Нафта — како је добијамо?

„НЕКА буде светлост.“ У 19. веку, у Сједињеним Државама се појавила потреба за новим извором вештачког осветљења које би заменило непријатно трепераво светло које се добијало сагоревањем лоја, китовог уља и других супстанци. Шта је било решење? Нафта! Где се она могла наћи?

Године 1859, Едвин Дрејк, пензионисани кондуктер са железнице, помоћу једне старе парне машине направио је у близини Титусвила (Пенсилванија, САД) прву бушотину дубоку 22 метра како би дошао до сирове нафте. То је био почетак нафтне ере. Проналажење нафте у многим деловима света значајно је утицало на економске и политичке токове. Нафта се показала као изузетно квалитетан извор енергије за производњу вештачког осветљења, који је свет жељно ишчекивао.

Убрзо је у областима Сједињених Држава која су позната по налазиштима нафте, махнито куповање земље и прављење бушотина постало главна активност. Тих година је било уобичајено слушати о људима који су се обогатили преко ноћи, али и о онима који су касније изгубили своје богатство. Иронично је што је међу онима који су изгубили своје богатство био и Едвин Дрејк, човек који је направио прву бушотину у Пенсилванији.

Упркос свом изузетном развоју, или можда због њега, у нафтној индустрији  Пенсилваније ускоро је дошло до првог пада цена нафте, наиме са 20 долара на 10 центи по барелу! Услед прекомерне производње и ризичног пословања са жељом да се заради, цене су пале, а нека налазишта нафте су се брзо исцрпла. Један истакнути подсетник на то време је град Питхоул у Пенсилванији, који је данас потпуно пуст. Тај град је био основан, развио се и опустео за нешто више од годину и по дана. Ти успони и падови су постали саставни део приче о нафти.

Године 1870, Џон Рокфелер и неколицина његових сарадника основали су компанију под називом Standard Oil Company. Ова компанија је доминирала тржиштем петролеја док се нису појавили конкуренти, а посебно компаније из руске нафтне индустрије. Један од конкурената био је Маркус Самјуел, оснивач компаније која је данас позната под називом Royal Dutch/Shell Group. Такође, захваљујући довитљивости браће Нобел, a у Русији је основана једна моћна нафтна компанија која је трговала нафтом с налазишта у Бакуу.

То су били почеци многих нафтних компанија. Отада се формирају различита удружења и организације како би се избегла нестабилност у производњи и у ценама, која је постојала на почетку. Једна од тих организација је Организација земаља извозница нафте (ОПЕК), чијих 11 чланица заједно поседује већину постојећих светских резерви сирове нафте. (Видите оквир на 7. страни.)

Колико има нафте и где се налази?

До краја 19. века, услед велике употребе електричне енергије, нафтне компаније су се могле наћи пред  банкротом. Међутим, један други изванредан проналазак — мотор са унутрашњим сагоревањем, који се углавном користио у производњи аутомобила — потпуно је преокренуо ситуацију. Сада је бензин, дериват нафте, постао неопходан за возила на сопствени погон, која су се већ до краја 20-их година прошлог века појавила у већини индустријализованих земаља. Из тог разлога било је потребно много више нафте. Међутим, где се она могла наћи?

С временом, доминација нафте светским тржиштем била је осигурана након што је у различитим деловима света пронађено око 50 000 нових нафтних поља! Међутим, када се ради о производњи, важан чинилац није број налазишта, већ њихова величина. Колико су она велика?

Према класификацији, налазишта која садрже најмање пет милијарди барела нафте која се може извадити и употребити спадају у прву категорију. Налазишта која садрже од петсто милиона до пет милијарди барела нафте спадају у другу категорију. Иако се у извештају под насловом „Америчко геолошко испитивање светских резерви нафте 2000“, наводи око 70 земаља које имају одређене резерве нафте, само неколико њих има налазишта друге категорије. (Видите оквир на 7. страни.) Највећи број налазишта прве категорије постоји у арапско-иранском седиментном басену, који обухвата Персијски залив и област око њега.

Потрага за новим изворима нафте још увек траје. И не само то, у томе се сада користи најновија технологија. Тренутно, пажњу произвођача нафте привлачи област Каспијског мора, која обухвата Азербејџан, Иран, Казахстан, Русију, Туркменистан и Узбекистан. Према америчкој Управи за енергетику и информисање, ова област има огроман потенцијал за експлоатацију нафте и природног гаса. Испитују се и могући извозни правци, као на пример кроз Авганистан. Откривено  је да и на Блиском истоку, Гренланду и у неким деловима Африке постоји одређени нафтни потенцијал. Осим тога, претварање угљоводоника из откривених налазишта у енергију и производе који се користе у свакодневном животу, јесте прича за себе.

Како се нафта вади?

Геолози и истраживачи трагају за подручјима где би се могла наћи подземна лежишта нафте. Након што обаве специјална мерења и узму узорке, они буше земљу како би утврдили да ли има нафте. На самом почетку, када су се правиле бушотине на нафтним пољима могло је доћи до ерупције муља и нафте. Последица тога био је губитак нафте, а постојала је и опасност од експлозије. Међутим, захваљујући мерним инструментима и специјалним вентилима, тај проблем код данашње опреме за бушење не постоји. Такође, данас је могуће направити уже и дубље бушотине.

Притисак који потискује нафту и гас ка површини на крају опада, и мора се одржавати убацивањем воде, хемијских средстава, угљен-диоксида или других гасова, као што је азот. У зависности од области, нафта може бити различитог степена густине. Наравно, најбоља је лака нафта, јер ју је лакше добити и прерадити.

Према Америчком институту за нафту, савремена технологија укључује хоризонтално бушење које је практично паралелно са земљином кором, што смањује број потребних бушотина. Употребом платформи за вађење нафте, с чиме се започело 1947. у Мексичком заливу, производња се знатно повећала. Наравно, метод вађења директно утиче на цену коначног производа. b

Како се нафта транспортује?

У Пенсилванији су 1863. за транспорт нафте направљени дрвени цевоводи малог пречника, јер су они били јефтинији и практичнији за употребу од 159-литарских буради која су била превожена коњском запрегом. c Поред тога што их има много више, данашњи цевоводи су такође и сложенији. Према Удружењу нафтовода, само у Сједињеним Државама дужина нафтовода износи 300 000 километара!

Ти цевоводи, углавном начињени од метала, служе за транспорт не само сирове нафте до рафинерија, већ и финалних производа до дистрибутера. Савремена технологија која се примењује код цевовода̂ обухвата аутоматизоване системе који контролишу проток и притисак. Такође, користе се мали, „интелигентни“ уређаји који проверавају стотине километара цевовода, и методе провере оштећења цевовода помоћу магнетног флукса или ултразвука. Међутим, све што обичан  корисник финалних производа можда види јесте неки знак да се испод земље налази нафтовод и упозорење да на том месту није дозвољено копати.

Ипак, колико год да је користан, цевовод није практичан за прекоокеански транспорт великих количина нафте. Ипак, први произвођачи нафте и трговци решење су нашли у огромним танкерима за нафту. То су бродови посебне конструкције дугачки чак 400 метара. Танкери су највећи бродови на свету — у њих може да стане и више од милион барела нафте. Нажалост, колико год да изгледају сигурно, танкери имају једну слабу тачку која се не може елиминисати, као што показује оквир „Пар речи о изливању нафте“. Уобичајени начини транспорта великих количина нафте су и шлепови и вагони-цистерне. Па ипак, када је реч о процесу прераде нафте, транспорт је само један део приче.

Мањи или већи пламен који излази из високог димњака — који служи као сигурносни вентил — поуздан је показатељ да је пред вама рафинерија нафте. У основи, у овим огромним објектима за прераду нафте, сирова нафта се загрева и одводи у постројење за фракциону дестилацију, где се разлаже на неколико фракција. Те фракције се крећу од најлакших, као што је бутан гас, до најтежих, које се између осталог прерађују у мазива. (Видите стране 8-9.) Међутим, остаје питање: Да ли нафта има и своје лоше стране?

[Фусноте]

[Оквир⁄Слика на 5. страни]

БАРЕЛ ИЛИ ТОНА?

Прве нафтне компаније из Пенсилваније транспортовале су нафту у винским бурадима од 180 литара. На крају се, због губитка током транспорта, у бурад сипало само 159 литара нафте. Барел (159 литара), још увек се користи у трговини нафтом.

Транспорт нафте у Европу од почетка се обављао преко океана. Такође, обично се мерила тежина нафте која се изражавала у тонама, што се практикује и данас.

[Извор]

Извор: Амерички институт за нафту

[Оквир на 6. страни]

КАКО ЈЕ НАСТАЛА НАФТА?

Мишљење које од 1870-их преовладава међу научницима познато је као органска теорија. Према овој теорији, „наталожени органски отпад се током дугог временског раздобља претворио у уље и природни гас, који су се потом сакупљали у мале шупљине седиментних стена највиших слојева [Земљине] коре“. У овом процесу је затим настала нафта, која се углавном састоји од угљоводоника, односно од угљеника и водоника. Међутим, од 1970-их, неки научници су у неколико наврата довели у питање ову теорију.

У издању часописа Proceedings of the National Academy of Sciences од 20. августа 2002, био је објављен чланак „Настанак угљоводоника̂ и порекло нафте“. Аутори тврде да се настанак нафте морао догодити „дубоко у Земљином омотачу“, а не на много мањим дубинама, што је иначе опште прихваћено.

Физичар Томас Голд је поставио неколико контроверзних теорија и детаљно изнео аргументе у својој књизи The Deep Hot Biosphere—The Myth of Fossil Fuels. Он пише: „Теорија органског порекла угљоводоника̂ била је толико популарна у Сједињеним Државама и великом делу Европе да је потпуно зауставила испитивање супротног гледишта. Међутим, у земљама бившег Совјетског Савеза није било тако.“ Разлог за то је „вероватно био тај што је цењени руски хемичар Мендељејев подупирао неорганско порекло нафте. Када узмемо у обзир да сада имамо много више података, аргументи које је изнео данас су још јачи“. Шта обухвата неорганска теорија?

Голд наводи: „Према неорганској теорији, угљоводоници су били састојци материјала од ког је, пре око 4,5 милијарди година, постепеним нагомилавањем чврстих супстанци, настала земља.“ Према овој теорији, елементи нафте се од настанка земље налазе дубоко у њој. d

[Фуснота]

 [Оквир⁄Слика на странама 10, 11]

ПАР РЕЧИ О ИЗЛИВАЊУ НАФТЕ

◼ Укупна количина нафте која се излила из танкера̂ између 1970. и 2000. године износи 5 322 000 тона

◼ До највећег изливања нафте дошло је 1979. када су се у Карипском мору сударили Атлантска царица и Егејски капетан. Том приликом се излило 287 000 тона нафте

◼ Нафтна мрља настала изливањем нафте са танкера Ексон Валдеза тек је 34. по величини

◼ Иако је у већини случајева изливање нафте из танкера̂ последица операција као што су утовар, истовар и пуњење бродских складишта нафтом, ипак, највећа изливања наступају услед судара и насукавања

◼ Неки већи случајеви истицања нафте, када се није радило о танкерима:

● Експлозија истражне бушотине Исток I 1979. године у Мексичком заливу. Укупно је истекло 500 000 000 литара нафте

● Експлозија платформе на једном налазишту у Персијском заливу 1983. Укупно је истекло 300 000 000 литара нафте

● Намерно испуштање нафте 1991. у Персијском заливу. Укупно је истекло 900 000 000 литара нафте

[Слика]

Танкер „Ерика“, потонуо 13. децембра 1999. близу рта Пенмарш, Француска

[Извори]

Извори: International Tanker Owners Pollution Federation Limited, “Oil Spill Intelligence Report,” “The Encarta Encyclopedia”

© La Marine Nationale, France

 [Дијаграм/Слике на странама 8, 9]

(За комплетан текст, види публикацију)

ПРОИЗВОДЊА НАФТЕ — ПОЈЕДНОСТАВЉЕН ПРИКАЗ

1 — ИСТРАЖИВАЊЕ

САТЕЛИТ

Систем за глобално позиционирање пружа тачне податке који се користе у испитивањима

ГЕОФОНИ

КАМИОН С ВИБРАТОРИМА

ХИДРОФОНИ

СЕИЗМИЧКИ БРОД

Један метод који се користи је сеизмичко испитивање код ког се снимају подземне рефлексије вештачки произведених звучних таласа

2 — ВАЂЕЊЕ

БУШОТИНЕ НА КОПНУ

ПЛАТФОРМА

БУШОТИНА ПОД МОРЕМ

Нафта се вади из бушотина које се налазе на копну, мору или под морем. Да би се одржао притисак, могу се убацивати гасови или вода

[Слика]

БУШОТИНА ПОД МОРЕМ

Подморнице којима се управља помоћу даљинског управљача користе се за изградњу постројења на морском дну

[Слика]

ХОРИЗОНТАЛНО БУШЕЊЕ

Инжењер помоћу даљинског управљача контролише рад мотора који окрећу сврдло бушилице, а сензори детектују својства стене

3 — ТРАНСПОРТ

ЦЕВОВОДИ

ТАНКЕР

Обавља се помоћу цевовода који се налазе изнад земље, испод земље или под морем. Друга транспортна средства су танкери, шлепови и вагони-цистерне

4 — ПРЕРАДА

РАФИНЕРИЈА

Сирова нафта се загрева, дестилује и разлаже на фракције које се потом могу користити за производњу робе широке потрошње

ТОРАЊ ЗА ФРАКЦИОНУ ДЕСТИЛАЦИЈУ

Када се густа, тамна сирова нафта загреје у пећи, угљоводоници се претварају у гасове. Ти гасови се на различитим температурама кондензују и прелазе у течно стање. На тај начин се нафта разлаже на саставне делове, или фракције

20°C → ГАСОВИ ДОБИЈЕНИ У њих спадају метан, етан, пропан

ТОКОМ ПРЕРАДЕ и бутан

 

↑ ↑

20°-70°C → БЕНЗИН Користи се као гориво за

аутомобиле и као сировина за

производњу пластике

 

↑ ↑

70°-160°C → ТЕШКИ БЕНЗИН Од њега се могу правити пластика,

гориво за аутомобиле и други

хемијски производи

↑ ↑

160°-250°C → КЕРОЗИН Користи се за производњу

(ПЕТРОЛЕЈ) авионског горива и за грејање

 

↑ ↑

250°-350°C → ГАСНО УЉЕ Користи се за производњу дизел

горива и уља за ложење

 

↑ ↑

400°C → ОСТАТАК Даље се прерађује у горива, тешка

↑ ↑ уља која служе као гориво, восак

ПЕЋ за свеће, мазива и асфалт

КАТАЛИТИЧКО КРЕКОВАЊЕ

Угљоводоници се загревају помоћу паре и мешају с врелим катализатором у праху — једињењем алуминијум-оксида и силицијум-диоксида. Овим процесом се угљоводоници крекују, односно разбијају на мање и корисније молекуле

Угљоводоници се у пари мешају с катализатором у праху

↓ ↓ ↓

ЕТАНОЛ ПЛАСТИКА ДОДАЦИ БЕНЗИНУ

Овај растварач На пример, Октански појачивач

се користи у полистирол спречава да бензин

производњи фарбе, се прави у мотору сагори сувише

козметичких полимеризацијом брзо, и на тај начин

препарата, стирола побољшава његове

парфема, сапуна карактеристике

и боја за косу

и тканине

[Извор]

Photo Courtesy of Phillips Petroleum Company

[Графикон на 7. страни]

(За комплетан текст, види публикацију)

ГЛАВНА НАЛАЗИШТА НАФТЕ

Укупни износи су изражени у милијардама барела. Неоткривени извори нису укључени

▪ чланица ОПЕК-а

• Земље које имају једно или више нафтних поља прве категорије

Укупна производња

◆ Резерве

▪ • ◆ 332,7 САУДИЈСКА АРАБИЈА

• ◆ 216,5 СЈЕДИЊЕНЕ ДРЖАВЕ

• ◆ 192,6 РУСИЈА

▪ • ◆ 135,9 ИРАН

▪ • ◆ 130,6 ВЕНЕЦУЕЛА

▪ • ◆ 125,1 КУВАЈТ

▪ • ◆ 122,8 ИРАК

▪ • ◆ 113,3 УЈЕДИЊЕНИ АРАПСКИ ЕМИРАТИ

• ◆ 70,9 МЕКСИКО

• ◆ 42,9 КИНА

▪ • ◆ 41,9 ЛИБИЈА

▪ ◆ 33,4 НИГЕРИЈА

◆ 21,2 КАНАДА

▪ ◆ 21,0 ИНДОНЕЗИЈА

◆ 20,5 КАЗАХСТАН

▪ • ◆ 18,3 АЛЖИР

◆ 17,6 НОРВЕШКА

◆ 16,9 УЈЕДИЊЕНО КРАЉЕВСТВО

[Слике на 4. страни]

Прва бушотина за вађење сирове нафте, Титусвил, Пенсилванија, 1859.

Нафта која шикља из бушотине у Тексасу

[Извор]

Brown Brothers

[Слика на 5. страни]

Некадашње налазиште нафте, Бомонт, Тексас

[Слика на 5. страни]

Транспорт буради с нафтом помоћу коњске запреге

[Слика на 10. страни]

Кувајтска нафтна поља у пламену

[Извор слике на 5. страни]

Све слике: Brown Brothers