Доброго времени суток, дорогие читатели. В этой статье мы с вами рассмотрим, что же такое горючие полезные ископаемые и какими свойствами они обладают.
Горючие полезные ископаемые обычно называют каустобиолитами. В эту группу входят горючие газы, нефть, конденсат, природные битумы, бурые и каменные угли, горючие сланцы и т.д.
Природные горючие углеводородные газы представляют собой многокомпонентные смеси предельных углеводородов и неуглеводородных соединений: азота, углекислоты, сероводорода, инертных газов, паров ртути и меркаптанов.
Природные горючие углеводородные газы находятся либо в виде самостоятельных залежей в угольных и чисто газовых месторождениях, либо образуют газовую шапку над нефтяной частью залежи, либо содержатся в растворенном состоянии в нефти (попутные газы).
Среди природных газов следует выделять: сухие газы, попутные нефтяные газы, газы газоконденсатных месторождений, газы каменноугольных месторождений.
К сухим углеводородным газам относится главным образом смесь метана (97–98 %) с тяжелыми гомологами – этаном, пропаном, бутаном (2–3 %).
Попутные нефтяные газы представляют собой смесь углеводородов, в которой кроме метана содержатся значительные количества тяжелых углеводородов – этана, пропана, бутана, а также пары более тяжелых жидких углеводородов – пентана, гексана и др. Суммарное содержание тяжелых углеводородов в попутном газе составляет 10–50 %. В различных количествах в нем присутствуют углекислый газ, азот, редкие газы (гелий, аргон), сероводород, водород.
Газы угольных месторождений обычно содержат много метана и в различной степени обогащены двуокисью углерода и азотом
(от 10 до 40 %). В газах угольных месторождений тяжелые углеводороды, как правило, отсутствуют.
Физические свойства газов:
- Показатель «сухости» газа, либо обратная величина, характеризующая жирность газа;
- Плотность газа (обычно составляет около 0,73–1,2 кг/м3);
- Вязкость газа (составляет 0,0001 мПа×с);
- Коэффициент сжимаемости газов, показывающий отношение объемов равного числа молей реального и идеального газов при одинаковых давлениях и температурах (0,8–1,2);
- Теплота сгорания газа (37–40 кДж/м3).
- Коэффициент растворимости углеводородных газов в жидкостях. Растворимость углеводородных газов в жидкостях зависит от химического состава, газовой и жидкой фаз, а также от температуры и давления. При этом установлено, что растворимость углеводородных газов в воде намного ниже, чем в органических растворителях. С увеличением молекулярного веса газа, растворимость его в органических растворителях возрастает. Коэффициент растворимости углеводородных газов в нефтях колеблется от 0,25 до 2.
Нефть – маслянистая жидкость темно-коричневого (иногда черного) цвета, представляющая собой сложную смесь углеводородных соединений с примесью высокомолекулярных органических кислородных, сернистых и азотистых соединений.
Химический состав нефти характеризуется обязательным наличием пяти химических элементов – углерода, водорода, кислорода, серы и азота. Содержание углерода в нефтях колеблется от 80 до 88 %, водорода – от 11 до 14 %. Максимальное содержание остальных трех элементов в сумме может достигать 5–8 % (в основном за счет серы).
Физические свойства нефти:
- Плотность нефти (в среднем 800–900 кг/м3);
- Вязкость нефти (около 0,8–50 мПа×с);
- Газосодержание пластовой нефти (в основном 30–100 м3/м3);
- Давление насыщения;
- Объемный коэффициент пластовой нефти (в основном 1,2–1,8);
- Теплота сгорания нефти (43–46 кДж/кг);
- Люминесценция нефти – свойство нефти светиться в лучах ультрафиолета.
Товарные и технологические свойства нефти определяются содержанием парафина, серы, смолистых веществ и наличием примесей.
Конденсат представляет собой углеводородную жидкость, которая в пластовых условиях находится в газообразном состоянии и растворена в углеводородном газе.
Различают сырой и стабильный конденсаты. Сырым называют конденсат, содержащий кроме жидких углеводородов газообразные гомологи метана. Стабильным называют конденсат, состоящий из смеси жидких углеводородов, получаемый на специальных промышленных установках (стабилизаторах) или в лаборатории и представляющий собой результат дегазации сырого.
Химический состав конденсата близок к составу нефти. Разница заключается в том, что в конденсате практически отсутствуют твердые углеводороды, а доля высокомолекулярных жидких весьма мала. Как и нефти, конденсаты могут быть различны по групповому составу.
В отличие от газа и нефти скопления собственно конденсата в форме самостоятельных залежей в природе не встречаются. Промышленные запасы конденсата приурочены к газоконденсатным залежам. Содержание стабильного конденсата в газоконденсатных залежах колеблется от нескольких граммов до 1300 г/м3.
Природные нефтяные битумы – твердые, вязкие и вязко-пластичные углеводородные смеси, образующиеся в результате окисления нефти. Содержание углерода в битумах составляет 80–86 %, водорода – 7,5–11,7 %, кислорода, серы и азота в сумме – от 1 до 15 %.
Выделяют следующие классы природных битумов: озокериты, мальты, асфальты, асфальтиты, кериты, антраксолиты. В настоящее время природные нефтяные битумы используются как сырье для производства масел. В будущем предполагается использовать битумы в качестве топлива.
В какой сфере вы бы хотели работать или уже работаете? Поделитесь своим мнением в комментариях. А на этом у меня всё, спасибо, что дочитали статью до конца. До новых встреч!