Микроэлементы в нефти Шаимского района

Лабораторная  работа №2.

«Микроэлементы  в нефтях Шаимского района »

 

Введение.

Нефть представляет собой  сложную смесь различных углеводородов – парафиновых, нафтеновых, ароматических.

Наиболее распространены в наших нефтегазоносных районах легкая ( тип I) , средняя нефть ( типII) и тяжелая нефть ( типIII ). Обычно тяжелая нефть ( тип  III ) встречается обычно по перифериям платформенных нефтегазоносных бассейнов или в складчатых бассейнах.

В нашей работе мы рассмотрели  микроэлементы в нефтяхШаимского района. Во-первых, мы сравнили результаты ISP- MS анализа элементов, содержащихся в нефтях с содержанием этих элементов в морских организмах. После получения результатов нам нужно было привести все результаты к одной системе исчисления, и мы  привели их к логарифмической форме. Во-вторых, нам нужно было рассчитать стоимость химических элементов. Это мы сделали: стоимость добываемых химических элементов умножили на годовое производство нефти в мире, которое равно 3,34*10^9 тонн на 2004 год.

Стоимость 1 барреля нефти, принятая при расчете бюджета  России на 2006 год равно 40$, 1нефтяной баррель равно 158,98 кубических дм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.

Химичес-кий элемент	результаты  ICP-MS анализа (в г/т)	Log содержания нефти	содержание химичеcких элементов в растениях и животных (ч/млн сухого вещества)	Log содержания химичсеких элементов в растениях и животных	log нефти/ log морских отложений(нефтефи-льность)	стоимость 1 т элемента	стоимость в ($)
Li	0,00089	-3,05	5	0,70	-4,36	20000	59452
Be	0,00036	-3,44	-	-	-	120000	144288
B	0,04371	-1,36	120	2,08	-0,65	330	48177,162
Na	4,36775	0,64	33000	4,52	0,14	400	5835314
Mg	0,71989	-0,14	5200	3,72	-0,04	750	1803324,45
Al	1,84287	0,27	60	1,78	0,15	560	3446904,048
Sc	0,1443	-0,84	-	-	-	2000000	963924000
Ti	1,7889	0,25	12	1,08	0,23	2500	14937315
V	6,4884	0,81	2	0,30	2,70	7000	151698792
Cr	25,5459	1,41	1	0,00	0,00	2500	213308265
Mn	0,63659	-0,20	53	1,72	-0,11	700	1488347,42
Fe	35,945	1,56	700	2,85	0,55	50	6002815
Co	0,00702	-2,15	0,7	-0,15	13,90	3000	70340,4
Ni	3,12589	0,49	3	0,48	1,04	1800	18792850,68
Cu	1,93616	0,29	11	1,04	0,28	800	5173419,52
Zn	11,71738	1,07	150	2,18	0,49	300	11740814,76
Ga	0,12771	-0,89	0,5	-0,30	2,97	1000000	426551400
As	0,66959	-0,17	7,4	0,87	-0,20	1000	2236430,6
Rb	0,01118	-1,95	7,4	0,87	-2,25	1000000	37341200
Sr	1,69799	0,23	160	2,20	0,10	250	1417821,65
Y	0,00079	-3,10	-	-	-	60000	158316
Zr	0,12442	-0,91	20	1,30	-0,70	10000	4155628
Nb	0,00338	-2,47	-	-	-	90000	1016028
Mo	0,05256	-1,28	-	-	-	7000	1228852,8
Ru	0,00509	-2,29	-	-	-	1500000	25500900
Rh	0,00033	-3,48	-	-	-	4000000	4408800
Pd	0,01052	-1,98	-	-	-	900000	31623120
Ag	0,00506	-2,30	-	-	-	40000	676016
Cd	0,00967	-2,01	-	-	-	6000	193786,8
In	0,00051	-3,29	-	-	-	50000	85170
Sn	0,22622	-0,65	-	-	-	5000	3777874
Sb	0,0044	-2,36	-	-	-	1100	16165,6
Te	0,00028	-3,55	-	-	-	12000	11222,4
I	0,09614	-1,02	-	-	-	2000	642215,2
Cs	0,00007	-4,15	-	-	-	200000	46760
Ba	0,53189	-0,27	30	1,48	-0,19	100	177651,26
La	0,00358	-2,45	10	1,00	-2,45	8000	95657,6
Ce	0,00456	-2,34	-	-	-	8000	121843,2
Pr	0,00064	-3,19	-	-	-	8000	17100,8
Nd	0,00207	-2,68	5	0,70	-3,84	8000	55310,4
Sm	0,00029	-3,54	-	-	-	8000	7748,8
Eu	0,00088	-3,06	-	-	-	8000	23513,6
Gd	0,0004	-3,40	-	-	-	8000	10688
Tb	0,00006	-4,22	-	-	-	8000	1603,2
Dy	0,00029	-3,54	-	-	-	8000	7748,8
Ho	0,00007	-4,15	-	-	-	8000	1870,4
Er	0,00022	-3,66	-	-	-	8000	5878,4
Tm	0,00003	-4,52	-	-	-	8000	801,6
Yb	0,00017	-3,77	-	-	-	8000	4542,4
Lu	0,00003	-4,52	-	-	-	8000	801,6
Hf	0,01237	-1,91	-	-	-	150000	6197370
Ta	0,00015	-3,82	-	-	-	60000	30060
W	0,00769	-2,11	-	-	-	6000	154107,6
Re	0,00456	-2,34	-	-	-	1300000	19799520
Os	0,0000005	-6,30	-	-	-	1600000	2672
Ir	0,00007	-4,15	-	-	-	-	-
Pt	0,00032	-3,49	-	-	-	-	-
Au	0,00029	-3,54	-	-	-	1150000	1113890
Hg	0,00215	-2,67	-	-	-	15000	107715
Tl	0,05134	-1,29	-	-	-	17000	2915085,2
Pb	0,15592	-0,81	8,4	0,92	-0,87	440	229140,032
Bi	0,00099	-3.00	-	-	-	4500	14879,7
Th	0.00072	-3.14	-	-	-	50000	120240
U	0.43525	-0.36	-	-	-	16000	23259760

 

 

По данным таблицы 1.  Построим гистограмму, в которой будет отражено содержание элементов в нефти в порядке убывания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гистограмма 1.

 

По гистограмме можно  сделать вывод о том, что она постепенно уменьшается, следовательно,все элементы можно разделить на 4 группы:

1.Частыеэлементы (Na,Al,Ti,V,Cr,Fe,Ni,Cu,Zn,Sr) – содержание этих элементов, которые занимают 2е место после главных элементов (H, C, O, N, S) ,позволяет судить о свойствах нефти, о ее качестве. Эти элементы составляют основную часть нефти (красный);

2.Второстепенные элементы (Mg, Sc, Mn, Ga, As, Zr, Sn ,Ba ,Pb, U) - (синий);

3.Редкие элементы  (B, Co, Rb, Nb, Mo, Ru, Pd, Ag, Cd, Sb, I, La, Hf, W, Re, Hg, Tl, Bi, Ce, Nd) - (зеленый);

4.Очень редкие (Li, Be, Y, Rh, In, Te, Cs, Ta, Os, Ir, Pt, Au, Pr, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Th, Cm) - (фиолетовый).

 

 

Рассмотрим их расположение в периодической таблице.

 

 

 

 

 

 

Из таблицы видно, что  частые элементы находятся вверху таблицы, второстепенные и редкие в середине, а очень редкие - внизу таблицы,но есть исключения такие как: 

• Li и Be,которые относятся к очень редким элементам и находятся вверху переодической таблицы,а судя по распределению в переодической таблице они должны быть в ее внизу;
• U,который относится к второстепенным элементам,а находится внизу переодической таблицы,а судя по распределению в переодической таблице они должны быть в ее середине;
• Ce и Nd, которые относятся к редким элементам, а находятся внизу переодической таблицы,а судя по распределению в переодической таблице они должны быть в ее середине.

 

По данным периодической таблицы построим «Гистограмму распределения содержания по возрастанию атомного номера химическихэлементов для нефти».

 

Гистограмма 2.

 

 

 

 

Из даннойгистограммы 2  можно сделать вывод о том, что когда увеличивается номер химического элемента, то уменьшается содержание этого элемента в нефти, это можно заметить, начиная сAs(33).

 

По данным Гистограммы 2. построим график «Нефтефильностькоэффициента сравнения содержания в нефти и в морских растениях».

 

 

По данному графику  можно сделать вывод о том, сколько каждого элемента находится  в нефтях, а сколько в морских растениях, поэтому все элементы можно разделить на 3 группы:

1) содержание в нефтяхменьше содержания в морских растениях (B, Na, Mg, Al, Ti, Mn, Fe, Cu, Zn, As, Rb, Sr, Zr, Ba, La, Nd, Pb);

2) содержание в нефтяхравно содержанию в морских растениях (Ni);

3) содержание в нефтяхбольше содержания в морских растениях (Li, V, Co, Ga, ).

 

По даннымтаблицы1, а точнеедвух последних столбцов это «стоимость 1 т элемента» и «стоимость в ($) »можно отметить какие элементы дорогие (Rb, Ga, Sc) и какие элементы дешевые (Lu,Tb, Ho, Os) , следовательно, можно сказать, что дорогие элементы добывать не выгодно, но и в тоже время они самые нужные.