Katedra za primenjenu hemiju

O nafti i bituminoznim škriljcima

Ime nafta potiče od staropersijske reči "nafata", što znači znojiti se (mislilo se na znojenje zemlje). Za nju se znalo još u starom veku. Međutim, i pored tako ranog upoznavanja nafte, njena industrijska primena počinje tek 1858. godine, kada je urađena prva bušotina u SAD, da bi se danas smatrala izvorom energije koji najviše utiče na sve oblasti ljudske delatnosti.

Nafta je homogena, vrlo složena smesa velikog broja hemijskih jedinjenja koja ima visok energetski potencijal i termodinamički je metastabilna pod geološkim uslovima. Najveći deo nafte, 95-98%, čine ugljovodonici, a ostatak su NSO-jedinjenja (polarna jedinjenja sa azotom, sumporom i kiseonikom). Sadržaj mineralnih supstanci je izuzetno mali, ali se u pepelu gotovo uvek nalaze vanadijum, nikal, bakar i molibden.

Ležišta nafte mogu očekivati u sedimentnim slojevima onih područja gde je u geološkoj prošlosti taložena velika količina organske supstance u anaerobnim uslovima. Dubina naftonosnih slojeva različita je; od nekoliko metara do preko 5 kilometara. Što je veća dubina, veći je i pritisak pod kojim se nafta nalazi. Povišeni pritisak može uzrokovati velike probleme kod bušenja zbog pojava erupcije nafte i posebno gasa. Najdublja do sada postignuta istražna bušotina od 9169 m nalazi se u Oklahomi (SAD).

 
Izgled naftne platforme i naftne bušotine

Sadašnji nivo eksploatacije nafte i gasa ne popunjava kapacitete ni postojećih cevovoda, a kamoli onih koji tek treba da budu izgrađeni. U svetu postoje pokušaji da se situacija u vezi rezervi nafte poboljša, na primer, bušenjem ispod vode u priobalnim područjima (do oko 200 m dubine) kao i pronalaženjem novih bogatih nalazišta. U tome se i uspelo krajem 90-tih godina prošlog veka. U pojasu kanadskih ledenih bregova u Atlantskom okeanu otkrivene su značajne rezerve nafte i gasa. Procenjeno je da bi se odatle dobilo najmanje tri milijarde barela nafte i gasa odnosno da bi kanadski deo Atlantika mogao postati "Kuvajt" severa. Takođe, na teritoriji Alberte (Kanada) stručnjaci su procenili da se u bituminoznim peskovima koji su ispunjeni bitumijom nalazi trista milijardi barela nafte što je znatno veća količina od rezervi u Saudijskoj Arabiji odnosno od ukupne svetske količine nafte (barel=158,988·10^-3 m³).

Zemlje Srednjeg istoka najviše učestvuju u svetskoj proizvodnji (30%) kao i u rezervama (65%) nafte. Sa druge strane, najveća potrošnja nafte je u Severnoj Americi (32%). Današnja, najznačajna nalazišta nafte nalaze se u Kanadi (Severna Amerika), Venecueli (Južna Amerika), Iraku, Iranu, Kuvajtu, Ujedinjenim Arapskim Emiratima, Saudijskoj Arabiji (Azija), Rusiji (Evropa), Nigeriji i Libiji (Afrika) (Izvor: World Oil and Gas Review).

Podaci za Srbiju zajedno sa Crnom Gorom pokazuju da su se rezerve nafte u našoj zemlji značajno smanjile u periodu od 1995. godine (sa 150 miliona barela u 1995. godini na 78 miliona barela u 2006. godini). Takođe, i prerada nafte za isti posmatrani period u Srbiji i Crnoj Gori se smanjila sa 23 hiljade barela/danu u 1995. godini na 14 hiljada barela/danu u 2006. godini (Izvor: World Oil and Gas Review).

Zemlje koje su najveći izvoznici nafte (ali ne uvek i proizvođači) su grupirane u interesnu organizaciju OPEC (Organization of Petroleum Exporting Countries). Sedište organizacije je u Beču.

 
Bituminozni škriljac koji gori

Bituminozni škriljci se mogu definisati kao sitnozrne, kompaktne, glinasto-laporovito-karbonantne sedimentne stene koje sadrže promenljivu količinu organske supstance i iz kojih se pri pirolizi dobija ulje, odnosno nafta. U geološkoj i organsko-geohemijskoj literaturi, za ove stene primenjuju se i nazivi: uljni škriljci, uljni glinci, gorući, naftni, parafinski, kerogenski, ugljeviti, liptobiolitski škriljci, mali visokopepelni sapropeliti.

Klasičan način prerade bituminoznih škriljaca je piroliza (suva destilacija, švelovanje). Industrijska prerada započeta je u 19. veku i traje sve do današnjih dana. Idustrijska prerada bituminoznih škriljaca nikada nije bila naročito velika. Zavisila je prvenstveno od stepena razvitka industrije nafte ili, pak, od trenutnih prilika i mogućnosti snabdevanja energijom u pojedinim zemljama. Industrijska prerada bituminoznih škriljaca danas u svetu sprovodi se, u manjoj meri, u nekim zemljama bivšeg Sovjetskog Saveza, SAD i u Kini.

Postrojenje za preradu bituminoznih škriljaca