Gedenktag für chinesisches Erdöl | Warum ist Öl so wertvoll? Ist die Zukunft ersetzbar?

Heute vor 74 Jahren wurde das Yumen-Ölfeld freigegeben und ein neues Kapitel in der Entwicklung der Erdölindustrie im neuen China aufgeschlagen. Im Jahr 2021 erklärte China Petroleum den 25. September, den Tag der Befreiung des Yumen-Ölfelds, zum „China Petroleum Memorial Day“. Diese Jahreszeit gehört Millionen von Ölarbeitern. Wir sagen oft, dass Öl kostbar ist. Warum ist Öl also so kostbar? Kann es in Zukunft ersetzt werden?

1. Warum ist Öl so wertvoll?

Was Öl so wertvoll macht, sind seine Entstehung, seine Exploration, seine Raffination und sein Transport.

1. Die Entstehung von Erdöl: Ein Tropfen „Öl“, Milliarden von Jahren

Gemäß der aktuellen Theorie zur Entstehung von Öl und Gas ist Erdöl hauptsächlich organischen Ursprungs, d. h., Öl und Gas werden im Laufe der Erdgeschichte durch in Sedimenten verstreute organische Stoffe wie Tiere und Pflanzen erzeugt. Vor Millionen bis Hunderten von Millionen Jahren lagerten sich nach dem Absterben einer großen Zahl von Phytoplankton, Algen und Tieren deren Überreste, Ablagerungen und andere organische Stoffe auf dem Meeres- oder Seeboden ab und wurden von anderen Ablagerungen oder chemischen Sedimenten begraben.

Es sammeln sich weiterhin Sedimente an und werden tief vergraben, wodurch durch Diagenese Sedimentgesteine ​​entstehen.

Die organische Substanz in Sedimentgesteinen unterliegt während des Vergrabungsprozesses komplexen biochemischen und chemischen Veränderungen und bildet durch Sapropelisierung und Humifizierung Kerogen, das zum Ausgangsmaterial für die Erdölgewinnung wird.

Nach der Bildung von Kerogen steigt mit zunehmender Tiefe der Vergrabung die Temperatur und durch thermischen Abbau und thermisches Cracken entstehen Öl und Erdgas.

Da die Prozesse der Sedimentation, Diagenese und Vergrabung sehr langsam sind, dauert der Prozess der Ölbildung sehr lange.

Der Prozess der Ölbildung (TuChong Creative)

2. Erdölexploration: Öl- und Gasvorkommen, egal wie sehr Sie sich bemühen

Aufgrund der komplexen geologischen Struktur des Untergrunds unterscheiden sich Gesteinsschichten, Strukturen, Reservoirs usw. in den verschiedenen Regionen, und auch die Arten der Öl- und Gasreservoirs sind unterschiedlich. Die Ölexploration und -förderung ist mit zahlreichen Herausforderungen verbunden.

mein Land war eines der ersten Länder der Welt, das Erdöl und Erdgas entdeckte, förderte und nutzte. Die frühesten Aufzeichnungen über Öl finden sich im „Buch der Han-Geographie“, das im Jahr 80 n. Chr. von Ban Gu verfasst wurde. Shen Kuo, ein großer Wissenschaftler der Nördlichen Song-Dynastie, erwähnte in Mengxi Bitan, dass „Erdöl im Überfluss vorhanden ist und in der Erde endlos produziert wird“, und gab damit dem Begriff „Erdöl“ erstmals seinen Namen.

Öl und Gas werden im unterirdischen Gestein gespeichert. Durch komplexe Migrations- und Aggregationsprozesse bleiben sie an unterirdischen Orten erhalten, die für die Ansammlung von Öl und Gas geeignet sind – „Fallen“ – und bilden Öl- und Gasreservoirs . Öl- und Gaslagerstätten liegen meist mehrere Kilometer unter der Erde und sind sehr versteckt.

Die Suche nach Öl- und Gasvorkommen erfordert nicht nur grundlegende geologische Theorien, sondern auch einige Explorationstechniken, von denen die geophysikalische Exploration und das Bohren die beiden wichtigsten Ansätze sind . Das Prinzip der geophysikalischen Erkundung ähnelt stark dem der Ultraschall- und CT-Untersuchungen in Krankenhäusern und ermittelt ebenfalls Informationen über die geologische Struktur des Untergrunds durch Schallwellen, elektromagnetische Wellen usw. Die am häufigsten verwendete geophysikalische Erkundungsmethode bei der Ölsuche ist die seismische Erkundung, bei der künstlich elastische Wellen an der Oberfläche angeregt werden, wobei die Unterschiede in Elastizität und Dichte des Untergrundmediums ausgenutzt werden und durch Beobachtung und Analyse der Ausbreitungsmuster seismischer Wellen, die durch künstliche Erdbeben im Untergrund erzeugt werden, auf die Eigenschaften und Morphologie unterirdischer Gesteinsformationen geschlossen wird. Die seismische Exploration ist ein wichtiges Mittel zur Erkundung von Öl- und Erdgasvorkommen vor der Bohrung.

Ölbohrungen (Picture Bug Creative)

3. Rohölraffination: Ölraffination, mehrere Ebenen durchlaufen

Zunächst muss das Rohöl destilliert werden. Nachdem die Anlage in der Raffinerie das Rohöl auf eine hohe Temperatur erhitzt hat, werden Komponenten mit unterschiedlichen Siedepunkten durch Destillation getrennt, wodurch Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe in unterschiedlichen Höhen entstehen.

Die flüssige Komponente wird dann einer Wasserstoffbehandlung unterzogen, um Verunreinigungen wie Sulfide und Nitride zu entfernen und die Schädigung des Katalysators durch schwefel- und stickstoffhaltige Verbindungen zu verringern.

Anschließend werden durch katalytisches Cracken einige schwerere langkettige Kohlenwasserstoffe in kurzkettige Kohlenwasserstoffe gecrackt und Kohlenwasserstoffe mit großen Molekülen zerlegt oder in kleinere Moleküle umgewandelt, wodurch die Benzinproduktion gesteigert werden kann.

Als nächstes muss das Rohöl einer katalytischen Reformierung unterzogen werden, um seine Oktanzahl zu erhöhen. Die Oktanzahl ist ein Indikator zur Messung der Benzinqualität und steht in Zusammenhang mit der Klopffestigkeit des Benzins.

Schließlich werden Verunreinigungen und Abgase durch verschiedene Verfahren behandelt, um sauberes Benzin zu erhalten.

Rohöldestillationsschema (TuChong Creative)

4. Öltransport: Öl ist schwierig zu transportieren und birgt hohe Risiken

Zu den Schwierigkeiten beim Öltransport zählen vor allem folgende Aspekte:

1. Transportschwierigkeiten: In einigen Gebieten meines Landes gibt es Rohöl mit hoher Viskosität, das leicht verfestigt. Für den Pipelinetransport von hochviskosem Rohöl sind Heißöltransporttechnologie und eine isolierte Rohrleitungsstruktur erforderlich. Außerdem müssen während des Transports widerstandsmindernde und stockpunktsenkende Mittel zugesetzt werden.

2. Hochdruckbedingungen: Der Öltransport über Pipelines erfolgt normalerweise unter Hochdruckbedingungen, was hohe Anforderungen an Transportpipelines, Lagertanks und andere Einrichtungen stellt. Um die Sicherheit der Anlagen zu gewährleisten, ist der Einsatz von Hochleistungsmaterialien und die Ergreifung entsprechender Maßnahmen erforderlich.

3. Sicherheitsrisiken: Öl ist eine brennbare und explosive Substanz, daher birgt der Öltransport Sicherheitsrisiken wie Feuer und Explosion. Darüber hinaus kann es durch Öllecks oder unbeabsichtigtes Austreten zu einer Verschmutzung von Boden, Wasser und Atmosphäre kommen.

Ölpipeline (TuChong Creative)

2. Neue Technologien unterstützen das Öl

1. Ist die Ölförderung schwierig? Künstliches Öl kommt!

Künstliches Erdöl ist ein erdölähnliches Produkt, das aus festen oder gasförmigen Brennstoffen, beispielsweise Kohle als Rohstoff, durch Pyrolyse oder Synthesegasreaktion zur Erzeugung von „Kohle-zu-Flüssigkeit“ hergestellt wird. Die Hauptbestandteile von künstlichem Erdöl sind ebenfalls verschiedene Kohlenwasserstoffe und es enthält organische Verbindungen wie Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel. Obwohl künstliches Erdöl natürliches Erdöl bis zu einem gewissen Grad ersetzen kann, hängt es von vielen Faktoren ab, ob es Erdöl vollständig ersetzen kann.

Erstens sind die Kosten für die Herstellung von künstlichem Erdöl derzeit hoch, während es bei natürlichem Erdöl reichlich Reserven gibt und die Produktionskosten relativ niedrig sind. Zweitens sind mit der Gewinnung und Nutzung von natürlichem Öl Probleme wie Umweltverschmutzung und Treibhausgasemissionen verbunden, während die Produktion von künstlichem Öl ebenfalls mit Umweltauswirkungen wie Energieverbrauch und Emissionen verbunden sein kann. Daher kann künstliches Öl Öl bis zu einem gewissen Grad ersetzen, aber um einen vollständigen Ersatz zu erreichen, sind weitere technologische Durchbrüche und eine umfassende Energiewende erforderlich .

2. Ist es schwierig, Öl zu finden? Seien Sie präzise und präzise!

Im Zuge der Ölexploration und -förderung wurden enorme Mengen geophysikalischer Explorationsdaten sowie Daten zu Bohrungen, Protokollierungen und der Öl- und Gasförderung gesammelt. Dies bietet eine gute Gelegenheit, neue Technologien wie künstliche Intelligenz und Big Data bei der „Ölsuche“ anzuwenden. Beispielsweise wird bei der Ölexploration eine intelligente Inversion mithilfe einer Vielzahl von Explorationsdaten durchgeführt, um die Genauigkeit der Interpretation von Verwerfungen, Brüchen, geologischen Strukturen usw. zu verbessern. Hochwertige Lagerstätten können durch Methoden des maschinellen Lernens sowie seismische und Protokollierungsdaten automatisch identifiziert werden. Im Hinblick auf die Entwicklung können die Produktionsparameter durch das Studium und Training der historischen Produktionsdaten von Injektionsbohrungen und Entwicklungsbohrungen optimiert werden.

3. Ist der Öltransport schwierig? Wie kann man sicher und umweltfreundlich sein?

Derzeit erfolgt der Öltransport noch immer hauptsächlich über Pipelines. Daher ist ein effizientes und sicheres Pipelinesystem, beispielsweise durch Verbesserungen bei der Isolierung und den Korrosionsschutzschichten sowie durch intelligente Pipeline-Überwachungssysteme, äußerst wichtig. Gleichzeitig kann durch den Einsatz elektrischer Antriebstechnologie anstelle von leistungsstarken Benzin- oder Dieselmotoren die Umweltverschmutzung verringert und eine effizientere und kostengünstigere Betriebsmethode ermöglicht werden.

Angesichts der wachsenden Besorgnis über die Umweltauswirkungen ist die Entwicklung und der Bau umweltfreundlicher Tanker zu einer beliebten Richtung geworden . Bei diesen Tankern wurden die Abgasemissionen und der Schadstoffausstoß durch den Einbau von Abgasreinigungsanlagen, Energiespareinrichtungen und entsprechenden Behandlungssystemen reduziert.

Auch die Schiffstechnologie mit Flüssigerdgas (LNG ) ist eine wichtige Option. Bei dieser Technologie wird Erdgas mithilfe spezieller Schiffe in einen flüssigen Zustand heruntergekühlt, sodass es leichter gespeichert und transportiert werden kann. Da Flüssigerdgas als Brennstoff verwendet wird, verursacht es nach der Verbrennung nur eine geringe Luftverschmutzung. Es handelt sich um eine anerkannt saubere Energiequelle mit geringem Platzbedarf.

Auch heute noch ist Öl eine wichtige und unersetzliche Energiequelle. Als einer der fossilen Brennstoffe ist Öl eine der wichtigsten Energiequellen der Welt und kann den Energiebedarf verschiedener Industrien und des täglichen Lebens decken. Die Ölindustrie spielt eine wichtige unterstützende Rolle für die Entwicklung und Stabilität der Volkswirtschaft. Durch die Förderung, Verarbeitung und den Verkauf der Ölressourcen sind zahlreiche Arbeitsplätze entstanden und der Ölhandel ist zu einem wichtigen Teil des internationalen Handels geworden.

Da Umweltfragen und nachhaltiger Entwicklung jedoch zunehmend Beachtung geschenkt wird, suchen die Menschen allmählich nach Energiequellen und Materialien, die das Erdöl ersetzen können, wie etwa Solarenergie, Windenergie, Bioenergie, Geothermie usw. Daher wird die Unersetzlichkeit des Erdöls zunehmend in Frage gestellt.

Grünes Wasser und grüne Berge sind unschätzbar wertvolle Güter. Ich bin davon überzeugt, dass mit der Vertiefung der Konzepte des Umweltschutzes und der nachhaltigen Entwicklung saubere Energie umfassend genutzt werden kann. Bis dahin werden wir keinen gelben Sand und Dunst mehr sehen. Die Menschen können den blauen Himmel und die frische Luft genießen und bequem auf diesem wunderschönen blauen Planeten leben.

Autor: Zhu Chuanqing, Professor, China University of Petroleum (Peking)

Gutachter: Jia Shaohui, leitender Ingenieur, National Petroleum and Natural Gas Pipeline Network Group Research Institute

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