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Ölbildung

Der erste Kohlenstoff im Universum:

Die Physiker glauben heute allgemein, dass der Kohlenstoff im Universum größtenteils durch Kernreaktionen gebildet wird, die in den Zentren der Sterne stattfinden. Zusammenfassend läuft dieser Prozess wie folgt ab: Drei Alpha-Teilchen (Heliumkerne), die jeweils aus zwei Protonen und zwei Neutronen bestehen, verschmelzen miteinander, was zu Kohlenstoffatomkernen besteht, die aus sechs Protonen und sechs Neutronen bestehen. Dieser Prozess ist sehr selten. Denn zuallererst ist es unwahrscheinlich, dass drei Alpha-Partikel zusammenkommen und miteinander verschmelzen. Zweitens sind die resultierenden hochenergetischen Kohlenstoffkerne instabil, selbst wenn drei Alpha-Teilchen verschmelzen. Die überwiegende Mehrheit von ihnen zerfällt in kurzer Zeit, und die Kerne, die nur durch die Emission von Gamma Energie verlieren, können sich in stabile Kohlenstoffatome umwandeln. Schätzungen zufolge verwandeln sich nur vier von 10.000 Kohlenstoffatomkernen, die durch den Triple-Alpha-Prozess gebildet werden, in stabile Kohlenstoffatome.

Die Eigenschaften des Rohöls werden durch die geologische Geschichte der Betten bestimmt, in denen sie gefunden werden. Louisiana und nigerianische Rohöle sind ähnlich; Beide bestehen aus ähnlichen Meeresresten. Fernöstliche Öle sind normalerweise wachsartig, schwarz oder braun gefärbt, schwefelarm und ähnlich wie zentralafrikanische Öle. Diese basieren auf terrestrischen Ablagerungen. Öle aus dem Nahen Osten enthalten wenig Wachs, aber viel Schwefel. Westaustralisches Öl ist hell und honigfarben, Nordseeöl ist gewachst und grün-schwarz gefärbt. Die Eigenschaften der Öle in den USA sind aufgrund der sehr unterschiedlichen geologischen Geschichte der Regionen sehr unterschiedlich. Die ältesten Ölbettgesteine sind mehr als 600 Millionen Jahre alt, während die jüngsten etwa 1 Million Jahre alt sind. Die meisten der entdeckten und gefundenen Ölvorkommen sind 10 bis 270 Millionen Jahre alt.

Der kritischste Faktor bei der Bildung von Öl- und Gasablagerungen ist die Untergrundtemperatur, die mit der Tiefe zunimmt. Während die Bildung von Erdölkohlenwasserstoffen selten bei Temperaturen unter 150 ° F auftritt, zersetzen sich Kohlenwasserstoffe, die bei Temperaturen über 500 ° F gebildet werden, und karbonisieren; Der ideale Temperaturbereich liegt zwischen 225 und 350 Grad.

Vordere Cambriumschicht; Sie sind Schichten von der Entstehung der Erde (vor ~ 4 Milliarden Jahren) bis zu der Zeit, als die ersten bekannten mehrzelligen Organismen begannen (vor 550 Millionen Jahren). Da das Öl als organischen Ursprungs angesehen wird, werden diese Schichten nicht gebohrt.

Im Paläozoikum und Mesozoikum (vor 550-65 Millionen Jahren) waren dichte Wälder und Meere mit Pflanzen und Tieren gefüllt. Im Laufe der Zeit wurden einige der Verstorbenen oder Lebenden durch Bedecken mit Sand oder Schlamm vor Zersetzung geschützt, und der Prozess der Ölbildung begann. Der Prozess fand manchmal mit dem Abrutschen von Schlamm, der Verdrängung von Sanddünen, manchmal mit Vulkanexplosionen statt, manchmal mit Meteoriten, die mit der Erde kollidierten und massive Wolken und Staub warfen. Diese kollabierten Schichten wurden mit den neuen Schichten zunehmenden Drücken und daher steigenden Temperaturen ausgesetzt.

Als die Erdkruste abrutschte, wurden diese Schichten, die sich zu bilden begannen, immer tiefer gedrückt. Der Erdmittelpunkt ist bekanntlich sehr heiß und die Felsen befinden sich in einem verflüssigten Zustand. Die chemischen Reaktionen, die über Tausende von Jahren mit den unter all diesen Bedingungen aktiven Bakterien stattfanden, bildeten die Erdgas- und Rohölkomponenten.

Die organische Substanz wurde unter Sand und Schlamm vergraben, als der Druck anstieg, floss das Öl in die Felsen in der Nähe. Obwohl Gesteine wie feste Massen aussehen, enthalten sie viele Poren (Poren) und einige Gesteine haben immer größere Poren als andere. Es gibt drei grundlegende Gesteinsarten; vulkanische, metamorphe (metamorphe) und sedimentäre (oder sedimentäre) Gesteine. Öl kommt hauptsächlich in der Nähe von Sedimentgesteinen vor, aber nicht alle Sedimentgesteine enthalten Öl. Nur 2% der organischen Substanz werden zu Öl und nur etwa 0,5% können gehandhabt werden. Kohlenwasserstoffe sind leichter als Wasser und wandern von den porösen Gesteinen, in denen sie sich befinden, nach oben, bis sie von nicht porösen Schichten (Fallen) eingefangen werden.

Herkömmliche Öl- und Gasvorkommen weisen keine räumliche und zeitliche Verteilung auf. Große Öl- und Gasvorkommen befinden sich in einer kleinen Anzahl von Becken oder klassischen Ölregionen mit einer Tiefe von weniger als 6,1 km. Diese ungleichmäßige Verteilung hängt mit den Formations- oder Brucheigenschaften der Schichten zusammen.

Es gibt mehr als 600 Becken und Unterbecken auf der Welt und die meisten von ihnen konzentrieren sich auf mehrere geologische Regionen. Mögliche Berechnungen zeigen, dass bis zu 80% der ursprünglichen Ölreserven in 10 Regionen konzentriert sind. Die arabische Plattform und der Zagrosgürtel (Saudi-Arabien-Iran-Irak) verfügen über die größten bekannten und entdeckten Reserven.

Obwohl es in allen geologischen Perioden vorkommt, wurden 95% aller Reservoire auf der Welt in sechs geologischen Zeitintervallen nach bekannten Kohlenwasserstoffvorkommen gebildet.

Quellgesteine (Schichten, die reich an organischen Substanzen sind, die Kohlenwasserstoffe produzieren) sind der erste Schlüssel zu jedem wichtigen Erdölsystem. Quellgesteine werden in verschiedenen marinen und terrestrischen geologischen Ablagerungen abgelagert und konserviert.

Wenn man die Verteilung dieser Sedimente aus der präkambrischen Zeit in der Welt untersucht, sieht man, dass 90% von ihnen zu sechs geologischen Stadien gehören. Die beiden mesozoischen Phasen (Oberjura und Mittelkreide) enthalten schätzungsweise mehr als die Hälfte aller definierten Kohlenwasserstoffreserven. Quellgesteine dieser Zeit befinden sich im Nahen Osten, in Sibirien, in den USA, in der Nordsee, in Venezuela und in Mexiko, wo sich die weltweit wichtigsten Ölvorkommen befinden.

Herkunft des Öls:
Seit dem 19. Jahrhundert wurden verschiedene Meinungen vertreten, Forschungen und Experimente durchgeführt und Theorien darüber aufgestellt, ob das Öl auf anorganischer oder organischer Basis ist und auf welcher Art von Substanzen oder Verbindungen seine Herkunft beruht. Diese Debatten von der Vergangenheit bis zur Gegenwart endeten mit der Akzeptanz der Theorie des organischen Ursprungs, obwohl es immer noch einige gegensätzliche Ansichten gibt. Nachfolgend finden Sie eine kurze Zusammenfassung dieser Theorien.
Nach einer Theorie, die zuerst von Berthelot (1866) aufgestellt und von Mendeleev (1877 und 1902) unterstützt wurde, ist Öl anorganischen Ursprungs. Chemiker, die im Labor Materialien wie Methan, Acetylen und Benzol erhielten, behaupteten, dass Öl in der Natur durch chemische Reaktionen und vulkanische Ereignisse im Untergrund gebildet wurde.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts schlugen einige Wissenschaftler vor, dass Öl magmatischen Ursprungs sei. Nach Mendeleevs Theorie interagiert das Eisencarbid im Mantel mit unterirdisch austretendem Wasser unter Bildung von Methan und Kohlenwasserstoffen.
Peyve (1956) und Subbottin (1966) schlugen vor, dass diese Gase auf der Grundlage der Kohlenwasserstoffgase, die aus großen und tiefen Verwerfungen stammen, aus dem Mantel austreten und in der Kruste gespeichert und in flüssiges Öl umgewandelt werden. In diesem Fall ist es möglich, endlose Ölressourcen durch Öffnen extrem tiefer Bohrungen zu erreichen. Öl kommt jedoch hauptsächlich in Sedimentbecken vor. Einige wissenschaftliche Daten machen jedoch die Theorie des anorganischen Ursprungs ungültig; Beispielsweise können Substanzen in Erdöl wie Porphyrin, Pyridin und Chlorophyll nicht auf anorganische Weise erhalten werden.
Kohlenwasserstoffe mit hohem Molekulargewicht können nicht durch anorganische Reaktionen gebildet werden. Erdölverbindungen weisen in keinem anderen anorganischen Material als Quarz und Zinnober ein Ablenkungsmerkmal für polarisiertes Licht auf.

Die meisten Ölvorkommen sind weit entfernt von magmatischen Aktivitätsgebieten und Sedimentgesteinen
sind in. Öl steigt nicht in die Tiefe der Erdkruste,
im Gegenteil, Öl kommt häufiger in jungen Deckgesteinen vor:
Infolgedessen kann nicht gesagt werden, dass das Öl anorganischen Ursprungs ist.
Einige Forscher geben zu, dass Öl sowohl tierischen als auch pflanzlichen Ursprungs ist (Biomasse); Beispielsweise werden durch Destillation von Fisch und anderem tierischen Fleisch Substanzen erhalten, die Erdölkomponenten ähnlich sind. Es wurde vermutet, dass Öl aufgrund der Gewinnung von Öl aus Kohle und Methangas in den Sümpfen terrestrischen Pflanzen sein könnte. Das Fehlen von Kohle in Ölfeldern, das Fehlen von Erdöl aus Landpflanzen in Kalksteinen und die chemischen Unterschiede zwischen Pech aus Braunkohle und Erdöl zeigen jedoch, dass Landpflanzen keinen signifikanten Einfluss auf die Ölbildung haben. Eine ursprüngliche Beziehung kann zwischen Meerespflanzen und marinen Sedimenten hergestellt werden. Die wichtigsten davon sind Algen und Kieselalgen. Kieselalgen schwimmen auf der Oberfläche (mehrere Meter tief) von Ozeanen und Seen und produzieren im Laufe der Zeit einige Arten von Kohlenwasserstoffen. Während dieser Zeit werden sie auch zur Nahrung verschiedener Meerestiere, deren Skelettstrukturen Sand ähneln (der Siliziumverbindungen enthält). Beide Formationen speichern chemische Energie durch Photosynthese und erhöhen ihre Schwimmfähigkeit.

Diese Rohstoffe, die in gemischter Form mit Sedimenten oder Ablagerungen in unterirdischen Schichten gesammelt werden, wandeln sich in Abhängigkeit von den Parametern Druck, Temperatur und Zeit mit einer Vielzahl komplexer physikalischer, biochemischer und chemischer Reaktionen um.

Ölbildungsparameter:

Temperatur: Mit zunehmender Grabtiefe ist das wichtigste Ereignis der Temperaturanstieg. Die mit der Tiefe steigende Temperatur wird als "geothermischer Gradient" definiert.

Der weltweite geothermische Gradientendurchschnitt beträgt 23,5 ° C pro 1 Kilometer. Dieser Wert variiert regional in Abhängigkeit von Faktoren wie der Wärmeleitfähigkeit der Substanzen in der Lithologie und der Grundwassermenge.

Die Temperatur in jeder Tiefe kann der folgenden Gleichung entnommen werden.

Tf = Ts + (D x G)
Tf = Formationstemperatur, ° C, Ts = durchschnittliche jährliche Oberflächentemperatur, ° C ("Oberfläche", 3 Meter)

definiert die Tiefe), G = geothermischer Gradient, D = Tiefe, Meter

Druck: Druck ist sehr wichtig für die Migration des gebildeten Öls, aber Druck ist auch ein wichtiger Parameter bei der Bildung von Öl. Mit zunehmender Tiefe steigt der Druck; Beispielsweise beträgt der Druck in einer Tiefe von 580 Metern 40,4 kg / cm² (oder 575 psi).
Zeit: Kohlenwasserstoffe sind in erdnahen Tiefen teilweise stabil, während ausreichend hohe Temperaturen und Zeit erforderlich waren, um molekulare Transformationen auszulösen. Seit rund 100 Millionen Jahren bleibt die Umwandlung in organische Materialien auf einem sehr niedrigen Niveau. Wenn die Temperatur 50 ° C erreicht und die Atombindungen im Kerogen in Tiefen von etwa 2200 Metern zu brechen beginnen, werden Sauerstoffausgänge, CO2 und H2O gebildet und die ersten Erdölprodukte enthalten Schwefel, Stickstoff und Sauerstoff, insbesondere Asphaltene und Harze sowie Gas Produkte, die von der Struktur der organischen Substanzen abhängen, beginnen aufzutreten.

Es wird von verschiedenen Kohlenwasserstoffen gebildet, die bestimmte Mineralien wie Schwefel unter hohem Druck kombinieren. Es wurde durch die Umwandlung toter Pflanzen und Tiere vor Millionen von Jahren in eine geleeartige Masse gebildet, indem es unter dem Druck der Erdkruste und des Ozeans gefangen wurde, die über Millionen von Jahren mit einer Schicht Sand und Schlamm bedeckt waren.

Als die Tiefe dieser gelartigen Sedimentansammlung mit den Bewegungen der Erdkruste über Millionen von Jahren zunahm, nahm der Druck auf die Masse zu und führte dazu, dass sie zu einer viel dünneren Schicht als zu Beginn komprimiert wurde.
Darüber hinaus hatte die natürliche Wärme der Erde einen Effekt, der unter starkem Druck eine Reaktion auf diese Masse auslöste und mit der Zeit dazu führte, dass sich das Gel in die heute bekannte Ölform umwandelte.

Heute ist der Unterschied zwischen der Qualität des gesamten weltweit gewonnenen Öls auf die Unterschiede zwischen diesem Druck und dieser Temperatur und den Bildungsprozessen zurückzuführen.

Aufgrund dieser Formation wird Öl auch als "fossile Energie", "fossiler Brennstoff" bezeichnet und ist aufgrund des langen Formationsprozesses definitiv keine "erneuerbare Energie".
Ursprünglich wurde Erdöl hauptsächlich als Brennstoff verwendet, nachdem es destilliert und zu Kerosin verarbeitet worden war.
Nach kurzer Zeit stieg die Nachfrage nach Benzin rapide an, als Ford die Automobilindustrie auslöste und das Angebot an Möglichkeiten für Verbrennungsmotoren erweitert wurde.
Heute wird Öl als kostbares Mineral angesehen, das weltweit wie Gold und Diamant gehandelt wird.
Die meisten Menschen glauben, dass Öl hauptsächlich in Form von Benzin oder Benzinäquivalenten zum Antrieb von Verbrennungsmotoren verwendet wird.
Abgesehen von diesem Einsatzbereich wird es jedoch auch in seiner abfallreichsten Form als asphalt- und wasserabweisendes Isoliermaterial verwendet.

Öl ist auch ein wesentlicher Bestandteil der chemischen Zusammensetzung vieler Kunststoffe und Kunststoffe. Die für viele Menschen überraschendste Verwendung von Öl ist, dass es auch in Lebensmitteln wie Bier und Medikamenten wie Aspirin vorkommt.

Es ist eine Tatsache, dass es auf der Welt nur eine begrenzte Ölreserve gibt, die schließlich erschöpft sein wird. Obwohl stattdessen billige Optionen für erneuerbare Brennstoffe geschaffen und entwickelt werden, ist es offensichtlich, dass die Menschheit am Ende vor einem ernsthaften Problem stehen wird.
Die grundlegende Definition von Erdöl umfasst nur Rohöl, aber die übliche Verwendung des Begriffs umfasst im Allgemeinen alle flüssigen, gasförmigen und festen Kohlenwasserstoffe, die in einem bestimmten Gemisch enthalten sind.
Die Basis basiert auf Kohlenwasserstoffen und alle Kohlenwasserstoffe sind die gleichen, da sie Wasserstoff- und Kohlenstoffatome enthalten. Unterschiede; Dies liegt an Details wie der Anzahl der Kohlenstoffatome, ihrem Sättigungsgrad und ihrer Aromatizität.

Prozesse

Petroleum - System grundlegende Prozesse

1. Generation:

Der Prozess der Vergrabung von Quellgesteinen in ein Temperatur- und Druckregime, das ausreicht, um organische Materialien in Kohlenwasserstoffe umzuwandeln. Es enthält Unterphasen in sich.

Die Diagenese- (Schöpfungs-) Phase befindet sich in erdnahen Tiefen, ungefähr normal

Temperaturen und Drücke. In dieser Phase werden organische Substanzen von Bakterien erzeugt.
unterliegt einem biogenen Abbau und nicht biogenen Reaktionen;

Methan, Kohlendioxid und Wasser werden aus den organischen Substanzen entfernt, wobei eine komplexe Kohlenwasserstoffstruktur zurückbleibt, die als "Kerogen" bezeichnet wird. Die Temperatur spielt dabei eine wichtige Rolle; Mit zunehmender Bestattung verringern steigende Temperaturen die Auswirkungen biogener Reaktionen, da sie zum Absterben von Bakterien führen, während sich bei hohen Temperaturen organische Reaktionen beschleunigen und die Ölbildung zunimmt.

Die Katagenesephase umfasst die Prozesse der "Zersetzung", bei denen organische Kerogene in einer Umgebung mit steigender Temperatur (60-177 ° C) und zunehmendem Druck zu Kohlenwasserstoffen werden, wenn das gebildete Kerogen tiefer eingegraben wird (1000-6000 m). Je höher die Temperatur (die proportional zur Zunahme von Zeit und Tiefe ist), desto mehr brechen die Bindungen zwischen den Atomen.

Wie aus den Erklärungen der Diagenese- und Katagenesephasen hervorgeht, entstehen durch aufeinanderfolgende chemische Reaktionen des Kerogens im Quellgestein Öl und Gas. Die Reaktionen werden durch die Kinetik chemischer Reaktionen gesteuert, sodass diese Umwandlung direkt von Temperatur und Zeit abhängt. Druck ist notwendig, um die erforderliche Temperatur zu erreichen, aber es ist effektiv, Öl von einem Ort zum anderen zu wandern, anstatt es zu bilden.

Die Metagenesephase ist eine Metamorphosephase, die bei hohen Temperaturen und Drücken auftritt. Metamorphose kann als mineralogische, chemische und kristallographische Veränderung in einem Festkörpergestein definiert werden; Zum Beispiel die Veränderung des Gesteins ohne zu schmelzen unter neuen Bedingungen (Druck, Temperatur, Flüssigkeitseintritt).

2. Migration / Einwanderung:
Durch die Reifung gebildetes Öl und Gas beginnen zur Bodenoberfläche zu wandern. Zwei Hauptursachen für Migration sind Druck und Dichte. Der Druck in der Reifungszone ist hoch, da der Druck nach oben abnimmt und Kohlenwasserstoffe in die unteren Druckschichten fließen, wenn sie nicht auf Hindernisse stoßen. Da die Dichte von Öl und Erdgas im Vergleich zu Gesteinen und Wasser geringer ist, erleichtert dies die Migration.
Kohlenwasserstoffe sind poröse und durchlässige Quellgesteinsreservoirs
sie wandern zum Gestein (Reservoirgestein); Dies wird als "primäre Einwanderung" bezeichnet. Trichter vom Felsen

Auch hier wandert das Öl weiter; In dieser Phase, die als "Sekundärmigration" bezeichnet wird, beginnt die Mobilität von Kohlenwasserstoffen durch die Poren und Brüche im Reservoirgestein, und die Flüssigkeiten werden aufgrund der Dichteunterschiede geschichtet.

Die Sekundärmigration kann je nach physikalischen und chemischen Parametern auf unterschiedliche Weise gesteuert werden. Zu den physikalischen Parametern gehören Auftrieb aufgrund von Druckunterschieden, petrophysikalischen Eigenschaften des Reservoirs und Permeabilität. Darüber hinaus sind die Neigung der Trägerschicht, ihre Kontinuität, Fehler und Risse die Hauptfaktoren, die die Migration beeinflussen. Chemische Parameter bewirken, dass sich das Öl strukturell verändert. Seine Zusammensetzung weicht von dem Zustand ab, in dem es die Trägerschicht erreicht. Beispielsweise ändert es den Migrationspfad durch Anreicherung mit schwereren oder leichteren Komponenten.

Die Migrationstypen von Kohlenwasserstoffen können kurz wie folgt beschrieben werden.
Horizontale Migration (laterale Migration): Horizontale Migration auf kontinuierlicher und durchlässiger Ebene

Es tritt entlang des Kontaktgesteins mit dem Trägergestein auf und findet in einer Entfernung von 10 bis 100 km statt.

Vertikale Migration: Vertikale Migration tritt auf, wenn der Druck des Kohlenwasserstoffs in der Pore größer ist als der in der Deckschicht erzeugte Druck und der Druck, der ihn in der Pore halten möchte.
Abwärtsmigration: Diese Migration tritt insbesondere bei transgressiven Abfolgen auf.
qualifizierte Reservoirgesteine und stratigraphische Fallen werden gefüllt.
Aufwärtswanderung: Die Aufwärtswanderung von Öl durch Risse und Lücken in der Abdeckung
ist Zusammenbruch.

Ölverschmutzung: Wenn das Leck im Bohrloch zu sehen ist, weist dies darauf hin, dass eine Migration stattfindet und ein Öl durchläuft. Wenn das Leck an der Oberfläche zu sehen ist, ist dieser Bereich

zeigt an, dass die Bedingungen für das Verschließen nicht gut sind.

Fallenwanderung: Das neue Öl, das in die Falle gelangt, verursacht eine zweite Migration. Die Verformung von Ölfallen führt zu einer neuen Migration. Wenn der Schichtdruck infolge von Anstieg und Verschleiß abnimmt, nimmt das Tankdeckelvolumen zu und es kann Öl austreten.

3. Akkumulation / Akkumulation:

Drei Elemente müssen zusammenkommen, damit sich Kohlenwasserstoffe ansammeln können. Dies sind Reservoirgesteine (hohe Porosität und Durchlässigkeit, normalerweise Sand-)
(z. B. Kalkstein und Marmor), Versiegelungsgestein, das ein Auslaufen des oberen, unteren und seitlichen Bereichs verhindert

(geringe Porosität und Durchlässigkeit, im Allgemeinen Schieferschichten, Kalkstein, Leisten, Salz) und Abraumgestein.

4. Schließung:

Fallen entstehen, wenn durchlässige Reservoirgesteine (Karbonate, Sandsteine) von weniger durchlässigen Gesteinen (Deckgesteinen) umgeben sind, die das Zusammenfallen von Kohlenwasserstoffen verhindern. Typische Robbengesteine sind dicht strukturierte Schiefer, Verdampfer, betonierte harte Sandsteine und Karbonatgesteine.
Fallen sind stratigraphische und strukturelle Formationen. Die Erde erzeugt plötzliche oder allmähliche geologische Bewegungen; wie Erdbeben, Vulkanausbrüche, Erosionen durch Wind und Wasser. Durch diese Bewegungen entstehen einige strukturelle Formationen. Zum Beispiel haben Steine, die nach oben gedrückt werden, die Form einer Kuppel oder einer Locke wie ein Bogen. Dies wird als Antiklinbildung (Falle) bezeichnet. Dies sind oft die Formationen, die Kohlenwasserstoffe einfangen, und wenn sie sich in der Nähe eines Quellgesteins befinden, steigt die Möglichkeit, Öl und Gas in diesem Gebiet zu finden.
In den Fallen ist das Öl zusammengebrochen und hat sich endgültig gesetzt und kann sich nicht bewegen.

sind die Stellen, an denen es eingeklemmt ist. Es ist das Antiklinischste. Ein geschlossenes System sammelt Öl an. Unterer Teil
Eine Tonabdeckung bildet leicht eine Barriere und lässt das Öl nicht weiter stromabwärts wandern.
verhindert, dass es bricht. Somit sammelt sich Öl oben im System an und bildet einen Pool. Der untere Teil der Falle ist im Allgemeinen planar und durch den Öl-Wasser-Kontakt begrenzt. Die Mehrheit der Kohlenwasserstoffe in Sedimenten kann keine geeignete Falle finden und fließt zur Oberfläche und bewegt sich entlang wasserhaltiger Formationen.

Zeitleiste

Historischer Prozess und Zeitleiste

1656: John Tredescant führt Guttapercha aus der fernöstlichen Palaquium-Rindrinde ein. Dies erzeugte ein hartes Material, das durch Hitze geformt werden konnte, um Produkte zu erweichen und zu erweichen, die sich als einzigartige Eigenschaften erwiesen.

1730: Charles Marie de la Condamine beginnt mit der Herstellung von Gummiflaschen im Amazonasbecken.

1830 : Thomas Hancock beginnt mit der Erforschung des Gummiformens und seiner vielfältigen Anwendungen.

1838 : Charles Goodyear (USA) entdeckt die Vulkanisation von Kautschuk mit Schwefel, wodurch Formulierungsvarianten eine große Flexibilität in Formen ermöglichen.

1839 : Der deutsche Apotheker Eduard Simon entdeckt Polystyrol (PS).

1843: Dr. William Montgomerie führt GP (Gutta Percha, ein Naturkautschuk, der aus dem Saft bestimmter Bäume im Fernen Osten gewonnen wird) in die Royal Society of Arts ein. Es bildete die Grundlage für Materialien mit ausgezeichneter elektrischer und chemischer Beständigkeit, Holzimitate wurden bei der Herstellung von Kunstgegenständen, Golfbällen, verwendet. Hancock verfeinerte und patentierte Vulkanisierung (ein Hartgummi- oder Ebonitisierungsverfahren) und baute die britische Gummiindustrie mit Produkten wie Booten, Federn, Schläuchen und Bändern auf.

1844 : Thomas Hancock patentierte die "Vulkanisation" von Gummi in England.

1845: Gutta Percha Co. (C. Hancock, H. Bewley) wurde in London gegründet und entwickelte ein Extrusionsverfahren für Stangen und Rohre.

1846 : Entwickelt den ersten Extruder, um Kupferkabel, die in U-Boot-Telegrafenverbindungen verwendet werden, mit GP- und Gummiisolierung zu versehen. Die Gürtelproduktion startete von GP. Charles Macintosh kaufte das "Cold Cure"-Vulkanisationsverfahren von Alexander Parkes, das die Herstellung von bunten Stoffen mit organischen Farbstoffen ermöglichte. Alexander Parkes begann mit detaillierten Studien zu Nitrocellulose als thermoplastischem Basismaterial. Mit dem von ihm entwickelten Produkt Parkesina begann er verschiedene Teigformen herzustellen, die Elfenbein und Horn ähnlich sind.

1849 : Erste provisorische Zahnfüllungsmasse verwendet GP.

1851 : Nelson Goodyear (USA) erfindet ein patentiertes primäres duroplastisches Ebonitmaterial für anspruchsvolle Anwendungen wie Batteriegehäuse, Pumpen, Telefone, Zahnplatten und Füllfederhalter.

1850 : Mit Holzmehl vermischter Schellack wird in den USA patentiert (S.Peck, J. Critchlow) und für Tresore, Bilderrahmen etc. verwendet. in Beschichtungen verwendet.

1855 : Bois durci, hitze- und druckbeständiges Holzmehl, das sich fein reproduzieren kann und von Francois Lepage patentiertes Albumin.

1880 Phonographen (Berliner) auf Basis von Schellackverbindungen werden eingeführt und bis zum Einsatz von PVC in den 1950er Jahren weiterverwendet.

Schellack: Coccus Lacca , der in Produkten wie Haselnüssen mit Schokoladenüberzug, Weintrauben, Mandeln, Erdnüssen, Kaugummi, Bonbons, Früchten wie Äpfeln und Mandarinen sowie in verschiedenen Arzneimitteln, insbesondere in mit Schokolade überzogenen Produkten wie Dragees, verwendet wird. und das von Palas-Bäumen in Südasien gefüttert wird.Es ist die Lac-Sekretionssubstanz des Insekts. Dieser gehärtete Kaugummi wird in einer Schutzhülle eingehüllt, gesammelt, zerkleinert, gewaschen und getrocknet. Es wird häufig als Aufheller in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie mit dem Code E904 verwendet.

1856 : Alexander Parkes patentierte Zelluloidverbindungen und Kunststoffe.

Kunststoff: Das Wort selbst leitet sich vom griechischen plasticos ab, was "zu formen oder zu formen" bedeutet und bezieht sich auf die Formbarkeit von Kunststoff, die es ermöglicht, ihn in eine Vielzahl von Formen wie Folien, Fasern, Platten, Rohre.

Plastik; Es ist eine organische Substanz, die durch die Verarbeitung von Erdöl gewonnen wird und nach der Formgebung im geschmolzenen Zustand aushärten kann.

1861: Francis Shaw stellt den ersten Schneckenextruder für die Gummiproduktion vor.

1862: Parkesine wird in England eingeführt. Naphtha wurde als Nebenprodukt durch atmosphärische Destillation für die Kerosinproduktion hergestellt.

1868 : John Wesley Hyatt (USA) patentiertes Celluloid (kampfermodifiziertes Cellulosenitrat) für Billardkugeln, Brillenfassungen, Fotofilme usw. ein leicht formbares Material entwickelt.

1869 : John Wesley Hyatt entdeckt eine Methode, die die Zelluloidproduktion vereinfacht und eine industrielle Produktion ermöglicht.

1870: Beginn der Vakuumdestillation, bei der das Nebenprodukt Asphalt zur Fraktionierung von Rohöl gewonnen wird.

Der erste Einsatz von synthetischem Kunststoff: Die Geschichte der Billardkugel ist eng mit der Geschichte des Zelluloids verbunden, das als das erste künstliche Polymer der Welt bekannt ist. Der Ursprung des Zelluloids liegt in dem Wirtschaftsembargo, das die Nordstaaten während des Amerikanischen Bürgerkriegs (1861-1864) gegen die Südstaaten verhängten.

Der junge Erfinder John Wesley Hyatt machte sich auf die Suche nach einer Alternative zu Elfenbein-Billardkugeln auf Cellulosenitrat. Durch einen Unfall ließ er jedoch versehentlich die Kollodiumsubstanz in die von ihm hergestellte Mischung fallen und sah, dass die Mischung aushärtete. Es würde weitere sieben Jahre dauern, bis er die Lösung fand, indem er Kampfer hinzufügte. Mit dem am 12. Juli 1870 erhaltenen Patent war Zelluloid geboren und der Weg für zukünftige Kunststoffe geebnet. (Zelluloid, das eine Zeit lang bei der Herstellung von Billardkugeln verwendet wurde, wurde im 20. Jahrhundert durch Materialien wie Bakelit (Bakelit) ersetzt, da es nicht sehr widerstandsfähig gegen das Aufprallen der Kugeln war. Heute sind Billardkugeln meist aus Phenolharz hergestellt, und dieses Material verhält sich sehr ähnlich wie Elfenbein, ist aber schwerer zu verschmutzen, es ist eine perfekte Kugel, kann seine Form annehmen und wird länger verwendet.)

(Die ersten Kunststoffe in unserem Land sind Perlen, die in den 1950er Jahren mit Handpressen hergestellt und zur Dekoration von Tieren verwendet wurden.)

1872 : PVC wurde zufällig von Eugen Baumann synthetisiert.

1878: JW Hyatt erhält ein US-Patent für das Spritzgießen von Thermoplasten.

1880: Cellulosenitrat wird von BXL in Massenproduktion hergestellt.

1889: Eastman Kodak meldet Zelluloidfilm zum Patent an.

1890 : Casein, eine Kunststoffart, von Wilhelm Krische und Adolph Spitteler , Auguste Trillat entdeckt , dass es Casein durch Eintauchen in Formaldehyd unlöslich macht.

1892 : Cross, Bevan und Beadle patentiertes Celluloseacetat, das aus chemisch behandeltem Holzstoff für Fasern und Garne regeneriert wird.

1894: Schellack- Schallplatten wurden entwickelt und wurden bald zu einem Industriestandard.

1897 : Casein-Kunststoffe aus Milch werden entdeckt, patentiert von Adolph Spitteler (Bayern). Dieses wichtige Material wurde von Erinoid (1909) für eine Reihe von pastellfarbenen und farbigen Produkten entwickelt.

1898: Polyethylen (PE) wurde synthetisiert, während Hansvon Pechmann Diazomethan untersuchte.

1899 : Arthur Smith patentierte Phenol-Formaldehyd-Harze, um Ebonit für die elektrische Isolierung zu ersetzen.

1900: J. Kondakov (Deutschland) synthetisierte Methylkautschukpoly(dimethylbutadien).

1904: Das Fireproof Celluloid Syndicate (später Damask Lake Co. Ltd. - Sir James Swinburne) entwickelt Phenol-Formaldehyd-Lacke für Metall.

1905 : J. Edwin Brandenberger (USA) erfindet Cellophan, das in dünnen Folien für Stoffe und Verpackungen verwendet wird und bietet viele Jahre lang wichtige Anwendungen.

1907: Bakelit , der erste vollsynthetische Duroplast, wird von Leo Baekeland unter Verwendung von Phenol und Formaldehyd beschrieben.

1908 : Leo Baekeland (USA) kreiert Phenol-Formaldehyd-Harze (p/f) und generiert über 100 Patente.

1909 : Leo Baekeland, Holz, Elfenbein, Ebonit usw. Er patentierte Bakelit, das erste größere Duroplastmaterial, das stattdessen verwendet wurde.

1910 : Formica Elektroisolierlaminat wird von H. Faber und D O'Conor (USA) aus p/f-harzimprägnierten Papierlagen hergestellt. SV Lebedev (UdSSR) stellte Kautschuk aus Poly1-3butadien her.

1912 : Jacques E. Brandenberger entwickelt nach mehr als 10 Jahren Forschung ein Verfahren zur Zellophanherstellung und erhält ein Patent. Ostromislensky (Russ.) patentierte die Polymerisation von Vinylchlorid, um ein instabiles PVC-Polymer zu ergeben (instabil, wenn es nicht modifiziert ist).

1913 : Klatte produziert Polyvinylacetat. Es wurde begonnen, thermisches Cracken anzuwenden, um die Benzineffizienz zu erhöhen.

1915 : In Leverkusen beginnt die Produktion von synthetischem Methylkautschuk.

1916 : Das Süßungsverfahren wird eingeführt, um Schwefel zu produzieren und den Produktionsprozess geruchsneutraler zu machen.

1918 : Hans Johns patentierte Harnstoff-Formaldehyd-Harze.

1920 : Peter Schidrowitz stellte vorvulkanisiertes Latex her, aus dem die Industrie der "getauchten Gummiprodukte" entstand.

1922: Herman Staudinger (Deutschland) schlägt langkettige Molekülstrukturen für Polymere und synthetisierten Kautschuk vor.

1924 : Edmund Rossiter entwickelt wasserweiße transparente Formen aus Thioharnstoff-Formaldehyd-Harzen

1926 : Die erste wirklich erfolgreiche kommerzielle Spritzgießmaschine wird von Eckert und Ziegler hergestellt (Deutsches Patent 495362).

1927: Waldo Semon und BF Goodrich Company entwickeln ein Verfahren zur Plastifizierung durch Mischen von PVC mit verschiedenen Additiven. Otto Rohm (Deutschland) hat den transparenten Kunststoff Poly(methylmethacrylat) entwickelt.

1928 : Wallace Carothers führte das großartige Du Pont-Team zur „Konstruktion“ von Makromolekülen. Thioharnstoff-Formaldehyd-Harze wurden als Käferharze vermarktet.

1930 : Neopren wird erstmals von DuPont und Polystyrol (PS) von BASF hergestellt. E. Tschunker entwickelte Nitrilkautschuke (BUNA). Die Anwendung des thermischen Reformierungsverfahrens, das die Oktanzahl erhöht, hat begonnen.

1931: W. Carothers ua (Du Pont) stellten Polychloroprenkautschuk (Neopren) her. Neoprengummi wurde eingeführt. Heidrich (Deutschland) stellte den ersten Schneckenextruder speziell für die thermoplastische Verarbeitung her.

1932 : RCA Victor führt Victrolac-Mischung auf Vinylbasis für Schallplatten ein. J. Crawford, R. Hill, ICI, PMMA – gefördertes Perspex. Hydrierung zur Entfernung von Schwefel aus Erdöl und Verkokungsprozessen zur Erhöhung der Benzinbasismaterialien.

1933: Die erste industriell praktikable Synthese von Polyethylen, entdeckt von Eric Fawcett und Reginald Gibson bei Imperial Chemical Industries (ICI). Henkel beginnt mit der Produktion von patentiertem Melamin für Melamin-Formaldehyd-Harze. Ciba hat hauptsächlich für Formpulver (Melaware) und Laminate mit MF-Oberfläche (Formica) von American Cyanamid entwickelt. W. Semon stellte ein stabiles PVC-Polymer (Goodrich) her. R. Whiley (Dow) entdeckte Polyvinylidenchlorid (Saran). Der Prozess der Lösungsmittelextraktion, bei dem als Nebenprodukt auch Aromaten anfallen, hat begonnen.

1934: Nylonfaser (Nylon 66; Hill) wird eingeführt.

1935: Nylon wird von DuPont erfunden und patentiert. Es begann die Anwendung des Lösungsmittelentzugsverfahrens, das den Pourpoint im Raffinationsprozess reguliert. Es wurde begonnen, ein Fußbodenpolymerisationsverfahren anzuwenden, um die Benzineffizienz und die Oktanzahl zu erhöhen.

Nylon: 1935 von Wallace Carothers bei DuPont als synthetische Seide erfunden, ist Nylon eigentlich ein Markenzeichen und ein Polyamid-Polymer. Es wurde während des Krieges für Fallschirme, Seile, Körperpanzer, Helmfutter und mehr verwendet. Plexiglas war eine Alternative zu Glas für Flugzeugfenster. In einem im Time Magazine veröffentlichten Artikel heißt es, dass wegen des Krieges "Kunststoffe neuen Verwendungszwecken zugeführt werden und die Anpassungsfähigkeit von Kunststoffen erneut bewiesen wurde". Während des Zweiten Weltkriegs stieg die Kunststoffproduktion in den USA um 300%.

1936 : O. Bayer (Deutschland) entwickelt Urethankautschuke, die im selben Jahr von RM Thomas (USA) auf den Markt gebracht werden.

1937: Polytetrafluorethylen (Teflon) wurde von Roy Plunkett bei DuPont entdeckt. Nach den Arbeiten von BASF und Dow Chemical wurde mit der Herstellung der ersten spritzgegossenen Polystyrolprodukte begonnen. Hans Kellerer (Österreich) hat eine vollautomatische Spritzgießmaschine mit kontinuierlichem Betrieb auf den Markt gebracht. R. Colombo und C. Pasquetti (Italien) stellten die ersten Doppelschneckenextruder her. Für Benzin mit höherer Oktanzahl hat man begonnen, das katalytische Crackverfahren anzuwenden, bei dem auch Flugbenzin mit hoher Oktanzahl als Nebenprodukt erhalten wird.

1938: R. Plunkett (Du Pont) entdeckt PTFE. Auf der ganzen Welt wurden Nylon-Zahnbürsten verwendet. Als handelsübliches Perlon wurden Nylon-6-Fasern (Schlack, IG Farben) hergestellt.

1939 : Waldo Semon (Goodrich) entwickelt geeignete Polybutadien- und Styrol-Butadien-Kautschuke, die wesentlich zum Zweiten Weltkrieg beigetragen haben. Bayer führte Polyurethan-Systeme von IG Farben ein. Castan produzierte in Ciba (Schweiz) basische Epoxidharze. Die Visbreaking-Methode, das Verfahren zur Verringerung der Viskosität, die durch Destillat und Teer-Nebenprodukte erhalten wird, hat begonnen, angewendet zu werden.

1940 : Nylonstrümpfe wurden im menschlichen Leben verwendet. Du Pont führte das Polymer Polyacrylnitril (PAN) ein, ein frühes technisches Produkt. Gefunden Polyethylen-Terephthalat-PET synthetisiert von JR Whitfield und JT Dickson bei der Calico Printers Association. Der Isomerisierungsprozess, bei dem Alkylierungsrohstoffe und Naphtha gewonnen werden, wurde ins Leben gerufen.

1941 : Polyethylenterephthalat (PET) wurde bei der Calico Printers' Association in Großbritannien entdeckt.

1942 : Das katalytische Wirbelschichtcracken, ein weiterer Prozess, der die Benzineffizienz und die Oktanzahl erhöht, wird gestartet.

1943: Silikonpolymere werden von der Dow Corning Corporation eingeführt, nach Frederick Kippings viel früherer Arbeit über Organosilikonverbindungen.

In der Folge wurden viele Gummi- und Elastomervarianten mit kontrollierten molekularen (Block-)Strukturen entwickelt.

1945 : Ciba produziert nach Cursor-Vorarbeiten Epoxidharze unter Verwendung von Bisphenol A / Glycidylethern von Schlack (Deutschland).

1946 : Kalthärtende Styrolpolyester für faserverstärkte Kunststoffe werden eingeführt.

1947: Formica melaminbeschichtete dekorative P/f-Laminate werden in Großbritannien eingeführt.

1950: DuPont beginnt mit der Produktion von Polyester. Das Entasphaltierungsverfahren wurde zur Erhöhung des Crackrohstoffs und zur Herstellung von Asphalt entwickelt.

1951: J.Paul Hogan und Robert L. Banks of Phillips polymerisieren zum ersten Mal Propylen, um Polypropylen (PP) herzustellen.

1952: Das katalytische Reformierungsverfahren, das Naphtha-Umwandlungsverfahren, bei dem auch Aromaten gewonnen werden, wird entwickelt.

1953 : Polycarbonat (PC) wird von Hermann Schnell ( Bayer) und Daniel Fox ( General Electric) in den USA entwickelt. Patentiertes Polycarbonatharz Lexan (in Europa und Asien auch als Merlon, Makrolon bekannt) Thermoplaste, die zur Herstellung von Flugzeugfenstern und späteren CDs, DVDs und iPods verwendet wurden Karl Ziegler, zusammen mit E. Holzkamp, stellte hochmolekulares Niederdruck-Polyethylen unter Verwendung metallorganischer Katalysatoren her. Drs H. Schnell (Bayer) und D. Fox (General Electric) stellten unabhängig voneinander Polycarbonat her, ein technisches Vorläuferpolymer. Isotaktisches Polypropylen wurde von Guilo Natta, Montecatini, unter Verwendung von Katalysatoren vom Ziegler-Typ entdeckt. ICI hat 'Propathen' hergestellt, das in großen Mengen für anspruchsvolle Haushalts- und technische Anwendungen verwendet wird.

1954 : Polypropylen (PP), von Giulio Natta Polystyrol (PS) wurde von Dow Chemical erfunden. Extrudierter Polystyrolschaum (auch bekannt als "Blue Board" und als Handelsmarke Styropor) wird eingeführt. Eine umgangssprachlich als "Styropor" bezeichnete Variante, expandierter Polystyrolschaum, wurde später für Einwegbecher und Fast-Food-Verpackungen verwendet. Ein Entschwefelungsverfahren, die Hydrosulfurierung, mit Schwefel als Nebenprodukt, wurde entwickelt.

1955 : Du Pont patentiert die Elvax-Serie.

1956 : Zur Herstellung von Disulfiden und zur Entfernung von Mercaptanen wird ein hemmendes Süßungsverfahren entwickelt.

1957 : Die italienische Firma Montecatini beginnt mit der Produktion von Polypropylen. Zur Raffination hochoktaniger Moleküle wurde ein katalytischer Isomerisierungsprozess entwickelt.

1959: Du Pont bringt Delrin auf den Markt - Polyformaldehyd-Polymer, basierend auf Arbeiten unter der Leitung von Robert McDonald seit 1947. Dies erwies sich als wertvoller Leichtbau-Kunststoff.

1960: Du Pont führt EVA (Ethylen-Vinylacetat-Copolymer) mit der Elvax-Serie ein. Der Hydrocracking-Prozess wurde entwickelt, um die Raffinationsqualität zu verbessern, die Schwefelfreisetzung zu reduzieren und Alkylierungsrohstoffe herzustellen.

1961: Flaschen aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) werden eingeführt und ersetzen Glasflaschen in den meisten Anwendungen.

1962 : Du Pont führt Polyimidfolien (Kapton), Lacke und später Schäume mit hochisolierenden Harzen, Feuerbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften für Verbundstrukturen ein.

1964 : Polyphenylenoxid (PPO)-Polymere werden von General Electric (USA) patentiert.

1965: Kevlar (eine hitzebeständige und starke synthetische Faser, die mit Aramiden verwandt ist ) wird von Stephanie Kwolek (DuPont) entwickelt. Union Carbide, 3M und ICI stellten das thermoplastische technische Polysulfon-Polymer her.

1966: Polyether, ketonresistente Chemie und technisches Polymer PEEK werden von ICI produziert.

1967 : Die PPO Norly-Serie von General Electric Hochleistungs-Thermoplasten wird auf den Markt gebracht.

1974 : Das katalytische Devaksing-Verfahren wurde entwickelt, um den Pourpoint im Raffinationsprozess zu regulieren.

1975: Das Verfahren zum Hydrocracken von Resten wurde entwickelt, um die Benzinausbeute bei der Raffination zu erhöhen.

1977 : Plastiktüten wurden an den Kassen amerikanischer Lebensmittelgeschäfte eingeführt und ersetzten schließlich die braunen Papiertüten.

1978 : Einführung von orientierten blasgeformten Getränkebehältern auf Basis von PET-Polymeren und anderen Typen wie PBT - Polybutylterephthalat.

1980 : Polyester beginnt , Celluloseacetat zu ersetzen.

1988 : Polymerbanknoten (Geld) werden in Australien eingeführt.

2002 : Es wurden echte Schritte zur Kontrolle von Plastikmüll eingeleitet. In Irland wurde eine Steuer auf sichere Plastiktüten erhoben. Schätzungsweise 90 Prozent der Verbraucher haben innerhalb eines Jahres von Plastiktüten auf wiederverwendbare Tüten umgestellt.

2009: China führte ein landesweites Verbot von Plastiktüten ein, wodurch die Verwendung von etwa 3 Milliarden Plastiktüten pro Tag verhindert wird.

2009: Der District of Columbia führt eine Gebühr von 5 Cent für Handgepäck von Unternehmen ein, die Lebensmittel oder Alkohol verkaufen.

2011: Der Vertrieb von nicht biologisch abbaubaren Tüten an Lebensmittelkassen auf Hawaii ist verboten.

2012: San Francisco ist die erste amerikanische Stadt, die Plastiktüten verbietet.

2014: Kalifornien verhängt als erster Bundesstaat ein landesweites Verbot von Einweg-Plastiktüten in Supermärkten, Spirituosengeschäften und Apotheken.

2017 : In einigen Bundesstaaten in Amerika wurde beschlossen, Styroporprodukte in Schulen und Schulbezirken, Cafeterien auslaufen zu lassen.

2019 : Taschen werden in der Türkei an Marktkassen besteuert.