Petroleum

"Råolja" omdirigerar här. För 2008 års film, se Crude Oil (film) . För bränsle, se Bensin . För annan användning, se Petroleum (disambiguation) .

Ett petroleumprov.
Pumpjack som pumpar en oljekälla nära Lubbock, Texas .
Ett oljeraffinaderi i Mina Al Ahmadi , Kuwait .

Petroleum , även känd som råolja , eller helt enkelt olja , är en naturligt förekommande gulsvart flytande blandning av huvudsakligen kolväten och finns i geologiska formationer . Namnet petroleum omfattar både naturligt förekommande obearbetad råolja och petroleumprodukter som består av raffinerad råolja. Ett fossilt bränsle , petroleum, bildas när stora mängder döda organismer, mestadels djurplankton och alger , begravs under sedimentära bergarter och utsätts för både långvarig värme och tryck.

Petroleum utvinns främst genom oljeborrning . Borrning utförs efter studier av strukturell geologi, analys av sedimentbassänger och reservoarkarakterisering. okonventionella reserver som oljesand och oljeskiffer utnyttjas .

När den väl har extraherats raffineras och separeras oljan, lättast genom destillation , till otaliga produkter för direkt användning eller användning i tillverkningen. Produkter inkluderar bränslen såsom bensin (bensin), diesel , fotogen och flygbränsle ; asfalt och smörjmedel ; kemiska reagenser som används för att tillverka plast ; lösningsmedel , textilier , kylmedel , färg , syntetiskt gummi , konstgödsel , bekämpningsmedel , läkemedel och tusentals andra. Petroleum används för att tillverka en mängd olika material som är nödvändiga för det moderna livet, och det uppskattas att världen förbrukar cirka 100 miljoner fat (16 miljoner kubikmeter ) varje dag. Petroleumproduktion kan vara extremt lönsam och var avgörande för den globala ekonomiska utvecklingen under 1900-talet, med vissa länder, så kallade " oljestater ", som fick betydande ekonomisk och internationell makt på grund av sin kontroll över oljeproduktionen.

Utvinning och användning av petroleum har haft betydande negativa miljömässiga och sociala konsekvenser. Utvinning , raffinering och förbränning av petroleumbränslen frigör alla stora mängder växthusgaser , så petroleum är en av de största bidragsgivarna till klimatförändringarna . Andra negativa miljöeffekter inkluderar oljeutsläpp och luft- och vattenföroreningar . Vissa av dessa effekter har direkta och indirekta hälsokonsekvenser för människor. Olja har också varit en källa till konflikter, vilket lett till både statsledda krig och andra konflikter. Produktionen av petroleum beräknas nå toppen av oljan före 2035 eftersom globala ekonomier minskar beroendet av petroleum som en del av att mildra klimatförändringarna och en övergång till förnybar energi och elektrifiering .

Etymologi

Apparat för fraktionerad destillation.

Ordet petroleum kommer från medeltida latin petroleum (bokstavligen 'stenolja'), som kommer från latinets petra 'rock' (från grekiska pétra πέτρα ) och oleum 'olja' (från grekiska élaion ἔλαιον ).

Ursprunget till termen kommer från kloster i södra Italien där den användes i slutet av det första årtusendet som ett alternativ till den äldre termen " nafta ". Därefter användes termen i många manuskript och böcker, till exempel i avhandlingen De Natura Fossilium , publicerad 1546 av den tyske mineralogen Georg Bauer , även känd som Georgius Agricola. Efter oljeindustrins tillkomst, under andra hälften av artonhundratalet, blev termen allmänt känd för den flytande formen av kolväten.

Historia

Huvudartikel: Petroleumindustrins historia

Tidigt

Oljetorn i Okemah, Oklahoma , 1922.

Petroleum, i en eller annan form, har använts sedan urminnes tider. För mer än 4300 år sedan nämndes bitumen när sumererna använde det för att tillverka båtar. Tavlan av legenden om Sargons födelse av Akkad nämnde en korg som stängdes av halm och bitumen. För mer än 4000 år sedan, enligt Herodotus och Diodorus Siculus , användes asfalt vid byggandet av Babylons murar och torn ; det fanns oljegropar nära Ardericca (nära Babylon), och en beckkälla på Zacynthus . Stora mängder av det hittades vid floden Issus , en av Eufrats bifloder . Forntida persiska tabletter indikerar den medicinska och belysningsanvändningen av petroleum i de övre nivåerna av deras samhälle.

Användningen av petroleum i det antika Kina går tillbaka till mer än 2000 år sedan. I Ching , en av de tidigaste kinesiska skrifterna, citerar att olja i sitt råa tillstånd, utan raffinering, först upptäcktes, utvanns och användes i Kina under det första århundradet f.Kr. Dessutom var kineserna de första som registrerade användningen av petroleum som bränsle så tidigt som på 300-talet f.Kr. År 347 CE producerades olja från bambuborrade brunnar i Kina.

Råolja destillerades ofta av persiska kemister , med tydliga beskrivningar i arabiska handböcker som de av Muhammad ibn Zakarīya Rāzi (Rhazes). Bagdads gator var belagda med tjära , härrörande från petroleum som blev tillgänglig från naturliga fält i regionen. På 900-talet exploaterades oljefält i området kring moderna Baku , Azerbajdzjan . Dessa fält beskrevs av den arabiske geografen Abu al-Hasan 'Alī al-Mas'ūdī på 1000-talet och av Marco Polo på 1200-talet, som beskrev produktionen av dessa brunnar som hundratals skeppslaster. Arabiska och persiska kemister destillerade också råolja för att producera brandfarliga produkter för militära ändamål. Genom det islamiska Spanien blev destillation tillgänglig i Västeuropa på 1100-talet. Det har också funnits i Rumänien sedan 1200-talet och har registrerats som păcură.

Sofistikerade oljegropar, 4,5 till 6 meter (15 till 20 fot) djupa, grävdes av Seneca-folket och andra irokeser i västra Pennsylvania så tidigt som 1415–1450. Den franske generalen Louis-Joseph de Montcalm mötte Seneca med petroleum för ceremoniella bränder och som en helande lotion under ett besök i Fort Duquesne 1750.

Tidiga brittiska upptäcktsresande till Myanmar dokumenterade en blomstrande oljeutvinningsindustri baserad i Yenangyaung som 1795 hade hundratals handgrävda brunnar under produktion.

Pechelbronn (Pitch Fountain) sägs vara den första europeiska platsen där petroleum har utforskats och använts. Den fortfarande aktiva Erdpechquelle, en källa där petroleum verkar blandat med vatten har använts sedan 1498, särskilt för medicinska ändamål. Oljesand har brutits sedan 1700-talet.

I Wietze i Niedersachsen har naturlig asfalt/bitumen utforskats sedan 1700-talet. Både i Pechelbronn och i Wietze dominerade kolindustrin petroleumtekniken.

Modern

Kemisten James Young märkte ett naturligt petroleumläckage i Riddings colliery i Alfreton , Derbyshire , från vilket han destillerade en lätt tunn olja lämplig för användning som lampolja, samtidigt som han fick en mer trögflytande olja lämplig för smörjning av maskiner . År 1848 startade Young ett litet företag som raffinerade råolja.

Young lyckades så småningom, genom att destillera kanelkol vid låg värme, skapa en vätska som liknade petroleum, som när den behandlades på samma sätt som sippoljan gav liknande produkter. Young fann att han genom långsam destillation kunde få flera användbara vätskor från den, en av dem kallade han "paraffinolja" eftersom den vid låga temperaturer stelnade till ett ämne som liknade paraffinvax.

Produktionen av dessa oljor och fast paraffinvax från kol var föremål för hans patent daterat den 17 oktober 1850. År 1850 ingick Young & Meldrum och Edward William Binney partnerskap under titeln EW Binney & Co. vid Bathgate i West Lothian och E. Meldrum & Co i Glasgow; deras arbeten vid Bathgate avslutades 1851 och blev det första verkligt kommersiella oljeverket i världen med det första moderna oljeraffinaderiet.

Shale bings nära Broxburn , tre av totalt 19 i West Lothian , Skottland.

Världens första oljeraffinaderi byggdes 1856 av Ignacy Łukasiewicz . Hans prestationer omfattade också upptäckten av hur man destillerar fotogen från sippolja, uppfinningen av den moderna fotogenlampan (1853), introduktionen av den första moderna gatlyktan i Europa (1853) och byggandet av världens första moderna oljekälla (1854).

Efterfrågan på petroleum som bränsle för belysning i Nordamerika och runt om i världen växte snabbt. Edwin Drakes brunn från 1859 nära Titusville, Pennsylvania, anses populärt vara den första moderna brunnen. Redan 1858 hittade Georg Christian Konrad Hunäus en betydande mängd petroleum när han borrade efter brunkol 1858 i Wietze , Tyskland. Wietze stod senare för cirka 80 % av den tyska konsumtionen under den Wilhelminska eran. Produktionen upphörde 1963, men Wietze har varit värd för ett oljemuseum sedan 1970.

Drakes brunn är förmodligen utpekad eftersom den borrades, inte grävdes; eftersom den använde en ångmaskin; eftersom det fanns ett företag associerat med det; och för att det berörde en stor boom. Det fanns dock en betydande aktivitet före Drake i olika delar av världen i mitten av 1800-talet. En grupp under ledning av major Alexeyev från Bakinskii Corps of Mining Engineers handborrade en brunn i Baku-regionen i Bibi-Heybat 1846. Det fanns motorborrade brunnar i West Virginia samma år som Drakes brunn. En tidig kommersiell brunn handgrävdes i Polen 1853, och en annan i det närliggande Rumänien 1857. Ungefär samtidigt öppnades världens första, lilla oljeraffinaderi i Jasło i Polen, med ett större i Ploiești i Rumänien inom kort. efter. Rumänien är det första landet i världen som har fått sin årliga råoljeproduktion officiellt registrerad i internationell statistik: 275 ton för 1857.

Den första kommersiella oljekällan i Kanada togs i drift 1858 vid Oil Springs, Ontario (dåvarande Kanada västra ). Affärsmannen James Miller Williams grävde flera brunnar mellan 1855 och 1858 innan han upptäckte en rik oljereserv fyra meter under marken. [ specificera ] Williams utvann 1,5 miljoner liter råolja 1860 och raffinerade mycket av den till fotogenlampolja. Williams brunn blev kommersiellt gångbar ett år före Drakes verksamhet i Pennsylvania och kunde hävdas vara den första kommersiella oljekällan i Nordamerika. Upptäckten vid Oil Springs berörde en oljeboom som förde hundratals spekulanter och arbetare till området. Framstegen inom borrning fortsatte in i 1862 när den lokala borraren Shaw nådde ett djup av 62 meter med hjälp av fjäderstångsborrmetoden. Den 16 januari 1862, efter en explosion av naturgas , sattes Kanadas första oljespruta i produktion och sköt upp i luften med en registrerad hastighet av 480 kubikmeter (3 000 bbl) per dag. I slutet av 1800-talet hade det ryska imperiet, särskilt Branobel -företaget i Azerbajdzjan , tagit ledningen i produktionen.

Denna propagandaaffisch från krigstid främjade samåkning som ett sätt att ransonera livsviktig bensin under andra världskriget .

Tillgång till olja var och är fortfarande en viktig faktor i flera militära konflikter under det tjugonde århundradet, inklusive andra världskriget , under vilka oljeanläggningar var en stor strategisk tillgång och bombades omfattande . Den tyska invasionen av Sovjetunionen inkluderade målet att erövra oljefälten i Baku , eftersom det skulle ge välbehövlig oljeförsörjning till den tyska militären som led av blockader. Oljeprospektering i Nordamerika under det tidiga 1900-talet ledde senare till att USA blev den ledande producenten i mitten av seklet. Eftersom petroleumproduktionen i USA nådde en topp under 1960-talet överträffades USA av Saudiarabien och Sovjetunionen.

1973 införde Saudiarabien och andra arabiska nationer ett oljeembargo mot USA, Storbritannien, Japan och andra västerländska nationer som stödde Israel i Yom Kippur-kriget i oktober 1973. Embargot orsakade en oljekris . Detta följdes av oljekrisen 1979 , som orsakades av en nedgång i oljeproduktionen i spåren av den iranska revolutionen och fick oljepriserna att mer än fördubblas. De två oljeprischockerna hade många kort- och långsiktiga effekter på den globala politiken och den globala ekonomin. I synnerhet ledde de till varaktiga minskningar av efterfrågan som ett resultat av substitution till andra bränslen (särskilt kol och kärnkraft) och förbättringar av energieffektiviteten, underlättat av regeringens politik. Höga oljepriser ledde också till investeringar i oljeproduktion från länder utanför OPEC, inklusive Prudhoe Bay i Alaska, Nordsjöns offshorefält i Storbritannien och Norge, Cantarells offshorefält i Mexiko och oljesand i Kanada.

Idag täcks cirka 90 procent av fordonsbränslebehovet av olja. Petroleum utgör också 40 procent av den totala energiförbrukningen i USA, men står för endast 1 procent av elproduktionen. Petroleums värde som en bärbar, tät energikälla som driver de allra flesta fordon och som bas för många industriella kemikalier gör den till en av världens viktigaste råvaror .

De tre främsta oljeproducerande länderna är USA , Ryssland och Saudiarabien . Under 2018, delvis på grund av utvecklingen inom hydraulisk sprickning och horisontell borrning , blev USA världens största producent. Cirka 80 procent av världens lättillgängliga reservat är belägna i Mellanöstern, varav 62,5 procent kommer från Arab 5: Saudiarabien , Förenade Arabemiraten , Irak , Qatar och Kuwait . En stor del av världens totala olja finns som okonventionella källor, såsom bitumen i Athabascas oljesand och extra tung olja i Orinoco-bältet . Medan betydande volymer olja utvinns från oljesand, särskilt i Kanada, kvarstår logistiska och tekniska hinder, eftersom oljeutvinning kräver stora mängder värme och vatten, vilket gör dess nettoenergiinnehåll ganska lågt i förhållande till konventionell råolja. Kanadas oljesand förväntas alltså inte ge mer än några miljoner fat per dag inom överskådlig framtid.

Sammansättning

Petroleum inkluderar inte bara råolja, utan alla flytande, gasformiga och fasta kolväten . Under yttryck och temperaturförhållanden finns lättare kolväten metan , etan , propan och butan som gaser, medan pentan och tyngre kolväten är i form av vätskor eller fasta ämnen. Men i en underjordisk oljereservoar beror proportionerna av gas, vätska och fast material på förhållanden under ytan och på fasdiagrammet för petroleumblandningen.

En oljekälla producerar övervägande råolja, med en del naturgas löst i den. Eftersom trycket är lägre vid ytan än under jord, kommer en del av gasen att komma ut ur lösningen och återvinnas (eller brännas) som tillhörande gas eller lösningsgas . En gaskälla producerar övervägande naturgas . Men eftersom den underjordiska temperaturen är högre än vid ytan kan gasen innehålla tyngre kolväten som pentan, hexan och heptan i gasform . Vid ytförhållanden kondenserar dessa ut ur gasen för att bilda " naturgaskondensat ", ofta förkortat till kondensat. Kondensat liknar bensin till utseendet och liknar i sammansättning vissa flyktiga lätta råoljor .

Andelen lätta kolväten i petroleumblandningen varierar mycket mellan olika oljefält , allt från så mycket som 97 viktprocent i de lättare oljorna till så lite som 50 procent i de tyngre oljorna och bitumenerna . [ citat behövs ]

Kolvätena i råolja är mestadels alkaner , cykloalkaner och olika aromatiska kolväten , medan de andra organiska föreningarna innehåller kväve , syre och svavel , och spårmängder av metaller som järn, nickel, koppar och vanadin . Många oljereservoarer innehåller levande bakterier. Den exakta molekylära sammansättningen av råolja varierar mycket från formation till formation men andelen kemiska grundämnen varierar över ganska snäva gränser enligt följande:

Sammansättning efter vikt
Element Procentintervall
Kol 83 till 85 %
Väte 10 till 14 %
Kväve 0,1 till 2 %
Syre 0,05 till 1,5 %
Svavel 0,05 till 6,0 %
Metaller < 0,1 %

Fyra olika typer av kolvätemolekyler förekommer i råolja. Den relativa andelen av varje varierar från olja till olja, vilket bestämmer egenskaperna hos varje olja.

Sammansättning efter vikt
Kolväte Genomsnitt Räckvidd
Alkaner (paraffiner) 30 % 15 till 60 %
Naftener 49 % 30 till 60 %
Aromatik 15 % 3 till 30 %
Asfalt 6 % återstoden
Okonventionella resurser är mycket större än konventionella.

Råolja varierar mycket i utseende beroende på dess sammansättning. Det är vanligtvis svart eller mörkbrunt (även om det kan vara gulaktigt, rödaktigt eller till och med grönaktigt). I reservoaren finns det vanligtvis i samband med naturgas, som är lättare bildar ett "gaslock" över petroleum, och saltvatten som, eftersom det är tyngre än de flesta former av råolja, vanligtvis sjunker under det. Råolja kan också hittas i en halvfast form blandad med sand och vatten, som i Athabascas oljesand i Kanada, där den vanligtvis kallas råbitumen . I Kanada anses bitumen vara en klibbig, svart, tjärliknande form av råolja som är så tjock och tung att den måste värmas upp eller spädas ut innan den kommer att flyta. Venezuela har också stora mängder olja i Orinocos oljesand , även om kolvätena som fångas i dem är mer flytande än i Kanada och brukar kallas extra tung olja . Dessa oljesandresurser kallas okonventionell olja för att skilja dem från olja som kan utvinnas med traditionella metoder för oljekällor. Mellan dem innehåller Kanada och Venezuela uppskattningsvis 3,6 biljoner fat (570 × 10 ^ 9 m 3 ) bitumen och extra tung olja, ungefär dubbelt så stor volym som världens reserver av konventionell olja.

Petroleum används mestadels, i volym, för raffinering till eldningsolja och bensin, båda viktiga primära energikällor . Åtta-fyra volymprocent av kolvätena som finns i petroleum omvandlas till energirika bränslen (petroleumbaserade bränslen), inklusive bensin, diesel, jet, värme och andra eldningsoljor och flytande petroleumgas . De lättare kvaliteterna av råolja ger de bästa utbyten av dessa produkter, men eftersom världens reserver av lätt och medelstor olja är uttömda, måste oljeraffinaderier i allt högre grad bearbeta tung olja och bitumen och använda mer komplexa och dyrbara metoder för att producera produkterna nödvändig. Eftersom tyngre råoljor har för mycket kol och inte tillräckligt med väte, innebär dessa processer i allmänhet att man tar bort kol från eller tillsätter väte till molekylerna och använder katalytisk vätskekrackning för att omvandla de längre, mer komplexa molekylerna i oljan till de kortare, enklare i oljan. bränslena. [ citat behövs ]

På grund av sin höga energitäthet , lätta transporterbarhet och relativa överflöd har olja blivit världens viktigaste energikälla sedan mitten av 1950-talet. Petroleum är också råvaran för många kemiska produkter, inklusive läkemedel , lösningsmedel , konstgödsel , bekämpningsmedel och plast; de 16 procent som inte används för energiproduktion omvandlas till dessa andra material. Petroleum finns i porösa klippformationer i de övre skikten av vissa områden av jordskorpan . Det finns också petroleum i oljesand (tjärsand) . Kända oljereserver uppskattas vanligtvis till 190 km 3 (1,2 biljoner (kort skala) fat ) utan oljesand, eller 595 km 3 (3,74 biljoner fat) med oljesand. Konsumtionen är för närvarande cirka 84 miljoner fat (13,4 × 10 ^ 6 m 3 ) per dag, eller 4,9 km 3 per år, vilket ger en återstående oljetillgång på endast cirka 120 år, om den nuvarande efterfrågan förblir statisk. Nyare studier visar dock att antalet är runt 50 år.

Kemi

Oktan , ett kolväte som finns i petroleum. Linjer representerar enkelbindningar ; svarta sfärer representerar kol ; vita sfärer representerar väte .

Petroleum är huvudsakligen en blandning av kolväten , dvs innehåller endast kol och väte. De vanligaste komponenterna är alkaner (paraffiner), cykloalkaner ( naftener ) och aromatiska kolväten . De har i allmänhet från 5 till 40 kolatomer per molekyl, även om spårmängder av kortare eller längre molekyler kan vara närvarande i blandningen.

Alkanerna från pentan (C 5 H 12 ) till oktan (C 8 H 18 ) raffineras till bensin, de från nonan ( C 9 H 20 ) till hexadekan (C 16 H 34 ) till dieselbränsle , fotogen och flygbränsle . Alkaner med mer än 16 kolatomer kan raffineras till eldningsolja och smörjolja . I den tyngre delen av sortimentet paraffinvax en alkan med cirka 25 kolatomer, medan asfalt har 35 och uppåt, även om dessa vanligtvis knäcks av moderna raffinaderier till mer värdefulla produkter. De kortaste molekylerna, de med fyra eller färre kolatomer, är i gasform vid rumstemperatur. De är petroleumgaserna. Beroende på efterfrågan och kostnaden för återvinning, blossas dessa gaser antingen av , säljs som flytande petroleumgas under tryck eller används för att driva raffinaderiets egna brännare. Under vintern blandas butan (C 4 H 10 ) in i bensinpoolen med höga hastigheter, eftersom dess höga ångtryck hjälper till vid kallstarter. Flytande under tryck något över atmosfärstrycket, är det mest känt för att driva cigarettändare, men det är också en huvudbränslekälla för många utvecklingsländer. Propan kan göras flytande under måttligt tryck och konsumeras för nästan varje användning som är beroende av petroleum för energi, från matlagning till uppvärmning till transport.

De aromatiska kolvätena är omättade kolväten som har en eller flera plana sexkolsringar som kallas bensenringar , till vilka väteatomer är bundna med formeln CnH2n - 6 . De tenderar att brinna med en sotig låga, och många har en söt arom. Vissa är cancerframkallande .

Dessa olika molekyler separeras genom fraktionerad destillation vid ett oljeraffinaderi för att producera bensin, flygbränsle, fotogen och andra kolväten. Till exempel 2,2,4-trimetylpentan (isooktan), flitigt använt i bensin , en kemisk formel av C 8 H 18 och det reagerar med syre exotermiskt :

2 C
8 H
18 ( l ) + 25 O
2 ( g ) → 16 CO
2 ( g ) + 18 H
2 O ( g ) (ΔH = -5,51 MJ/mol oktan)

Antalet olika molekyler i ett oljeprov kan bestämmas genom laboratorieanalys. Molekylerna extraheras vanligtvis i ett lösningsmedel , separeras sedan i en gaskromatograf och bestäms slutligen med en lämplig detektor , såsom en flamjoniseringsdetektor eller en masspektrometer . På grund av det stora antalet sameluerade kolväten i olja kan många inte lösas med traditionell gaskromatografi och uppträder vanligtvis som en puckel i kromatogrammet. Denna olösta komplexa blandning (UCM) av kolväten är särskilt tydlig när man analyserar väderbitna oljor och extrakt från vävnader från organismer som exponeras för olja. Vissa av komponenterna i oljan kommer att blandas med vatten: den vattenrelaterade fraktionen av oljan.

Ofullständig förbränning av petroleum eller bensin leder till produktion av giftiga biprodukter. För lite syre vid förbränning leder till bildning av kolmonoxid . På grund av de höga temperaturer och höga tryck som är involverade, innehåller avgaser från bensinförbränning i bilmotorer vanligtvis kväveoxider som är ansvariga för bildandet av fotokemisk smog .

Bildning

Fossil petroleum

Struktur av en vanadinporfyrinförening ( vänster) extraherad från petroleum av Alfred E. Treibs , fader till organisk geokemi . Treibs noterade den nära strukturella likheten mellan denna molekyl och klorofyll a (höger).

Petroleum är ett fossilt bränsle som härrör från forntida fossiliserade organiska material , såsom djurplankton och alger . Enorma mängder av dessa rester slog sig ner på havs- eller sjöbottnar där de täcktes av stillastående vatten (vatten utan löst syre ) eller sediment som lera och silt snabbare än de kunde bryta ner aerobt . Cirka 1 m under detta sediment var syrekoncentrationen i vattnet låg, under 0,1 mg/L, och anoxiska förhållanden rådde. Temperaturerna höll sig också konstanta.

När ytterligare lager lade sig till havet eller sjöbotten byggdes intensiv värme och tryck upp i de lägre regionerna. Denna process fick det organiska materialet att förändras, först till ett vaxartat material som kallas kerogen , som finns i olika oljeskiffer runt om i världen, och sedan med mer värme till flytande och gasformiga kolväten via en process som kallas katagenes . Bildning av petroleum sker från kolvätepyrolys i en mängd huvudsakligen endotermiska reaktioner vid hög temperatur eller högt tryck, eller båda. Dessa faser beskrivs i detalj nedan.

Anaerobt förfall

I frånvaro av rikligt med syre förhindrades aeroba bakterier från att förmultna det organiska materialet efter att det begravts under ett lager av sediment eller vatten. Men anaeroba bakterier kunde reducera sulfater och nitrater bland ämnet till H 2 S respektive N 2 genom att använda materialet som en källa för andra reaktanter. På grund av sådana anaeroba bakterier började denna sak först att bryta isär mestadels via hydrolys : polysackarider och proteiner hydrolyserades till enkla sockerarter respektive aminosyror . Dessa oxiderades ytterligare anaerobt i en accelererad hastighet av bakteriernas enzymer : t.ex. gick aminosyror genom oxidativ deaminering till iminosyror , som i sin tur reagerade vidare på ammoniak och α-ketosyror . Monosackarider sönderföll i sin tur till CO 2 och metan . De anaeroba sönderfallsprodukterna av aminosyror, monosackarider, fenoler och aldehyder kombinerade till fulvinsyror . Fetter och vaxer hydrolyserades inte i stor utsträckning under dessa milda förhållanden.

Kerogenbildning

Vissa fenoliska föreningar framställda från tidigare reaktioner fungerade som baktericider och aktinomycetales ordning av bakterier producerade också antibiotikaföreningar (t.ex. streptomycin ). Sålunda upphörde verkan av anaeroba bakterier ca 10 m under vattnet eller sedimentet. Blandningen på detta djup innehöll fulvinsyror, oreagerade och delvis reagerade fetter och vaxer, lätt modifierat lignin , hartser och andra kolväten. När fler lager av organiskt material satte sig i havet eller sjöbotten byggdes intensiv värme och tryck upp i de lägre regionerna. Som en konsekvens började föreningar av denna blandning att kombineras på dåligt förstådda sätt till kerogen . Kombination skedde på ett liknande sätt som fenol- och formaldehydmolekyler reagerar på urea-formaldehydhartser , men kerogenbildning skedde på ett mer komplext sätt på grund av en större variation av reaktanter. Den totala processen för kerogenbildning från början av anaerobt sönderfall kallas diagenes , ett ord som betyder en omvandling av material genom upplösning och rekombination av deras beståndsdelar.

Omvandling av kerogen till fossila bränslen

Kerogenbildningen fortsatte till djupet av cirka 1 km från jordens yta där temperaturen kan nå runt 50 °C . Kerogenbildningen representerar en halvvägspunkt mellan organiskt material och fossila bränslen: kerogen kan utsättas för syre, oxideras och därmed gå förlorad, eller så kan det begravas djupare inuti jordskorpan och utsättas för förhållanden som gör att det långsamt omvandlas till fossila bränslen som petroleum. Det senare skedde genom katagenes där reaktionerna mestadels var radikala omarrangemang av kerogen. Dessa reaktioner tog tusentals till miljoner år och inga externa reaktanter var inblandade. På grund av dessa reaktioners radikala natur reagerade kerogen mot två klasser av produkter: de med lågt H/C-förhållande ( antracen eller liknande produkter) och de med högt H/C-förhållande ( metan eller liknande produkter); dvs kolrika eller väterika produkter. Eftersom katagenes stängdes av från externa reaktanter, var den resulterande sammansättningen av bränsleblandningen beroende av sammansättningen av kerogenen via reaktionsstökiometri . Det finns tre typer av kerogen: typ I (alg), II (liptinisk) och III (humus), som huvudsakligen bildades från alger , plankton och vedväxter (denna term inkluderar träd , buskar och lianer ).

Katagenes var pyrolytisk trots att det skedde vid relativt låga temperaturer (jämfört med kommersiella pyrolysanläggningar) på 60 till flera hundra °C. Pyrolys var möjlig på grund av de långa reaktionstiderna. Värme för katagenes kom från nedbrytningen av radioaktiva material i jordskorpan, särskilt 40 K , 232 Th , 235 U och 238 U . Värmen varierade med geotermisk gradient och var typiskt 10-30 °C per km djup från jordens yta. Ovanliga magmaintrång kunde dock ha skapat större lokal uppvärmning.

Oljefönster (temperaturområde)

Geologer hänvisar ofta till temperaturintervallet där olja bildas som ett "oljefönster" . Under den lägsta temperaturen förblir olja instängd i form av kerogen. Över maxtemperaturen omvandlas oljan till naturgas genom termisk krackning . Ibland kan olja som bildas på extrema djup migrera och fastna på en mycket grundare nivå. Athabasca Oil Sands är ett exempel på detta.

Abiogen petroleum

Huvudartikel: Abiogent petroleumursprung

En alternativ mekanism till den som beskrivs ovan föreslogs av ryska forskare i mitten av 1850-talet, hypotesen om abiogent petroleumursprung (petroleum bildad med oorganiska medel), men detta motsägs av geologiska och geokemiska bevis. Abiogena oljekällor har hittats, men aldrig i kommersiellt lönsamma mängder. "Kontroversen handlar inte om huruvida det finns biogena oljereserver", säger Larry Nation från American Association of Petroleum Geologists. "Kontroversen handlar om hur mycket de bidrar till jordens totala reserver och hur mycket tid och ansträngning geologer bör ägna åt att söka upp dem."

Reservoarer

En kolvätefälla består av en reservoarsten (gul) där olja (röd) kan ansamlas, och en bergart (grön) som hindrar den från att tränga ut.

Tre villkor måste vara närvarande för att oljereservoarer ska bildas:

  • en källsten rik på kolvätematerial begravd tillräckligt djupt för att underjordisk värme kan koka den till olja,
  • en porös och permeabel reservoarbergart där den kan ackumuleras,
  • en caprock (tätning) eller annan mekanism för att förhindra att oljan rinner ut till ytan. Inom dessa reservoarer kommer vätskor vanligtvis att organisera sig som en trelagers kaka med ett lager vatten under oljelagret och ett lager av gas ovanför det, även om de olika lagren varierar i storlek mellan reservoarerna. Eftersom de flesta kolväten är mindre täta än sten eller vatten , migrerar de ofta uppåt genom angränsande stenlager tills de antingen når ytbehandla eller blir fångade inom porösa stenar (som är kända som reservoarer ) av ogenomträngliga stenar ovanför. Processen påverkas dock av underjordiska vattenflöden, vilket gör att olja vandrar hundratals kilometer horisontellt eller till och med korta sträckor nedåt innan den fastnar i en reservoar. När kolväten koncentreras i en fälla bildas ett oljefält , från vilket vätskan kan utvinnas genom borrning och pumpning .

Reaktionerna som producerar olja och naturgas modelleras ofta som första ordningens nedbrytningsreaktioner, där kolväten bryts ner till olja och naturgas genom en uppsättning parallella reaktioner, och olja så småningom bryts ner till naturgas genom en annan uppsättning reaktioner. Den senare uppsättningen används regelbundet i petrokemiska anläggningar och oljeraffinaderier .

Petroleum har mestadels utvunnits genom oljeborrning (naturliga petroleumkällor är sällsynta). Borrning utförs efter studier av strukturell geologi (i reservoarskala), sedimentär bassänganalys och reservoarkarakterisering (främst vad gäller porositeten och permeabiliteten hos geologiska reservoarstrukturer). Den senaste tidens förbättringar av tekniken har också lett till exploatering av andra okonventionella reserver som oljesand och oljeskiffer . Brunnar borras i oljereservoarer för att utvinna råoljan. "Natural lift"-produktionsmetoder som förlitar sig på det naturliga reservoartrycket för att tvinga oljan upp till ytan är vanligtvis tillräckliga ett tag efter att reservoarerna tappas först. I vissa reservoarer, som i Mellanöstern, är det naturliga trycket tillräckligt under lång tid. Det naturliga trycket i de flesta reservoarer försvinner dock så småningom. Sedan måste oljan extraheras med hjälp av " konstgjorda lyft ". Med tiden blir dessa "primära" metoder mindre effektiva och "sekundära" produktionsmetoder kan användas. En vanlig sekundär metod är "vattenöversvämning" eller injicering av vatten i reservoaren för att öka trycket och tvinga oljan till den borrade axeln eller "brunnen". Så småningom kan "tertiära" eller "förbättrade" oljeutvinningsmetoder användas för att öka oljans flödesegenskaper genom att injicera ånga, koldioxid och andra gaser eller kemikalier i reservoaren. I USA står primära produktionsmetoder för mindre än 40 procent av oljan som produceras på daglig basis, sekundära metoder står för ungefär hälften och tertiär återvinning de återstående 10 procenten. Att utvinna olja (eller "bitumen") från olja/tjärsand och oljeskifferavlagringar kräver att sanden eller skiffern bryts och värms upp i ett kärl eller retort, eller att man använder "in-situ" metoder för att injicera uppvärmda vätskor i fyndigheten och sedan pumpa vätskan tillbaka ut mättad med olja.

Okonventionella oljereservoarer

Se även: Okonventionell olja , Oljesand , Oljeskifferreserver och okonventionell (olja & gas) reservoar

Oljeätande bakterier bryter ned olja som har flytt upp till ytan. Oljesand är reservoarer av delvis biologiskt nedbruten olja som fortfarande håller på att fly och bryts ned, men de innehåller så mycket migrerande olja att, även om det mesta har rymt, finns det fortfarande stora mängder - mer än vad som kan hittas i konventionella oljereservoarer. De lättare fraktionerna av råoljan förstörs först, vilket resulterar i reservoarer som innehåller en extremt tung form av råolja, kallad råbitumen i Kanada, eller extra tung råolja i Venezuela . Dessa två länder har världens största fyndigheter av oljesand.

Å andra sidan är oljeskiffer källstenar som inte har utsatts för värme eller tryck tillräckligt länge för att omvandla sina fångade kolväten till råolja. Tekniskt sett är oljeskiffer inte alltid skiffer och innehåller inte olja, utan är finkorniga sedimentära bergarter som innehåller ett olösligt organiskt fast ämne som kallas kerogen . Kerogenen i berget kan omvandlas till råolja med hjälp av värme och tryck för att simulera naturliga processer. Metoden har varit känd i århundraden och patenterades 1694 under brittiska kronans patent nr 330 som täcker, "Ett sätt att utvinna och göra stora mängder beck, tjära och olja av en sorts sten." Även om oljeskiffer finns i många länder har USA världens största fyndigheter.

Klassificering

Se även: Benchmark (råolja)
Vissa marköroljor med sin svavelhalt (horisontell) och API-tyngdkraft (vertikal) och relativ produktionsmängd. [ citat behövs ]

Petroleumindustrin klassificerar i allmänhet råolja efter det geografiska läget den produceras i (t.ex. West Texas Intermediate , Brent eller Oman ), dess API-tyngdkraft (ett oljeindustrimått på densitet) och dess svavelinnehåll . Råolja kan anses vara lätt om den har låg densitet, tung om den har hög densitet eller medium om den har en densitet mellan lätt och tung . Dessutom kan det hänvisas till som sött om det innehåller relativt lite svavel eller surt om det innehåller avsevärda mängder svavel.

Det geografiska läget är viktigt eftersom det påverkar transportkostnaderna till raffinaderiet. Lätt råolja är mer önskvärt än tjockolja eftersom den ger ett högre utbyte av bensin, medan söt olja kräver ett högre pris än sur olja eftersom den har färre miljöproblem och kräver mindre raffinering för att uppfylla svavelstandarder som ställs på bränslen i konsumerande länder. Varje råolja har unika molekylära egenskaper som avslöjas genom användning av råoljeanalysanalys i petroleumlaboratorier.

Fat från ett område där råoljans molekylära egenskaper har fastställts och oljan har klassificerats används som prisreferenser över hela världen. Några av de vanliga referensråoljorna är: [ citat behövs ]

Det finns minskande mängder av dessa benchmarkoljor som produceras varje år, så andra oljor är vanligare vad som faktiskt levereras. Även om referenspriset kan vara för West Texas Intermediate levererad på Cushing, kan den faktiska oljan som handlas vara en rabatterad kanadensisk tungolja—Western Canadian Select—levererad i Hardisty , Alberta , och för en Brent Blend levererad på Shetland, kan det vara en rabatterad rysk exportblandning levererad i hamnen i Primorsk .

När oljan har extraherats raffineras den och separeras enklast genom destillation till många produkter för direkt användning eller användning i tillverkningen, såsom bensin (bensin), diesel och fotogen till asfalt och kemiska reagenser ( eten , propen , buten , akrylsyra , para-xylen ) som används för att tillverka plaster , bekämpningsmedel och läkemedel .

Industri

Detta avsnitt är ett utdrag från Petroleumindustrin .
Världens oljereserver , 2013.

Petroleumindustrin , även känd som oljeindustrin eller oljelappen, inkluderar de globala processerna av prospektering , utvinning , raffinering , transport (ofta med oljetankers och pipelines ) och marknadsföring av petroleumprodukter . Industrins största volymprodukter är eldningsolja och bensin (bensin). Petroleum är också råvaran för många kemiska produkter , inklusive läkemedel , lösningsmedel , gödningsmedel , bekämpningsmedel , syntetiska doftämnen och plaster . Branschen är vanligtvis uppdelad i tre huvudkomponenter: uppströms , mittströms och nedströms . Uppströms när det gäller prospektering och utvinning av råolja, midstream omfattar transport och lagring av råolja, och nedströms avser raffinering av råolja till olika slutprodukter .

Petroleum är avgörande för många industrier och är nödvändigt för att upprätthålla den industriella civilisationen i dess nuvarande konfiguration, vilket gör det till ett kritiskt bekymmer för många nationer. Olja står för en stor andel av världens energiförbrukning , från en lägsta nivå på 32 % för Europa och Asien , till den högsta på 53 % för Mellanöstern .

Andra geografiska regioners konsumtionsmönster är följande: Syd- och Centralamerika (44 %), Afrika (41 %) och Nordamerika (40 %). Världen förbrukar 36 miljarder fat (5,8 km³) olja per år, med utvecklade länder som de största konsumenterna. USA , distributionen, raffineringen och detaljhandeln av petroleum som helhet representerar världens största industri i termer av dollarvärde.

Olje- och gasindustrin spenderar endast 0,4 % av sin omsättning till forskning och utveckling, vilket är den lägsta andelen i jämförelse med en rad andra industrier.

Regeringar som USA:s regering ger stora offentliga bidrag till petroleumbolag , med stora skattelättnader vid olika stadier av oljeprospektering och utvinning, inklusive kostnaderna för oljefältsleasing och borrutrustning.

Under de senaste åren har förbättrad oljeåtervinningsteknik - framför allt flerstegsborrning och hydraulisk sprickning ("fracking") - flyttat till branschens framkant då denna nya teknik spelar en avgörande och kontroversiell roll i nya metoder för oljeutvinning.

Transport

Detta avsnitt är ett utdrag ur Petroleumtransport .
Petroleumtransport är transport av petroleum och derivat såsom bensin ( bensin ). Petroleumprodukter transporteras via järnvägsvagnar, lastbilar, tankfartyg och rörledningsnät. Metoden som används för att flytta petroleumprodukterna beror på volymen som flyttas och dess destination. Även transportsätten på land som pipeline eller järnväg har sina styrkor och svagheter. En av de viktigaste skillnaderna är kostnaderna för att transportera petroleum genom rörledning eller järnväg. De största problemen med att flytta petroleumprodukter är föroreningsrelaterade och risken för spill. Petroleumolja är mycket svår att rensa upp och är mycket giftig för levande djur och deras omgivningar.

På 1950-talet utgjorde fraktkostnaderna 33 procent av priset på olja som transporterades från Persiska viken till USA, men på grund av utvecklingen av supertankers på 1970-talet sjönk fraktkostnaden till endast 5 procent av priset på persiska olja i USA. På grund av ökningen av värdet på råoljan under de senaste 30 åren var fraktkostnadens andel av slutkostnaden för den levererade varan mindre än 3 % 2010.

Pris

Nominellt och inflationsjusterat US-dollarpris på råolja, 1861–2015.
Det här avsnittet är ett utdrag från Price of oil .
Råoljepris - West Texas Intermediate
Oljehandlare, Houston, 2009
Nominellt pris på olja från 1861 till 2020 från Our World in Data

Oljepriset , eller oljepriset, avser i allmänhet spotpriset på ett fat (159 liter) benchmark råolja — ett referenspris för köpare och säljare av råolja som West Texas Intermediate (WTI), Brent Crude , Dubai Crude , OPEC Reference Basket , Tapis crude , Bonny Light , Uralolja , Isthmus och Western Canadian Select (WCS). Oljepriserna bestäms av global tillgång och efterfrågan, snarare än något lands inhemska produktionsnivå.

Det globala priset på råolja var relativt konsekvent under artonhundratalet och början av nittonhundratalet. Detta förändrades på 1970-talet, med en betydande ökning av oljepriset globalt. Det har varit ett antal strukturella drivkrafter bakom de globala oljepriserna historiskt, inklusive oljeutbud, efterfrågan och lagringschocker, och chocker för den globala ekonomiska tillväxten som påverkar oljepriserna. Anmärkningsvärda händelser som driver på betydande prisfluktuationer inkluderar OPEC:s oljeembargo 1973 mot nationer som hade stöttat Israel under Yom Kippur-kriget, vilket resulterade i oljekrisen 1973 , den iranska revolutionen i 1979 års oljekris och finanskrisen 2007–2008 , och nyare 2013 oljetillförselöverskott som ledde till de "största oljeprisnedgångarna i modern historia" 2014 till 2016. Nedgången på 70 % av de globala oljepriserna var "en av de tre största nedgångarna sedan andra världskriget, och den längsta sedan dess den utbudsdrivna kollapsen 1986." År 2015 hade USA blivit den tredje största producenten av olja och återupptog exporten av olja efter upphävandet av sitt 40-åriga exportförbud.

Oljepriskriget mellan Ryssland och Saudiarabien 2020 resulterade i en 65-procentig nedgång i de globala oljepriserna i början av covid-19-pandemin . År 2021 drevs de rekordhöga energipriserna av en global ökning av efterfrågan när världen återhämtade sig från lågkonjunkturen med covid-19 . I december 2021 har en oväntad återhämtning av efterfrågan på olja från USA, Kina och Indien, tillsammans med amerikanska skifferindustriinvesterares "krav att hålla fast vid utgifterna", bidragit till "snäva" oljelager globalt. Den 18 januari 2022, när priset på Brent-råolja nådde det högsta sedan 2014 – 88 USD, väcktes farhågor om de stigande bensinkostnaderna – som slog rekord i Storbritannien.

Handel

Råolja handlas som en future på Nymexbörsen. Terminskontrakt är avtal där köpare och säljare kommer överens om att köpa och leverera specifika mängder fysisk råolja vid ett givet datum i framtiden. Varje kontrakt omfattar 1000 fat och kan köpas upp till nio år framåt i tiden. Nedan följer kontraktsspecifikationerna för råolja:

Kontraktsspecifikationer
Råolja (CLA)
Kontraktsstorlek: 1000 fat
Utbyta: NYMEX
Sektor: Energi
Fäststorlek: 0,01
Kryssa för värde: 10 USD
BPV: 1000
Valör: USD
Decimal: 2

Används

Ytterligare information: Petroleumprodukt

Den kemiska strukturen hos petroleum är heterogen , sammansatt av kolvätekedjor av olika längd. På grund av detta kan petroleum tas till oljeraffinaderier och kolvätekemikalierna separeras genom destillation och behandlas med andra kemiska processer , för att användas för en mängd olika ändamål. Den totala kostnaden per anläggning är cirka 9 miljarder dollar.

Bränsle

De vanligaste destillationsfraktionerna av petroleum är bränslen . Bränslen inkluderar (genom att öka koktemperaturintervallet):

Vanliga fraktioner av petroleum som bränsle
Fraktion Kokområde °C
Flytande petroleumgas (LPG) −40
Butan −12 till −1
Bensin /bensin −1 till 110
Flygbränsle 150 till 205
Fotogen 205 till 260
Brännolja 205 till 290
Dieselbränsle 260 till 315

Petroleumklassificering enligt kemisk sammansättning.

Klass av petroleum
Sammansättning av 250–300 °C fraktion, vikt. %
Par. Napth Arom. Vax Asph.
Paraffinisk 46–61 22–32 12–25 1,5–10 0–6
Paraffin-naftenisk 42–45 38–39 16–20 1–6 0–6
Naftenisk 15–26 61–76 8–13 Spår 0–6
Paraffin-naftenisk-aromatisk 27–35 36–47 26–33 0,5–1 0–10
Aromatisk 0–8 57–78 20–25 0–0,5 0–20

Andra derivat

Vissa typer av resulterande kolväten kan blandas med andra icke-kolväten för att skapa andra slutprodukter:

Använd per land

Konsumtionsstatistik

  • Global fossil carbon emissions, an indicator of consumption, from 1800.   Total   Oil
    Globala fossila koldioxidutsläpp, en indikator på konsumtion, från 1800.
     Total
     Olja
  • Rate of world energy usage per year from 1970.[120]

    Världsenergianvändning per år från 1970.

  • Daily oil consumption from 1980 to 2006.

    Daglig oljeförbrukning från 1980 till 2006.

  • Oil consumption by percentage of total per region from 1980 to 2006:   US   Europe   Asia and Oceania .
    Oljeförbrukning i procent av totalt per region från 1980 till 2006:
     USA
      Europa
       Asien och Oceanien
    .
  • Oil consumption 1980 to 2007 by region.

    Oljeförbrukning 1980 till 2007 per region.

Konsumtion

Enligt US Energy Information Administration (EIA) uppskattning för 2017 förbrukar världen 98,8 miljoner fat olja varje dag.

Oljeförbrukning per capita (mörkare färger representerar mer konsumtion, grått representerar inga data) (källa: se filbeskrivning) .




  > 0,07   0,07–0,05   0,05–0,035   0,035–0,025   0,025–0,02



  0,02–0,015   0,015–0,01   0,01–0,005   0,005–0,0015   < 0,0015

Denna tabell visar mängden petroleum som förbrukades 2011 i tusen fat (1000 bbl) per dag och i tusen kubikmeter (1000 m 3 ) per dag:

Konsumerande nation 2011
(1000 bbl/ dag)
(1000 m 3 / dag)
Befolkning i miljoner
fat/år per capita
m 3 /år per capita
Nationell produktion/ konsumtion
USA 1 18 835,5 2 994,6 314 21.8 3,47 0,51
Kina 9 790,0 1 556,5 1345 2.7 0,43 0,41
Japan 2 4 464,1 709,7 127 12.8 2.04 0,03
Indien 2 3 292,2 523,4 1198 1 0,16 0,26
Ryssland 1 3 145,1 500,0 140 8.1 1,29 3,35
Saudiarabien ( OPEC ) 2 817,5 447,9 27 40 6.4 3,64
Brasilien 2 594,2 412,4 193 4.9 0,78 0,99
Tyskland 2 2 400,1 381,6 82 10.7 1,70 0,06
Kanada 2 259,1 359,2 33 24.6 3,91 1,54
Sydkorea 2 2 230,2 354,6 48 16.8 2,67 0,02
Mexiko 1 2 132,7 339,1 109 7.1 1.13 1,39
Frankrike 2 1 791,5 284,8 62 10.5 1,67 0,03
Iran ( OPEC ) 1 694,4 269,4 74 8.3 1,32 2,54
Storbritannien 1 1 607,9 255,6 61 9.5 1,51 0,93
Italien 2 1 453,6 231,1 60 8.9 1,41 0,10

Källa: US Energy Information Administration

Befolkningsdata:

1 toppproduktion av olja har redan passerat i detta tillstånd

2 Detta land är inte en stor oljeproducent

Produktion

För oljeproduktion per land, se Lista över länder efter oljeproduktion .
För oljereserver per land, se Lista över länder efter bevisade oljereserver .
Topp oljeproducerande länder
Världskarta med länder efter oljeproduktion (information från 2006–2012).

På petroleumindustrins språkbruk avser produktion den kvantitet råolja som utvinns från reserver, inte den bokstavliga skapandet av produkten.

Land
Oljeproduktion ( fat /dag, 2016)
1  Ryssland 10,551,497
2   Saudiarabien ( OPEC ) 10,460,710
3  Förenta staterna 8,875,817
4   Irak ( OPEC ) 4,451,516
5   Iran ( OPEC ) 3,990,956
6  Kina, Folkrepubliken 3 980 650
7  Kanada 3,662,694
8   Förenade Arabemiraten ( OPEC ) 3,106,077
9   Kuwait ( OPEC ) 2,923,825
10  Brasilien 2,515,459
11   Venezuela ( OPEC ) 2,276,967
12  Mexiko 2,186,877
13   Nigeria ( OPEC ) 1 999 885
14   Angola ( OPEC ) 1,769,615
15  Norge 1,647,975
16  Kazakstan 1 595 199
17   Qatar ( OPEC ) 1,522,902
18   Algeriet ( OPEC ) 1,348,361
19  oman 1 006 841
20  Storbritannien 939,760

Export

Se även: Exportörer av fossila bränslen och OPEC
Petroleum Exports by Country (2014) från Harvard Atlas of Economic Complexity .
Oljeexport per land (fat per dag, 2006).

I ordning efter nettoexporten 2011, 2009 och 2006 i tusen fat / d och tusen m 3 /d:

# Exporterande nation 10 3 bbl/d (2011) 10 3 m 3 /d (2011) 10 3 bbl/d (2009) 10 3 m 3 /d (2009) 10 3 bbl/d (2006) 10 3 m 3 /d (2006)
1 Saudiarabien (OPEC) 8,336 1 325 7,322 1,164 8,651 1 376
2 Ryssland 1 7 083 1 126 7 194 1,144 6,565 1 044
3 Iran (OPEC) 2 540 403 2,486 395 2 519 401
4 Förenade Arabemiraten (OPEC) 2,524 401 2,303 366 2,515 400
5 Kuwait (OPEC) 2,343 373 2,124 338 2 150 342
6 Nigeria (OPEC) 2,257 359 1 939 308 2,146 341
7 Irak (OPEC) 1 915 304 1,764 280 1,438 229
8 Angola (OPEC) 1 760 280 1,878 299 1,363 217
9 Norge 1 1,752 279 2,132 339 2,542 404
10 Venezuela (OPEC) 1 1,715 273 1,748 278 2,203 350
11 Algeriet (OPEC) 1 1,568 249 1,767 281 1,847 297
12 Qatar (OPEC) 1,468 233 1 066 169 – –
13 Kanada 2 1 405 223 1,168 187 1 071 170
14 Kazakstan 1 396 222 1 299 207 1,114 177
15 Azerbajdzjan 1 836 133 912 145 532 85
16 Trinidad och Tobago 1 177 112 167 160 155 199

Källa: US Energy Information Administration

1 toppproduktion har redan passerat i detta tillstånd

2 Kanadensisk statistik kompliceras av att den är både importör och exportör av råolja och raffinerar stora mängder olja för den amerikanska marknaden. Det är den ledande källan till USA:s import av olja och produkter, med i genomsnitt 2 500 000 fat/d (400 000 m 3 /d) i augusti 2007.

Den totala världsproduktionen/konsumtionen (från och med 2005) är cirka 84 miljoner fat per dag (13 400 000 m 3 /d).

Import

Oljeimport per land (fat per dag, 2006).

I ordning efter nettoimporten 2011, 2009 och 2006 i tusen fat / d och tusen m 3 /d:

# Importerande nation 10 3 fat/dag (2011) 10 3 m 3 /dag (2011) 10 3 fat/dag (2009) 10 3 m 3 /dag (2009) 10 3 fat/dag (2006) 10 3 m 3 /dag (2006)
1 USA 1 8,728 1,388 9,631 1,531 12 220 1 943
2 Kina 5,487 872 4,328 688 3,438 547
3 Japan 4,329 688 4,235 673 5 097 810
4 Indien 2,349 373 2,233 355 1,687 268
5 Tyskland 2 235 355 2,323 369 2,483 395
6 Sydkorea 2 170 345 2,139 340 2 150 342
7 Frankrike 1 697 270 1,749 278 1 893 301
8 Spanien 1 346 214 1 439 229 1 555 247
9 Italien 1 292 205 1,381 220 1 558 248
10 Singapore 1 172 186 916 146 787 125
11 Republiken Kina (Taiwan) 1 009 160 944 150 942 150
12 Nederländerna 948 151 973 155 936 149
13 Kalkon 650 103 650 103 576 92
14 Belgien 634 101 597 95 546 87
15 Thailand 592 94 538 86 606 96

Källa: US Energy Information Administration

1 toppproduktion av olja förväntas 2020

Icke-producerande konsumenter

Länder vars oljeproduktion är 10 % eller mindre av deras konsumtion.

# Konsumerande nation (bbl/dag) (m 3 /dag)
1 Japan 5 578 000 886,831
2 Tyskland 2 677 000 425 609
3 Sydkorea 2 061 000 327,673
4 Frankrike 2 060 000 327,514
5 Italien 1 874 000 297,942
6 Spanien 1 537 000 244,363
7 Nederländerna 946 700 150 513
8 Kalkon 575 011 91,663

Källa: CIA World Factbook [ misslyckad verifiering ]

Miljöpåverkan

Huvudartikel: Petroleumindustrins miljöpåverkan
Dieselbränslespill på en väg.

Klimatförändring

Från och med 2018 är ungefär en fjärdedel av de årliga globala utsläppen av växthusgaser koldioxid från förbränning av petroleum (plus metanläckor från industrin). Tillsammans med förbränning av kol är petroleumförbränning den största bidragsgivaren till ökningen av atmosfärisk CO 2 . Atmosfärisk CO 2 har stigit under de senaste 150 åren till nuvarande nivåer på över 415 ppmv , från 180–300 ppmv under de föregående 800 tusen åren . Ökningen av den arktiska temperaturen har reducerat det minsta arktiska ispaketet till 4 320 000 km 2 (1 670 000 sq mi), en förlust på nästan hälften sedan satellitmätningar startade 1979.

Havsvattenförsurning.

Havsförsurning är ökningen av surheten i jordens hav orsakad av upptag av koldioxid (CO 2 ) från atmosfären . Mättnadstillståndet för kalciumkarbonat minskar med upptaget av koldioxid i havet. Denna ökning av surhetsgraden hämmar allt marint liv - har en större inverkan på mindre organismer såväl som skaldjur (se pilgrimsmusslor ).

Extraktion

Oljeutvinning är helt enkelt att ta bort olja från reservoaren (oljepoolen). Det finns många metoder för att utvinna oljan från reservoarerna till exempel; mekanisk skakning, vatten-i-olja-emulsion och specialkemikalier som kallas demulgeringsmedel som separerar oljan från vatten. Oljeutvinning är kostsamt och ofta miljöskadligt. Offshoreprospektering och utvinning av olja stör den omgivande marina miljön.

Oljeutsläpp

Ytterligare information: Oljeutsläpp och Lista över oljeutsläpp
Kelp efter ett oljeutsläpp.
Oljeutsläpp från oljeutsläppet Montara i Timorsjön, september 2009.
Frivilliga städar upp efterverkningarna av oljeutsläppet i Prestige .

Utsläpp av råolja och raffinerat bränsle från tankfartygsolyckor har skadat naturliga ekosystem och mänskliga utkomstmöjligheter i Alaska , Mexikanska golfen , Galápagosöarna , Frankrike och många andra platser .

Mängden olja som spills ut under olyckor har varierat från några hundra ton till flera hundra tusen ton (t.ex. oljeutsläppet Deepwater Horizon , SS Atlantic Empress , Amoco Cadiz ). Mindre utsläpp har redan visat sig ha stor inverkan på ekosystemen, som oljeutsläppet Exxon Valdez .

Oljeutsläpp till havs är i allmänhet mycket mer skadliga än de på land, eftersom de kan spridas i hundratals sjömil i en tunn oljefläck som kan täcka stränder med en tunn beläggning av olja. Detta kan döda sjöfåglar, däggdjur, skaldjur och andra organismer som den täcker. Oljeutsläpp på land är lättare att begränsa om en provisorisk jorddamm snabbt kan bulldozeras runt spillplatsen innan det mesta av oljan kommer ut, och landdjur kan lättare undvika oljan.

Kontroll av oljeutsläpp är svårt, kräver ad hoc-metoder och ofta en stor mängd arbetskraft. Släppningen av bomber och brandanordningar från flygplan på SS Torrey Canyon- vraket gav dåliga resultat; modern teknik skulle innefatta att pumpa oljan från vraket, som i oljeutsläppet Prestige eller oljeutsläppet Erika .

, rapporteras vissa heterocykliska kväveföreningar, såsom pyridin , pikolin och kinolin som föroreningar förknippade med råolja, såväl som anläggningar som bearbetar oljeskiffer eller kol, och har också hittats i äldre trä . behandlingsplatser . Dessa föreningar har en mycket hög vattenlöslighet och tenderar därför att lösas upp och röra sig med vatten. Vissa naturligt förekommande bakterier, såsom Micrococcus , Arthrobacter och Rhodococcus , har visat sig bryta ned dessa föroreningar.

Eftersom petroleum är ett naturligt förekommande ämne behöver dess närvaro i miljön inte vara resultatet av mänskliga orsaker såsom olyckor och rutinaktiviteter ( seismisk utforskning, borrning , utvinning, raffinering och förbränning). Fenomen som sipprar och tjärgropar är exempel på områden som petroleum påverkar utan människans inblandning.

Tarballs

En tarball är en klick råolja (inte att förväxla med tjära , som är en konstgjord produkt som härrör från tallar eller raffinerad från petroleum) som har blivit vittrad efter att ha flytit i havet. Tarballs är en vattenförorening i de flesta miljöer, även om de kan förekomma naturligt, till exempel i Santa Barbara Channel i Kalifornien eller i Mexikanska golfen utanför Texas. Deras koncentration och egenskaper har använts för att bedöma omfattningen av oljeutsläpp . Deras sammansättning kan användas för att identifiera deras ursprungskällor, och tarballs själva kan spridas över långa avstånd av djuphavsströmmar. De bryts långsamt ned av bakterier, inklusive Chromobacterium violaceum , Cladosporium resinae , Bacillus submarinus , Micrococcus varians , Pseudomonas aeruginosa , Candida marina och Saccharomyces estuari .

valar

James S. Robbins har hävdat att tillkomsten av petroleumraffinerad fotogen räddade vissa arter av stora valar från utrotning genom att tillhandahålla ett billigt substitut för valolja, och därmed eliminera den ekonomiska nödvändigheten för valfångst i öppen båt, men andra säger att fossila bränslen ökade valfångsten. med de flesta valar som dödades på 1900-talet.

Alternativ

Under 2018 använde vägtransporter 49 % av petroleum, flyg 8 % och annan användning än energi 17 %. Elfordon är huvudalternativet för vägtransporter och biojet för flyget. Engångsplast har ett högt koldioxidavtryck och kan förorena havet, men från och med 2022 är de bästa alternativen oklara.

Internationella relationer

Se även: Bojkott av Ryssland och Vitryssland 2022

Kontroll av petroleumproduktionen har varit en viktig drivkraft för internationella relationer under stora delar av 1900- och 2000-talen. Organisationer som OPEC har spelat en överdimensionerad roll i internationell politik. Vissa historiker och kommentatorer har kallat detta för " oljans tidsålder " Med framväxten av förnybar energi och ta itu med klimatförändringarna förväntar sig vissa kommentatorer en omställning av internationell makt bort från petrostater .

Korruption

"Oljerentor" har beskrivits som kopplade till korruption i politisk litteratur. En studie från 2011 antydde att ökningar av oljehyror ökade korruptionen i länder med stort statligt engagemang i produktionen av olja. Studien fann att höjningar av oljehyror "avsevärt försämrar de politiska rättigheterna". Forskarna noterade att oljeexploatering gav politiker "ett incitament att utöka medborgerliga friheter men minska politiska rättigheter i närvaro av oväntade olja för att undvika omfördelning och konflikter".

Konflikt

Huvudartiklar: oljekrig och Petro-aggression

Petroleumproduktion kan kopplas till konflikt: antingen genom direkt aggression, handelskrig som 2020 Ryssland–Saudiarabiens oljepriskrig eller genom att indirekt finansiera angripare, som Islamiska staten i Irak och Levanten .

OPEC

Det här avsnittet är ett utdrag från OPEC .

Organisationen för de oljeexporterande länderna ( OPEC , / ˈ oʊ p ɛ k / OH -pek ) är en kartell med 13 länder. Grundades den 14 september 1960 i Bagdad av de första fem medlemmarna (Iran, Irak, Kuwait, Saudiarabien och Venezuela), och har sedan 1965 sitt huvudkontor i Wien, Österrike, även om Österrike inte är ett OPEC-medlemsland. I september 2018 stod de 13 medlemsländerna för uppskattningsvis 44 procent av den globala oljeproduktionen och 81,5 procent av världens bevisade oljereserver, vilket ger OPEC ett stort inflytande på de globala oljepriserna som tidigare bestämdes av de så kallade " Sju systrarna " " en grupp av multinationella oljebolag.

Bildandet av OPEC markerade en vändpunkt mot nationell suveränitet över naturresurser, och OPEC-beslut har kommit att spela en framträdande roll på den globala oljemarknaden och internationella relationer . Effekten kan vara särskilt stark när krig eller civila oroligheter leder till långvariga avbrott i försörjningen. På 1970-talet restriktioner i oljeproduktionen till en dramatisk ökning av oljepriserna och i OPEC:s intäkter och förmögenhet, med långvariga och långtgående konsekvenser för den globala ekonomin. På 1980-talet började OPEC sätta upp produktionsmål för sina medlemsländer; i allmänhet ökar oljepriserna när målen sänks. Detta har inträffat senast från organisationens beslut 2008 och 2016 att minska överutbudet.

Ekonomer har karakteriserat OPEC som ett läroboksexempel på en kartell som samarbetar för att minska konkurrensen på marknaden , men en vars konsultationer skyddas av doktrinen om statlig immunitet enligt internationell rätt . På 1960- och 1970-talen omstrukturerade OPEC framgångsrikt det globala oljeproduktionssystemet så att beslutsfattande auktoritet och den stora majoriteten av vinsten ligger i händerna på oljeproducerande länder. Sedan 1980-talet har OPEC haft en begränsad inverkan på världens oljeförsörjning och prisstabilitet, eftersom det ofta förekommer fusk från medlemmar när det gäller deras åtaganden gentemot varandra, och eftersom medlemsåtaganden återspeglar vad de skulle göra även i frånvaro av OPEC.

Nuvarande OPEC-medlemmar är Algeriet, Angola, Ekvatorialguinea, Gabon, Iran, Irak, Kuwait, Libyen, Nigeria, Republiken Kongo, Saudiarabien, Förenade Arabemiraten och Venezuela. Samtidigt är Ecuador, Indonesien och Qatar tidigare OPEC-medlemmar. En större grupp kallad OPEC+ bildades i slutet av 2016 för att ha mer kontroll på den globala råoljemarknaden.

Framtida produktion

Världens oljeproduktion 2011-2022 genomsnittliga fat per dag

Konsumtionen under det tjugonde och tjugoförsta århundradena har drivits rikligt av tillväxten i bilsektorn. Oljeöverskottet 1985–2003 gav till och med fart på försäljningen av fordon med låg bränsleekonomi i OECD -länderna. Den ekonomiska krisen 2008 verkar ha haft en viss inverkan på försäljningen av sådana fordon; fortfarande, under 2008 visade oljeförbrukningen en liten ökning.

Under 2016 förutspådde Goldman Sachs lägre efterfrågan på olja på grund av oro för tillväxtekonomier, särskilt Kina. Länderna i BRICS ( Brasil, Ryssland, Indien, Kina, Sydafrika) kan också slå in, eftersom Kina kortvarigt hade den största bilmarknaden i december 2009. På lång sikt dröjer osäkerheten kvar; OPEC - länderna kommer att driva lågkonsumtionspolitik någon gång i framtiden; När det händer kommer det definitivt att stävja oljeförsäljningen, och både OPEC och Energy Information Administration (EIA) fortsatte att sänka sina 2020-förbrukningsberäkningar under de senaste fem åren. En detaljerad granskning av Internationella energiorganets oljeprognoser har visat att revideringar av världens oljeproduktion, pris och investeringar har motiverats av en kombination av efterfrågan och utbudsfaktorer. Sammantaget har icke-OPEC konventionella prognoser varit ganska stabila de senaste 15 åren, medan nedrevideringar huvudsakligen allokerades till OPEC. Den senaste tidens uppjusteringar är främst ett resultat av USA:s tight oil .

Produktionen kommer också att möta en allt mer komplex situation; medan OPEC-länderna fortfarande har stora reserver till låga produktionspriser leder nyfunna reservoarer ofta till högre priser; offshorejättar som Tupi , Guara och Tiber kräver höga investeringar och ständigt ökande tekniska förmågor. Subsaltreservoarer som Tupi var okända på 1900-talet, främst för att industrin inte kunde undersöka dem. Enhanced Oil Recovery (EOR)-tekniker (exempel: DaQing , Kina) kommer att fortsätta att spela en viktig roll för att öka världens utvinningsbara olja.

Den förväntade tillgången på petroleumresurser har alltid varit omkring 35 år eller ännu mindre sedan starten av den moderna prospekteringen. Oljekonstanten , en insider-ordlek i den tyska industrin, syftar på den effekten .

Ett växande antal avyttringskampanjer från stora fonder som drivs av nyare generationer som ifrågasätter petroleums hållbarhet kan hindra finansieringen av framtida oljeprospektering och produktion.

Toppolja

Huvudartikel: Peak oil

Peak oil är en term som används för prognosen att framtida petroleumproduktion (oavsett om det gäller enskilda oljekällor, hela oljefält, hela länder eller global produktion) så småningom kommer att nå en topp och sedan minska i samma takt som ökningstakten före toppen som dessa reserver är uttömda. Toppen av oljefyndigheter var 1965, och oljeproduktionen per år har överträffat oljefyndigheterna varje år sedan 1980. Detta betyder dock inte att den potentiella oljeproduktionen har överträffat oljeefterfrågan . [ förtydligande behövs ]

Det är svårt att förutsäga oljetoppen i en viss region, på grund av bristen på kunskap och/eller transparens i redovisningen av globala oljereserver. Baserat på tillgängliga produktionsdata har förespråkarna tidigare förutspått toppen för världen att vara åren 1989, 1995 eller 1995–2000. Vissa av dessa förutsägelser härrör från före recessionen i början av 1980-talet och den därav följande minskningen av den globala konsumtionen, vars effekt var att försena datumet för en topp med flera år. Precis som 1971 års topp i USA för oljeproduktion först tydligt erkändes i efterhand, kommer en topp i världsproduktionen att vara svår att urskilja tills produktionen sjunker tydligt.

År 2020, enligt BP:s Energy Outlook 2020, hade toppoljenivån nåtts, på grund av det föränderliga energilandskapet i kombination med den ekonomiska belastningen av covid-19-pandemin .

Även om det har varit mycket fokus historiskt på topptillförsel av olja, flyttas fokus alltmer till toppefterfrågan när fler länder försöker gå över till förnybar energi. GeGaLo-indexet över geopolitiska vinster och förluster bedömer hur den geopolitiska positionen för 156 länder kan förändras om världen helt övergår till förnybara energiresurser. Tidigare oljeexportörer förväntas tappa makten, medan positionerna för tidigare oljeimportörer och länder rika på förnybara energiresurser förväntas stärkas.

Okonventionell olja

Okonventionell olja är petroleum som produceras eller utvinns med andra tekniker än de konventionella metoderna. Kalkylen för peak oil har förändrats i och med införandet av okonventionella produktionsmetoder. I synnerhet har kombinationen av horisontell borrning och hydraulisk sprickning resulterat i en betydande ökning av produktionen från tidigare oekonomiska lekar. Analytiker förväntade sig att 150 miljarder dollar skulle spenderas på att vidareutveckla nordamerikanska täta oljefält under 2015. Den stora ökningen av produktionen av tight oil är en av orsakerna bakom prisfallet i slutet av 2014. Vissa bergskikt innehåller kolväten men har låg permeabilitet och är inte tjock ur ett vertikalt perspektiv. Konventionella vertikala brunnar skulle vara oförmögna att ekonomiskt återvinna dessa kolväten. Horisontell borrning, som sträcker sig horisontellt genom skikten, tillåter brunnen att komma åt en mycket större volym av skikten. Hydraulisk sprickbildning skapar större permeabilitet och ökar kolväteflödet till borrhålet.

Kolväten i andra världar

På Saturnus största måne, Titan , förekommer naturligt sjöar av flytande kolväten som består av metan, etan, propan och andra beståndsdelar. Data som samlats in av rymdsonden Cassini-Huygens ger en uppskattning om att Titans synliga sjöar och hav innehåller cirka 300 gånger volymen av jordens bevisade oljereserver. Borrade prover från Mars yta tagna 2015 av Curiosity -roverns Mars Science Laboratory har hittat organiska molekyler av bensen och propan i 3 miljarder år gamla stenprover i Gale Crater .

I fiktion

Det här avsnittet är ett utdrag ur Petrofiction .
Petrofiction eller oljefiktion, är en genre av fiktion fokuserad på petroleums roll i samhället.

Se även

Citat

Förklarande fotnoter

Allmänna och citerade referenser


externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Petroleum&oldid=1138098932 "