Краткая история применения нефти и газа
Нефть известна человечеству с давних времен. Уже за 6000 лет до нашей эры люди использовали нефть для освещения и отопления. Наиболее древние промыслы находились на берегах Евфрата, в Керчи, в китайской провинции Сычуань. Упоминание о нефти встречается во многих древних источниках (например, в Библии упоминаются смоляные ключи в окрестностях Мертвого моря).
Почему же нефть называется нефтью?
В языках многих народов мира встречаются слова, сходные по звучанию со словом «нефть». В настоящее время считается, что исходным для образования слова «нефть» было мидийское слово «нафата»,что означало «просачивающаяся», «вытекающая». Государство Мидия существовало в IX-VI веках до н. э. на границе территорий современных Азербайджана и Ирана. Когда персы завоевали Мидию, то вместе с клинописной письменностью и многими другими достижениями культуры позаимствовали слово «нафата». Постепенно оно трансформировалось в «нефт».Этим словом обозначались колодцы, из которых добывали нефть для священного огня. Позднее от слов «нефт» и «нафата» возникло греческое слово «нафта».
В странах Западной Европы, где все научные сочинения в средние века писали на латыни, для обозначения нефти широко используются слова, производные от латинского слова «петролеум»,т. е. каменное масло («петрос» - камень, «олеум» - масло): в Англии - «петролеум», во Франции и Румынии - «петроль», в Италии - «петролио».
Другое широко распространенное название нефти - «ойл» - означает также «масло», «растительное масло». Так как нефть считали «каменным маслом», то слово «ойл» стало применяться и для ее обозначения. Эти три слова затем вошли во многие другие языки.
Как уже отмечалось, нефть широко применялась для освещения.Так, когда в 330 г. до н. э. войска Александра Македонского дошли до Каспийского моря, то они обнаружили, что в отличие от древних Египта, Рима и Греции, где светильники заправлялись оливковым маслом, местные жители использовали для этого нефть.
Нефть с давних времен применялась и как лекарственное средство.Считалось, что белая нефть излечивает от простудных заболеваний, а черная - от кашля. Египтяне использовали нефтяные масла при бальзамировании. Древнегреческий ученый Гиппократ (IV-V в.в. до и. э.), которого считают отцом медицины, описал много лекарств, составной частью которых была нефть.
Однако наиболее громкую славу нефти принесло ее использование в военных целях.
1. защитники осажденных городов сбрасывали с городских стен на головы атакующих горшки с горящей нефтью.
2. Войска Чингисхана (ХП-ХШ в.в.) выпускали горящие стрелы, смазанные нефтью
3. Однако самым страшным оружием древности был так называемый «греческий огонь» - смесь нефти с серой и селитрой.
Первым нефтепродуктом,с которым познакомилось человечество, был асфальт,представляющий собой вязкое смолистое вещество, получаемое в результате длительного выветривания нефти. Слово «асфальт» ввел в литературу Геродот, описавший в 460...450 г.г. до н.э. в «Истории греко-персидских войн» персидские и месопотамские асфальтовые месторождения. «Асфальт» - производное от слова «асфалес» (прочный, крепкий, надежный). Древние называли асфальт горной смолою, а по современным представлениям - это один из видов природного битума.
В целях освещения человечество использовало различные средства; лучину, оливковое масло, нефть, животные жиры и др. В 1830 г. австрийский химик К. Рейхеибах впервые получил осветительное масло путем сухой перегонки дерева, торфа и каменного угля. Полученный продукт он назвал «фотоген»- (от греческих слов «фотос» - свет и «генос» - рождение), т.е. «свет рождающий» или «свет дающий». Позже словом «фотоген» стали называть светлую прозрачную жидкость, получаемую при перегонке нефти (современный керосин).
Первый в мире нефтеперегонный завод был построен в 1745 г. российским предпринимателем Ф. С. Прядуновым на реке Ухте. Завод просуществовал до 1782 г., перерабатывая ежегодно до 2000 пудов нефти.
В 1825 г. около г. Моздока крепостные крестьяне братья Дубинины построили нефтеперегонный завод, просуществовавший 25 лет. В 1837 г. нефтеперегонный завод в 15 верстах от Баку построил горный инженер Н. И. Воскобойников. В 1869 г. в Баку существовало уже 2 фотогеновых завода, в 1872 г. - 57, в 1876 г. -146.
Откуда же появилось слово «керосин»?В 1846-1847 гг. производство осветительного масла из каменного угля организовал в США А. Геснер. Ошибочно полагая, что масло при этом образуется в результате разложения содержащегося в угле вещества, аналогичного воску, он назвал полученную жидкость «керосен ойл» (от греческого «керос» - воск), т.е. «восковое масло». В разговорной речи словосочетание «керосен ойл» постепенно преобразовалось в одно слово «керосен». Когда в пятидесятых годах XIX в. осветительное масло в США начали получать из нефти, то его также назвали «керосеном».
Американский продукт быстро завоевал рынок не только в США, но и в Европе. Во второй половине XIX в. он полностью вытеснил в Европе фотоген, получаемый из угля, а затем завоевал и рынок России. Здесь его название трансформировалось в керосин. После того, как в результате конкурентной борьбы американский продукт был полностью вытеснен российским, «керосином» стали называть отечественный «фотоген», получаемый при перегонке нефти.
В настоящее время «керосином» называют фракцию нефти, которая выкипает в температурных пределах от 175 до 300 °С. Различают «керосин осветительный», используемый для освещения, «керосин тракторный», применяемый в качестве горючего для тракторов, и «керосин авиационный» - топливо для реактивных двгателей.
С первых дней своего возникновения процесс переработки нефти был подчинен получению керосина (фотогена). Однако при этом получалось два побочных продукта. Один из них - более легкая фракция нефти, чем керосин - получил название «бензин»(от искаженного арабского «любензави» - горючее вещество), а другой - густая грязно-черная жидкость, получаемая в остатке и названная «мазутом»(от арабского - отброс). Длительное время оба они считались ненужными продуктами.
Однако в 1866 г. А. И. Шпаковский изобрел паровую форсунку, в результате чего мазут начал применяться в топках как топливо. Затем из мазута стали вырабатывать смазочные масла. А в 1890 г. выдающийся русский инженер В. Г. Шухов предложил способ расщепления тяжелых углеводородов мазута с целью получения светлых нефтепродуктов, получивший название «термический крекинг».
Около 100 лет бензин оставался опасным и ненужным продуктом. Только изобретение двигателя внутреннего сгорания русским изобретателем Игнатием Костовичем в 1879 г. открыло дорогу его широкому применению. О росте спроса на бензин можно судить по росту количеству автомобилей с карбюраторным двигателем, в 1896 г. в мире их было около 4х тысяч, в 1908 г. - 250 тысяч, а в 1910 г. - 10 миллионов, в 2010 более 40 миллионов, в 2020 планируетя их увеличение на 20-30 %.
В 1910 году в топливный баланс стран мира основной вклад вносили уголь (65 %), дрова (16 %), растительные и животные отбросы (16 %). На долю нефти приходилось всего 3 % потребляемой энергии. Природный газ использовался в ограниченных масштабах.
На рост потребления нефти значительное влияние оказало развитие сначала автомобильной промышленности, несколько позже - морского и речного флота, а затем - авиации.
В настоящее время нефть служит сырьем для производства не только топлив, но также масел, смазок и многих других продуктов: самых различных моющих веществ, спиртов, гербицидов, взрывчатых веществ, медицинских препаратов, серной кислоты, синтетического белка и т.д.
Природный газ,как и нефть, также стал известен человеку очень давно. В предгорьях Малого Кавказа за 6000 лет до н.э. горели «вечные огни». Это были случайно воспламенившиеся (от молнии или костра, например) выходы газа на поверхность.
В XIV веке на Апшеронском полуострове газ использовался для отопления, освещения, приготовления пищи и обжига извести.
В конце XVIII в. был изобретен способ получения искусственного газа из каменного угля. Англичанин В. Мэрдок применил полученный газ для освещения собственного дома и машиностроительного завода в Бирмингеме, а затем предложил этот новый вид топлива для освещения Лондона - «светильный газ».
Первый завод по производству светильного газа в России был построен в 1835 году в Петербурге. К концу прошлого века такие заводы были построены почти во всех крупных городах страны. Они давали свет улицам, фабрикам, театрам, жилым домам. В 1914 году в Петербурге было газифицировано 3000 квартир.
В конце XIX века в Баку начали использовать в котельных попутный нефтяной газ, добываемый вместе с нефтью.
Широкое применение природного газа в России и в мире началось лишь в 50-х годах прошлого века.
Мировые запасы нефти и газа
Сведения о доказанных запасах нефти,а также их объемах приведены в табл. 3.1.
Таблица 3,1 Доказанные запасы нефти в мире на 1 января 2000 г.
Регион, страна | Доказанные запасы | Добыча нефти в 2000г. | Кратность запасов, лет | |||
млрд. т | % от мировых | млн. т | % от мировых | |||
Азия и Океания, всего в том числе: | 5,79 | 4,2 | 354,0 | 11,2 | 16,4 | |
Китай | 3,29 | 2,4 | 156,4 | 4,9 | 21,0 | |
Индонезия | 0,68 | 0,5 | 75,8 | 2,4 | 9,0 | |
Индия | 0,59 | 0,4 | 32,1 | 1,0 | 18,4 | |
Северная и Латинская Америка, всего в том числе: | 21,26 | 15,2 | 849,2 | 26,8 | 25,0 | |
Венесуэла | 8,88 | 6,4 | 147,8 | 4,7 | 60,1 | |
Мексика | 6,68 | 4,8 | 142,7 | 4,5 | 46,8 | |
США | 3,06 | 2,2 | 323,8 | 10,2 | 9,5 | |
Африка, всего в том числе: | 9,25 | 6,6 | 334,4 | 10,6 | 27,7 | |
Ливия | 4,04 | 2,9 | 70,1 | 2,2 | 58,0 | |
Нигерия | 2,13 | 1,5 | 100,7 | 3,2 | 21,2 | |
Алжир | 1,26 | 0,9 | 40,8 | 1,3 | 30,9 | |
Ближний и Средний Восток всего в том числе: | 92,65 | 66,4 | 952,0 | 30,0 | 97,3 | |
Саудовская Аравия | 35,48 | 25,4 | 392,0 | 12,4 | 90,5 | |
Ирак | 15,34 | 11,0 | 30,0 | 0,9 | 511,3 | |
Кувейт | 12,88 | 9,2 | 90,9 | 2,9 | 141,7 | |
Иран | 12,74 | 9,1 | 183,8 | 5,8 | 69,3 | |
Абу-Даби | 12,63 | 9,0 | 92,3 | 2,9 | 136,8 | |
Восточная Европа, всего в том числе | 8,10 | 5,8 | 364,1 | 11,5 | 22,3 | |
СНГ | 7,81 | 5,6 | 352,2 | 11,1 | 22,2 | |
Румыния | 0,22 | 0,2 | 6,8 | 0,2 | 32,4 | |
Албания | 0,02 | менее 0,02 | 0,5 | менее 0,1 | 40,0 | |
Западная Европа, всего в том числе: | 2,52 | 1,8 | 315,0 | 9,9 | 8,0 | |
Норвегия | 1,54 | 1,1 | 154,3 | 4,9 | 10,0 | |
Великобритания | 0,62 | 0,4 | 131,6 | 4,2 | 4,7 | |
Дания | 0,13 | од | 10,3 | 0,3 | 12,6 | |
Всего в мире | 139,57 | 100,0 | 3168,8 | 100,0 | 44,1 | |
Примечание. Несовпадение итогов - в результате округления.
Из табл. видно, что наиболее богаты нефтью страны Ближнего и Среднего Востока- здесь сосредоточено 66,4 % ее мировых запасов. При сохранении нынешних темпов добычи этих запасов хватит в среднем на 97,3 года. Больше всего нефти в Саудовской Аравии (35,48 млрд. т). Далее в порядке убывания следуют Ирак (15,34 млрд. т), Кувейт (12,88), Иран (12,74), Абу-Даби (12,63). Суммарные запасы нефти перечисленных стран составляют свыше 96 % запасов региона в целом.
Второй по запасам нефти регион - Северная и Латинская Америка.Здесь сосредоточено 15,2 % мировых запасов «черного золота». Его хватит в среднем на 25 лет. Наибольшими запасами нефти здесь обладает Венесуэла (8,88 млрд. т), относительно богаты недра Мексики (6,68) и США (3,06).
В недрах Африкисосредоточено 9,25 млрд. т нефти (6,6 % от мировых запасов). При нынешнем уровне добычи этих запасов хватит в среднем на 27,7 года. Больше всего нефти в данном регионе у Ливии (4,04 млрд. т), Нигерии (2,13) и Алжира (1,26).
Восточная Европазанимает 4-е место в мире по запасам нефти (5,8 % мировых). Здесь вне конкуренции страны СНГ (7,81 млрд. т). У Румынии запасы значительно меньше - около 220 млн. т. Третья по запасам страна Восточной Европы - Албания - располагает всего 20 млн. т нефти.
В недрах Азии и Океаниинаходится около 4,2 % мировых запасов нефти, из которых около 57 % приходится на долю Китая.
Наименьшими запасами нефти в мире располагает Западная Европа - менее 2 % мировых. Свыше половины из них – собственность Норвегии (1,54 млрд. т), примерно четвертая часть - Великобритании (0,62).
В целом доказанные запасы нефти в мире в составляют примерно 120-140 млрд. т, которых при нынешнем уровне добычи хватит в среднем на 35-45 лет.
А дальше? Неужели нефти больше не будет? Мрачные прогнозы о том, что «нефть кончается» звучат уже давно. В 1935 г. ученые предрекали, что через 15...20 лет все известные месторождения нефти будут выработаны. Предсказание не сбылось. В 1955 г. мировая добыча нефти составила свыше 700 млн. т. В 1951 г. ожидали, что «нефть исчезнет через 25 лет». Но в 1976 г. люди умудрились выкачать из недр около 3 млрд. т нефти. Одновременно сроки исчерпания нефтяных кладовых планеты перенесли на XXI в. Сбудется ли этот прогноз? Скорее всего нет.
Доказанные запасы нефти в странах мира постоянно уточняются. В табл. 3.2 приведена динамика изменения доказанных запасов в ряде ведущих нефтедобывающих стран мира.
Таблица 3.2