Стаканчик из нефти

Сегодня в России производится около 15 миллиардов штук в год. Оказывается, стаканчик рождается не где-нибудь, а в глухом лесу, а если быть точнее – под землей, на глубине 2000 метров.

Проследим его путь от добычи нефти до вашего стола. Он не так прост, как может показаться.

Именно западные сети быстрого питания привели в нашу страну этот удивительно простой, но при этом невероятно удобный предмет.

Хотя технология по изготовлению пластиковой посуды была изобретена не в России, оказалось, что она, как нельзя, кстати, подходит именно для нашей страны.

Дело в том, что практически все пластики производятся из углеводородов: нефти либо газа. И того и другого в России достаточно. Но чтобы достать их из недр, нужно постараться. Фонтан «черного золота», бьющий из-под земли – это кадры со старой фотопленки.

В современной России такая съемка похожа на фантастику, ведь на несколько лет активной нефтедобычи запасы истощились настолько, что теперь нефть нужно буквально выкачивать. Но сначала ее еще нужно найти.

С этой целью применяют огромные, зачастую достигающие 70 метров, буровые вышки.

Бур опускается в скважину на трубах, которые соединяются между собой винтовым креплением. Длина такой составной трубы может достигать нескольких километров. Завинчивание происходит с помощью огромного автоматического ключа. При этом такой ключ не только осуществляет завинчивание одной трубы в другую, но вращает всю собранную конструкцию вместе с буром. Скорость проходки довольно медленная, и чтобы добраться до нефти, приходится ждать неделями. Грунт из скважины вместе с водой поднимается на поверхность.

По цвету грунта можно определить, на какой глубине сейчас находится бур. На 700 метров – красная глина, а потом начинается известняк. Хорошим знаком будет, когда грунт станет темно-коричневого или черного цвета – значит, дошли до нефтеносного пласта. Сложность заключается в том, что чуть выше нефти зачастую пролегают водоносные или газовые слои. Они находятся под огромным давлением земли, и в итоге, когда бур достигает этой прослойки – происходит как бы эффект шарика, который проткнули иголкой. Нефтяники называют это – выброс. В этом случае приходится просто ждать, когда давление под землей уравняется с давлением на поверхности, и скважина успокоится. После этого бурение снова продолжают. Скважину нельзя просто бросить и уйти, ведь одна такая стоит от нескольких десятков до нескольких сотен миллионов рублей.

Когда, несмотря на все препятствия и трудности, нефтяники все-таки добираются до нефтенасыщенных залежей, начинается освоение скважины. Ее стенки цементируются, благодаря чему десятки различных пластов отделяются друг от друга – это предотвращение перетоков. Главная задача – предотвратить утечку нефти в водоносные слои. Так что если скважина была освоена профессионалами – рядом с ней можно спокойно пить родниковую чистую воду.

Вышка бурит скважины кустовым способом. На месте новоиспеченной скважины ставят качалку, а буровая сдвигается на несколько десятков метров, снова продолжая поиски залежей нефти. Как правило, куст из качалок формируется вокруг одной нагнетательной скважины. Через нее в нефтеносный слой закачивается вода. Под землей она смешивается с нефтью, и получившуюся эмульсию выкачивают на поверхность. Чистой нефти в таком флюиде от 10 до 30 процентов. Но это единственный способ заставить нефть подняться наверх.

От каждой качалки отходят небольшие нефтепроводы, которые соединяются в одну большую кустовую трубу. Она, в свою очередь, через сеть насосных станций идет к пункту сбора нефти.

Эмульсию стараются обезводить максимально близко к месту добычи, чтобы не тратить время на прокачку бесполезной воды. Процесс отделения нефти от воды напоминает процесс получения сливок из свежего молока. Эмульсия закачивается в сепаратор, где фракции разделяются сами по себе: легкая и плотная нефть всегда оказывается наверху. Далее нефть переливается через перегородку в специальный отсек, а уже оттуда поступает в трубу. Всеми процессами управляет автоматика, поэтому работа людей здесь сводится лишь к кнопкам и рычагам. На этом пункте происходит только предварительная фильтрация. А на самом деле нефть отчистить очень трудно, еще и поэтому она стоит так дорого.

Главная проблема заключается в том, что первичная вода в составе нефти распадается на капельки, образую тем самым невероятно стойкую эмульсию. Чтобы отделить воду, осуществляют нагрев и добавляют химические реагенты, связывающие нефть. Электрообезвоживание, термохимическое обезвоживание, потом опять отстой.

Требуются колоссальные усилия, чтобы убрать воду, которую они сами же и закачали.

Очищенная нефть перегоняется на НПЗ – нефтеперерабатывающий завод. Именно здесь производят сырье для пластикового стаканчика. Полипропилен – это синтетический материал, из которого как раз и делают стаканчики.

Пропан-пропиленовая фракция является отходами нефтепереработки. Более тяжелый пропан спускается вниз, а пропилен поднимается вверх. Но сам процесс не так прост, ведь разница в массе между этими веществами всего 2 молекулы.

Следующий этап производства – превращение жидкого пропилена в твердый полипропилен. Для этого нужен катализатор, а именно – титаномагниевая смесь. Этот порошок смешивается с вазелином и маслом, а затем направляется в реактор.

Вазелин покрывает песчинки титана и магния, тем самым налипает на катализатор и выстраивает молекулярные цепочки. Этот процесс носит название полимеризация.

На выходе из реактора получается уже чистый полипропилен – белый порошок без вкуса и запаха. Но теперь необходимо изготовить гранулы в агрегате экструдер. Там компоненты смешиваются при высокой температуре и образуют на выходе длинные макаронины, которые также шинкуются на более мелкие кусочки – гранулы. Из этого материалы и будет сделан пластиковый стаканчик.