Нефть (греч. ναφθα,
или через тур. neft, от персидск. нефт; восходит к аккад. напатум —
вспыхивать, воспламеняться) — горючая маслянистая жидкость, являющаяся смесью углеводородов,
красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и
слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная нефть, имеет
специфический запах, распространена в осадочной оболочке Земли; на сегодня — одно из важнейших для человечества полезных ископаемых.
Нефть
обнаруживается вместе с газообразными углеводородами на глубинах от десятков метров
до 5—6 км. Однако на глубинах свыше 4,5—5 км преобладают газовые и газоконденсатные залежи с
незначительным количеством лёгких фракций. Максимальное число залежей
нефти располагается на глубине 1—3 км. На малых глубинах и при
естественных выходах на земную поверхность нефть преобразуется в густую
мальту, полутвёрдый асфальт и др. образования — например, битуминозные
пески и битумы.
По химической природе и происхождению нефть близка к естественным
горючим газам, озокериту, а также асфальту. Иногда все эти
горючие ископаемые объединяют под общим названием петролитов и
относят к ещё более обширной группе так называемых каустобиолитов — горючих минералов биогенного
происхождения, которые включают также ископаемые твёрдые топлива — торф, бурые и каменные угли, антрацит, сланцы. По способности растворяться в
органических жидкостях (сероуглероде, хлороформе, спиртобензольной смеси) нефть, как и другие петролиты, а
также вещества, извлекаемые этими растворителями из торфа, ископаемых
углей или продуктов их переработки, принято относить к группе битумов.
Нефть —
жидкость от светло-коричневого (почти бесцветная) до
тёмно-бурого (почти чёрного) цвета (хотя бывают образцы даже
изумрудно-зелёной нефти). Средняя молекулярная масса 220—300 г/моль (редко
450—470). Плотность 0,65—1,05
(обычно 0,82—0,95) г/см³; нефть, плотность которой ниже 0,83, называется
лёгкой, 0,831—0,860 — средней, выше 0,860 — тяжёлой.
Плотность нефти, как и других углеводородов, сильно зависит от
температуры и давления.
Она содержит большое число разных органических веществ и поэтому
характеризуется не температурой кипения, а температурой начала кипения
жидких углеводородов (обычно >28 °C, реже ≥100 °C в случае тяжелых
не́фтей) и фракционным составом — выходом отдельных фракций,
перегоняющихся сначала при атмосферном давлении, а затем под вакуумом в
определённых температурных пределах, как правило до 450—500°С (выкипает ~
80 % объёма пробы), реже 560—580 °С (90—95 %). Температура кристаллизации от −60 до +
30 °C; зависит преимущественно от содержания в нефти парафина (чем его больше, тем температура
кристаллизации выше) и лёгких фракций (чем их больше, тем эта
температура ниже). Вязкость изменяется в широких пределах (от 1,98 до
265,90 мм²/с для различных не́фтей, добываемых в России), определяется фракционным составом нефти и
её температурой (чем она выше и больше количество лёгких фракций, тем
ниже вязкость), а также содержанием смолисто-асфальтеновых веществ (чем их больше, тем
вязкость выше). Удельная теплоёмкость 1,7—2,1 кДж/(кг∙К); удельная
теплота сгорания (низшая) 43,7—46,2 МДж/кг; диэлектрическая
проницаемость 2,0—2,5; электрическая проводимость от 2∙10−10
до 0,3∙10−18 Ом−1∙см−1.
Нефть — легко воспламеняющаяся жидкость; температура вспышки от −35
до +121 °C (зависит от фракционного состава и содержания в ней
растворённых газов). Нефть растворима в органических растворителях, в
обычных условиях не растворима в воде, но может образовывать с ней
стойкие эмульсии. В технологии для отделения от нефти воды
и растворённой в ней соли проводят обезвоживание и обессоливание. Нефть представляет собой
смесь около 1000 индивидуальных веществ, из
которых большая часть — жидкие углеводороды (> 500 веществ или обычно
80—90 % по массе) и гетероатомные органические соединения (4—5 %),
преимущественно сернистые (около 250 веществ), азотистые (> 30
веществ) и кислородные (около 85 веществ), а также металлоорганические
соединения (в основном ванадиевые и никелевые); остальные компоненты —
растворённые углеводородные газы (C1-C4, от
десятых долей до 4 %), вода (от следов до 10 %), минеральные соли
(главным образом хлориды, 0,1—4000 мг/л и более), растворы солей
органических кислот и др., механические примеси (частицы глины, песка,
известняка).В основном в нефти представлены парафиновые (обычно 30—35,
реже 40—50 %
по объёму) и нафтеновые (25—75 %). В меньшей степени — соединения
ароматического ряда (10—20, реже 35 %) и смешанного, или гибридного,
строения (например, парафино-нафтеновые, нафтено-ароматические).Наряду с
углеводородами в состав нефти входят вещества, содержащие
примесные атомы. Серосодержащие — H2S, меркаптаны, моно- и
дисульфиды, тиофены и тиофаны, а также
полициклические и т. п. (70—90 % концентрируется в остаточных
продуктах — мазуте и гудроне); азотсодержащие — преимущественно гомологи пиридина, хинолина, индола, карбазола, пиррола, а также порфирины (большей частью
концентрируется в тяжелых фракциях и остатках); кислородсодержащие — нафтеновые кислоты, фенолы, смолисто-асфальтеновые и др. вещества
(сосредоточены обычно в высококипящих фракциях). Элементный состав (%):
82-87 С; 11-14,5 Н; 0,01-6 S (редко до 8); 0,001-1,8 N; 0,005—0,35 O
(редко до 1,2) и др. Всего в нефти обнаружено более 50 элементов. Так,
наряду с упомянутыми, в нефти присутствуют V(10−5 — 10−2%), Ni(10−4-10−3%), Cl (от следов до 2•10−2%) и т. д. Содержание
указанных соединений и примесей в сырье разных месторождений колеблется
в широких пределах, поэтому говорить о среднем химическом составе нефти
можно только условно.
Сырая нефть непосредственно почти не
применяется. Для получения из
неё технически ценных продуктов, главным образом моторных топлив,
растворителей, сырья для химической промышленности, её подвергают переработке. Нефть
занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом балансе: доля
её в общем потреблении энергоресурсов составляет 48 %. В перспективе эта
доля будет уменьшаться вследствие возрастания применения атомной и иных
видов энергии, а также увеличения стоимости и уменьшения добычи. В связи с быстрым развитием
в мире химической и нефтехимической
промышленности, потребность в нефти увеличивается не только с целью
повышения выработки топлив и масел, но и как источника ценного сырья для
производства синтетических каучуков и волокон, пластмасс, ПАВ, моющих средств, пластификаторов, присадок, красителей и
др. (более 8 % от объёма мировой добычи). Среди получаемых из нефти
исходных веществ для этих производств наибольшее применение нашли:
парафиновые углеводороды — метан, этан, пропан, бутаны, пентаны, гексаны, а также высокомолекулярные (10—20 атомов
углерода в молекуле); нафтеновые; ароматические углеводороды — бензол, толуол, ксилолы, этилбензол; олефиновые и диолефиновые — этилен, пропилен, бутадиен; ацетилен. Нефть уникальна именно комбинацией
качеств: высокая плотность энергии (на тридцать процентов выше, чем у
самых качественных углей), нефть легко транспортировать
(по сравнению с газом или углём, например), наконец, из нефти легко
получить массу вышеупомянутых продуктов. Истощение ресурсов нефти, рост
цен на неё и др. причины вызвали интенсивный поиск заменителей жидких
топлив.
Основы учения о нефти были заложены русскими и продолжены
далее
советскими учёными. Так Д. И. Менделеев впервые обратил
внимание на то, что нефть является важнейшим источником химического
сырья, а не только топливом; он посвятил ряд работ происхождению и
рациональной переработке нефти. Ему принадлежит известное высказывание: «Нефть —
не топливо, топить можно и ассигнациями» (полагая, что целлюлоза
ассигнаций — возобновляемый и менее ценный источник сырья, чем нефть).
Большое значение имели работы В. В. Марковникова (80-е
гг. 19 в.), посвящённые изучению состава нефти; им был открыт в нефти
новый класс углеводородов, названный им нафтенами, и изучено строение
многих углеводородов. Л. Г. Гурвич на основании своих исследований
разработал физико-химическую основу очистки нефти и нефтепродуктов и
значительно усовершенствовал методы её переработки. Продолжая работы
Марковникова, Н. Д. Зелинский разработал в 1918 каталитический способ получения бензина из тяжёлых остатков нефти. Многие годы в
области химии нефти работал С. С. Намёткин;
им разработаны методы определения содержания в нефти углеводородов
разных классов (определение группового состава) и указаны способы
повышения выхода нефтепродуктов. В. Г. Шухов изобрел первую в
мире промышленную установку термического крекинга нефти (1891), был автором проекта и главным инженером
строительства первого российского нефтепровода
(1878), заложил основы конструирования нефтепроводов, нефтехранилищ и
оборудования нефтепереработки.
Нефть относится к невозобновляемым
ресурсам. Разведанные запасы нефти составляют (на 2004) 210 млрд т (1200 млрд баррелей), неразведанные — оцениваются в
52—260 млрд т (300—1500 млрд баррелей). Мировые разведанные запасы нефти
оценивались к началу 1973 года в 100 млрд т (570 млрд баррелей) (данные по запасам
нефти, публикуемые за рубежом, возможно занижены). Таким образом, в
прошлом разведанные запасы росли. В настоящее время, однако, они
сокращаются.
До середины 1970-х мировая добыча нефти удваивалась примерно каждое
десятилетие, потом темпы её роста замедлились. В 1938 она составляла около 280 млн т, в 1950
около 550 млн т, в 1960 свыше 1 млрд т, а в 1970 свыше 2 млрд т. В 1973
году мировая добыча нефти превысила 2,8 млрд т. Мировая добыча нефти в
2005 году составила около 3,6 млрд т.
Всего с начала промышленной добычи (с конца 1850-х гг.) до конца 1973
года в мире было извлечено из недр 41 млрд т, из которых половина
приходится на 1965—1973 год.
Нефть занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом
хозяйстве. Её доля в общем потреблении энергоресурсов непрерывно растет:
3 % в 1900, 5 % перед 1-й мировой войной 1914—1918, 17,5 % накануне 2-й мировой войны
1939—45, 24 % в 1950, 41,5 % в 1972, 48 % в 2004.
Мировая добыча нефти в настоящее время (2006)
составляет около 3,8 млрд т в год,
или 30 млрд баррелей в год. Таким образом, при нынешних темпах
потребления, разведанной нефти хватит примерно на 40 лет,
неразведанной — ещё на 10—50 лет. Также растёт и потребление нефти — за
последние 35 лет оно выросло с 20 до 30 млрд баррелей в год.
Имеются также большие запасы нефти (3400 млрд баррелей) в нефтяных
песках Канады и Венесуэлы. Этой нефти при нынешних темпах потребления
хватит на 110 лет. В настоящее время компании ещё не могут производить
много нефти из нефтяных песков, но ими ведутся разработки в этом
направлении.
Несмотря на существование таких прогнозов правительство России
планирует увеличение добычи нефти к 2030 году до 530 млн. т в год.
Цены
на нефть, как и на любой другой товар, определяются соотношением
спроса и предложения. Если предложение
падает, цены растут до тех пор, пока спрос не сравняется с предложением.
Особенность нефти, однако, в том, что в краткосрочной перспективе спрос
малоэластичен: рост цен мало влияет на
спрос. Редкий владелец автомобиля начнёт ездить в автобусе из-за роста
цен на бензин. Поэтому даже небольшое падение предложения нефти
приводит к резкому росту цен.
В среднесрочной перспективе (5—10 лет), однако, ситуация иная. Рост
цен на нефть заставляет потребителей покупать более экономичные
автомобили, а компании — вкладывать деньги в создание более экономичных
двигателей. Новые дома строятся с улучшенной теплоизоляцией, так что на
их обогрев тратится меньше топлива. Благодаря этому сокращение добычи
нефти приводит к росту цен лишь в первые годы, а затем цены на нефть
опять падают.
В долгосрочной перспективе (десятилетия) спрос непрерывно
увеличивается за счет увеличения количества автомобилей и им подобной
техники. Относительно недавно в число крупнейших мировых потребителей
нефти вошли Китай и Индия. В XX
веке рост спроса на нефти уравновешивался разведкой новых
месторождений, позволявшим увеличить и добычу нефти. Однако многие
считают, что в XXI веке нефтяные месторождения исчерпают себя, и диспропорция
между спросом на нефть и её предложением приведёт к резкому росту цен —
наступит нефтяной
кризис. Некоторые считают, что нефтяной кризис уже начался, и рост
цен в 2003—2008 годах являлся его признаком.
Так, потерпев поражение в Войне Судного дня, арабские страны решили
в 1973—1974 годах сократить добычу нефти на 5 млн баррелей в день,
чтобы «наказать» Запад. Другие страны сумели увеличить добычу на 1 млн
баррелей в день. Общая добыча нефти сократилась на 7 %, но цены выросли в
4 раза. Цены на нефть сохранялись на высоком уровне (хотя и не таком
высоком, как во время бойкота) и в середине 1970-х годов, дальнейший
толчок им дала иранская революция и
Ирано-иракская война. Своего пика цены
достигли в начале 1980-х годов. После этого по причинам, описанным
выше, цены начали падать. За несколько лет они упали более, чем втрое.
После вторжения Ирака в Кувейт в 1990 году цены выросли, но быстро упали опять, после того как
стало ясно, что другие страны легко могут увеличить добычу нефти. После
разгрома Ирака в 1991 году цены продолжали падать и достигли своего минимума 11
долларов за баррель в 1998 году, что с учётом инфляции соответствует уровню начала
1970-х. В России это привело, в частности, к упадку нефтяной
промышленности и
стало одной из причин дефолта.
|
Глобальная Экономика 
