Нефть (через тур. "neft", от перс. "нефт") – горючая маслянистая жидкость со специфическим запахом, распространенная в осадочной оболочке Земли, являющаяся важнейшим полезным ископаемым.
Различные типы нефти существенно различаются по химическим и физическим свойствам: в природе она представлена и в виде черного битумного асфальта, и в форме светлых летучих разновидностей.
По свойствам нефть немного легче воды и практически в ней не растворяется. Так как нефть – смесь различных углеводородов, то у нее нет определенной температуры кипения.
Обычно начало кипения нефти выше 28 °С, температура застывания колеблется от + 30 до – 60 °С и зависит в основном от содержания парафина (чем его больше, тем температура застывания выше).
Температура вспышки нефти колеблется в широких пределах (от ниже –35 до 120 °С) в зависимости от фракционного состава и давления насыщенных паров.
Различают легкую (0,65 – 0,87 г/куб. см), среднюю (0,871‑0,910 г/куб. см) и тяжелую (0,910 – 1,05 г/куб. см) нефть.
Нефть растворима в органических растворителях, в воде при обычных условиях практически нерастворима, но может образовывать с ней стойкие эмульсии.
Нефть отличается многообразием цветов – она может быть черной, коричневой, вишневой, зеленой, янтарной, желтой. Ее запах тоже бывает совершенно разным – от приятного и даже душистого до отвратительно сернистого.
В состав сырой нефти входит около 1000 компонентов. Среди них преобладают алканы, циклоалканы и разнообразные ароматические углеводороды. Другие органические соединения, присутствующие в нефти, содержат азот, кислород, серу или незначительное количество металлов – железа, никеля, меди и ванадия.
Залежи этого полезного ископаемого располагаются на глубине от десятков метров до 5–6 км. Происхождение нефти до сих пор вызывает бурные дискуссии. Большинство ученых являются сторонниками биогенной теории, согласно которой нефть формировалась из остатков живых организмов – по большей части планктона. Остатки накапливались на дне водных бассейнов, затем уплотнялись и обезвоживались. В условиях ограниченного доступа кислорода в них протекали различные биохимические процессы. Пласт остатков затем опускался на глубину, где в условиях высокой температуры и давления происходило нефтеобразование. Эта теория появления нефти получила название "биогенной". Однако она не является единственным объяснением появления этого бесценного ресурса.
Довольно много ученых и специалистов придерживаются другого мнения по этому вопросу, выступая сторонниками теории "абиогенного синтеза". Еще Дмитрий Менделеев предположил, что нефть образуется из глубинных флюидов – жидких и газообразных компонентов магмы или циркулирующих в земных глубинах растворов, насыщенных газами. Он полагал, что во время процессов горообразования вода просачивается вниз по трещинам, рассекающим земную кору. Встречаясь в недрах с карбидами железа, вода вступает с ними в реакцию под действием высоких температур и давления. В результате этой реакции образуются оксиды железа и углеводороды, например этан. По тем же разломам насыщенные углеводородами флюиды поднимаются в верхние слои коры и заполняют твердые породы-коллекторы. Так образуются месторождения нефти и газа.
Геологи впоследствии выяснили, что месторождения часто формируются в зоне глубинных разломов – это подтверждает гипотезу Менделеева.
Нефть, получаемую непосредственно из скважин, называют сырой. Сырую нефть из скважины практически не используют в чистом виде.
При выходе из нефтяного пласта нефть содержит частицы горных пород, воду, а также растворенные в ней соли и газы. Эти примеси вызывают коррозию оборудования и серьезные затруднения при транспортировке и переработке нефтяного сырья. Таким образом, для экспорта или доставки в отдаленные от мест добычи нефтеперерабатывающие заводы необходима промышленная обработка сырой нефти: из нее удаляется вода, механические примеси, соли и твердые углеводороды, выделяется газ. Газ и наиболее легкие углеводороды необходимо выделять из состава сырой нефти, т.к. они являются ценными продуктами, и могут быть утеряны при ее хранении. Кроме того, наличие легких газов при транспортировке сырой нефти по трубопроводу может привести к образованию газовых мешков на возвышенных участках трассы. Очищенную от примесей, воды и газов сырую нефть поставляют на нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ), где в процессе переработки из нее получают различные виды нефтепродуктов. Качество, как сырой нефти, так и нефтепродуктов, получаемых из нее, определяется ее составом: именно он определяет направление переработки нефти и влияет на конечные продукты.
Основным процессом переработки нефти (после обезвоживания, обессоливания и стабилизации) является перегонка, при которой из нефти сначала отбираются в зависимости от поставленной цели следующие нефтепродукты: бензины (авиационный или автомобильный), реактивное топливо, осветительный керосин, дизельное топливо и мазут. Мазут служит в качестве сырья для получения дистиллятных масел, парафина, битумов или может быть использован в качестве жидкого котельного топлива. Остаток (концентрат, гудрон) после отгонки от мазута масляных дистиллятов служит для получения остаточных масел или как сырье для различных деструктивных процессов, а после окисления может быть использован в качестве дорожного и строительного битума или в качестве компонента котельного топлива.
Значительный рост потребления нефтепродуктов и все более жесткие требования к их качеству вызвали необходимость в так называемой вторичной переработке нефти, связанной с изменением структуры углеводородов, входящих в ее состав, а также получением функциональных производных, содержащих кислород, азот, хлор и др. элементы. В результате вторичной переработки из нефти получают исходные вещества для производства важнейших продуктов: каучуков синтетических, волокон синтетических, пластических масс, поверхностно-активных веществ, моющих средств, пластификаторов, присадок, красителей и многих др.
Из нефти производится более тысячи смазочных масел, воск, из которого изготавливаются свечи, вощеная бумага и целлофан. Нефтепродукты идут на изготовление копировальной бумаги, красителей для печатания книг и газет. Из нефти для сельского хозяйства производят ядохимикаты и синтетический аммиак, используемый как удобрение. Из нефтепродуктов изготавливают синтетическую пенную резину, пластмассовые плитки, пленку.
Компьютеры на 80–90% процентов состоят из конечного продукта от нефти. С помощью нефти производятся DVD и CD диски.
