A8.2_4 Il Petrolio

BUON GIORNO!!
IL PETROLIO
IL PETROLIO
Definizione:
il petrolio naturale o greggio è un liquido
oleoso, abbastanza denso, di odore
sgradevole, colore bruno, verde scuro o
quasi nero, con riflessi azzurro-verdastri
Il petrolio galleggia sull’acqua.
IL PETROLIO
Il petrolio è il prodotto della
trasformazione di organismi vegetali e
animali, che in seguito a complessi
processi fisici e chimici durati milioni di
anni,
hanno
formato
le
rocce
sedimentarie.
IL PETROLIO
Chimicamente il petrolio è formato da una
miscela di idro-carburi, cioè composti
chimici formati da idrogeno e carbonio,
cui possono aggiungersi ossigeno, azoto e
zolfo.
Gli Idrocarburi:
Sono numerosissimi (molte migliaia), e le
caratteristiche dipendono dal numero di
atomi di carbonio ed idrogeno.
IL PETROLIO
Gli Idrocarburi:
E’ la quantità di atomi di Carbonio presenti nella
molecola che determina lo stato degli idrocarburi:
Materiali GASSOSI: fino a 4 atomi
Materiali LIQUIDI: da 5 a 16
Materiali SOLIDI: oltre i 16
IL PETROLIO
Gli Idrocarburi:
Un atomo di carbonio e quattro di
idrogeno formano l’idrocarburo più
semplice, il METANO: CH4
IL PETROLIO
Il METANO: CH4
IL PETROLIO
Gli Idrocarburi:
Diversi atomi di carbonio e idrogeno si
riuniscono in catene formando gli idrocarburi
più complessi
IL PETROLIO
Gli Idrocarburi:
La maggior parte degli
idrocarburi sono liquidi e in
diverse miscele formano
tutti i tipi di petroli.
Non esiste una
composizione chimica
unica per i petroli, che
quindi possono essere
molto diversi tra loro e
avere un valore economico
diverso in base alla zona di
estrazione.
IL PETROLIO
Generalmente si trova negli strati più
profondi della crosta terrestre, ma
talvolta scaturisce spontaneamente dalle
rocce o affiora in superficie formando
piccoli laghi
VIDEO
VIDEO
IL PETROLIO
LA RICERCA PETROLIFERA
Per trovare un giacimento bisogna sapere se il
sottosuolo è costituito da rocce sedimentarie e
se tra queste ve ne sono di quelle che possono
contenere idrocarburi
Bisogna però anche identificare un giacimentotrappola, localizzando le trappole nel modo più
preciso possibile.
LA RICERCA PETROLIFERA
Per trovare le trappole si usano diversi sistemi:
Rilevamento AeroFotografico che mette in
evidenza gli affioramenti rocciosi e ne indica la
direzione e l’inclinazione.
Si raccolgono poi dei campioni di terreno
(carote), sia in superficie che in
profondità, che sono esaminati
in laboratorio per scoprirne
le caratteristiche.
LA RICERCA PETROLIFERA
Dopo questi studi preliminari, si passa ai controlli
diretti. Il metodo principale impiegato è il metodo
sismico a riflessione,
che è in grado di
localizzare una
trappola con
sufficiente precisione.
LA RICERCA PETROLIFERA
Dopo che tutti gli studi hanno dato esito positivo si
procede allo scavo di un pozzo esplorativo, e
successivamente di altri pozzi.
La perforazione di un pozzo è un’ operazione
complessa e costosa. Si innalzano
le torri di trivellazione
(derrik), che devono sostenere
la trivella (una specie di grosso
trapano che in cima ha uno
scalpello detto
sonda di trivellazione)
LA RICERCA PETROLIFERA
Un motore potente fa ruotare una tavola rotante
che fa girare le aste di una trivella.
Man mano che lo scalpello avanza
perforando le rocce, si aggiungono
nuove aste alla trivella, in cui
circola una corrente di fango
sotto pressione che raffredda la
Sonda, e trasporta in superficie
i frammenti di roccia perforata.
LA RICERCA PETROLIFERA
Man mano che il pozzo progredisce viene rivestito
con tubi di acciaio cementati alla roccia.
LA RICERCA PETROLIFERA
Quando il pozzo raggiunge la trappola petrolifera gli
idrocarburi che impregnano la roccia fuoriescono
liberamente, spinti dalla pressione del gas o
dell’acqua.
A questo punto si toglie la sonda di trivellazione, si
inserisce un tubo di acciaio forato e si fissano delle
valvole per regolare il flusso di petrolio.
LA RICERCA PETROLIFERA
Solo il 30 % di petrolio può essere estratta, l’altra
parte aderisce fortemente alla roccia e non può
essere staccata con metodi normali.
In alcuni casi, se la pressione è poca, è necessario
installare delle pompe di estrazione.
Il petrolio grezzo estratto viene immesso in grandi
serbatoi di sedimentazione dove si depositano i
fanghi, i frammenti di roccia e l’acqua sospesi nel
fluido.
LA RICERCA PETROLIFERA
Infine il petrolio attraverso gli oleodotti (apposite
tubazioni) viene portato direttamente alle raffinerie
o in grandi centri di raccolta vicino ai porti, dove
successivamente gigantesche navi petrolifere lo
caricano e lo trasportano nelle raffinerie di
destinazione.
Il Petrolio può essere raffinato vicino al
luogo di produzione o spedito lontano
con le navi cisterna
LA RICERCA OFFSHORE
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GLI OLEODOTTI
Un oleodotto (pipeline) è formato da grandi tubi di
acciaio di circa 90 cm di diametro e 10 metri di
lunghezza, che uniti tra loro coprono distanze di
centinaia di Km.
Quindi è molto costoso costruire un oleodotto ed
anche la manutenzione per prevenire perdite e
guasti è molto impegnativa.
GLI OLEODOTTI
I tubi in genere sono interrati e durante la
realizzazione ci sono numerose difficoltà per
rispettare l’ambiente, attraversare montagne,
fiumi, deserti o città.
Il petrolio scorre nelle tubazioni spinto da
apposite stazioni di pompaggio.
LA RAFFINAZIONE DEL PETROLIO
Il petrolio è un miscuglio di numerosi idrocarburi
molto diversi tra loro per la composizione chimica.
Le lavorazioni di separazione dei vari componenti
avvengono nelle raffinerie.
Il primo trattamento è la distillazione frazionata
(topping) che ha lo scopo di produrre le diverse
tipologie di idrocarburi da trasformare
successivamente nei vari combustibili (gas, benzine,
kerosene, gasolio)
LA RAFFINAZIONE DEL PETROLIO
Gli idrocarburi ottenuti da questa prima lavorazione
non possono essere immediatamente utilizzati come
combustibili, ma devono essere ulteriormente
raffinati per eliminarne le impurità e migliorare le
caratteristiche fisico-chimiche
Il residuo del processo di topping viene nuovamente
distillato entro torri a bassa pressione a temperature
inferiori ottenendo nuovi keroseni, gasoli ed oli
lubrificanti
I residui di questa seconda distillazione costituiscono
i bitumi impiegati ad esempio nella produzione
dell’asfalto delle strade
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GLI IMPIEGHI DEL PETROLIO
L’olio combustibile è utilizzato per produrre energia
elettrica nelle centrali termoelettriche.
Nelle centrali a turbogas si può bruciare gasolio o
metano per far funzionare una turbina a gas.
Nel settore dei trasporti si utilizzano le benzine, il
kerosene ed il gasolio.
Le Benzine
Le benzine costituiscono soltanto il 20% derivato dal
processo di topping.
Per produrre maggiori benzine si trasformano una
parte di keroseni e gasoli in benzine, rompendo le
molecole di questi ultimi elementi in quanto più
grosse e complesse.
Il processo di "rottura" si chiama cracking ed avviane
per opera di alte temperatura e forti pressioni
UTILIZZO DEL PETROLIO
Attualmente è la più importante risorsa
Energetica mondiale.
E’ inoltre la materia prima per l’industria
petrolchimica, che fornisce prodotti come
la plastica,
fibre sintetiche
e concimi chimici.