Л.Орхон PhD
Газрын тосны хэрэглээний түүх
Хүн төрөлхтөн 4000 гаруй жилийн өмнөөс газрын тосыг мэдэж, хэрэглэж эхэлсэн ба эртний Ирак, Сири улсын нутагт байсан Вавилон хотын хана, цамхагийг барихад асфальт хэрэглэж байсан гэсэн мэдээ бий. IV зуунд Хятадад 243 м гүнтэй анхны газрын тосны цооногийг өрөмдөж байв. VII зуунд Японд газрын тосыг “шатагч ус” гэж нэрлэж дэнлүү болгон хэрэглэдэг байжээ.
Өнөөгийн байдлаар нийт тээврийн хэрэгслийн 90% нь газрын тосноос гарган авсан төрөл бүрийн шатахууныг хэрэглэж байгаа ба химийн үйлдвэрийн маш чухал түүхий эд болжээ. Газрын тос олборлолтын хэмжээгээр Саудын Араб, ОХУ, АНУ-ууд тэргүүлдэг ба харин нийт илрүүлсэн газрын тосны мэдэгдэж буй ашиглалтын нөөцийн 62.5% нь Саудын Араб, АНЭУ, Ирак, Катар, Кувэйтэд ноогддог байна.
Газрын тосны гарал үүслийн талаар эрдэмтэд олон таамаг дэвшүүлдэг, төрөл бүрийн туршилт хийгдсэн бөгөөд тэдний дотроос нуур, тэнгисийн ургамал, микро организм, амьтны үлдэгдлүүд шаварлаг болон элсэрхэг хөрстэй холилдон сапропель гэдэг давхарга үүсгэн, улмаар биохимийн урвалаар задран газрын тос, хий үүссэн гэдэг онол давамгайлдаг. Сапровель давхарга гэдэг нь олон зуун жилийн турш усан сангийн ёроолын даралтад орших ургамал, амьд организмын ялзмаг үлдэгдэл, шимт тэжээллэг амьд бактер, нүүрсус, битум, бусад коллоид (цавуулаг) байдалд байгаа бодис агуулсан хөрс бүхий тунадаст давхарга юм. [Ц.Б]
Газрын тос гэж ургамал болон амьтны чулуужсан үлдэгдэл нь газрын хэвлийн гүнд өндөр даралт, хэмийн орчинд хатуу, шингэн, хийн төлөвт орших олон мянган төрлийн нүүрсустөрөгчийн нэгдэл (түүхий тос, байгалийн хий) бүхий холимог бодисыг хэлнэ. Газрын тосны болон хийн олборлолтын цооногоос гарч байгаа олон төлөв (фаз)-тэй, олон бүрдүүлэгчүүд (компонент)-тэй тогтоц бүхий хольцыг цооногийн гарц гэдэг.[Сваровская Н.А.]
Давхаргын газрын тос гэж хоёр төлөвт (хоёр фаз) хий-шингэний тогтоцыг нэрлэнэ. Давхаргын нөхцөлд газрын тос нь давхаргын өндөр даралт, хэм болон нүүрсустөрөгчдийн хольцын бүтцээс хамааран шингэн, хий, эсвэл 2 фазын (хий-шингэний хольц) төлөвтэй байдаг. Давхаргын даралт нь өндөр, хэм нь харьцангуй бага, хүнд нүүрсустөрөгчтэй холимог нь шингэн төлөвт оршино. Ийм ордыг газрын тосны орд гэж нэрлэдэг.
Хийн төлөвтэй нүүрсустөрөгчийн хольцын үндсэн бүрэлдэхүүн нь метаны хий юм. Цэвэр байгалийн хийн ордын бараг 90% нь метан бөгөөд үлдэгдэл нь бусад нүүрсустөрөгчийн хийнүүд, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, хүхэрт устөрөгч, азот гэх мэт хольцтой байдаг.[Шаммазов]
Гэвч хольцод зарим нэгэн хүнд нүүрсустөрөгчүүд агуулагдаж байгаа нь заавал 2 фазын төлөвтэй байна гэсэн үг биш юм. Учир нь давхаргын өндөр даралтад хийн төлөвийн нягт хөнгөн нүүрсустөрөгчийн шингэний нягттай ойролцоо болдог (фазын диаграм дээр эгзэгтэй (критик) цэгийн ойролцоо) ба энэ нөхцөлд шахагдсан хийнд нилээд хэмжээний шингэн нүүрсустөрөгч уусдаг (бензинд битум уусахтай адил) бөгөөд ийм ордыг хийн конденсатын орд гэдэг.
Түүхий газрын тос гэж газрын тос, уусмал хий, давхаргын ус бусад механик хольцыг агуулсан гурван төлөвт (гурван фаз) тогтоцыг хэлнэ.
Арилжааны газрын тос гэж хэм хэмжээ тогтоосон эрх зүйн бичиг баримт (норм, стандарт, техникийн нөхцөл г.м)-уудын шаардлагыг хангасан, хэрэглэгчдэд хүргэх нэг төлөвт (нэг фаз) шингэнийг нэрлэнэ.[ГОСТ НЕФТЬ]
Орд газрууд дээр ус ба дагалдах хий их хэмжээгээр гардаг, ус нь харьцангуй их нягттай учир газрын тосны доод хэсэгт, харин хий нягт бага тул дээд хэсэгт нь байрлана (зураг 1.1). Давхаргын хэм 200оС хүрч болох ба давхаргын даралт нь газрын тосны гүн болон хэмээс хамаарч 10-15 МПа байна. Байгалын хийн орд дээр давхаргын даралт ба хэмийн хэмжээ их байдаг, 20-40 МПа ба 100-200оС хүртэл даралт, хэмтэй хийн ордуудад хэвийн нөхцөлд шингэн байдалд орших нүүрсустөрөгчид (хийн конденсат) ихээр агуулагдана. Хийг олборлож гадаргуу дээр гаргаж ирэх үед даралт багасаж хийн фазаас шингэн нүүрсустөрөгчид ялгарах процесс явагдана.
Энэ үед гарч ирсэн шингэн нүүрсустөрөгчдийн фазыг хийн конденсат гэдэг бөгөөд конденсатын буцалж дуусах хэмийн хязгаар 300-350оС байх ба алкан, нафтен, арены нүүрсустөрөгчдийн хольц юм.[ширчин]
Зураг 1 Газрын тосны ордын ерөнхий бүдүүвч
1 – уулын чулуулгын үе, 2 – хийн хуримтлал, 3 – газрын тосны хуримтлал, 4 – давхаргын ус, 5 – босоо цооног, 6 – хөндлөн цооног
Дэлхийн газрын тосны аж үйлдвэрийн практикт түүхий тосыг физик-химийн шинж чанараас нь хамааруулан хэд хэдэн төрөл (Benchmark)-д, АНУ-ын газрын тосны хүрээлэнгийн системээр API нягт нь 20 хүртэл утгатай бол хүнд, 20-40 (0,933 гр/см3-0,825 гр/см3) хүртэл бол дунд, түүнээс дээшхийг хөнгөн, түүнчлэн агуулагдаж буй хүхрийн хэмжээнээс хамааруулан 0,5 хувь хүртэлх агууламжтайг нь хүхэр багатай буюу амтлаг (Sweet oil), түүнээс дээш агууламжтайг нь хүхэр ихтэй буюу гашуун (Sour oil) гэж тус тус ангилдаг.
Монгол улс “Газрын тосны тухай” хуулийг 1991 онд баталж, 2014 онд шинэчлэн найруулснаар газрын тостой холбоотой хууль, эрх зүйн орчинг сайжруулж, “Газрын тос” хөтөлбөр хэрэгжиж эхэлснээр гадаад, дотоодын хөрөнгө оруулалт хийх болон салбарын цаашдын хөгжлийн төлөвийг тодорхойлсон байдаг.
Оюуны өмчийг хуулиар хамгаалсан