Fosszilis energiahordozók

Átírás

1 Fosszilis energiahordozók

2 A kőolaj egyes összetevőit már csaknem 2000 évvel ezelőtt a Földközi-tenger vidékén tüzelőanyagként, világítási célokra, holttestek bebalzsamozására (Egyiptomban), habarcsként (a babilóniai építkezéseken), kocsikenőcsként és káros rovarok irtására használták.

3 Amikor Nagy Sándor győztesként bevonult Ekbatanaba, akkor a lakosok tiszteletére kőolajjal kenték be az utak szegélyét, majd meggyújtották, így világították ki a győztes útját. A 7. században Bizáncban meghonosodott görögtűz valószínűleg kőolajból állt, amit égetett mész és víz reakcióhőjével részben elgázosítottak, s az így kapott gőzöket könnyen meg tudták gyújtani. A kaukázusi olajvidéken a perzsák már több mint 2500 évvel ezelőtt templomot építettek a szent tűz, a földből feltörő és égő földgáz tiszteletére.

4 A kőolaj ipari felhasználásának kezdete 1854-re tehető, amikor desztillált és kénsavval tisztított kőolajat kezdtek alkalmazni a lámpákban. Az első nagyobb olajkutat 1859-ben az amerikai Pennsylvaniában fúrták (kb. 22 m mély volt). Ettől kezdve valamennyi olajat ígérő területen élénk feltárási tevékenység kezdődött, és a kőolajtermelés ugrásszerűen nőtt.

5 Ma a legmélyebb kutak csaknem 10 km mélységből szolgáltatják a kőolajat. Termelékenységük nagyon változó lehet, naponta t. A gázvilágítás és az elektromos világítás bevezetésével a világítópetróleum háttérbe szorult, de a gyorsan növekvő motorizálás hatalmas mennyiségű más kőolajterméket igényelt.

6 A kőolaj- és földgázképződés kiindulási anyaga az elhalt élőlények szerves anyaga. A folyamat során az élőlényeket felépítő fehérje-, zsírés szénhidrát-molekulák elemeikre (C, H, N, O) bomlanak, hogy megnövekedett hőmérséklet- és nyomásviszonyok mellett szénhidrogén-molekulákká épüljenek fel. Fentiekből kitűnik, hogy kiindulási anyagként a magas fehérjetartalmú algák vagy az állatok elhalt anyaga alkalmas szénhidrogén-képződésre.

7 A szerves anyag felhalmozódása a kőszénképződéshez hasonlóan oxigénszegény környezetben történhet. Ilyen feltételek kialakulhatnak beltengerekben vagy elzárt lagúnákban. A reduktív üledékképződési környezet kedvez a szerves anyag megmaradásának, mivel egyrészt nem oxidálódik el, másrészt az oxigénhiány miatt nincsenek bentosz formák, amelyek elfogyasztanák. A szerves anyag betemetődésével rothadó iszap, szapropél jön létre, ami további betemetődéssel sötétszürke bitumenes kőzetté, a kőolaj és földgáz anyakőzetévé alakul.

8

9 A kőolaj összetétele: Szén (C) 81-87% Hidrogén (H) 10-14% Oxigén (O 2 ) 0-7% Kén (S) 0-6% Nitrogén (N 2 ) 0-1%

10 A kőolaj még napjainkban is a legfőbb energiahordozónak számít, nemcsak gazdasági, hanem jelentős politikai kérdések is függnek tőle. Ipari méretű használata kb. 100 ével ezelőtt kezdődött. A kezdeti olajkészleteket nagyjából 300 milliárd tonnára becsülik, a világtermelés hozzávetőlegesen 3 milliárd tonna/év. A még rendelkezésre álló készletekre vonatkozó becslések eltérők, de állíthatjuk, hogy csak évtizedekben lehet mérni azt az időt, ameddig a kőolajkészletek elegendőek.

11 A kőolaj-feldolgozás első lépése a víz és a kőzettörmelék elkülönitése ülepítéssel. Az ezt követő gáztalanitás során tekintélyes mennyiségű propán-bután gázt nyernek.

12 A fokozatosan növekvő üledékréteg súlya alatt a nagy nyomás és magas hőmérséklet révén alakulnak át szénhidrogénné, és a nagy nyomás miatt felfelé vándorolnak a pórusos szerkezetű kőzetben.

13 Ez a migráció addig tart, amíg az anyag elér egy át nem eresztő réteget, ahol megreked és elkülönül: alul víz, felül kőolaj és ha van elég gázanyag akkor a fölött földgáz helyezkedik el az úgynevezett gázsapkában. Mivel a migráció miatt a kőolaj nem a keletkezési helyén (anyakőzetben), hanem az úgynevezett tárolókőzetben található, utólag nehéz megállapítani, hogy hol is képződött.

14

15 Eötvös inga

16

17

18

19 A kőolaj-feldolgozás alapelve a frakcionált desztilláció, ami azt jelenti, hogy a kőolaj igen sokféle összetevőit forráspontjuk alapján választják szét.

20 A frakcionáló kolonna, amely kb cm átmérőjű m magas henger alakú vastartály, amelyben sok keresztirányú, egyenlő tányér van beépítve. Minden tányéron van egy lyuk. A kőolajat 400 o C-ra az oszlopon kívül felmelegítik, gőzeit a kolonna alján bevezetik, a gőzök a tányérok lyukain át felfelé áramlanak, és közben lehűlnek. A legkisebb forráspontú anyag az oszlop tetejéig jut el.

21

22 Az oszlop oldalán egy-egy tányércsoporton összegyűlő és lecsapódó termékcsoportot az oszlopból kivezetik egy-egy hűtőbe, ahol a gőzök kicsapódnak. A kivezetett frakciók termékcsoportot alkotnak. Egy-egy termékcsoport többféle különböző forráspontú termékből áll.

23 A termékcsoportokat frakcióknak nevezzük: földgáz benzin, 80 C 180 C-ig kerozin (petróleum), 150 C 300 C-ig gázolaj, 200 C 350 C

24 Legalul a kazánban marad a desztillációs maradék a pakura. Pakura hasznosítása: frakcierőműben elégetik vákuumos lepárlás: ha a desztillálóból a levegőt kiszívatjuk, csökkentett légnyomású állapot következik be, ez a vákuum. Vákuumban az összetevők forráspontja lecsökken, és a molekulák elbomlás nélkül alacsonyabb hőmérsékleten frakcionálhatók.

25 A kőolaj nemcsak az energiatermelésnek, hanem a szerves kémiai vegyiparnak (műanyagipar, gyógyszeripar) is nyersanyaga. A kőolajtermékek átalakításával és felhasználásának lehetőségeivel a petrolkémia foglalkozik.

26 A kőolaj felhasználása: Mezőgazdaság Műtrágya, rovarirtók Gyógyszerek Egyes gyógyszerek alapanyagai Szórakoztató elektronika Film, CD-lemezek Élelmiszer Ételadalékok, tartósítószerek Háztartás Mosószer, tisztítószer

27 Fürdőszoba Tusfürdők, samponok, smink-anyagok, lakkok, fogkefe, fogkrém Szövetek, anyagok Szintetikus anyagú szőnyegek, függönyök, bútorszövetek Cipők Modern sportcipők, gumitalpak Tinta, festék A tollakban lévő tinta színező-anyaga, háztartási festékek

28 Műanyagok Majdnem mindegyik műanyagfajta a gumitól a poliészterig Repülők, autók Különböző műanyagok, gumik, kenőanyagok Szigetelés, csomagolás A házak szigetelése, kábelek szigetelésének anyaga, csomagoló-anyagok (pl. polisztirolhab) Utak, játszóterek Az úttestet borító aszfalt, a játszóterek műanyag játékai

29

30

31 1937-ben a Bázakerettye és Lispeszentadorján közötti területen a Budafa II. elnevezésű kútnál indult meg a termelés A fúrásokat két magyar geológus, Pápai-Vajna Ferenc és Dr. Papp Simon vezette, de mivel az első számításaik kicsit félrecsúsztak, nem tudtak eredményt felmutatni. Ennek köszönhetően az angolok 1926-ban ki is vonultak a kudarcra ítéltnek vélt üzletből.

32 10 évvel később az amerikai vezetéssel alakult EUROGASCO (Európai Gáz és Villamostársaság) kezdett újabb kutatásokat. Dr. Papp Simon szakmai vezetésével 1937 elején egy hetente 2,5 vagonnyi kőolajat termelő kutat nyitottak meg, ami napi m3 földgázzal egészült ki..

33 A sikeren felbuzdulva 1937 végére újabb kutat fúrtak, ami felülmúlta az előző kút teljesítményét és naponta körülbelül m3 földgázt és 54 tonna olajat adott december 31-ig, vagyis mindössze 13 hónap alatt kilenc termelő kutat ástak a területen és 4000 vagon kőolajat valamint 20 millió m3 földgázt termeltek

34 A 30-as évek végén aztán a világháború némiképp beleszólt az események menetébe ban az EUROGASCO helyét a Magyar-Amerikai Olajipari Részvénytársaság vagyis MAORTvette át. A zalai olajmezőket csúcsra járatták ben 76 millió m³ gázt termeltek, melyből mindössze 2 millió m³-t használtak el.

35 A '40-es években a németek vették át a vezetést (a Magyar-Német Ásványolajművek, azaz MANÁT révén), és figyelmük elsősorban az Alföld felé fordult. '46-ban aztán a szovjetek nyújtották be igényüket a kutatásra, megalapítva a Magyar-Szovjet Nyersolaj Részvénytársaságot, vagyis a MASZOVOL-t, mely hamarosan MASZOLAJ néven folytatta a kutatásokat az Alföld északi peremén.

36

37

38