Verschil tussen ruwe olie en schalieolie

Belangrijkste verschil - ruwe olie versus schalieolie

Fossiele brandstoffen zijn niet-hernieuwbare energiebronnen die worden gevormd door sedimentatie van planten en dieren die honderden miljoenen jaren geleden stierven. Deze brandstoffen kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën als bronnen voor aardolie en niet-aardolie. Aardolie is de meest overvloedig gebruikte energiebron en bestaat in het algemeen in de vloeibare toestand. Ruwe olie is een voorbeeld van aardolie, bestaande uit mengsels van koolwaterstoffen en variabele hoeveelheden zwavel, stikstof en zuurstofhoudende verbindingen. In tegenstelling tot ruwe olie is schalieolie een niet-petroleumbrandstof, die van nature in vaste toestand bestaat als een leisteengesteente of kerogeen. Dit organische sediment moet thermisch worden afgebroken om vloeibare schalieolie te verkrijgen. Daarom wordt schalieolie ook wel een synthetische ruwe olie genoemd. De grootste verschil tussen ruwe olie en schalieolie is dat ruwe olie bestaat van nature in een vloeibare toestand, terwijl schalieolie van nature in vaste vorm bestaat.Figuur 1 illustreert de classificatie van de organische sedimenten van de aarde in overeenstemming met zijn fysische toestand, koolwaterstofoptreden en productie.

Wat is ruwe olie

Ruwe olie is een donker gekleurd, zeer viskeus, complex mengsel van koolwaterstoffen en heteroatomaire verbindingen dat door destillatie kan worden gescheiden in fracties. Ruwe olie geeft de natuurlijke brandstoftoestand aan zoals deze in reservoirs wordt aangetroffen. Het moet dus worden verfijnd om aan de vereiste specificaties van de eindgebruiktoepassingen te voldoen. De meeste transportbrandstoffen zoals benzine, diesel en vliegtuigbrandstoffen zijn gefractioneerde destillaten van ruwe olie. Dit heeft een lage economische waarde in vergelijking met geraffineerde olie. De chemische samenstelling en fysische eigenschappen van ruwe olie zoals kleur, geur, vluchtigheid, soortelijk gewicht, viscositeit, enz. Variëren met druk, volume en temperatuur van de oorsprong van de ruwe aardolie. De volgende tabel toont de fractie van kenmerkende destillatie van ruwe olie.

Kookpuntbereik / ^OC	Geen koolstofatomen	Koolstofproducten
<30	C₁-C₄	Aardgas, methaan. Ethaan, LPG
30-200	C₄-C₁₂	Petroleumether (C₅, C₆), rechte rumbenzine
200-300	C₁₂- C₁₅	Kerosine, stookolie
300-400	C₁₅-C₂₅	Gasolie, diesel, smeerolie, wassen
> 400	> C₂₅	Resterende olie, Tar

tafel 1. Fracties van typische destillatie van ruwe olie

Verder is ruwe olie verdeeld in twee soorten op basis van hun zwavelgehalte. Als het zwavelgehalte hoger is dan 0,5% (w / w), worden ze zure ruwe olie genoemd en als het minder dan 0,5% (w / w) is, worden ze zoete ruwe olie genoemd. Deze laagzwavelige ruwe olie is milieuvriendelijker omdat deze de motorcorrosie vermindert en kleine hoeveelheden SOx produceert tijdens de verbranding van brandstof.

Wat is Shale Oil

Schalieolie is een onconventionele brandstof die van nature voorkomt als een vaste stof in een speciale klasse van bitumineuze gesteenten die olie leisteen wordt genoemd. Deze olieschalies zijn kleiachtige, gelamineerde sedimenten, meestal met een hoog organisch gehalte dat thermisch kan worden afgebroken om olie te produceren die bekend staat als schalieolie. De organische materialen (kerogeen) in sedimenten kunnen niet worden omgezet in leisteenolie zonder te voorzien in behandelingen bij hoge temperatuur zoals pyrolyse, hydrogenering of thermische oplossing. Daarom wordt het synthetische ruwe olie genoemd. Hun minerale samenstelling varieert met de oorsprong ervan, en over het algemeen bevat het kleimineralen, dolomiet, calciet en carbonaten, enz. De commercieel belangrijke olieschaliereservoirs bevinden zich in de staten Wyoming, Utah en Colorado in het noordwesten van de Verenigde Staten. Deze schalieolie, ook wel "tight oil" genoemd, kan direct of na raffinage worden gebruikt, net als aardolie ruwe olie. De typische olie heeft echter een hoog gehalte aan vluchtige verbindingen en een laag zwavelgehalte. De productie van olie door warmtebehandelingen levert een aanzienlijke hoeveelheid vluchtige gassen zoals propaan, butaan en vloeistoffen met een laag kookpunt zoals pentaan, natuurlijke benzine, nafta, enz. De aanwezigheid van bestanddelen met een laag kookpunt maakt de schalieolie extreem explosief en sterk brandbaar.

Oliehoudende leisteen

Verschil tussen ruwe olie en schalieolie

voorval

Ruwe olie komt ondergronds voor bij verhoogde druk en temperatuur. Deze temperatuur en druk variëren afhankelijk van de diepte van het reservoir.

Leisteen olie moet niet worden blootgesteld aan voldoende druk en temperatuur om ingesloten koolwaterstoffen om te zetten in ruwe olie. De kerogeenafzettingen op leisteenolie-gesteenten worden door natuurlijke processen voorzichtig omgezet in ruwe olie.

Chemische samenstelling van ruwe olie en schalieolie

Element	% bereik in Ruwe olie	% bereik in Leisteen olie
Koolstof	83- 85	-
Waterstof	10 - 14	-
Stikstof	0,1 - 2	1.5 - 2
Zuurstof	0,05 - 1,5	0,5 - 1
Zwavel	0,05 - 6,0	0,15-1
Metaal	<0.1	-

tafel 2. Chemische samenstelling van typische ruwe olie en schalieolie naar gewicht

Volgens de statistische evaluaties bevat typerende schalieolie meer stikstofhoudende verbindingen, meer zuurstofhoudende verbindingen en een laag zwavelgehalte in vergelijking met conventionele ruwe olie. Een hoog zuurstofgehalte in de schalieolie leidt tot vorming van vrije radicalen en vergemakkelijkt de verbranding van de brandstof.

eigenschappen van ruwe olie en schalieolie

Conventioneel Ruwe olie komt van nature voor in reservoirs in de vloeibare toestand. Het heeft een hoge vloeibaarheid, en het is gietbaar op een hoge temperatuur bereik. d.w.z. -60 tot 30 ^OC.

Leisteen olie is een synthetische ruwe olie, die ontstaat door thermische afbraak van vast kerogeen in oliehoudende leisteenrotsen. Dit is minder vloeibaar dan ruwe olie, en het is gietbaar bij temperaturen tussen 24 en 27 ^OC.

Gebruik van ruwe olie en schalieolie

Gefractioneerde destillatie van Ruwe olie produceert veel transportbrandstoffen zoals benzine, vliegtuigbrandstof, diesel, kerosine, enz. Bovendien kan het worden gebruikt als grondstof voor veel chemische producten zoals kunststoffen, farmaceutica, kunstmest, pesticiden, oplosmiddelen, enz..

Leisteen olie wordt voornamelijk gebruikt als stookolie, scheepsbrandstof of chemicaliën voor houtverduurzamingsmiddelen voor spoorwegen, enz. In tegenstelling tot ruwe olie wordt dit niet vaak gebruikt als grondstof voor chemische producten. Mengsels met een hoog kookpunt in leisteenolie kunnen echter worden gebruikt om middendestillaten zoals kerosine, diesel, vliegtuigbrandstof, enz. Te produceren. Extra thermisch kraken vereist het produceren van benzine met laag kookpunt. Transportbrandstoffen geproduceerd door leisteenolie zijn van lage kwaliteit in vergelijking met conventionele brandstoffen van een hogere klasse.

Referentie:

Speight, J. G., Handboek van analyse van aardolieproducten. John Wiley & Sons: 2015.

Speight, J., Handboek voor synthetische brandstoffen: eigenschappen, proces en prestaties. 2008

Speight, J. G., De chemie en technologie van aardolie. CRC-pers: 2014.

Olah, G. A .; Molnar, A., Hydrocarbon chemistry. John Wiley & Sons: 2003.

Afbeelding met dank aan:

"Crude Oil Distillation-fr.svg" Afbeelding originale: Psarianos, Theresa knott; image vectorielle: Rogilbert derivative work: (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

"Oil Shale" door Georgialh - Eigen werk, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

Wetenschap