Визначення фракційного складу нафти (розгонкою в стандартних апаратах)

1. УКРАЇНСЬКИЙ ГАЗ. ВІД ПОЧАТКУ ДО НАШИХ ДНІВ

1. Зародження газової промисловості в Україні

Газова промисловість — наймолодша галузь паливної промисловості. Вона зародилася на Прикарпатті в 20-ті роки ХХ ст. Перше родовище природного газу відкрили у 1910 р. неподалік м. Калуша (Івано-Франківська обл.). У 1913 р. відкрито Дашавське родовище, а з 1924 р. розпочато промислову розробку цього родовища (Львівська обл.). Тоді ж збудовано перші газопроводи Дашава — Стрий (1924) та Дашава — Львів (1929). З 1933 р. експлуатується Калуське родовище. Важливим кроком у розвитку газової промисловості стало відкриття Угерського родовища на Львівщині та спорудження найбільшого на той час магістрального газопроводу Дашава — Київ. Згодом він був продовжений до самої Москви. В унікальному Шебелинське газоконденсатному родовищі на Харківщині сконцентровано понад 80% розвіданих запасів газу. Свого часу обсяг газовидобутку становив тут до 20% загальносоюзного, загальний обсяг видобутого в Шебелинці газу перевищив 550 млрд м3, але промислова експлуатація цього родовища ще триває. З Шебелинки в різних напрямах пролягають газопроводи: Шебелинка — Харків, Шебелинка — Полтава — Київ, Шебелинка — Дніпропетровськ — Кривий Ріг — Одеса — Кишинів. Газопроводом Шебелинка — Бєлгород — Курськ — Брянськ — Москва.

У 1940 р. у Передкарпатті зосереджувалося 87% видобутку газу в тодішньому СРСР. З цього району були прокладені магістральні газопроводи до Києва, Мінська, Риги, Ленінграда, Москви та інших міст. Тепер на Передкарпатську нафтогазоносну область припадає 3,1% всього видобутку газу в Україні. Цей район досить перспективний, бо газ видобувають в основному з незначних глибин. Розвідані запаси газу становлять 94 млрд м3. В цілому, у Західноукраїнському нафтогазоносному регіоні прогнозовані запаси нафти і газу становлять понад 600 млн. т. умовних одиниць палива. Причому, більш ніж половина їх сконцентрована в Івано-Франківській області, де вони залягають на глибині 5 — 6 км, що є основною технічною проблемою промислового видобутку їх.

У Прикарпатті Більче — Волицьке газове родовище експлуатується з 1949 р. Космацьке газоконденсатне родовище, що експлуатується з 1969 р., є цінним для хімічної промисловості. Його газоконденсат переробляється переробляється на Надвірнянському газопереробному заводі. Опарське, Угерське, Рудківське родовища ще експлуатуються, але їхні запаси вже дуже вичерпано. Косівське і Кадобненське газові родовища використовують для місцевих потреб. Крім перелічених газових родовищ і газовиявів промислового значення. Це — Судово — Вишненське, Немирівське, Солотвинське, Мукачівське, Іршавське та ін.

Зменшення видобутку газу в Передкарпатській нафтогазоносній області — це є одна із проблем розвитку газової промисловості та економіки в тому числі. А пояснюється це тим, що вичерпується газ із старих родовищ, нераціонально виробляється значна частина родовищ, оскільки велика кількість газу залишається під землею, а недавно відкриті нові родовища або малопотужні, або не розробляються зовсім. Фахівці вважають, що в Прикарпатті можна збільшити видобуток газу, але для цього потрібно відновити запущені свердловини, поліпшити якість пошуково-розвідувального буріння, забезпечити бурові організації обладнанням для буріння свердловини завглибшки 5 — 7 тис. м.

Що ж до інших областей України, то в Дніпровсько — Донецьку газоносну область виявлено поряд з покладами нафти в Дніпровсько — Донецькій западині. Але основні родовища газу стали відомими у другій половині 60-х років. Дніпровсько — Донецька нафтогазоносна область найбільша в Україні, не неї припадає 93, 8% видобутку газу країни. Основні родовища природного газу розташовані, також, у Харківській області (Шебелинське, Хрестищенське, Кешчівське, Дружелюбівське і Західнохрестищенське); Сумській (Рибальське, Качанівське); Полтавській (Солохо — Диканське); Дніпропетровській (Перещепинське) та Чернігівській (Гнідинцівське). Тут виявлено 111 газових родовищ, запаси газу становлять 785,4 млрд. м3.

Найбільше із зазначених родовищ — Шебелинське, яке містить 80% усіх запасів газу в Україні. Друге місце в Україні за запасами газу займає

Західнохрестищенське газоконденсатне родовище, яке експлуатують з 1970 р. Геологорозвідники й сьогодні виявляють нові родовища газу, в тому числі в Луганській області, що свідчить про багатство надр Дніпровсько —Донецької западини, про те, що все ще не втрачено та не вичерпано, потрібно тільки прикласти “трохи сил”. У Причорноморсько — Кримській нафтогазоносній області відкрито й експлуатуються 17 газових родовищ із загальними запасами 14,3 млрд. м3.

Найбільші з них: Голицинське, Джанкойське, Глібівське, Оленівське, Задорненське, Стрілківське родовища, 85% розвіданих на Півдні України родовищ — це морські родовища природного газу (див. таблицю 2). З морського дна сьогодні видобувається близько 650 млрд. кубометрів газу на рік. Тепер на дні Чорного моря геологи виявили ще ряд перспективних газових підвищень (підземних і водночас підводних структур).

Нещодавно відкрито шість нових газових родовищ — Червоноградське в Харківській області, Кружилівське — в Луганській, Верещицьке та ганській, Верещицьке та Орховицьке — у Львівській, Улянівське — у Дніпропетровській, Північноказатинське — на дні Азовського моря.

  Одночасно із збільшенням видобутку розпочалося інтенсивне будівництво газотранспортної системи (див. Додаток 1). Потужні трубопроводи було прокладено від родовищ Харківської області до Києва, Долини, Ужгорода, Дніпропетровська, Кривого Рогу, Одеси, Ізмаїла, та в Донбас. Так, у 1978 р. введено в експлуатацію газопровід “Союз”, траса якого проходить від Оренбурзького родовища (Західний Сибір) до Ужгорода і далі до країн Центральної Європи. У 1984 р. став до ладу потужний газопровід Уренгой — Помари — Ужгород. Через систему магістральних газопроводів в Україні Росія здійснює експорт свого газу до чотирнадцяти країн Європи, у тому числі в Чехію, Словаччину, Угорщину, Польщу, Югославію, Австрію, ФРН, Францію, Італію та Туреччину.

1.2. Розвиток газової промисловості  сьогодні

Пріоритетним енергоресурсом є природний газ, частина якого в енергобалансі за останні роки складає 41-43%. Україна належить до країн з дефіцитом власних природних вуглеводневих ресурсів, задовольняючи потребу в газі за рахунок власного видобутку на 20- 25%, у нафті – на 10-12%. 1991 р. споживання природного газу становило 118,1 млрд. куб. метрів і країна посідала 3 місце в світі щодо рівня споживання газу, поступаючись тільки США й Росії. За останні 10 років використання природного газу в Україні зменшилося більш як на третину і 2001 р. склало 70,5 млрд. м3.

Вигідне географічне положення України на основних шляхах транспортування газу з найбільших газодобувних регіонів Росії, країн Центральної Азії та Близького Сходу до найбільших його споживачів у країнах Західної, Центральної та Східної Європи визначає ключову роль газотранспортної системи України у міжнародній торгівлі газом. Це свідчить про те, що Україна відіграє велику роль у цій торгівлі газом, де задіяні високорозвинуті держави світу. Вона має найбільший у світі газотранспортний потенціал,  який становить на вході 290 млрд. кубуметрів, а на виході (в країни Західної, Центральної і Східної Європи, а також у Молдову та Південь Росії) майже 170 млрд. кубометрів на рік. За протяжністю магістральних газопроводів великого діаметра, яка на сьогодні становить понад 35 тис. км, Україна поступається лише США та Росії. На території України розташовано дванадцять великих підземних газосховищ, що мають надзвичайно важливе значення для регулювання подачі газу протягом року.

Найбільшими газопроводами в Україні є: Таганрог — Маріуполь (312,3 км), Луганськ — Рубіжне (148,1 км), Амвосіївка — Слов’янськ (135 км), Дашава — Київ (462 км), Київ — Брянськ (367 км), Шебелинка — Полтава — Київ (477,4 км), Єфремівка — Диканька — Київ (478 км), Київ — Захід України-1 і -2 (367 і 506 км) та ін. Діаметр труб 520 — 1420 мм, робочий тиск — 35 атм і вище (див.Додаток 2). Як ми знаємо, підприємства газової промисловості здійснюють видобування, зберігання, транспортування та переробку природного газу. Так, у балансі споживання газу в Україні можна виділити три основні складові: власний добуток (близько 18 млрд кубометрів на рік), імпорт (25 — 26 млрд кубометрів) та газ, що надходить від російського ВАТ “Газпром” за транзит (30 — 32 млрд кубометрів). Завершується будівництво магістрального газопроводу Джанкой — Феодосія — Керч довжиною 254 км. Слід відзначити величезну пропускну спроможність магістральних газопроводів України. Так, діючий газопровід Торжок — Долина завдовжки 529 км і діаметром 1420 мм має потужність 11 млрд куб. метрів газу на рік. Друга нитка газопроводу Ананьїв — Ізмаїл завдовжки 377 км і уга нитка газопроводу Ананьїв — Ізмаїл завдовжки 377 км і діаметром труб 1420 мм, яка ще споруджується, розрахована на перекачування 18 млрд кубометрів газу на рік.

 Через Україну в  Європу транспортується близько 97% експортних обсягів російського ВАТ “Газпром”. Як плату за транзит російського газу Україна отримує в середньому 30 млрд кубометрів природнього газу. Розрахунки здійснюються за погодженою тарифною ставкою, що значно нижче світових тарифів. Не зовсім задовольняє українську сторону й фактично бартерна форма розрахунків. Однак перегляд такої усталеної практики неможливий без погашення так званого “газового боргу” перед Росією. Вважають, що з переходом до світових розцінок Україна могла б у рахунок оплати за транзитні послуги отримати з Росії до 60% необхідного їй газу.

Прагнучи уникнути залежності від транзиту газу українською територією, Росія сьогодні шукає альтернативні варіанти його транспортування за кордон. Україна не може відмовитись від транспортування газу через свою територію, вона є залежною перед Росією, д Росією, а точніше, перед її сировиною — газом. Росія залишатиметься постачальником України — природного газу. Все це породжує проблеми — як в даній галузі, так і в економіці. Так, однією з таких проблем є те, що з 34,8 тис. км. магістральних газопроводів, що перебувають сьогодні на балансі НАК “Нафтогаз України”, 5,5 тис. км газопроводів, або 17% їх загальної довжини, вже відпрацювали свій ресурс і потребують заміни. Не менше 7 — 10 тис. км потребують капітального ремонту. Загальне спрацювання газотранспортних мереж України перевищує 40 — 60%. Відпрацювали свій моторесурс і близько третини з 708 газоперекачувальних станцій. Україна має великі перспективні нафтогазоносні площі, де можливі відкриття родовищ світового масштабу. Насамперед, це стосується шельфу Чорного моря. Нафта і природний газ є і в районах, де їх видобувають десятками років. Як виявилося, територія України досліджена в геологічному відношенні недостатньо, тобто є перспективи пошуку енергоносіїв практично по всій Україні: Закарпаття, Передкарпаття, Волинь, Чернігівщина, Причорномор’я, Азовське море, Донбас, Придніпров’я тощо. А це свідчить про існування енергоносіїв, які потрібно шукати, виробляти та обробляти, а не шукати їх за кордоном і тим самим робити собі проблему і своєму народові. Необхідно добиватися зростання енергозабезпечення кожного жителя України і держави в цілому. Без цього неможливі покращення умов життя громадян нашої держави і підвищення продуктивності праці в усіх сферах народного господарства.

Щодо розміщення газовидобувної промисловості, то специфічною її рисою є високий рівень її територіальної концентрації, а видобуток зорієнтований на найвигідніші умови експлуатації родовища. Використовують газ на виробництві (металургійна промисловість, хімічні та цементні заводи) і для комунально-побутових потреб. Приблизно 4/5 природного газу використовується для потреб промисловості. Використання газу в комунальному господарстві має сезонний характер. Оскільки газ протягом року подається рівномірно, досить актуальним завданням є будівництво газосховищ. Супутні гази, які є на ряді невеликих газових родовищ, — це дуже цінна сировина, яка потрібна для промисловості органічного синтезу. З них на газо-бензинових заводах одержують бензин. Певну роль у паливному балансі відіграє утилізація промислових газів і виробництво штучного газу з твердого палива. В Донбасі (Лисичанськ) ведеться підземна газифікація вугілля. Також, основним напрямом ефективного використання природного газу, крім комунально-побутового сектору і широкого переведення на нього автотранспорту, є нафтохімічний, де як продукт одержують синтетичні матеріали. З однієї тонни рідких вуглеводів можна одержати 600-700 кг нафтохімічної сировини, вартість якої в багато разів перевищує ефект використання його як палива. На утові послуги витрачається 17 млрд м3 газу, а на виробництво електроенергії — майже 34 млрд м3 газу на рік. комунально-побутові послуги витрачається 17 млрд м3 газу.

Навесні 1998 р. створено Національну акціонерну компанію "Нафтогаз України" як вертикально інтегровану нафтогазову компанію, що здійснює повний цикл операцій з розвідки та розробки родовищ, розвідувального та експлуатаційного буріння, видобутку, транспортування та зберігання нафти й газу, постачання природного та скрапленого газу споживачам. Її дочірні компанії: "Газ України", "Укргазвидобування" й "Укртрансгаз". Понад 97% нафти й газу в Україні видобувають підприємства Компанії. 100% статутного фонду "Нафтогазу України", розмір якого дорівнює $650 млн., належить Кабінету Міністрів України. До складу Компанії входять три основних видобувних підприємства – ДК "Укргазвидобування", ВАТ "Укрнафта" та ДАТ "Чорноморнафтогаз", кожне з яких має розгалужену виробничу структуру, що забезпечує розвідку та видобуток газу, нафти й газового конденсату. Переробна база компанії складається з шести газопереробень, що входять до складу ДК "Укргазвидобування" та ВАТ "Укрнафта", де виробляється скраплений газ, моторні палива й інші типи нафтопродуктів. Шебелинська переробня "Укргазвидобування" потужністю 720 тис. тонн на рік є найсучаснішим підприємством нафтопереробної галузі України. Мастила та оливи виробляє найбільше в СНД спеціалізоване підприємство – ВАТ "АзМОл".

2. МЕТОДИ РОЗДІЛЕННЯ КОМПОНЕНТІВ  НАФТИ І ГАЗУ ( ТЕРМІЧНА ДИФУЗІЯ)

Для полегшення аналізу нафт і нафтопродуктів використовують різноманітні методи їх попереднього розділення як за молекулярними масами, так і за хімічним складом. Для розділення нафти і виділення різних груп вуглеводнів та гетероатомних компонентів застосовують хімічні й фізичні методи. Хімічні методи грунтуються на неоднаковій реакційній здатності відокремлюваних компонентів, а фізичні (або фізико-хімічні) – на відмінності концентрацій компонентів у співіснуючих рівноважних фазах (див. Додаток 4, Таблиця 1).

Простими умовно названі методи розділення, при яких зміна концентрації відокремлюваних компонентів у співіснуючих фазах досягається лише завдяки наданню системі енергії, а складними – методи із застосуванням додаткових розділяючих агентів (селективних розчинників, адсорбентів тощо), які збільшують відмінність складів фаз. До фізико-хімічних методів розділення відносять також різноманітні види хроматографії, які відрізняються агрегатним станом рухомої та нерухомої фаз. Поєднання ефективних прийомів розділення з сучасними інструментальними методами аналізу дало змогу створити інформативні експрес-методики визначення якісного та кількісного складу нафт і нафтопродуктів.