Steinöl eLexicon Mineralogy and Geology - Physiography - Anthracids

Skalný olej,

titul

olej

[* 2] (ropa, kamenný olej, nafta), prírodne sa vyskytujúca horľavá kvapalina, ktorá je podobná minerálnym olejom získavaným z rôznych druhov dechtu a podobne ako tieto látky, pozostáva v podstate z kvapalných uhľovodíkov. Surový olej je svetlý alebo tmavý, tenký alebo hustý; je často sprevádzaný horľavými plynmi, obsahuje čiastočne zložky, ktoré majú formu pary aj pri miernom zahriatí, čiastočne zle prchavé oleje a tuhé látky (parafín) [* 4] a za určitých okolností sa mení na veľmi viskózne látky, ktorých koncovým článkom je tuhý horský vosk a asfalt treba brať do úvahy.

Ropa je veľmi rozšírená a nachádza sa v najrôznejších horských útvaroch, niekedy v blízkosti miest sopečnej činnosti, ale všeobecne tiež v sedimentárnych horninách. Jednotlivé ložiská patria veľmi mladej formácii, ako napríklad wietzskej Hannoveru [* 5], zatiaľ čo americká ropa sa ťaží z najstarších formácií. Na rôznych miestach však nie je žiadna špecifická ropná vrstva. Olej skôr preniká do susedných horninových vrstiev a vypĺňa štrbiny a pukliny, s ktorými sa pri svojom toku stretáva.

Výskyt je preto veľmi nepravidelný a na bezprostredne susediacich lokalitách môže jeden vrt dosiahnuť ropu vo výške 20 ma druhý v hĺbke viac ako 100 m. Dutiny okrem ropy obsahujú často vodu a horľavé plyny [* 6] vrstvené jeden na druhom podľa svojej špecifickej hmotnosti a zvyčajne pod vysokým tlakom. Z vrtu, ktorý narazí na vrstvu plynu v šikmo nahor smerujúcej dutine, najskôr dôjde k výbuchu horľavých plynov, a keď to skončí, musí sa olej zdvihnúť čerpaním [* 7].

Ak naopak vrt od začiatku narazí na ropnú vrstvu, silne napnutý plyn vytlačí ropu na povrch Zeme a dokonca nad ňu ako fontánu. Štrbina vyvŕtaná do vodou naplnenej časti často poskytuje bohatú ťažbu ropy, ak je možné vodu odčerpať natoľko, aby sa ropa dostala až k studni. Severná Amerika [* 8] je na prvom mieste medzi producentmi ropy. V Spojených štátoch [* 9] sa najdôležitejšia ropná zóna tiahne od západnej hranice Pensylvánie severovýchodným smerom cez tento štát a cez štát New York na jeho južných hraniciach.

Hlavnými producentmi v tejto zóne sú Mac Kean v Pensylvánii s priemernou dennou produkciou 34 000 a Alleghany v New Yorku s priemernou dennou produkciou 12 000 barelov. Celý okres v roku 1882 dodával 61 000 barelov denne. Oveľa menší význam má západná Virgínia, Ohio, Kentucky a Kalifornia. V Ázii [* 10] dodáva Rangún [* 11] na ostrove Irrawaddy ročne asi 3 milióny ton ropy. V Kanade siaha ropná oblasť od Samie po Gaspe, dôležitá je výdatnosť na polostrove medzi jazerami Huron, St. Clair a Ontario. V Strednej a Južnej Amerike [* 12] je potrebné spomenúť: Kubu s veľkým bohatstvom asfaltu, asfaltové jazero (Pitch Lake) v Trinidade, ropné pramene pri jazere Maracaibo, ropné polia Mancora v severnom Peru, Cuarazuli, Plata a Piquerenda v r. Južná Bolívia a argentínska provincia Jujuy. V Ázii má Japonsko [* 13] zdroje v okresoch Eschigo, Schinano, Totomi a Akita; v Číne a Formose je výnos stále nízky. Dôležitou oblasťou je Britská Barma, konkrétne ostrovy Cheduba, Ramri a Barongah. Geologický útvar pozostáva z piesčitej hliny, ktorá pokrýva hlinené ložisko spočívajúce na uhoľnej sloji. Olej je obsiahnutý v hline, a ak vŕtate cez hornú vrstvu a vykopáte studňu [* 14] 60 až 90 m hlboko v hline, olej sa zhromaždí v ¶

toto pláva na vode a dá sa ľahko dostať na svetlo. Nafta sa v Pandžábe objavuje na niekoľkých miestach; v Assame je tiež olej. Perzia [* 16] je bohatá na ropné zdroje, rovnako ako Veľké sundské ostrovy. Najdôležitejším regiónom po Severnej Amerike je nepochybne Kaukaz. Kaukazsko-kaspická zóna ťažkého benzínu začína východne od Kaspického mora a pokračuje nad ostrovom Chaloken a malými ostrovmi v blízkosti polostrova Apscheron do oblasti Baku a odtiaľ sa tiahne pozdĺž Kaukazu cez Tbilisi, Ter a Novorossijsk na polostrov Taman a na Krym. [* 17]

Rozlišujú sa štyri regióny, jeden na každom konci kaukazského reťazca a jeden na severe a na juhu. Olejové pramene sa tu nachádzajú v úplne vulkanickej oblasti, ktorá je tiež veľmi bohatá na minerálne pramene. Povodie Temruck alebo Kerch na rieke Kuban a severné povodie, ktoré zahŕňa Terekthal a provinciu Dagestan, poskytujú bohatý výnos. Dve najdôležitejšie povodia sú v oblasti Kurathal okolo Tbilisi a na polostrove Apscheron v okolí Baku. V Tbilisi nepretržitými prúdmi stúpajú zo zeme horľavé plyny.

Ropa sa vyskytuje väčšinou v treťohornom útvare a priemerná hĺbka vrtov je sotva viac ako 60 m, zatiaľ čo v Amerike [* 18] ide dole 250, dokonca 310 m. Studne sú najproduktívnejšie v Baku, kde jednotlivé prírodné pramene vytvorili jazero dlhé 2 km. V Austrálii [* 19] Nový Južný Wales, ako aj v Queenslande a Tasmánii majú rozsiahle náleziská [* 20] požiarnych bridlíc, z ktorých sa ťaží ropa v Novom Južnom Walese, a na Novom Zélande sa ťažili ropné vrty na Severnom ostrove, ktorých výsledky boli zanedbateľné. Zdá sa, že Afrika [* 21] je tiež bohatá na ropu, ale tento produkt sa v súčasnosti nepoužíva dobre.

Európa [* 22] má na mnohých miestach ropné vrty, ale spočiatku má väčší význam iba výskyt v Haliči. Tu sa ropný región rozprestiera na šírke 2 až 3 míle na severnom svahu pohoria, medzi neocénnym karpatským pieskovcom a terciárnymi vrstvami. Jednou z najdôležitejších lokalít je Boryslaw pri Drohobyczi, kde sa ropa a ozokerit nachádzajú v bitúmenových a slaných miocénnych íloch a sliňoch, ktoré sú pokryté okruhliakmi a vrstvami ílu.

Úroveň a produktivita roponosných vrstiev sa veľmi líšia; zdá sa však, že ozokerit sa nenachádza hlbšie ako 20 siah, zatiaľ čo sa s ním stále stretávame v akejkoľvek hĺbke. Šachta dodáva v priemere 2 - 4, ale niekedy aj 30 ct. Ozokeritu denne a 1 - 3 ct ropy. Významné zdroje ropy majú aj Rusko (Poľsko a Pechora) a Rumunsko [* 24]. Pre Nemecko [* 25] sú obzvlášť zaujímavé ložiská ropy v severozápadnej časti krajiny.

Jeho najvzdialenejšie stopy vedú od Vorwohle pri Kreiensen po Heide v Holsteine, teda na dĺžke 35 míľ a šírke 12 - 15 míľ. V tejto oblasti sú uvedené tieto lokality: Verden, [* 26] Wietze západne od Celle, [* 27] Steinförde, Hünigsen v okrese Burgdorf, Edemissen v okrese Meinersen, Dollbergen a Abbensen, Ödes, niekoľko miest v blízkosti Braunschweig, [ * 28] brunsvická enkláva Ölsburg, Sehnde medzi Lehrte a Hildesheim, [* 29] Limmer a Harenberg, Oberg v okrese Hildesheim a Heide v Holštajnsku. Väčšina senzácie bola v oblasti Öländisch (Ölheim), kde akciová spoločnosť začala vŕtať v roku 1880 a získala 1 000 barelov s hodnotou 3,25 ct. Z jedného z vrtov za 150 dní.

Mohr 21. júla 1880 vyvŕtal studňu [* 30], ktorá dodávala 30 ct oleja za hodinu. Keď vrt priniesol iba asi 150 barelov v hĺbke 192 stôp, viditeľne sa spomalil výťažok, a preto bol vyvŕtaný o 36 stôp hlbšie, aby poskytol stanovené množstvo oleja. Prameň tiekol bez prerušenia až do večera 25. júla, zatiaľ čo nedostatok sudov znamenal, že sa čerpadlá museli odstaviť asi na 30 hodín. Za 72 ½ hodiny vrt vyprodukoval 783 barelov alebo 2600 ct ropy, so špecifickou hmotnosťou 0,892 a teplotou 10,25 °. Za tento čas boli dobré výsledky dosiahnuté aj na susednej nudnej mlyne vyššie uvedenej akciovej spoločnosti, keď sa denne vyhralo okolo 50 barelov.

Okrem nafty dodával Mohrov vrt studenú vodu slanú, celkovo cca. 90 000 lit. za 24 hodín, z čoho asi 66 percent tvorila ropa. Pri zahĺbení vrtu sa do hĺbky 10 m objavil jemný piesok s balvanmi z červenej žuly a kremeňa, potom 7 m hrubá modrošedá diluviálna hlina a 3 m hrubá modrá hlina s vápencovou vrstvou. Marl íl nasledoval od 20 do 35 m, od 35 do 40 m pevná hornina s kremennými usadeninami, potom až 48 m tvrdá pieskovcová hornina s okruhliakmi, ktorá vykazovala prvé stopy ropy.

Väčšie množstvo oleja sa nieslo piesočnatou hlinkou až do 54 m. Výsledky sú zatiaľ správne vo všetkých otvoroch, ale potom sa líšia. Teraz dosiahnete porézny pieskovec, čierny a hnedý piesok a nakoniec vrstvu štrku, skutočnú materskú vrstvu oleja, ktorý je tu najhojnejší. To tiež dokazuje, že situácia v regióne Hannoveru je veľmi podobná situácii v Severnej Amerike. V Nemeckej ríši sa ropa nachádza aj v Alsasku (v okolí Sulzu pod lesom) a v Bavorsku. [* 31] Vo Francúzsku je najdôležitejšou lokalitou Gabian v departemente Hérault, v Taliansku [* 32] oblasť okolo Reggia, Modeny a Bologne; ropa sa nachádza aj vo Švajčiarsku, [* 33] Grécku, [* 34] Španielsku, [* 35] Anglicku, Škótsku.

Extrakcia a tvorba.

Ropa sa ťaží z vrtov alebo vrtov. V Severnej Amerike je šachta široká 1,5-2 m zapustená až po skalu a je v nej urobený 8-10 cm široký vrt. Olej sa často dosahuje v hĺbke 10, zvyčajne 20 - 70 m. Postupne sa stráca obrovská hnacia sila, ktorou sa olej najskôr vrhá nahor (až do 20 m), a tá sa potom dopravuje cez vložené potrubie [* 36] pomocou čerpadiel. Voda, ktorú mnoho vrtov dodáva popri oleji, je teraz sladká, teraz slaná. Niektoré vrty dávali iba 1 800 - 3 600 litrov denne, iné desaťkrát viac, dokonca 40 000 a 91 000 litrov. Extrakcia je jednoduchšia pomocou vrtov, v ktorých sa zhromažďuje olej, ako v Rangúne; Túto metódu je možné použiť aj v niektorých okresoch Severnej Ameriky. V Kanade je pórovitý vápenec niekedy tak silne impregnovaný ropou, že sa dá bez ďalších destilácií destilovať.

Americká ropa je tmavej farby, väčšinou hnedej farby, zo špec. Hmotnosť 0,75 - 0,925; vonia všadeprítomne po zmiešaní zlúčenín síry, arzénu a fosforu. Najmä Kanaďan vonia veľmi silno, je červenohnedý, ťažší (0,832 - 0,858) ako Pennsylvanian (0,805 - 0,816), ktorý sa javí ako ľahší, tekutejší, nazelenalý a má sklon k olivovo hnedej farbe. Rangúnový olej je pri dopade svetla žltozelený [* 37], hnedý po prepadnutí a ¶

maslový. Olej od Apsheronu má špecifickú hmotnosť 0,855-0,925 v závislosti od hĺbky vrtov, zatiaľ čo nádherný žltý olej zo Surachany iba 0,750 spec. Majetky. Všeobecne platí, že horné vrstvy zeme dodávajú hustejšie a ťažšie oleje [* 39] ako tie hlbšie, možno čiastočne z toho dôvodu, že z nich odparovaním unikli prchavejšie zložky ropy. Niektoré oleje neuvoľňujú plyn, iné však pri 6 ° uvoľňujú horľavé výpary a väčšina začne vrieť pri 40-60 °.

Pri ďalšom zahrievaní stabilne stúpa teplota varu a posledné prchavé frakcie ropy sa odparia až pri 400 ° C. Zostáva zvyšky podobné smole alebo uhliu. Toto správanie naznačuje, že ropa je zmesou rôznych látok a v skutočnosti pozostáva takmer výlučne z uhľovodíkových zlúčenín, ktoré sú zložené podľa vzorca CnH2n + 2. Tieto uhľovodíky tvoria homológne rady, ktorých jednotlivé členy [* 40] sa líšia tým, že obsahujú viac atómov v skupine CH2.

Séria začína močiarnym plynom alebo metánom CH4, za ktorým nasledujú niektoré plynné, ale potom kvapalné zlúčeniny, a končí tuhými telesami, ktoré sú tuhé pri bežnej teplote. Samotný močiarny plyn sa v E. nenachádza. Jeho horľavé plyny pozostávajú z etánu C2H6 a propánu C3H8. Obsahuje tiež bután C2H10, ktorý pri 1 °, pentán C5H12, ktorý pri 38 °, hexán C6H14, ktorý pri 69 °, heptán C7H16, ktorý varí pri 100 °, oktán C8H18, ktorý varí pri 124 °, a ešte vyššie hladiny týchto látok riadok.

V žiadnom prípade však nie sú vždy všetky tieto uhľovodíky. B. pentán a hexán, dôležité. Kaukazská ropa tiež pozostáva z uhľovodíkov, ktoré však patria do radu CnH2n a pozostávajú z hexahydrobenzénu C6H12 a jeho homológov, takže aspoň niektoré z nich možno ľahko previesť na benzénové deriváty. Kvantitatívne pomery časti ropy, ktorá varí pri vyššej teplote, nie sú známe; Ale niektoré surové oleje obsahujú významné množstvo parafínu (surový Pennsylvanian 2%. Kanadský až 7, rangúnsky olej až 10, jávsky až 40%.), Ktorý niekedy v zime chladne vykryštalizuje a jeho zloženie sa líši od parafínu získaného z lignitového dechtu. Niektoré surové oleje úplne neobsahujú kyslík, ale väčšina obsahuje aj zlúčeniny obsahujúce kyslík, ako je napríklad kyselina karbolová, aj keď v oveľa menšom množstve ako dechtové oleje, v ktorých sú uhľovodíky surovej ropy zastúpené opäť veľmi zriedka.

Veľká vonkajšia podobnosť [* 41] surovej ropy s olejmi vyrobenými z dechtu čoskoro viedla k domnienke, že to súviselo s veľkými ložiskami uhlia v zemi a mala sa považovať za vedľajší produkt premeny drevných vlákien na čierne uhlie. V skutočnosti sa močiarny plyn, prvý člen zo skupiny subjektov, z ktorých sa vyrába ropa, vyskytuje všeobecne v uhoľných baniach a v uhoľnej bani Dingle v Shropshire minerálny olej prúdi priamo z uhlia. Ak je decht produktom rýchleho rozkladu pri veľmi vysokej teplote, potom by si človek mohol myslieť, že ropa sa vytvára procesom prebiehajúcim pri relatívne nízkej teplote a pod vysokým tlakom, ktorý by veľmi dobre mohol poskytnúť ďalšie uhľovodíky.

Niektoré podmienky na ropných ložiskách však hovoria veľmi jasne proti tejto hypotéze. Je pravda, že v severnej Amerike sa v ropnom okrese nachádza aj veľmi rozsiahle čierne uhlie, konkrétne antracit; Surová ropa sa však nachádza aj v regiónoch, v ktorých sa vyskytuje iba staršia tvorba uhlia, a už vôbec nie tvorba uhlia, bez toho, aby bolo potrebné predpokladať, že tu bola skôr a bola zničená až neskôr. Všeobecne platí, že v Amerike sa ropa vyskytuje viac v silúrskej a devónskej vrstve pod tvorbou uhlia, a preto sa zdá, že hypotéza zameraná na súvislosť medzi ropou a uhlím je málo podložená.

Možno ropa vôbec nie je produktom rozkladu rastlinnej hmoty, z ktorej možno nepochybne získať uhlie, ale vznikla zo živočíšnej hmoty. Za toto hovorí z. B. výskyt oleja na červenej. More. Egyptské pobrežie pozostáva prevažne z koralových brehov, ktoré žijú na vodnej strane a naďalej rastú, vnútrozemie však odumiera a vysychá a zanecháva v sebe vápencovú horninu. V týchto dierach sa ropa neustále zhromažďuje ako produkt rozkladu uzavretých koralových živočíchov, ktoré domorodci čerpajú zo studní.

Podľa toho by každá umierajúca banka koralov, [* 43] mušlí, [* 44] kôrovcov, obsahovala materiál pre mastné výrobky a ich tvorba by závisela iba od priaznivých okolností a najmä od toho, či ide o vyššie teplo [* 45]. V každom prípade pozoruhodným pre vysvetlenie pôvodu ropy je asociácia kamennej soli, horľavých plynov a ropy, ktorá má veľmi stálu povahu; Za zmienku tiež stojí, že Berthelot sa pokúsil preukázať možnosť pôvodu ropy z anorganických látok. Vychádza z nijako málo pravdepodobnej hypotézy, že vo vnútri Zeme sa vyskytujú alkalické kovy, ktorých pôsobením na zlúčeniny kyseliny uhličitej musí vzniknúť kyselina acetylová. Ak dôjde k ich zmiešaniu s vodou, uvoľní sa acetylén, ktorý v dôsledku tlaku a vyššej teploty kondenzuje za vzniku benzénu. Ak však voda pôsobí na alkalické kovy, uvoľňuje sa vodík, ktorý dodáva spolu s acetylénom uhľovodíky nachádzajúce sa v E.

Použite. Destilačné produkty.

Surový olej nie je veľmi vhodný na použitie; podrobí sa destilácii [* 46], pri ktorej sa získa najskôr veľmi prchavý, ľahký, potom opäť prchavý, ťažší olej a nakoniec parafín so zvyškom dechtu. Na destiláciu sa používajú veľké železné bubliny alebo kanvice s dobrým chladiacim zariadením a olej, ktorý najskôr prechádza v miernom ohni, sa zhromažďuje oddelene, až kým nevykazuje špecifickú hmotnosť 0,8 - 0,82 a dokonca 0,83; vznikne ľahký olej, ktorý potom nasleduje pri vysokej teplote ťažký olej.

Nakoniec zostáva zvyšok 5-15 percent hmotnosti surovej ropy. Na konci destilácie nesmie byť chladiace zariadenie ochladené pod 25 - 30 °, inak by sa mohlo ľahko upchať kryštalizujúcim parafínom. Výhodnou modifikáciou destilačného procesu je nechať ropu nepretržite prúdiť do močového mechúra a udržiavať konštantnú destiláciu, až kým nebude celý močový mechúr nakoniec naplnený ťažkým olejom. Ťažké oleje (ale aj ľahké) sa tiež pokúšajú destilovať pomocou (obyčajnej alebo prehriatej) pary, ktorá sa privádza do močového mechúra. Ľahké oleje získané pri destilácii sa miešajú asi 2 hodiny so 4 až 10 percentami kyseliny sírovej [* 47], ¶