Катедра за примењену хемију

О нафти и битуминозним шкриљцима

Име нафта потиче од староперсијске речи "нафата", што значи знојити се (мислило се на знојење земље). За њу се знало још у старом веку. Међутим, и поред тако раног упознавања нафте, њена индустријска примена почиње тек 1858. године, када је урађена прва бушотина у САД, да би се данас сматрала извором енергије који највише утиче на све области људске делатности.

Нафта је хомогена, врло сложена смеса великог броја хемијских једињења која има висок енергетски потенцијал и термодинамички је метастабилна под геолошким условима. Највећи део нафте, 95-98%, чине угљоводоници, а остатак су NSO-једињења (поларна једињења са азотом, сумпором и кисеоником). Садржај минералних супстанци је изузетно мали, али се у пепелу готово увек налазе ванадијум, никал, бакар и молибден.

Лежишта нафте могу очекивати у седиментним слојевима оних подручја где је у геолошкој прошлости таложена велика количина органске супстанце у анаеробним условима. Дубина нафтоносних слојева различита је; од неколико метара до преко 5 километара. Што је већа дубина, већи је и притисак под којим се нафта налази. Повишени притисак може узроковати велике проблеме код бушења због појава ерупције нафте и посебно гаса. Најдубља до сада постигнута истражна бушотина од 9169 m налази се у Оклахоми (САД).

 
Изглед нафтне платформе и нафтне бушотине

Садашњи ниво експлоатације нафте и гаса не попуњава капацитете ни постојећих цевовода, а камоли оних који тек треба да буду изграђени. У свету постоје покушаји да се ситуација у вези резерви нафте побољша, на пример, бушењем испод воде у приобалним подручјима (до око 200 м дубине) као и проналажењем нових богатих налазишта. У томе се и успело крајем 90-тих година прошлог века. У појасу канадских ледених брегова у Атлантском океану откривене су значајне резерве нафте и гаса. Процењено је да би се одатле добило најмање три милијарде барела нафте и гаса односно да би канадски део Атлантика могао постати "Кувајт" севера. Такође, на територији Алберте (Канада) стручњаци су проценили да се у битуминозним песковима који су испуњени битумијом налази триста милијарди барела нафте што је знатно већа количина од резерви у Саудијској Арабији односно од укупне светске количине нафте (1 барел = 158,988·10^-3 m³).

Земље Средњег истока највише учествују у светској производњи (30%) као и у резервама (65%) нафте. Са друге стране, највећа потрошња нафте је у Северној Америци (32%). Данашња, најзначајна налазишта нафте налазе се у Канади (Северна Америка), Венецуели (Јужна Америка), Ираку, Ирану, Кувајту, Уједињеним Арапским Емиратима, Саудијској Арабији (Азија), Русији (Европа), Нигерији и Либији (Африка) (Извор: World Oil and Gas Review).

Подаци за Србију заједно са Црном Гором показују да су се резерве нафте у нашој земљи значајно смањиле у периоду од 1995. године (са 150 милиона барела у 1995. години на 78 милиона барела у 2006. години). Такође, и прерада нафте за исти посматрани период у Србији и Црној Гори се смањила са 23 хиљаде барела/дану у 1995. години на 14 хиљада барела/дану у 2006. години (Извор: World Oil and Gas Review).

Земље које су највећи извозници нафте (али не увек и произвођачи) су групиране у интересну организацију OPEC (Organization of Petroleum Exporting Countries). Седиште организације је у Бечу.

 
Битуминозни шкриљац који гори

Битуминозни шкриљци се могу дефинисати као ситнозрне, компактне, глинасто-лапоровито-карбонантне седиментне стене које садрже променљиву количину органске супстанце и из којих се при пиролизи добија уље, односно нафта. У геолошкој и органско-геохемијској литератури, за ове стене примењују се и називи: уљни шкриљци, уљни глинци, горући, нафтни, парафински, керогенски, угљевити, липтобиолитски шкриљци, мали високопепелни сапропелити.

Класичан начин прераде битуминозних шкриљаца је пиролиза (сува дестилација, швеловање). Индустријска прерада започета је у 19. веку и траје све до данашњих дана. Идустријска прерада битуминозних шкриљаца никада није била нарочито велика. Зависила је првенствено од степена развитка индустрије нафте или, пак, од тренутних прилика и могућности снабдевања енергијом у појединим земљама. Индустријска прерада битуминозних шкриљаца данас у свету спроводи се, у мањој мери, у неким земљама бившег Совјетског Савеза, САД и у Кини.

Постројење за прераду битуминозних шкриљаца