is een natuurlijk product, een voornamelijk uit koolwaterstoffen bestaande vloeistof, waarvan de kleur en de viscositeit wisselen met de samenstelling.
Samenstelling : behalve de elementen koolstof en waterstof kunnen ook zuurstof, zwavel en stikstof in kleinere hoeveelheden aanwezig zijn. De gehalten varieeren voor oliën van verschillende herkomst ; sommige oliën, bijv. de Mexicaansche, zijn zeer zwavelrijk, terwijl andere practisch zwavelvrij zijn. De samenstelling schommelt tusschen de volgende percentages :
Koolstof van 80—89 %
Waterstof „ 10—15 %
Zuurstof „ 0,0—5,0%
Stikstof „ 0,0—1,8%
Zwavel „ 0,1—5,0%
Wat de koolwaterstoffen betreft, zoowel paralfinen als aromaten en naphtenen worden in vrijwel alle ruwe a. aangetroffen, evenwel in wisselende verhoudingen. De Borneo-a. is rijk aan aromaten, terwijl de Pennsylvanische oliën een hoog gehalte aan paraffinenkoolwaterstoffen vertoonen.
Onverzadigde koolwaterstoffen of olefinen komen in de ruwe olie niet voor, kunnen echter gedurende het distillatieproces, waaraan de olie onderworpen wordt, gevormd worden.
Tulleners.
Oorsprong. Over het ontstaan der a. zijn de mceningen verdeeld. Sommige auteurs vermoeden dat a. langs anorganischen weg ontstaat, nl. door inwerking van water op metaalcarbiden. Deze theorie is evenwel niet zeer waarschijnlijk, vooral omdat nog nooit metaalcarbiden in gesteenten zijn aangetroffen. De meest gangbare meening is, dat a. door natuurlijke destillatie bij afsluiting van lucht uit vet- en eiwithoudende stoffen ontstaat en dus een uit organisch materiaal ontstaan product is. Een zeer oude ontstaanstheorie was de zgn. catastrophentheorie, die aannam dat groote scholen walvisschen ergens strandden, en onder het zand begraven werden.
In den laatsten tijd neemt men aan, dat het vooral de kleinere zeedieren en zeeplanten (plankton) zijn, die de a. vormen. Uit recente onderzoekingen aan de Californische kust is gebleken, dat vooral diatomeeën soms aanzienlijke hoeveelheden vet bezitten, dat onder gunstige omstandigheden in a. omgezet kan worden. Cunningham Craig vermoedt zelfs, dat alle a. van plantaardigen oorsprong is. Engler en Potonie zieijn erin geslaagd, door destillatie van wieren en vischtraan èen olie te verkrijgen, die in vele opzichten aan a. deed denken.
Voorkomen. Het gesteente, waarin de a. wordt aangetroffen, is het zgn. reservoirgesteente. Dit is meestal niet het moedergesteente, d.w.z. de afzetting, waar het zich oorspronkelijk inheeft gevormd. De a. heeft nl. de eigenschap te migreeren, vanuit het moedergesteente naar een poreuzer gesteente. Deze migratie heeft meestal plaats tengevolge van uitpersing ofwel tectonische bewegingen (plooiing). Is de a. in het reservoirgesteente aangekomen, dan heeft tengevolge van grondwaterstroomingen en gasdruk accumulatie plaats.
In een geplooid complex van lagen zal de olie zich in de plooiruggen opzamelen (anticlinaaltheorie). In de petroleumgeologie zal men dus in het algemeen trachten den geologischen bouw van een terrein te ontcijferen, waarna men de boringen op de anticlinale kamlijn aanvangt. Onder bepaalde omstandigheden kan de a. zich in de synclinalen geaccumuleerd hebben. Dit kan alleen gebeuren indien de lagen watervrij zijn, bijv. Mc. Kittrick-terrein in Californië.
Hofsteenge.
Winning
De a. in het reservoirgesteente bereikt men door middel van boringen. Boorde men vroeger min of meer lukraak, tegenwoordig wordt de plaats waar men een boring aanzet eerst bepaald, nadat tenminste globaal de aard en het verloop der lagen in het gebied bekend zijn. Daarom wordt de exploitatie voorafgegaan door een exploratie, die door een geologisch onderzoek aan de oppervlakte over een groot gebied het bestaan van oliehoudende zandlagen aantoont en ook aangeeft waar ongeveer de kam van een plooiing (anticlinaal) zich bevindt en hoe deze verloopt. De verdeeling van gas, olie en water in een geplooide laag is schematisch aangegeven in de fig. Een boring, de laag aantreffend juist op den kam van een plooiing, zal dikwijls alléén gas, die in een plooidal (synclinaal) alleen water opleveren. In het algemeen boort men dus in een strook aan de oppervlakte, die zich bevindt boven de flanken van een plooiing der lagen beneden.
De diepte der boringen varieert normaal van ongeveer 100 m en minder tot 2000 m en meer; met de perfectionneering der boortechniek wordt de dieptegrens der bereikbare olielagen verschoven. De diepste boring is nu wel die bij Tuxpan, Vera Cruz, Mexico met een diepte van 3 230 m (Nov. 1932). De breedte van den beitel waarmee geboord wordt en daarmee de diam. van het geboorde gat, blijft hetzelfde tot een bepaalde diepte, daarna wordt het gat bekleed met stalen buizen. De volgende étappe boort men met een kleineren diam. De bekleeding van het voltooide boorgat bestaat dus uit een stel buizen telescopisch in elkaar,beginnende met een diam. van ± 60 cm in een gat metgeboorden diam. ± 66 cm en eindigende in een diam. beneden van 10 cm in een gat van ± 13 cm.
Gedurende het boren moet het gat voortdurend met vloeistof gevuld blijven om instorten der wanden, voor zoover nog onbekleed, te voorkomen en tevens om bij aanboren van een oiielaag den noodigen tegen-druk te leveren tegen den in die laag heerschenden gasdruk en zoo een gevaarlijke uitbarsting van olie + gas tijdens liet boren te voorkomen. De vloeistof, zgn. spoeling, circuleert (zie fig.); zij wordt nl. naar beneden gepompt door de holle boorstangen en stijgt via gaten opzij van den beitel weer op in de ruimte om de stangen en zorgt zoo ook voor den regelmatigen afvoer van het fijngeboorde gesteente. De spoeling bestaat uit een mengsel van water en vooral klei tot een s.g. van 1,2 à 1,3. Om het gewicht der vloeistofkolom in het gat en daarmee den beneden daardoor ge leverden tegendruk te vergrooten, wordt dit s.g. wel opgevoerd tot 1,8 à 2 door minerale bijmengsels (bariet of haematiet). Door meting van den tegendruk en weerstand, die de beitel beneden in het gat ondervindt, weet men ongeveer den aard der lagen waarin geboord wordt. Af en toe wordt ter nadere bepaling daarvan een monster genomen door te boren met een beitel, die niet het centrum verboort, maar daar een zuiltje (kern) der formatie laat staan, hetwelk opgenomen wordt via de holle boor in een buis erboven (tot een lengte van normaal 6 m).
Is men ongeveer op de diepte van een bepaalde bekende olielaag, dan wordt meestal vóórdat deze wordt aangeboord een zgn. w a t eraf s l u i t i n g gemaakt, d.w.z. er wordt cement aangebracht in de ruimte buiten om de laatste verhuizing, dus tusschen de buizen en den wand van het geboorde gat, om te voorkomen, dat water van een hoogere laag kan dringen in de aan te boren olielaag (zie fig.). Daarna wordt de laag aangeboord en de put in productie gebracht. Na aanbrengen van de verder nog noodige buizen in het gat (zie fig.) wordt nu de nog steeds daarin aanwezige spoeling door circulatie onder toevoeging van water geleidelijk verdund tot de gasdruk in de laag grooter is dan het gewicht der vloeistofkolom en het gas + olie uit de laag doorbreekt en de put begint te spuiten. Daar boven intusschen alle aansluitingen klaar zijn, heeft men de productie geheel onder controle. De begindruk, aangegeven op den manometer boven, varieert bij een diepboring van ongeveer 1000 m, normaal van 60—80 at. Gedurende dit productie-stadiura (spuiten) vermindert geleidelijk de druk in de laag tot deze niet meer voldoende is (soms eerst na jaren produceeren) om de olie boven te brengen.
Men kan dan door inpersen van gas of lucht tusschen stijgbuis en olieserie de productie weer een tijd gaande houden (g a s l i f t). Bij niet te diepe putten wordt tenslotte een pomp aan een buisleiding beneden in het gat gehangen en deze wordt dan aangedreven door stangen vanaf de oppervlakte (pompput). Draineering van een olielaag, door de normale productiewijze reeds uitgeput, door middel van schachten en van daaruit een net van gangen in de olielaag zelf, geschiedt te Pechelbronn (Elzas). Deze vorm van exploitatie (o l i e m ij n) is uniek op de wereld.
Transport.
De ruwe a. moet van de dikwijls zeer afgelegen boorteneinen vervoerd worden naar de groote opslagplaatsen bij de raffinaderijen. Voor verder overzeesch transport zijn deze meestal gelegen bij een zeehaven. De oliewinning in de sprongsgewijs toenemende hoeveelheden kon slechts plaats hebben nadat de moeilijkheden van het transport daarvan over grooten afstand waren overwonnen. Dit transport geschiedt nu bijna uitsluitend door buisleidingen (p i p e l i n e s). De lengte van het in de V.S. in den loop der jaren aangelegde buizennet bedroeg in 1926 ca. 113600 km, waarin een kapitaal belegd was van 800 millioen dollar. De op de raffinaderij uit de ruwe a. verkregen producten worden verder per tankwagen of tankschip vervoerd.
Wijnhoven.
Raffinage
De eerste bewerking, die de ruwe olie in de raffinaderij ondergaat, is een destillatie. Hierbij worden de benzine-, petroleum(lampolie, kerosine) en g a s o l i e fracties onder atmosferischen druk gedestilleerd. Om een ontleding van de hooger kokende smeerolie fracties te vermijden dienen deze laatste onder verminderden druk gedestilleerd te worden. De smeeroliën, speciaal die van hoog moleculairgewicht, zouden nl. bij verhitting tot hun kookpunt onder atmosferischen druk reeds merkbaar ontleed worden („gekraakt”). Behalve door toepassing van vacuum wordt veelal door inblazen van stoom een verlaging van de destillatietemperatuur verkregen. In tegenstelling met de oudere methode, waarbij de a. in ketels verhit werd, en waarbij eerst de benzine, en vervolgens bij een hoogere temperatuur de lampolie en volgende fracties werden afgedestilleerd, wordt thans vrijwel algemeen gebruik gemaakt van buizenovens (pipestills).
Hierbij wordt de olie door een in een oven geplaatste buisleiding gevoerd, en daarin zoodanig verhit, dat in de fractionneerkolom, welke achter den oven geplaatst is, de gewenschte destillaten op verschillende hoogten kunnen worden afgevoerd. De meest vluchtige fracties worden geheel boven afgevoerd, terwijl zich onder in de kolom een residu af zet. Door een juisten verhittingsgraad van de olie kan men bereiken, dat de smeeroliefracties zich nog in dit residu bevinden. Dit residu kan dan in een tweede lichaam, doch nu onder vacuum, worden afgedestilleerd, waarbij a s p h a l t achterblijft. De taaiheid van dit asphalt kan men varieeren, door meer of minder ver af te destilleeren. De verkregen destillaten worden meest met behulp van sterk zwavelzuur geraffineerd.
Uit de smeeroliefracties dient de vaste paraffine was door afkoeling te worden afgescheiden. Een groot nadeel van de behandeling met sterk zwavelzuur is het groote verlies aan olie, dat daarbij optreedt. Dit bezwaar ontgaat men bij toepassing van het Edeleanu proces, waarbij de verschillende destillaten bij —10° C met behulp van vloeibaar S02 geëxtraheerd worden. De meest moderne raffinagemethode is de katalytische hoogedrukhydreering, waarbij producten met zeer gunstige eigenschappen verkregen worden. Deze hydreering van a.-producten is op te vatten als een voortzetting van het zgn. Bergius-proces, welke werkwijze ten doel had met behulp van hoog gecomprimeerde waterstof steenkool en aanverwante producten om te zetten in oliën.
Niet alle handelsproducten behoeven na de destillatie een verdere reiniging: gasolie en bijv. Dieselstookolie zijn alleen gedestilleerd doch niet verder gezuiverd. Ook de gewone stookolie (Eng. liquid fuel) vereischt geen raffinage. De oorsprong van stookolie varieert; soms gebruikt men een destillaat, soms een ruwe olie, waarvan slechts de benzinefractie is afgedestilleerd. Het hoofdproduct van de a.-industrie was in vroeger jaren de lampolie of petroleum (kerosine). Met de ontwikkeling van den explosiemotor is thans de benzine het voornaamste product geworden.
Behalve door destillatie van ruwe olie wint men benzine uit aardgassen, waarin vaak groote hoeveelheden benzinedamp aanwezig zijn. De belangrijkste bron voor benzine is momenteel het crack proces. Hierbij worden hooger kokende a.-producten, bijv. kerosine of gasolie, door hooge temperatuur tot ontleding gebracht, waarbij een benzine verkregen wordt met zeer gunstige eigenschappen (anti-knockbenzine). Vnl. door de toepassing van het crackproces is de totale hoeveelheid benzine die uit de ruwe olie verkregen wordt steeds gestegen. Momenteel verkrijgt men gemiddeld uit 100 l ruwe olie 44 l benzine.
Aardolie als grondstof voor de chemische industrie Vele van de a.-producten zijn bruikbaar als grondstof voor de synthetische bereiding van organische verbindingen. Uit het aethyleen, een gas, dat in groote hoeveelheden bij de cracking als bijproduct verkregen wordt, maakt men glykol (CH2OH)2, dat als anti-bevriezingsmiddel voor radiatoren van auto’s toepassing vindt. Alcoholen kunnen eveneens uit de door cracking verkregen olefinen bereid worden. Gechloreerde producten als aethyleendichloride (C2H4Cl2) dienen als oplosmiddelen. Door chloreering van pentaan (C5I112) verkrijgt men amylchloriden, waaruit weer amylalcoholen en esters verkregen kunnen worden, verbindingen van groote beteekenis bij de vervaardiging van celluloselakken (Ducolak). De insectenverdeïgingsmiddelen (Shelltox, Flit, enz.) bestaan voor het grootste gedeelte uit a.-producten. Het is te verwachten dat deze tak van de petroleumindustrie zich in de komende jaren nog steeds zal uitbreiden, waardoor deze industrie een nog invloedrijker plaats in de samenleving zal gaan innemen.
Tulleners.
Politiek
Hiermede kunnen twee zaken bedoeld worden, waartusschen weliswaar vaak nauw verband bestaat, maar die toch wèl te onderscheiden zijn,
nl.: 1° de politiek van de regeeringen der verschillende mogendheden, die — zoowel uit militaire als uit economische overwegingen — er naar streven, de beschikking te krijgen over de petroleumvoorraden, die in den aardbodem verborgen liggen;
2° de politiek der groote productie- en verkoopmaatschappijen, die elkaar de heerschappij op de wereldmarkt betwisten.
ad 1° De aardolie is van militair belang geworden, doordat zij
a) tegenwoordig het stookmateriaal bij uitnemendheid is voor de, hetzij met stoommachines, hetzij met Dieselmotoren uitgeruste oorlogsschepen;
b)bij den oorlog te land onontbeerlijk is geworden voor het steeds belangrijker wordend transport van troepen en materieel door middel van motortractie;
c)bij den oorlog in de lucht in den vorm van benzine wordt gebruikt ter voortbeweging der vliegtuigen enz. Het gebrek aan petroleum is voor Duitschland dan ook een groot nadeel geweest in den wereldoorlog. Geen land heeft een grooter en bewuster petroleumpolitiek gevoerd dan Engeland, dat er trouwens voor zijn over de gansche wereld verspreide vloot meer dan eenig ander land belang bij heeft, om steeds over voldoende hoeveelheden a. de beschikking te hebben. Daarom heeft Churchill in Mei 1914 dan ook de Anglo-Persian-Oil Cv., die enkele jaren te voren met gebruikmaking van de in 1901 door den Australiër d’Arcy over bijna geheel Perzië verkregen concessies was opgericht, onder controle van de Engelsche regeering gebracht. Einde 1932 zijn deze concessies plotseling door de Perzische regeering opgezegd, een feit, waarvan de gevolgen thans nog niet zijn te overzien. De petroleumpolitiek der verschillende regeeringen doet zich niet slechts in haar buitenlandsche, maar ook in haar binnenlandsche politiek gelden. Een voorbeeld hiervan vinden wij in den strijd, die hier te lande gevoerd is over de petroleumrijkdommen der residentie Djambi op Sumatra, waarvoor de Koninklijke Petroleum Mij. (evenals de Standard Oil Cy.) een concessie verlangde te verkrijgen. Tegen het verleenen van zoodanige concessie werd energiek oppositie gevoerd door hen, die de opvatting huldigen, dat niet een particulier, maar de gemeenschap behoort te profiteeren van de minerale schatten van den aardbodem. Tenslotte is in 1921 ter exploitatie van de petroleumbronnen van Djambi door de Koninklijke en Ned. Indië tezamen een gemengd bedrijf, de N.I. Aardolie Mij., opgericht. Een ander voorbeeld van binnenlandsche petroleumpolitiek is het schandaal van de Teapot-dome in de V.S. De Teapot-dome was een a.-vindplaats in Oklahoma, die de Amerik. regeering ten behoeve der vloot gereserveerd had, maar waarvoor een particulier door omkooping van hooggeplaatste ambtenaren een concessie had weten te verkrijgen. Van de onverkwikkelijke toestanden, waartoe de binnenlandsche petroleumpolitiek in de V.S. aanleiding geeft, wordt in den roman Oil van Upton Sinclair een weinig opwekkend beeld gegeven.
ad 2° De strijd der petroleummaatschappijen om de wereldmarkt toont ons het beeld van een reusachtig duel tusschen de twee machtigste industrieele en commercieele organisaties der wereld: de Amerikaansche Standard Oil Cy., die tot haar grootsten bloei gebracht werd door John Kockefeller en de Nederlandsch-Engelsche Koninklijke Shellgroep (in het buitenland algemeen bekend als de Royal Dutch), waaraan de naam van Sir Henry Deterding onafscheidelijk verbonden is. Langen tijd was de Standard in dezen strijd de meerdere,vooral dank zij de enorme petroleum-rijkdommen, waarover zij in de V.S. de beschikking heeft. Het verdient trouwens opmerking, dat de Standard in Amerika niet zelf produceert, aangezien de productie daar in handen is van tallooze particulieren en kleine mijen, die hun olie echter vrijwel allen aan de Standard verkoopen, die dan deze ruwe olie verwerkt en op de markt brengt. Maar allengs heeft de Koninklijke, hoewel haar productie tenslotte slechts 10 à 12% der wereldproductie bedraagt, dank zij haar soepele en wijd vertakte organisatie zich op de wereldmarkt een machtspositie veroverd, die haar tot de evenknie der Standard gemaakt heeft. Zelfs is ze de Standard op eigen terrein — in Californië, in Texas en elders in de V.S. — gaan bestoken en om de nog beschikbare petroleum-rijkdommen onzer aarde werd gedurende de laatste 15 jaar tusschen Standard en Koninklijke een verbitterde strijd gevoerd, waarin de Koninklijke veelal de zege behaalde. Vooral de Midden-Amerikaanschelanden, Mexico en Venezuela, waren het tooneel van dezen strijd.
In deze landen heeft de Koninklijke groote belangen verworven. Een gevolg hiervan is de wederopbloei van Curacao, waar de door de Koninklijke in Venezuela geproduceerde ruwe olie voor den handel bereid wordt. Sedert eenige jaren heeft zich een derde gemengd in het duel tusschen Standard en Koninklijke: de Sovjetrepubliek, die de hand gelegd heeft op de rijke olievelden aan de Kaspische Zee (Bakoe), die zich voor een groot deel in handen der Koninklijke bevonden. De sedert de Oktoberrevolutie kwijnende productie dezer velden is in enkele jaren tot het dubbele van voor den oorlog opgevoerd. De Sovjetrepubliek, die alle petroleumterrains met de aanwezige technische installaties eenvoudig heeft genaast, kan hierdoor goedkooper produceeren dan wie ook, hetgeen haar in de gelegenheid gesteld heeft, haar producten op de wereldmarkt aan te bieden voor prijzen, die ver beneden het geldende prijsniveau lagen. Standard en Koninklijke hebben zich tenslotte genoodzaakt gezien, deze ongewenschte Dritte im Bunde in het voorjaar 1932 tot een wereldconferentie te New York uit te noodigen, die echter nog niet dadelijk tot definitieve resultaten schijnt te hebben kunnen leiden.
Stoop.
L i t.: G e o l o g i e : W. H. Emmons, Geology of Petroleum (New York 1921); E. Blumer, Die Erdöllagerstätten (Stuttgart 1922); Engler-Höfer, Das Erdöl. Techniek: Gruse, Petroleum and its products; Gurwitsch, Wissenschaftliche Grundlagen der Erdölverarbeitung ; Ellis, Hydrogenation of organic substances ; Bell, American Petroleum Refining ; Archbutt and Declay, Lubrication and lubricants; Day, Handbook of Petroleum Industry ; Cross, Handbook of Petroleum, asphalt and natural gas. Politiek: Delaisi, Le Pétrole (1920); Pierre l’Espagnol de la Tramerye, La lutte mondiale pour le pétrole (1923); L. Denny, We fight for oil (New York 1929); Upton Sinclair, OU.