que isso aconteceu a temperaturas relativamente baixas (quando em comparação com plantas de pirólise comerciais) de 60 a várias centenas ° C. A pirólise foi possível por causa dos tempos de reacção longos envolvidos. Calor para catagênese veio a partir da decomposição do radioactivas materiais da crosta, especialmente de 40 K , 232 Th , 235 L e 238 L . O calor variou com gradiente geotérmico e foi tipicamente de 10-30 ° C por km de profundidade a partir da superfície da Terra. Incomuns magma intrusões, no entanto, poderia ter criado maior aquecimento localizado.

Geólogos referem-se muitas vezes para a gama de temperaturas em que as formas de petróleo como uma "janela de óleo". A seguir o óleo mínimo temperatura permanece preso na forma de querogénio. Acima da temperatura máxima do óleo é convertido em gás natural através do processo de craqueamento térmico . Às vezes, óleo formada em profundidades extremas podem migrar e tornar-se preso em um nível muito mais baixo. Os Athabasca Oil Sands são um exemplo disso.

petróleo abiogênica

Um mecanismo alternativo ao descrito acima foi proposto por cientistas russos em meados da década de 1850, a hipótese de origem inorgânica do petróleo (petróleo formado por meio inorgânicos), mas este é contrariada por geológico e geoquímico evidência. Fontes abiogênica de petróleo foram encontradas, mas nunca em quantidades comercialmente rentáveis. "A controvérsia não é sobre se existem reservas de petróleo abiogênica", disse Larry Nação da Associação Americana de Geólogos de Petróleo. "A controvérsia é sobre o quanto eles contribuem para reservas totais da Terra e quanto tempo e esforço geólogos devem dedicar a procurá-los."

reservatórios

armadilha de hidrocarbonetos.

Três condições devem estar presentes para reservatórios de petróleo de modo a formar:

  • uma rocha fonte rica em hidrocarbonetos de material enterrado profundamente o suficiente para o calor subterrâneo para cozinhá-lo em óleo,
  • um poroso e permeável rocha reservatório, onde ele pode acumular-se,
  • uma rocha de cobertura (vedante) ou outro mecanismo para evitar que o óleo de escapar para a superfície. Dentro destes reservatórios, fluidos irá tipicamente organizar-se como um bolo de três camadas com uma camada de água por baixo da camada de óleo e uma camada de gás acima que, embora as diferentes camadas variam em tamanho entre os reservatórios. Porque a maioria dos hidrocarbonetos são menos denso que a rocha ou água, muitas vezes eles migram para cima através das camadas de rocha adjacente até que alcança a superfície ou ficar preso dentro de rochas porosas (conhecidos como reservatórios ) por rochas impermeáveis acima. No entanto, o processo é influenciado pelo fluxo de água subterrâneos, fazendo com que o óleo a migrar centenas de quilómetros horizontalmente ou mesmo distâncias curtas para baixo antes de ficar preso num reservatório. Quando os hidrocarbonetos são concentrados numa armadilha, um campo de petróleo formas, a partir da qual o líquido pode ser extraído por perfuração e bombeamento .

As reacções que produzem óleo e gás natural são frequentemente modeladas como reacções de degradação de primeira ordem, em que os hidrocarbonetos são decompostos de petróleo e gás natural por um conjunto de reacções paralelas, e, eventualmente, óleo de quebra ao gás natural por um outro conjunto de reacções. O último conjunto é utilizado regularmente em petroquímicos plantas e refinarias de petróleo .

Os poços são perfurados em reservatórios de petróleo para extrair o petróleo bruto. "Elevador" métodos de produção naturais que dependem da pressão do reservatório natural para forçar o óleo para a superfície são geralmente suficientes para um tempo depois de reservatórios são primeira batido. Em alguns reservatórios, como no Oriente Médio, a pressão natural é suficiente por um longo tempo. A pressão natural na maioria dos reservatórios, no entanto, acabou se dissipa. Em seguida, o óleo deve ser extraído usando " elevação artificial meios". Com o tempo, esses métodos "primárias" se tornam menos eficazes e podem ser utilizados métodos de produção "secundárias". Um método comum é secundário "aguaceiro" ou injecção de água para dentro do reservatório para aumentar a pressão e forçar o óleo ao veio perfurado ou "poço". Eventualmente "terciário" ou "melhoradas" dos métodos de recuperação de óleo pode ser utilizada para aumentar as características de escoamento do óleo através da injecção de vapor, dióxido de carbono e outros gases ou produtos químicos para dentro do reservatório. Nos Estados Unidos, os métodos de produção primários representam menos do que 40 por cento do óleo produzido numa base diária, os métodos secundários responsáveis por cerca de metade, e recuperação terciária a 10 por cento restantes. Extracção de petróleo (ou "betume") a partir de depósitos de areia de óleo / alcatrão e óleo de xisto requer extracção a areia ou xisto e aquecendo-o num recipiente ou retorta, ou usando o "in-situ" métodos de injecção de líquidos aquecidos no depósito e, em seguida bombeando o líquido de volta para fora saturado com óleo.

reservatórios de petróleo não convencionais

Bactérias que se alimentam do petróleo biodegradar óleo que escapou à superfície. Areias betuminosas são reservatórios de óleo parcialmente biodegradado ainda em processo de escapar e ser biodegradado, mas eles contêm tanto petróleo migração que, embora a maior parte tenha escapado, vastas quantidades ainda estão presentes, mais do que pode ser encontrado em reservatórios de petróleo convencionais. As fracções leves do petróleo bruto são destruídos primeiro, resultando em reservatórios que contêm uma forma extremamente pesado de petróleo bruto, denominado betume crude no Canadá, ou petróleo bruto extra-pesado na Venezuela . Estes dois países têm maiores depósitos mundiais de areias betuminosas.

Por outro lado, os xistos betuminosos são rochas de origem que não foram expostas ao calor ou à pressão de tempo suficiente para converter os hidrocarbonetos aprisionados em óleo bruto. Tecnicamente falando, xistos betuminosos não são sempre xistos e não contêm óleo, mas são rochas sedimentares multado de grãos contendo um chamado sólidos orgânicos insolúveis kerogen . O querogénio na rocha pode ser convertido em óleo bruto usando calor e pressão para simular processos naturais. O método tem sido conhecidos durante séculos e foi patenteada em 1694 sob britânica Coroa Patente No. 330 de cobertura, "Um modo para extrair e fazer grandes quantidades de pez, alcatrão e óleo para fora de um tipo de pedra." Embora xistos betuminosos são encontrados em muitos países, os Estados Unidos têm maiores depósitos do mundo.

Classificação

Alguns produtos brutos de marcador com o seu enxofre conteúdo (horizontal) e densidade API (vertical) e a quantidade de produção relativa.

A indústria de petróleo geralmente classifica o óleo em bruto pela localização geográfica que é produzido em (por exemplo, West Texas Intermediate , Brent , ou Omã ), a sua densidade API (medida a indústria de óleo de densidade), e do seu teor de enxofre. O óleo cru pode ser considerado luz se que tem uma baixa densidade ou pesada se tem alta densidade; e pode ser referido como doce se ele contém relativamente pouco enxofre ou azedo se ele contém quantidades substanciais de enxofre.

A localização geográfica é importante, pois afeta os custos de transporte para a refinaria. Luz óleo cru é mais desejável do que pesado petróleo uma vez que produz um maior rendimento de gasolina, enquanto doce óleo comanda um preço mais elevado do que azedo petróleo porque tem menos problemas ambientais e requer menos de refino para atender aos padrões de enxofre impostas aos combustíveis nos países consumidores. Cada óleo bruto tem características moleculares únicas que são reveladas pela utilização do ensaio de petróleo bruto análise em laboratórios de petróleo.

Tambores de uma área em que as características moleculares do petróleo bruto ter sido determinado e o óleo foi classificado são utilizados como preços referências em todo o mundo. Alguns dos petróleos de referência comuns são:

Há declínio quantidades destes óleos de referência sendo produzidos a cada ano, assim que outros óleos são mais comumente o que está realmente entregue. Enquanto o preço de referência pode ser para West Texas Intermediate entregue em Cushing, o óleo real que está sendo negociado pode ser um pesado Select- óleo-ocidental canadense desconto Canadian entregue no Hardisty , Alberta , e para uma mistura Brent entregue em Shetland, pode ser um descontado Mistura Exportação russa entregue no porto de Primorsk .

indústria petrolífera

treemap exportação de petróleo bruto (2012) pela Universidade de Harvard Atlas da Complexidade Económica.
New York Mercantile Exchange preços (US $ / bbl) para West Texas Intermediate 2000 a outubro 2014.

A indústria do petróleo está envolvido nos processos globais de exploração , extração , refino , transporte (muitas vezes com navios petroleiros e oleodutos ) e comercialização de produtos petrolíferos. Os maiores produtos de volume da indústria são o óleo combustível e gasolina. O petróleo é também a matéria-prima para vários produtos químicos , incluindo produtos farmacêuticos, solventes, fertilizantes, pesticidas e plásticos. A indústria está geralmente dividido em três componentes principais: a montante , no meio do caminho e a jusante . Midstream operações são normalmente incluídos na categoria a jusante.

O petróleo é vital para muitas indústrias, e é importante para a manutenção da industrializado civilização em si, e, portanto, é uma preocupação crítica para muitas nações. O petróleo responde por uma grande percentagem de consumo de energia do mundo, variando de um mínimo de 32 por cento para a Europa e Ásia, até um máximo de 53 por cento para o Oriente Médio, América do Sul e Central (44%), África (41%) , e na América do Norte (40%). O mundo em geral consome 30 bilhões de barris (4,8 km³) de petróleo por ano, e os consumidores de petróleo superiores em grande parte consistem em nações desenvolvidas. Na verdade, 24 por cento do petróleo consumido em 2004 foi para os Estados Unidos sozinho, embora até 2007 este caiu para 21 por cento do petróleo mundial consumido.

Nos EUA, nos estados do Arizona , Califórnia, Havaí, Nevada , Oregon e Washington , o States Association Petroleum Ocidental (WSPA) representa as empresas responsáveis pela produção, distribuição, refino, transporte e petróleo marketing. Esta associação comercial sem fins lucrativos, foi fundada em 1907 e é a mais antiga associação de comércio de petróleo nos Estados Unidos.

Remessa

Na década de 1950, os custos de transporte composta por 33 por cento do preço do petróleo transportados a partir do Golfo Pérsico para os Estados Unidos, mas devido ao desenvolvimento de superpetroleiros na década de 1970, o custo do transporte caiu para apenas 5 por cento do preço do persa óleo nos EUA. Devido ao aumento do valor do petróleo bruto durante os últimos 30 anos, a parte do custo de transporte no custo final do produto entregue foi inferior a 3% em 2010. Por exemplo, em 2010 o custo de transporte do persa Golfo para os EUA estava na gama de 20 $ / T e o custo do óleo em bruto forneceu cerca de 800 $ / t.

Preço

preço nominal e inflação ajustada dólares do petróleo bruto, 1861-2015.

Após o colapso do sistema de preços OPEP-administrados em 1985, e uma experiência de curta duração com preços netback, os países exportadores de petróleo adoptou um mecanismo de preços vinculado ao mercado. Primeiro adotada pela PEMEX em 1986, preços vinculado ao mercado foi amplamente aceito, e em 1988 tornou-se e continua a ser o principal método de precificação do petróleo bruto no comércio internacional. Os atuais marcadores de referência ou de preços, são Brent , WTI , e Dubai / Oman .

usos

A estrutura química do petróleo é heterogéneo , composto por cadeias de hidrocarbonetos de vários comprimentos. Devido a isto, pode ser feita de petróleo para as refinarias de petróleo e os produtos químicos de hidrocarbonetos separados por destilação e tratadas por outros processos químicos , para ser utilizado para uma variedade de fins. O custo total por planta é de cerca de 9 bilhões de dólares.

combustíveis

Os mais comuns fracções de destilação de petróleo são combustíveis . Combustíveis incluem (por aumento da temperatura de ebulição):

fracções comuns de petróleo como os combustíveis
Fração Intervalo de ebulição o C
Gás de petróleo liquefeito (GPL) -40
gás butano -12 a -1
Gasolina / gasolina -1 a 110
Combustível de avião 150-205
Querosene 205-260
Óleo combustível 205-290
Combustível diesel 260-315

classificação de petróleo de acordo com a composição química.

Classe de petróleo Composição da fracção de 250-300 ° C,
em peso. %
Par. naft Arom. Cera Asph.
parafínico 46-61 22-32 12-25 1,5-10 0-6
Parafínico-nafténico 42-45 38-39 16-20 6/1 0-6
naftênico 15-26 61-76 8-13 Vestígio 0-6
Parafínico-nafténico-aromático 27-35 36-47 26-33 0,5-1 0-10
Aromático 0-8 57-78 20-25 0-0,5 0-20

outros derivados

Certos tipos de hidrocarbonetos resultantes podem ser misturados com outros não-hidrocarbonetos, para criar outros produtos finais:

Agricultura

Desde a década de 1940, a produtividade agrícola aumentou dramaticamente, em grande parte devido ao aumento do uso de uso intensivo de energia mecanização , fertilizantes e pesticidas .

Petróleo por país

estatísticas de consumo

Consumo

De acordo com a estimativa de US Energy Information Administration (EIA) para 2011, o mundo consome 87.421 milhões de barris de petróleo por dia.

O consumo de petróleo per capita (cores mais escuras representam mais consumo, cinza representa há dados) (fonte: veja a descrição do arquivo) .
   > 0,07
  0,07-0,05
  0,05-0,035
  0,035-0,025
  0,025-0,02
  0,02-0,015
  0,015-0,01
  0,01-0,005
  0,005-0,0015
   <0,0015

Esta tabela ordena a quantidade de petróleo consumido em 2011 em mil barris (1000 bbl) por dia e em milhares de metros cúbicos (1,000 m 3 ) por dia:

Consumir nação 2011 (1000 bbl /
dia)
(1,000 m 3 /
dia)
População
em milhões
bbl / ano
per capita
m 3 / ano
per capita
A produção nacional /
consumo
Estados Unidos 1 18,835.5 2,994.6 314 21,8 3,47 0,51
China 9,790.0 1,556.5 1345 2,7 0,43 0,41
Japão 2 4,464.1 709,7 127 12.8 2,04 0,03
Índia 2 3,292.2 523,4 1198 1 0,16 0,26
Rússia 1 3,145.1 500,0 140 8.1 1,29 3.35
Arábia Saudita ( OPEP ) 2,817.5 447,9 27 40 6,4 3,64
Brasil 2,594.2 412,4 193 4,9 0,78 0.99
Alemanha 2 2,400.1 381,6 82 10,7 1,70 0,06
Canadá 2,259.1 359,2 33 24,6 3,91 1,54
Coréia do Sul 2 2,230.2 354,6 48 16,8 2,67 0,02
México 1 2,132.7 339,1 109 7.1 1.13 1,39
France 2 1,791.5 284,8 62 10,5 1,67 0,03
Iran ( OPEP ) 1,694.4 269,4 74 8,3 1,32 2,54
Reino Unido 1 1,607.9 255,6 61 9,5 1,51 0,93
Itália 2 1,453.6 231,1 60 8,9 1,41 0,10

Fonte: US Energy Information Administration

Dados População:

Um pico de produção de óleo já passou neste estado

2 Este país não é um grande produtor de petróleo

Produção

países produtores de petróleo principais (milhões de barris por dia).
Mapa de mundo com os países de produção de petróleo (informações 2006-2012).

Na indústria do petróleo linguagem, produção refere-se à quantidade de bruto extraído a partir de reservas, não a criação literal do produto.

País Produção de óleo
( bbl / dia, 2016)
1  Rússia 10551497
2  Arábia Saudita ( OPEP ) 10460710
3  Estados Unidos 8875817
4  Iraque ( OPEP ) 4451516
5  Iran ( OPEP ) 3990956
6  China, República Popular da 3980650
7  Canadá 3662694
8  Emirados Árabes Unidos ( OPEP ) 3106077
9  Kuwait ( OPEP ) 2923825
10  Brasil 2515459
11  Venezuela ( OPEP ) 2276967
12  México 2186877
13  Nigéria ( OPEP ) 1999885
14  Angola ( OPEP ) 1769615
15  Noruega 1647975
16  Cazaquistão 1595199
17  Qatar ( OPEP ) 1522902
18  Argélia ( OPEP ) 1348361
19  Omã 1006841
20  Reino Unido 939760

Exportar

As exportações de petróleo por País (2014) de Harvard Atlas da Complexidade Económica .
As exportações de petróleo por país (de barris por dia, 2006).

No fim das exportações líquidas em 2011, 2009 e 2006, em mil bbl / d e mil m³ / d:

# nação exportadora 10 3 bbl / d (2011) 10 3 m 3 / d (2011) 10 3 bbl / d (2009) 10 3 m 3 / d (2009) 10 3 bbl / d (2006) 10 3 m 3 / d (2006)
1 Arábia Saudita (OPEP) 8336 1.325 7322 1.164 8651 1.376
2 Rússia 1 7.083 1.126 7194 1.144 6565 1.044
3 Iran (OPEP) 2.540 403 2.486 395 2.519 401
4 Emirados Árabes Unidos (OPEP) 2.524 401 2.303 366 2.515 400
5 Kuwait (OPEP) 2.343 373 2.124 338 2.150 342
6 Nigéria (OPEP) 2.257 359 1.939 308 2.146 341
7 Iraque (OPEP) 1.915 304 1.764 280 1.438 229
8 Angola (OPEP) 1.760 280 1.878 299 1.363 217
9 Noruega 1 1.752 279 2.132 339 2.542 404
10 Venezuela (OPEP) 1 1.715 273 1.748 278 2.203 350
11 Argélia (OPEP) 1 1.568 249 1.767 281 1.847 297
12 Qatar (OPEP) 1.468 233 1.066 169 - -
13 Canadá 2 1.405 223 1.168 187 1.071 170
14 Cazaquistão 1.396 222 1.299 207 1.114 177
15 Azerbaijão 1 836 133 912 145 532 85
16 Trinidad e Tobago 1 177 112 167 160 155 199

Fonte: US Energy Information Administration

Um pico de produção já passou neste estado

2 estatísticas canadenses são complicadas pelo fato de que é tanto um importador e exportador de petróleo bruto, e refina grandes quantidades de petróleo para o mercado norte-americano. É a principal fonte de importações americanas de petróleo e produtos, com média de 2,5 milhões bbl / d (400.000 m 3 / d) em agosto de 2007.

Total mundial de produção / consumo (a partir de 2005) é de aproximadamente 84 milhões de barris por dia (13400000 m 3 / d).

Importar

As importações de petróleo por país (de barris por dia, 2006).

No fim das importações líquidas em 2011, 2009 e 2006, em mil bbl / d e mil m³ / d:

# nação importando 10 3 bbl / dia (2011) 10 3 m 3 / dia (2011) 10 3 bbl / dia (2009) 10 3 m 3 / dia (2009) 10 3 bbl / dia (2006) 10 3 m 3 / dia (2006)
1 Estados Unidos 1 8728 1.388 9631 1.531 12.220 1.943
2 China 2 5.487 872 4.328 688 3.438 547
3 Japão 4.329 688 4.235 673 5.097 810
4 Índia 2.349 373 2.233 355 1.687 268
5 Alemanha 2.235 355 2.323 369 2.483 395
6 Coreia do Sul 2.170 345 2.139 340 2.150 342
7 França 1.697 270 1.749 278 1.893 301
8 Espanha 1.346 214 1.439 229 1.555 247
9 Itália 1.292 205 1.381 220 1.558 248
10 Cingapura 1.172 186 916 146 787 125
11 República da China (Taiwan) 1.009 160 944 150 942 150
12 Países Baixos 948 151 973 155 936 149
13 Peru 650 103 650 103 576 92
14 Bélgica 634 101 597 95 546 87
15 Tailândia 592 94 538 86 606 96

Fonte: US Energy Information Administration

Um pico de produção de óleo de espera em 2020

2 produtor de petróleo major cuja produção continua a aumentar

As importações de petróleo para os Estados Unidos por país 2010

As importações de petróleo para US de 2010.

Não produtores consumidores

Países cuja produção de petróleo é de 10% ou menos do seu consumo.

# nação consumindo (Bbl / dia) (Metros cúbicos / dia)
1 Japão 5578000 886831
2 Alemanha 2677000 425609
3 Coreia do Sul 2061000 327673
4 França 2060000 327514
5 Itália 1874000 297942
6 Espanha 1537000 244363
7 Países Baixos 946700 150513
8 Peru 575011 91.663

Fonte: CIA World Factbook

Efeitos ambientais

derramamento de óleo diesel em uma estrada.

Uma vez que o petróleo é uma substância que ocorre naturalmente, a sua presença no ambiente não necessita de ser o resultado de causas humanas, tais como acidentes e actividades de rotina ( sísmica exploração, perfuração , de extracção, de refinação e de combustão). Fenômenos como infiltrações e poços de piche são exemplos de áreas que o petróleo afeta sem o envolvimento do homem. Independentemente da fonte, os efeitos do petróleo, quando libertados no ambiente são semelhantes.

acidificação do oceano

acidificação da água do mar.

A acidificação do oceano é o aumento da acidez dos oceanos da Terra causados pela absorção de dióxido de carbono (CO 2 ) a partir da atmosfera . Este aumento na acidez inibe toda a vida marinha - ter um maior impacto em organismos menores, bem como organismos sem casca (ver vieiras ).

Aquecimento global

Quando queimado, petróleo liberta dióxido de carbono, um gás com efeito de estufa . Juntamente com a queima de carvão, petróleo de combustão pode ser o maior contribuinte para o aumento da atmosférica CO 2 . Atmosférica de CO 2 tem aumentado ao longo dos últimos 150 anos para os atuais níveis de mais de 390  ppmv , a partir dos 180 - 300 ppmv dos anteriores 800 mil anos Este aumento da temperatura pode ter reduzido a calota de gelo do Ártico para 1.100.000 sq mi (2,8 milhões km 2 ) , menor do que já registrado. Devido a esta massa fundida, mais reservas de petróleo têm sido revelados. Cerca de 13 por cento do petróleo não descoberto do mundo reside no Ártico.

Extração

A extracção do óleo é simplesmente a remoção de petróleo a partir do reservatório (piscina de óleo). O óleo é frequentemente recuperada como uma emulsão água-em-óleo, e produtos químicos especiais chamados desemulsionantes são utilizados para separar o óleo da água. A extracção do óleo é dispendiosa e, por vezes prejudiciais para o ambiente. A exploração offshore e extracção de óleo perturba o meio marinho circundante.

Derramamentos de óleo

Kelp após um derrame de óleo.
Mancha de óleo a partir do derramamento de óleo Montara no Mar de Timor, de setembro de 2009.
Voluntários limpeza do rescaldo do derrame de petróleo Prestige .

Petróleo bruto e combustíveis refinados derramamentos de navio petroleiro acidentes ter danificado naturais ecossistemas em Alaska , o Golfo do México , as Ilhas Galápagos , França e muitos outros lugares .

A quantidade de óleo derramado durante acidentes variou entre algumas centenas de toneladas de várias centenas de milhares de toneladas (por exemplo, derrame de petróleo em águas profundas Horizon , SS Atlântico Imperatriz , Amoco Cadiz ). Derramamentos menores já provaram ter um grande impacto nos ecossistemas, como o Exxon Valdez derramamento de óleo .

Derrames de petróleo no mar são geralmente muito mais prejudicial do que aqueles em terra, uma vez que eles podem se espalhar por centenas de milhas náuticas em uma fina mancha de óleo que pode cobrir praias com uma fina camada de óleo. Isso pode matar aves marinhas, mamíferos, moluscos e outros organismos casacos. Derramamentos de petróleo em terra são mais facilmente controlável se uma barragem de terra improvisado podem ser rapidamente demolida em torno do local do derramamento antes que a maioria das fugas de petróleo, e os animais terrestres pode evitar o óleo com mais facilidade.

Controle de derrames de petróleo é difícil, requer métodos ad hoc, e muitas vezes uma grande quantidade de mão de obra. O lançamento de bombas e dispositivos incendiárias de aeronave na SS  Torrey Canyon destruição produzido resultados pobres; técnicas modernas incluem bombear o óleo do naufrágio, como no Prestige derramamento de óleo ou do Erika derramamento de óleo.

Embora o óleo cru é predominantemente composta de vários hidrocarbonetos, certos compostos heterocíclicos de azoto, tais como piridina , picolina , e quinolina são relatados como contaminantes associados com o petróleo bruto, bem como instalações de processamento de óleo de xisto ou carvão, e também foram encontrados em legado madeira tratamento de locais. Estes compostos têm uma solubilidade muito elevada de água, e, assim, tendem a dissolver-se e mover-se com água. Certas bactérias que ocorrem naturalmente, tais como Micrococcus , Arthrobacter , e Rhodococcus foram mostrados para degradar estes contaminantes.

tarballs

Um tar é uma mancha de óleo em bruto (não devem ser confundidas com alcatrão , o qual é um produto de origem humana derivada de pinheiros ou refinados a partir do petróleo) que foi resistido depois de flutuar no oceano. Tarballs são uma aquático poluente na maioria dos ambientes, embora possam ocorrer naturalmente, por exemplo, no Canal de Santa Barbara da Califórnia ou no Golfo do México fora Texas. Sua concentração e recursos foram utilizados para avaliar a extensão dos derrames de petróleo . A sua composição pode ser usada para identificar as suas fontes de origem, e Tarballs si mesmos podem ser dispersos por longas distâncias por correntes marinhas profundas. Eles são lentamente decomposto por bactérias, incluindo Chromobacterium violaceum , Cladosporium resinae , Bacillus submarinus , Micrococcus varians , Pseudomonas aeruginosa , Cândida marina e Saccharomyces estuari .

baleias

James S. Robbins argumentou que o advento do querosene refinado de petróleo salvo algumas espécies de grandes baleias de extinção , fornecendo um substituto barato para o óleo de baleia , eliminando assim o imperativo econômico para-barco aberto baleeira .

Alternativas ao petróleo

Nos Estados Unidos, em 2007, foi utilizado cerca de 70 por cento do petróleo para o transporte (por exemplo, gasolina, diesel, querosene de aviação), 24 por cento pela indústria (por exemplo, produção de plásticos), 5 por cento para usos residenciais e comerciais, e 2 por cento para produção de electricidade . Fora dos EUA, uma proporção mais elevada de petróleo tende a ser utilizado para a electricidade.

Alternativas aos combustíveis de veículos à base de petróleo

Brasileiro posto de combustível com quatro combustíveis alternativos à venda: diesel (B3), gasool ( E25 ), puro etanol ( E100 ) e gás natural comprimido (GNC).

veículos movidos a combustíveis alternativos refere-se a ambos:

Alternativas ao uso de óleo na indústria

Matérias-primas biológicas que existem para usos industriais, tais como Bioplastic produção.

Alternativas a queima de petróleo para eletricidade

Nos países produtores de petróleo com pouca capacidade de refinaria, o óleo é, por vezes, queimados para produzir eletricidade. Energia renovável tecnologias, tais como a energia solar , energia eólica , micro hídrica , biomassa e biocombustíveis são usados, mas as alternativas primários permanecem em larga escala hidroeletricidade , nuclear geração e a carvão.

Futuro da produção de petróleo

produção norte-americana de petróleo e as importações, 1910-2012.

Consumo nos séculos XX e XXI tem sido abundantemente empurrado pelo crescimento do sector automóvel. O excesso 1985-2003 óleo ainda alimentou as vendas de veículos economia de baixo combustível em OCDE países. A crise econômica de 2008 parece ter tido algum impacto sobre as vendas de tais veículos; ainda, em 2008, o consumo de petróleo mostrou um pequeno aumento.

Em 2016 Goldman Sachs previu menor demanda por petróleo devido à emergentes preocupações economias, especialmente a China. Os BRICS (Brasil, Rússia, Índia, China, África do Sul) países também pode chutar, como China brevemente foi o primeiro mercado automóvel em dezembro de 2009. A perspectiva imediata ainda aponta para cima. No longo prazo, as incertezas persistem; a Opep acredita que os países da OCDE vai empurrar políticas de baixo consumo, em algum momento no futuro; quando isso acontece, ele vai certamente reduzir as vendas de petróleo, e ambos OPEP e da Energy Information Administration (EIA) manteve reduzir suas estimativas de consumo de 2020, durante os últimos cinco anos. Uma revisão detalhada da Agência Internacional de Energia projeções de óleo revelaram que as revisões da produção mundial de petróleo, preço e investimentos foram motivados por uma combinação de oferta e demanda fatores. Todos juntos, as projeções convencionais não-OPEP tem sido bastante estável nos últimos 15 anos, enquanto revisões em baixa foram destinados principalmente à OPEP. Revisões em alta recentes são principalmente um resultado de US petróleo apertado .

Produção também vai enfrentar uma situação cada vez mais complexa; enquanto os países da OPEP ainda tem grandes reservas a preços baixos de produção, reservatórios recém-encontrado muitas vezes levar a preços mais elevados; gigantes offshore, como Tupi , Guará e Tiber exigir altos investimentos e crescente capacidade tecnológica. Reservatórios do pré-sal, como Tupi eram desconhecidos no século XX, principalmente porque a indústria não foi capaz de sondar-los. Recuperação Avançada de Petróleo técnicas (EOR) (exemplo: DaQing , China) continuará a desempenhar um papel importante no aumento óleo recuperável do mundo.

A disponibilidade prevista dos recursos petrolíferos sempre foi em torno de 35 anos ou até menos desde o início da exploração moderna. A constante de petróleo , um trocadilho insider na indústria alemã, refere-se a esse efeito.

O pico do petróleo

previsão do pico do petróleo global.

O pico do petróleo é um termo aplicado à projecção que a produção de petróleo futuro (se para poços individuais de petróleo, campos de petróleo inteiras, países inteiros, ou produção em todo o mundo) irá eventualmente de pico e, em seguida, diminuem a uma taxa semelhante à taxa de crescimento antes do pico como essas reservas estão esgotadas. O pico de descobertas de petróleo foi em 1965, e a produção de petróleo por ano ultrapassou descobertas de petróleo a cada ano desde 1980. No entanto, isso não significa que a produção de petróleo potencial ultrapassou a demanda por petróleo.

Hubbert aplicado sua teoria para predizer com precisão o pico de US produção de petróleo convencional em uma data entre 1966 e 1970. Esta previsão foi baseado nos dados disponíveis no momento da sua publicação, em 1956. No mesmo artigo, hubbert prevê óleo pico mundo em " meio século" depois de sua publicação, o que seria de 2006.

É difícil prever o pico do petróleo em qualquer região, devido à falta de conhecimento e / ou transparência na contabilidade das reservas mundiais de petróleo. Com base em dados de produção disponíveis, os proponentes previamente previsto o pico para o mundo a ser nos anos 1989, 1995 ou 1995-2000. Algumas destas previsões datam de antes da recessão do início dos anos 1980, ea consequente redução no consumo global, cujo efeito foi o de atrasar a data de qualquer pico por vários anos. Assim como o 1971 pico de US na produção de petróleo só foi claramente reconhecido após o fato, um pico na produção mundial será difícil discernir até que a produção cai claramente fora. O pico é também um alvo em movimento, uma vez que é agora medido como "líquidos", que inclui combustíveis sintéticos, em vez de apenas óleo convencional.

A Agência Internacional da Energia (IEA) disse em 2010 que a produção de petróleo bruto convencional atingiu um valor máximo, em 2006, a 70 MBBL / d, em seguida, achatada nos 68 ou 69 depois disso. Uma vez que praticamente todos os sectores económicos dependem fortemente de petróleo, o pico do petróleo , se ocorresse, poderia levar a uma "falha parcial ou completa dos mercados". Em meados dos anos 2000, os temores generalizados de um pico iminente levou ao "movimento de pico do petróleo", no qual mais de cem mil americanos preparado, individual e coletivamente, para o futuro "pós-carbono".

produção não convencional

Óleo não convencional é o petróleo produzido ou extraído usando outros do que os métodos convencionais técnicas. O cálculo para o óleo de pico foi alterado com a introdução de métodos de produção convencionais. Em particular, a combinação de perfuração horizontal e fractura hidráulica resultou num aumento significativo da produção de execuções anteriormente não rentáveis. Os analistas esperavam que US $ 150 bilhões seriam gastos no desenvolvimento de mais campos de petróleo apertados norte-americanos em 2015. O grande aumento na produção de petróleo apertado é uma das razões por trás da queda de preço no final de 2014. Certos rocha estratos conter hidrocarbonetos, mas têm baixa permeabilidade e são não espessura a partir de uma perspectiva vertical. Poços verticais convencionais seria incapaz de recuperar economicamente destes hidrocarbonetos. A perfuração horizontal, que se estende horizontalmente através do estrato, permite o bem para aceder a um volume muito maior de estratos. A fractura hidráulica cria uma maior permeabilidade e aumenta o fluxo de hidrocarboneto para o furo do poço.

Veja também

Notas

Referências

Outras leituras

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