Petroleum

Från Rilpedia

(Omdirigerad från Bergolja)
Hoppa till: navigering, sök
Wikipedia_letter_w.pngTexten från svenska WikipediaWikipedialogo_12pt.gif
rpsv.header.diskuteraikon2.gif
icon_anmal.gif
rp-wp-sv.gif
Oljepump i Texas

Petroleum (av latinets petra, 'klippa', och oleum, 'olja'), även kallat mineralolja, bergolja, råolja och ibland nafta (från persiskans naft), är en tunnflytande mörk vätska som förekommer naturligen i delar av berggrunden. Denna vätska är en blandning av hundratals olika kolväten, som bildas av växter och djur som inte hinner förmultna, i en process som tar ungefär 100 000 år. De flesta forskare anser att petroleum nybildas i en takt som är mindre än en procent av dagens utvinningstakt. Utvinning av stora mängder petroleum sker främst genom oljeborrning i oljefält.

Innehåll

Petroleumprodukter

Ett oljeraffinaderi i Anacortes, Washington.
Destillationskolonner
Se även petroleumprodukter och oljeraffinaderi

Råolja är en av många energikällor vars lagrade energi har sitt ursprung i solen. Genom miljoner års utveckling har organiskt material som härstammar från djur- och växtdelar lagrats genom att bergarter lagrats ovanpå dessa. Högt tryck och värme har sedan omvandlat materialet till kolväten. Det är på grund av detta förlopp som olja, kol och naturgas kallas fossila bränslen (fossil betyder uppgrävd). Råolja består till största delen av kolväten. Hela denna process förekommer huvudsakligen på havsbottnar i en syrefattig miljö där kolvätena inte kan oxidera. Processen sker ständigt men på grund av vår långt större förbrukning av olja kommer den inte att kunna ersättas av nya råoljelager i samma takt, därav benämningen icke förnyelsebar energi. Olja tros härstamma främst från förhistoriska plankton och alger, medan växtdelar förvandlas till kol. Kolväten är dock lättare än sten och vatten och förflyttar sig därför uppåt mot jordens yta. Den olja som bildar oljefält är den lilla del olja som på grund av hinder i jordskorpan inte kunnat nå ytan där den skulle konsumeras av bakterier.[1]

Petroleum har en rad användningsområden däribland som bränsle för motordrivna fordon, i form av bensin. Den process petroleum behöver gå igenom för att man skall kunna dela upp den i gasol, bensin, flygbränsle, diesel- och villaolja, tunga eldningsoljor, asfalt (bitumen) kallas raffinering och sker i ett raffinaderi. Principen för ett raffinaderi är att ta vara på den speciella egenskap att varje kolväte innehar en viss kokpunkt. Tack vare denna egenskap hos kolvätena kan man med hjälp av temperaturskiftningar separera råoljan i olika produkter som tidigare nämnts. De lättaste ämnena går ut ur fraktioneringskolonnens högst belägna ledningar, först gasol, därefter bensin och så vidare. De lågor som ofta förekommer vid fraktioneringskolonner är en förbränning av de lätta gaserna. Dessa används som raffinaderibränsle eller i andra processer men ofta har man ingen möjlighet att använda dem, därav lågorna.

Eftersom marknadens efterfrågan inte alltid är densamma som utbudet har man möjlighet att vid ännu fler processer skapa nya produkter av exempelvis tyngre oljor som i dagens läge inte är efterfrågade i lika stor utsträckning som lättare komponenter. Tack vare en process som kallas termisk krackning kan man på bekostnad av de tyngre råoljeprodukterna skapa mer av till exempel den mer efterfrågade produkten bensin. Termisk krackning går ut på att bryta ner de långa kolväte-molekylerna till kortare och därmed skapa en mer lättflytande olja som möjliggör större bensinutvinning. Krackning är ett samlingsnamn för en rad olika processer som möjliggör mer varierad eller önskad oljeproduktion.[2]

Vid fraktionerad destillation kan man främst skilja på sex fraktioner:[2]

Fraktion Antal kolatomer
i kolväte		 kokpunkts-
intervall (°C)		 Användningsområde
Gaser 1–4 <50 Bränsle: naturgas, gasol
Råbensin 5–10 50–200 Bränsle: bensin

Lösningsmedel: petroleumeter, fläckborttagningsmedel
Råfotogen 11–18 175–250 Bränsle: flygbränsle, fotogen

Lösningsmedel: lacknafta
Brännoljor >15 250–300 Bränsle: dieselolja, eldningsolja

Krackning: framställning av bland annat bensin och mindre kolväten
Smörjoljor >16 300–370 Smörjoljor och smörjfetter

Paraffin, vaselin
Krackning: framställning av bensin och mindre kolväten
Destillationsrest – >370 Bränsle: tjock eldningsolja

Bitumen (asfalt)

Not: Temperaturerna i tabellen är ungefärliga och kan variera beroende på raffinaderi och typ av råolja.

En schematisk bild av destillationsprocessen

Gasfraktionen

Gasfraktionen kallas den fraktion som vid 20 °C är gasformig och består till största delen av metan (+75 %), etan (6–10 %), propan och butan (5–8 %). Gasen tas ofta direkt vid borrning men betydande kvantiteter erhålls även vid destillation. Gasfraktion används ofta till bränsle och kallas då naturgas eller gasol.

Råbensin (nafta)

Råbensinen eller nafta kallas den näst lättkokade fraktionen i petroleum och den består till största del av kolväten med mellan 5 till 12 kolatomer. Råbensinen brukar innehålla en hel del svavel och måste genomgå ytterligare rening innan den kan användas. Efter ytterligare destillation kan råbensin delas upp i petroleumeter, lättbensin som används som lösningsmedel och bensin som används som motorbränsle.

Råfotogen

Liksom råbensin måste råfotogen renas från svavelföreningar och destilleras ytterligare. Ur denna fraktion framställs bland annat flygbränsle, fotogen och lösningsmedel som lacknafta och thinner.

Rent historiskt var fotogen den viktigaste petroleumprodukten och användes i oljelampor, sedermera fotogenlampor. Det introducerades i mitten av 1800-talet och blev ett billigt alternativ till valolja som tidigare användes i lampor. Vid den tiden hade man heller ingen riktig användning av naturgas och bensin så den brändes upp.[2]

Brännoljor

Ur denna fraktion framställs bland annat dieselolja och brännolja. En hel del destillat av denna fraktion behandlas i en process som kallas krackning där kolvätena bryts ner till mindre kolväten.

Smörjoljor

Denna fraktion används bland annat till framställning av smörjoljor som till exempel motoroljor och paraffinoljor. Destillat som är i fast form vid rumstemperatur kan användas till att framställa smörjfetter, vaxer, paraffin och vaselin (petrolatum). Liksom med brännoljorna används mycket av denna fraktion till krackning.

Destillationrest

Destillationresten är den tjockflytande olja som blivit kvar efter destillationen. De mer lättflytande delarna av denna fraktion används som brännolja, de delar som är i fast form kan blandas med grus singel till asfalt och används som vägbeläggning på vägar.[2]

Övriga petroleumprodukter

Alkener och alkyner som erhålls från krackningen kan bland annat användas till framställning av plaster, eten kan bland annat omvandlas till polyetenplast eller etanol, propen används bland annat till tillverkning av polypropen och propanol.

Petroleum kan även vara rikt på aromatiska föreningar exempelvis bensen och toluen, och dessa tas till vara och används som utgångsämnen i kemisk industri.

Kemiska egenskaper

Wiki letter w.svg  Detta korta avsnitt behöver utökas.

Normalliter och volymliter

Petroleumprodukter har stor volymutvidgningskoefficient; cirka en liter per m³ och grad. Därför använder man ofta normalliter och normalkubikmeter som måttenhet. Normalliter avser volymen vid 15 grader Celsius. Formler för omräkning från volymliter till normalliter kräver att temperaturen och densiteten för produkten i fråga är känd.

Historia

Människan har länge, i tusentals år, haft kännedom om råoljans existens. De första oljekällorna borrades i Kina under 300-talet. Oljan brändes för att framställa salt av saltvatten. Vid 900-talet byggde man stora rörledningar från oljekällor.

I takt med att utvecklingen gick framåt kunde man använda olja för en mängd ändamål, bland annat asfaltering och förtätning av både båtar och kläder. Utöver detta använde man råolja som bränsle för facklor. Sakta men säkert ökade råoljans användningsområden, inte minst under renässansen på 1300- och 1400-talet, då olja började användas inom medicinen.

1800-talet

Det var först under 1800-talet i och med den industriella revolutionens framfart som en ökad efterfrågan för ett billigt, rent och praktiskt användbart bränsle uppstod. När en kanadensisk fysiker och geolog vid namn James Young uppfann fotogen 1852, främst för användning som bränsle i lampor, skapades den första riktiga oljeprodukten med potential för massförsäljning. Följaktligen ledde fotogenupptäckten till att man började borra efter råolja eftersom öppna källor eller så kallade "yt-källor" inte räckte långt, man ville åt de stora källorna. Den första lyckade borrningen ägde rum i Tyskland under 1850-talet. Det var dock först när Edwin Drake hittade en oljekälla i Oil Creek, Pennsylvania, USA, som fotogen började sälja till den stora massan. Under samma decennium kom man fram till en rad produkter som kunde skapas av råolja varav bensin är den mest använda idag.

1900-talet

I och med att första världskriget bröt ut 1914 uppkom ett stort energibehov. Oljan kunde gott och väl täcka det behovet, och när väl bilen blev var mans egendom på 1920-talet, främst i USA, skapades en enorm efterfrågan på bensin som gjorde att tillväxttakten fullkomligt exploderade inom oljebranschen. Därmed hade oljan befäst sin position som en av de viktigaste råvarorna i det moderna samhället

Oljefält i Kalifornien, 1938

Det land som hade kommit längst vad gäller både konsumtion och utveckling av petroleum var USA. Där hade stora oljebolag skapats som till att börja med utvann petroleum enbart inom landet och i Mexiko. Fram till 1960-talet var USA så gott som självförsörjande, men när konsumtionen hade passerat produktionen började man bli alltmer beroende av främst Mellanöstern med dess enorma tillgångar av petroleum. Både Frankrike och Storbritannien hade sedan första världskriget en stor oljeproduktion i sina kolonier i Mellanöstern (de var kolonier ungefär fram till 1945). Därmed hade man helt och hållet bundit sig till ett beroende av olja från Mellanöstern.

I många decennier kunde den industrialiserade världen importera billig olja från Mellanöstern. Under 1970-talet skedde dock en rad politiska och militära händelser som omöjliggjorde en fortsatt stabil och billig oljeimport från området, den så kallade oljekrisen hade påbörjats. Det som skedde var att de stora oljeproducerande länderna i Mellanöstern i protest mot den israeliska statens militära handlingar under Oktoberkriget 1973 slutade exportera råolja till Västeuropa och USA. Så småningom slutade krisen men en viktig förändring hade skett. Det hade bildats en kartell bland de oljeproducerande länderna i Mellanöstern (Iran, Irak, Kuwait, Qatar, Saudiarabien och Förenade Arabemiraten) samt Libyen, Venezuela, Algeriet, Nigeria och Indonesien. Dessa elva länders oljekartell står idag för 40 % av världens råoljeproduktion och ungefär 75 % av råoljereserverna. Kartellen hade i uppdrag att för dessa utvecklingsländer försöka skapa en så gynnsam marknad som möjligt genom att med kvoter för de enskilda medlemsländerna försöka stabilisera priset för råolja. Dessa omvälvande händelser för de oljeberoende industriländerna bidrog i mycket hög grad till ökade satstningar på andra energiformer, som kolkraft, vindkraft och vattenkraft. Man började också utforska nya platser för oljeutvinning, bland annat i Nordsjön.

Oljekrisen påverkade konsumtionsmönstren kraftigt, men i mitten av 1980-talet var råoljeproduktionen åter i samma accelererande ökningstakt som före krisen och beroendet av petroleum befästes. På grund av råoljans dominerande roll som bränsle för bland annat transporter och jordbruk har den blivit mer eller mindre en maktfaktor som kan få mycket stora konsekvenser för den världspolitiska utvecklingen. Som jämförelse kan nämnas oljans betydelse för hur andra världskriget slutade. Tysklands begränsade tillgång till olja bidrog till nederlaget 1945. Andra krig där olja spelat en viktig roll är Iran-Irak kriget, Kuwaitkriget och Irakkriget. De flesta länder har oljereserv i händelse av krig eller andra kriser.

Klassificering

Petroleumindustrin klassificerar "råolja" efter dess geografiska ursprung (exempelvis West Texas Intermediate, WTI eller Brent) och efter dess relativa vikt eller viskositet som är ett mått på vätskans konsistens ("lätt", "mellan" eller "tung"); inom branschen brukar man kalla en viss typ av petroleum för "SÖT" som innebär att det innehåller relativt lite svavel eller "SUR" som innebär att den innehåller betydande mängder svavel och därmed behöver raffineras ytterligare för att tillgodose de olika produktkvoterna.

De internationella referensfaten är:

Graf över petroleumpriser (USA-dollar/fat) från 1860–1999 enligt 1999 års värde på USA-dollarn. [3]

OPEC strävar efter en balanserad prissättning på "OPEC-korgen" genom att sänka och höja sin produktion. Detta gör mätningar av denna typ viktig för marknadsanalyser. OPEC-korgen är en mix av lätt och tung råolja, är tyngre än både Brent och WTI.

Se även: Energy Information Administration – Pricing Differences Among Various Types of Crude Oil

Prissättning

Priset på petroleum bestäms till en ganska väsentlig del som en reaktion på kriser eller konjunkturnedgångar i de större ekonomierna, eftersom ekonomisk tillbakagång reducerar efterfrågan på olja kraftigt. Sedermera försöker den internationella kartellen OPEC använda sitt inflytande över tillgången på petroleum för att stabilisera, höja eller sänka priset på petroleum.

I januari 1999 hamnade priset på petroleum på en märkbart låg nivå, efter ökad produktion i Irak och på grund av en ekonomisk tillbakagång i Asien (främst i Sydostasien samt Sydkorea, Japan och Hong Kong).

Efter denna bottennotering ökade prisnivån och i september år 2000 hade priset fördubblats, literpris på 95-oktanig bensin på upp till 9,67 kr kunde noteras på de svenska bensinmackarna. Därefter sjönk priset på petroleum till slutet av 2001.Från början av 2002 fram till tredje kvartalet 2004 har priset på petroleum stadigt ökat till en nivå mellan 40 och 50 USA-dollar per fat (1 fat = 159 liter, så priset motsvarar cirka 1,80–2,30 kr eller 0,20–0,25 euro per liter).

Under första halvan av 2008 ökade priset kraftigt, till 140 dollar per fat i juni månad. Därefter har priset sjunkit, för att i december månad ligga kring 40 dollar per fat.

Petroleumets framtid

Petroleum har hittills inte blivit ersatt av andra energikällor, trots vetskapen om att tillgångarna är ändliga. Råoljan kommer också troligtvis att fortsätta vara en betydande energikälla fram tills utvinning kräver mera energi än vad oljan innehåller. Det finns dock många varierande kalkyler för hur länge oljereserverna kommer att räcka.

Alternativa energikällor

Petroleum är den överlägset mest använda energikällan, men tillsammans med de andra fossila bränslena har den nackdelen att den påverkar den globala uppvärmningen. Utvinningskostnaden för petroleum kommer också att öka, varför alternativa bränslen utvecklas och används i allt större utsträckning.

Kol finns i mycket större mängd än olja men ger större koldioxidutsläpp. Naturgas finns i minst lika stor energimängd som råolja och ger lägre koldioxidutsläpp per energienhet. Det är möjligt att framställa syntetiska petroleumprodukter ur naturgas och kol, men även ur till exempel biomassa. Biobränslen har fördelen att de är förnybara.

De alternativa förnyelsebara energikällor som används mest idag är vattenkraft, bioenergi, solkraft och vindkraft. Kärnkraften har också potential att ersätta fossila bränslen, men få länder satsar i större utsträckning på en övergång.

Produktion och konsumtion

Uppskattning av den dagliga konsumtionen av petroleum i de stater som förbrukar mest:

Land 2002 2003 Andel
USA 19 761 20 080 25,1 %
Kina 5 379 5 982 7,6 %
Japan 5 359 5 451 6,8 %
Tyskland 2 714 2 664 3,4 %
Ryssland 2 480 2 503 3,4 %
Indien 2 374 2 426 3,1 %
Sydkorea 2 282 2 303 2,9 %
Kanada 2 068 2 149 2,6 %
Frankrike 1 967 1 991 2,6 %
Italien 1 943 1 927 2,5 %
Mexiko 1 835 1 864 2,3 %
Brasilien 1 853 1 817 2,3 %
Hela världen 76 631 78 112 100,0 %

Värdena anges i tusentals fat. 1 fat = 159 liter.

Konsumtionen per capita är hos industriländerna uppenbarligen mycket högre än hos utvecklingsländerna. Till exempel är konsumtionen i USA år 2003 26,0 fat per invånare och i Tyskland var det ungefär 11,7 fat medan förbrukningen i Kina är 1,7 fat, Indien 0,8 fat och Bangladesh endast 0,2 fat.


Länder som producerar mest petroleum (2004) Länder som exporterar mest petroleum (2004)
  1. Saudiarabien - (OPEC)
  2. Ryssland
  3. USA
  4. Iran - (OPEC)
  5. Mexiko
  6. Kina
  7. Norge
  8. Kanada
  9. Venezuela - (OPEC)
  10. Förenade Arabemiraten - (OPEC)
  11. Kuwait - (OPEC)
  12. Nigeria - (OPEC)
  13. Storbritannien
  14. Irak - (OPEC)
  1. Saudiarabien - (OPEC)
  2. Ryssland
  3. Norge
  4. Iran - (OPEC)
  5. Venezuela - (OPEC)
  6. Förenade Arabemiraten - (OPEC)
  7. Kuwait - (OPEC)
  8. Nigeria - (OPEC)
  9. Mexiko
  10. Algeriet - (OPEC)
  11. Irak - (OPEC)
  12. Libyen - (OPEC)
  13. Kazakstan
  14. Qatar

USA konsumerar nästan hela sin produktion.[4]

Sverige

Oljeproduktion i Sverige

Redan på 1930-talet genomförde Skånska Cement AB en borrning efter gas vid File Hajdar på norra Gotland. Det gav dock inte några kommersiella resultat. Detta följdes av provborrningar av SGU under 1960-talet. Vid borrningaran påträffades spår av olja. 1 augusti 1969 startade Oljeprospektering AB, OPAB, sin verksamhet på Gotland. Den första provborrningen var Faludden 1. Under 241 borrningar genomfördes under de 17 år som OPAB bedrev verksamhet på Gotland. Oljeproduktion startade 1974, och var fördelad över 12 områden på norra Gotland och 6 områden på södra Gotland. Under den period som OPAB bedrev verksamheten utvanns 69 022 m³ på norra Gotland, och 9 259 m³ på södra Gotland, vilket tillsammans motsvarar cirka en halv miljon fat. I maj 1987 tog Gotlandsolja AB över verksamheten och den bedrevs fram till 1993. Under denna period utfördes 82 borrningar. Den totala produktionen uppgick till 30 000 m³.[5][6]

Oljeleveranser i Sverige

Leveranser i miljoner m³, exklusive leveranser till utrikessjöfart. Uppgifterna kommer från Svenska Petroleuminstitutet, Sammanfattning Oljeåret 2006:

Produktgrupp 2006 2005 2004 2003 1990 1980 1970 1960
Motorbensin 5,36 5,51 5,56 5,55 5,63 4,75 3,78 2,13
Dieselbränsle 4,42 4,27 4,07 3,85 2,78 2,46 2,19 1,19
Flyg-/övriga bränslen 1,15 1,18 1,18 1,04 1,05 0,91 0,88 0,38
Eldningsolja 1
(låg svavel)		 1,31 1,51 1,84 2,45 3,30 7,33 8,88 3,82
Övriga eldningsoljor 1,41 1,39 1,43 2,14 1,80 9,65 14,64 6,02
Summa 13,65 13,86 14,08 15,03 14,56 25,10 30,37 13,54

Marknadsandelar 2006 (2005) i Sverige. Uppgifterna kommer från Svenska Petroleuminstitutet, Sammanfattning Oljeåret 2006:

Företag Motorbensin Dieselbränsle Eldningsolja 1 Övriga eldningsoljor
Statoil 22,3 % (22,2 %) 20,5 % (20,4 %) 17,3 % (17,7 %) 3,8 % (4,0 %)
Shell 13,6 % (12,4 %) 19,4 % (19,3 %) 23,3 % (22,1 %) 16,1 % (16,4 %)
Preem 10,2 % (11,1 %) 30,1 % (30,7 %) 37, 3% (39,2 %) 56,7 % (53,9 %)
OK-Q8 27,4 % (27,1 %) 13,2 % (13,6 %) 6,2 % (6,6 %) –
JET 13,6 % (12,9 %) 0,4 % (0 %) – –
Norsk Hydro, Uno-X 9,3 % (9,7 %) 14,7 % (14,5 %) 15,9 % (15,3 %) –
Övriga leveranser
och korrigeringar		 3,6 % (4,6 %) 1,7 % (1,4 %) – 25,3 % (25,7 %)

Referenser

Question book-4.svg
 Denna artikel behöver fler källor för att verifieras. Förbättra gärna artikeln genom att lägga till fler pålitliga källor (använd helst fotnoter) Material som inte är verifierbart kan ifrågasättas eller tas bort.

Noter

  1. ↑ Steven Dutch: "Fossil fuels" (uppslagsord). Från Environmental Geology, del av Encyclopedia of Earth Science, Kluwer Academic Publishers 1999.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 "Petroleum and its products." Från Riegel's Handbook of Industrial Chemistry, Kluwer Academic Publishers/Plenum Publishers 2003.
  3. ↑ http://www.eia.doe.gov/pub/international/iealf/BPCrudeOilPrices.xls
  4. ↑ http://www.eia.doe.gov/emeu/cabs/topworldtables1_2.html Statistik från den amerikanska staten
  5. ↑ http://www.sgu.se/dokument/fou/seminarier-2002.pdf
  6. ↑ http://tanzania.sgu.se/sgu/sv/om_sgu/remisser/1999/b451-826_s.htm

Se även

Externa länkar

Litteratur

Hämtad från "https://sv.rilpedia.org/wiki/Petroleum"
Personliga verktyg