Газрын тос

Чөлөөт нэвтэрхий толь, Википедиагаас

Газрын тос (Petroleum - грек гаралтай, латин үг бөгөөд πετρα - чулуу + ολιον - тос) нь олон төрлийн нүүрсустөрөгчдөөс тогтох шингэн, шатах ашигт малтмал юм. Алкан нь газрын тосыг бүрдүүлэгч үндсэн нүүрсустөрөгч бөгөөд C₅H₁₂ аас C₁₈H₃₈ хүртэлх нэгдэлүүд нь тааралдана. Үүнээс хөнгөн нүүрс-устөрөгчид нь (хийн төлөвт) байгалийн хий, болон тосны хийг, харин хүндүүд нь хатуу төлөвт орших ба нүүрсний үндсэн бүтэц болно.

Газрын тос нь хүхэр, хүчилтөрөгч, азот зэрэг химийн элементүүдийг тодорхой хэмжээгээр агуулна. Ихэвчлэн хар, хар хүрэн өнгөтэй. Газрын тос нь байгаль дээр элстэй холилдон хагас хатуу хэлбэртэй тохиолдож болох ба битум гэж гэж нэрлэнэ (Жишээлбэл, Канадын "Athabasca").

Олборлож буй нийт газрын тосны 84%-ийг эрчим хүчний түүхий эд, үлдэх 16%-ийг химийн үйлдвэрийн түүхий эд болгон хэрэглэж байна.

Газрын тос нь байгальд, нүх сүвэрхэг чулуулагт агуулагдах ба нөөцийн хэмжээг 1.2 триллион баррель гэж тооцож байна ^[1]. Дэлхийн газрын тосны хэрэглээ 84 сая баррель/өдөр бөгөөд өнөөгийн хэрэглээний төвшингөөр тооцвол 32 жилийн дараа буюу ойролцоогоор 2039 онд газрын тосны нөөц шавхагдаж дуусна.

Агуулга

1 Газрын тосны шинж чанар
- 1.1 Химийн найрлага
  - 1.1.1 Нүүрсустөрөгчдийн найрлага
  - 1.1.2 Элементийн найрлага
- 1.2 Физик шинж чанар
2 Ангилал
3 Олборлох арга
4 Хэрэглээний түүх
5 Газрын тосны хэрэглээ, нийлүүлэлт
6 Гадны холбоос

[Засварлах] Газрын тосны шинж чанар

[Засварлах] Химийн найрлага

Oктан, нэгэн төрлийн алкан (хар бөмбөлөг нь нүүрстөрөгч, цагаан нь устөрөгчийн атом)

Газрын тосонд 1000 орчим төрлийн химийн нэгдлүүд агуулагддагаас ихэнх нь шингэн нүүрсустөрөгчид (> 500 буюу массын 80—90%), гетероатомт органик нэгдлүүд (4—5 %), хүхэрт нэгдлүүд (250 орчим), азоттой (>30), болон хүчилтөрөгчтэй (85 орчим) нэгдлүүд, мөн бага хэмжээний ванади ба никельт нэгдлүүд байна. Үүнээс гадна ууссан нүүрсустөрөгчийн хий (C1-C4, 4 % хүртэл), ус (10 % хүртэл), эрдсийн давсууд (голчлон хлорид, 0,1—4000 мг/л түүнээс дээш), мөн мeханик хольцууд болох шавар, элс, шохойн чулуу агуулагдана.

[Засварлах] Нүүрсустөрөгчдийн найрлага

Парафины нүүрсустөрөгчид (дунджаар 30—35 %, ховороор 40—50 %), нафтены (25—75 %), бага хэмжээний ароматик (10—20, ховор тохиолдолд 35 %) нүүрсустөрөгчид газрын тосыг бүрдүүлнэ.

[Засварлах] Элементийн найрлага

Үндсэн элементийн найрлагын хувьд (%): нүүрстөрөгч - 82-87, устөрөгч - 11-14.5, хүхэр - 0.01-6 (ховроор 8 хүртэл), азот - 0.001-1.8, хүчилтөрөгч - 0.005-0.35 (ховроор 1.2 хүртэл) бөгөөд мөн V(10^-5 - 10^-2%), Ni(10^-4 - 10^-3%), Cl (хүртэл 2•10^-2%) зэрэг нийт 50 орчим химийн элемент агуулна.

Зарим газрын тосны химийн найрлага (%-иар)
Орд	Нягт, г/см³	С	Н	S	N	O	Үнс
Ухтин (ОХУ)	0,897	85,30	12,46	0,88	0,14	-	0,01
Грозни (ОХУ)	0,850	85,95	13,00	0,14	0,07	0,74	0,10
Сурухан (Азербайжан)	0,793	85,34	14,14	0,03	-	0,49	-
Калифорни (АНУ)	0,912	84,00	12,70	0,40	1,70	1,20	-

[Засварлах] Физик шинж чанар

Газрын тос нь хар хүрэн, хар өнгөтэй, дундаж молекул жин нь 220—300 г/моль (хааяа 450—470). Нягт дунджаар 0,82—0,95 г/см³; 0,83г/см³-ээс бага үед хөнгөн, 0,831-0,860 - дунд зэрэг, 0,860 дээш үед - хүнд газрын тос гэж нэрлэнэ (API нягт = (141.5/SG 60 °F-д) - 131.5).

Химийн бүтцээсээ хамаараад газрын тосны хайлах, буцлах температурын хязгаар нилээн өргөн хүрээнд байх ба парафины агуулгаас хамааран царцах температур нь −60 аас + 30 °C байна. Зуурамдлага 1,98 ээс 265,90 мм²/с , дулаан ялгаруулах чадвар 43,7—46,2 Мж/кг байна.

[Засварлах] Ангилал

Дэлхийн газрын тосны зах зээл дээр газрын тосыг хэд хэдэн төрөл (Benchmark)-д, АПИ (АРI) хувийн жин ("хөнгөн", "дунд зэрэг", "хүнд") болон зууралдлага дээр нь үндэслэн ангилдаг байна. Үүнээс гадна, бага хүхрийн агуулгатай түүхий тосыг "амтат", өндөр агуулга бүхий тосыг "гашуун" гэж хэлэх нь байдаг байна. Учир нь хүхрийн өндөр агуулгатай тосыг хүхрээс нь салгахын тулд урьдчилсан боловсруулалт хийх хэрэгтэй болно.

Түүхий газрын тосны төрөлүүд:

Баруун Техас (West Texas Intermediate, WTI) - Хойд Америкаас олборлодог, бага хүхрийн агуулгатай, хөнгөн тос.
Брент - Хойд тэнгисийн Брент, Нинианы зэрэг нийт 15 ордуудаас олборлодог тос. "Баруун Техас" төрлийн тосноос арай хүнд, хүхрийн агуулга өндөр.
Дубай (Dubai) - Персийн булангийн тос.
Тапис (Малайз) - Ихэвчлэн зүүн өмнөд Азийн хөнгөн тосыг,
Минас(Индонези) - зүүн өмнөд Азийн хөнгөн тосыг,
ОПЕК - ОПЕК-ийн орнуудын газрын тосны дундаж найрлага

[Засварлах] Олборлох арга

Газрын тосыг олборлодог үндсэн арга нь цооногоор олборлох бөгөөд, анхдагч олборлолтоор тосны нийт нөөцийн 20% орчимыг гадаргуу дээр гаргаж авна. Тосыг агуулж буй давхраас нь газрын гүнд тодорхой даралтад байх бөгөөд, уг давхраасын даралт болон газрын гадаргуугийн даралтын зөрүүнээс хамааран тос нь газар дээр өөрөө гадны нөлөөгүйгээр гарна. Үүнийг анхдагч олборлолт гэж нэрлэнэ. Аажмаар давхраасын даралт бууран, тос өөрөө гарч ирэх нь багасах тул шахуурга ашиглан соруулах, мөн давхраасын даралтыг нэмэгдүүлэхийн тулд ус, хийг тосны давхрааст шахаж тосны гарцыг ихэсгэхээр хэрэглэж буй аргуудыг хоёрдогч олборолтын аргууд гэж нэрлэнэ. Хоёрдогч олборлолтоор тосны 5-10%-ийг олборлоно. Улмаар хоёрдогч олборлолтын аргууд үр дүн өгөхгүй бол, агуулагч чулуулгийн нэвчимжийг ихэсгэх, тосны зууралдлагыг багасгах замаар гуравдагч олборлолтыг явуулна. Дулааны болон химийн аргуудыг хэрэглэнэ. Жишээлбэл усны уурыг гүнд шахаж, тосны зууралдагыг багасгах гэх мэт.

[Засварлах] Хэрэглээний түүх

Газрын тосны орд АНУ, Калифорни муж, 1938 он

4000 гаруй жилийн өмнөөс газрын тосыг хүмүүс хэрэглэж эхэлсэн байна. Вавилон хотын хана, цамхагийг барихад асфальт хэрэглэж байсан гэсэн мэдээ бий. ^[2] IV зуунд Хятадад 243 м гүнтэй анхны газрын тосны цооногийг өрөмдөж байв. VII зуунд Японд газрын тосыг "шатагч ус" гэж нэрлэдэг, дэнлүүнд болгон хэрэглэдэг байжээ.^[2]

Орчин үеийн газрын тосны түүх 1846 онд Абрахам Пино Геснэр (Abraham Pineo Gesner) керосинийг нүүрснээс гаргаж авснаас эхэлсэн гэж үздэг. Анхны тосны цооног Апшероны хойг (Азербайжан, Бакугаас зүүн хойш) дээр 1848 онд өрөмдөгдөж, 1852 онд Польшийн эмзүйч Игнаси Люказевски газрын тосноос керосин гаргаж авах аргыг нээжээ. Улмаар Бакуд анхны газрын тосны нэрэх үйлдвэр 1861 онд байгуулагдав. Тухайн үед Баку Дэлхийн тосны 90 хувийг үйлдвэрлэж байв.

1910 он гэхэд, Канадын Албертад, Индонезийн Суматра арал, Иран, Перу, Венесуэл, Мексикт хэд хэдэн газрын тосны томоохон ордуудаас олборлолт явуулж байв. Гэвч 1950-аад оны дунд хүртэл, нүүрс нь эрчим хүчний үндсэн түүхий эд байсан юм.

Өнөөгийн байдлаар нийт тээврийн хэрэгслийн 90% газрын тосноос гарган авсан төрөл бүрийн түлшийг хэрэглэж, химийн үйлдвэрийн маш чухал түүхий болжээ. Газрын тос олборлолтын хэмжээгээр Саудын Араб, ОХУ, АНУ-ууд, мэдэгдэж буй нөөцийн 62.5% Саудын Араб, АНЭУ, Ирак, Катар, Кувэйт-д байна.

[Засварлах] Газрын тосны хэрэглээ, нийлүүлэлт

[Засварлах] Хэрэглээ

Газрын тосны үндсэн хэрэглээ нь төрөл бүрийн түлш (бензин, дизель түлш, тийрэлтэт хөдөлгүүрийн түлш, шингэрүүлсэн хий (LPG) гэх мэт), тос болон тослох материал, хуванцарууд, химийн бодисууд гарган авах юм.

Дэлхийн нийт газрын тосны хэрэглээ 2005 оныхоор өдөрт 84 сая баррель байна.

[Засварлах] Олборлолт

Газрын тос олборлогч орнууд

Их хэмжээний олборлолт хийдэг орнууд, 2004 оныхоор:

#	Орон	(×10⁶Баррель/өдөр)	(×10³m³/өдөр)
1	Саудын Араб (ОПЕК)	10.37	1,649
2	ОХУ	9.27	1,474
3	АНУ	8.69	1,382
4	Иран (ОПЕК)	4.09	650
5	Мексик	3.83	609
6	БНХАУ	3.62	576
7	Норвеги	3.18	506
8	Канад	3.14	499
9	Венесуэл (ОПЕК)	2.86	455
10	АНЭУ (ОПЕК)	2.76	439
11	Кувейт (ОПЕК)	2.51	399
12	Нигер (ОПЕК)	2.51	399
13	Их Британи	2.08	331
14	Ирак (ОПЕК)	2.03	323

[Засварлах] Нөөц

Газрын тосны их нөөцтэй орнууд

Газрын тосны ихээхэн нөөцтэй орнууд, гигабаррелиар (10⁹ баррель) [1].

Орон/Бүс нутаг	Багаар тооцоход	Дээд хэмжээгээр
Хойд Америк	50.7	222.9
Канад	16.5	178.8
АНУ	21.3	29.3
Мексик	12.9	14.8
Төв болон Өмнөд Америк тив	76	401.1
Венесуэл	52.4	361.2
Бразил	10.6	11.2
Баруун Европ	16.2	17.3
Их Британи	4.1	4.5
Норвеги	7.7	8.0
Зүүн Европ & Хуучин ЗХУ	79.2	121.9
ОХУ	60	72.4
Казахстан	9	39.6
Ойрх Дорнод	708.3	733.9
Иран	125.8	132.7
Ирак	115	115
Кувэйт	99	101.5
Катар	15.2	15.2
Саудын Араб	261.9	264.3
АНЭУ	69.9	97.8
Африк	100.8	113.8
Алжир	11.4	11.8
Ливи	33.6	39.1
Нигер	35.3	35.9
Ази ба Номхон далайн бүс	36.2	39.8
Хятад	15.4	16.0
Австрали	1.5	4
Энэтхэг	4.9	5.6
Индонези	4.3	4.3
Дэлхийн нийт	1082	1650.7