Petroleum eller Stenolje

[Dette er en bearbejdet artikel fra Opfindelsernes bog II¹, som er interessant ved at den omhandler råoliens tidlige historie. Tekst i [ ] parentes er tilføjelser eller kommentarer. Visse ældre begreber og ord er ændret til nutidige, bl.a. olie som oprindeligt er stavet “olje” samt der er link til artikler på Wikipedia.]

Forekomst, Dannelse og Udvinding
Jordolie, stenolie eller petroleum har man kendt fra oldtiden af; men den har ikke spillet nogen nævneværdig rolle i menneskets tilværelse. Fra Herodot ved vi, at der fandtes stenolie på den græske ø Zante, og at man brugte olien til balsamering af lig. Hos senere oldtidsforfattere finder vi atter stenolie omtalt; Plutark fortæller således om en brændende sø ved Ekbatana i Persien, og Plinius beretter om indbyggerne i Agrigent på Sicilien, at de til deres lamper benyttede stenolie i stedet for olivenolie. Både i Galizien og i Hannover har man i flere århundreder kendt stenolie (“Oleum petrae”, som det latinske navn for stenolie); i Hannover brugte man det til vognsmørelse, og i Galizien, hvor der er langt større mængder, havde det en lignende anvendelse; i året 1848 bragte nogle polske jøder en mørkegrøn stenolie til Lemberg, hvor de solgte den til en apoteker, som destillerede og rensede olien, hvorefter han bragte den i handelen som lægemiddel.

Om stenoliens dannelse hersker der stadig strid mellem videnskabsmændene. Nogle (således Moissan, Mendelejeff o.a.) mener, at stenolien er dannet ad uorganisk vej, idet der i jordens indre findes karbider, dvs. forbindelser af kulstof med visse andre stoffer (f.eks. “kalkkulstof” eller kalciumkarbid); når disse kommer i berøring med vand, opstår kulbrinten acetylen, som tilligemed brint, der også skulle dannes ved kemiske omsætninger i jorden, ved at strømme op gennem metallag omdannes til stenolie. Til bevis for denne antagelse har man ved forsøg godtgjort, at man kan fremstille stoffer, der i kemisk henseende ligner forskellige stenoliearter, når man leder en blanding af acetylen og brint hen over findelt nikkel eller jern. Andre mener, at stenolie er af organisk oprindelse. Ved det røde havs kyster findes der store koralrev, hvor korallerne er døde på landsiden, men lever videre ud imod havet; Koralkalken danner et gennemhullet materiale, og i hullerne udskilles stenolie, hvilket de indfødte benytter sig af, idet de graver brønde i kalken og øser olien op af disse. Tyskeren Engler har anstillet forsøg med at fremstille stenolie af organiske stoffer, og det er også lykkedes for ham at danne denne ved under stærkt tryk at ophede tran og andre fedtstoffer. Man antager nu, at stenolien er opstået ved en tilsvarende proces som forkulning; ved bakteriers og iltens virksomhed er de andre organiske stoffer forrådnet, og fedtstofferne er blevet til stenolie; fedtstofferne hidrører både fra planter og dyr, og da navnlig fra havets og brakvandets småbitte mikroskopiske væsener.

De rigeste hidtil kendte og udnyttede stenolielejer findes i De Forenede Stater og ved Baku i russisk Kaukasus. Hvor længe man har kendt stenolie i Amerika er vanskeligt at sige. I Pennsylvanien har man fundet en skakt, som førte ned til en stenoliekilde, og af de redskaber der fandtes i skakten, måtte man slutte, at den har været benyttet for over 500 år siden. På gamle amerikanske kort fra det 17de og 18de årh. finder man steder med betegnelse, der tyder på, at der har været stenoliekilder. Men stenolien var et kostbart stof, som næppe anvendtes til belysning; ved forrige århundredes begyndelse kostede en flaske stenolie i Amerika 17 kroner, og endnu i året 1843 måtte man betale omtrent 1 krone for den.

Vendepunktet i stenoliens historie indtræder 1859. Ved byen Titusville i Pennsylvanien blev der boret efter vand; den 27de august var man nået ned i en dybde af 22 meter, da der pludselig sprang en væske frem fra jorden. Det var ganske vist ikke vand, der kom, men stenolie, og det endda en rigelig stråle, idet kilden daglig leverede 3.000 liter, som efter datidens pris repræsenterede en kapital af 2.ooo kroner. For ejeren var det en behagelig overraskelse, og rygtet om den rige stenoliekilde bredte sig hurtigt. Folk strømmede til Pennsylvanien, købte jord og gav sig til at bore efter stenolie på alle steder, hvor man kunne tænke sig, der var håb om at træffe en åre. Selvfølgelig var lykkens blinde gudinde ikke lige gunstig mod alle; der var nogle som fandt rige oliekilder i ganske ringe dybde, andre måtte bore længe og fik ofte endda blot et magert udbytte, og atter andre borede og borede uden at finde noget. Der herskede en sand “stenoliefeber”, som steg, da man stødte på en olieåre, der daglig gav 48.000 liter, og feberen nåede sit højdepunkt ved fundet af en kilde, som præsterede omtrent ½ million liter om dagen.
Store penge blev tjent, men der tabtes også mange; der var folk, som i løbet af nogle få dage blev millionærer, og der var andre, som satte hele deres formue til. Man gik i en feberrus, man borede og borede med dette ene formål så hurtigt som muligt at få rigdommen til at strømme op af jorden, og for dette ene ønske glemte man ofte at tage de simpleste forholdsregler. Det var ret almindeligt, at folk borede løs, uden at de i forvejen havde anbragt beholdere til at optage olien, og hvis den så pludselig skød op af jorden i en mægtig strøm, måtte man se på at den til ingen nytte strømmede bort.. Som en rivende flod for den ud over landet; op fra den steg brændbare luftarter, der antændtes når de kom i berøring med fri ild, og den brændende flod strømmede videre som et ildhav, man ikke kunne slukke, og lang tids tålmodigt arbejde blev ødelagt.
I begyndelsen var heller ikke efterspørgslen stor nok til at dække den voldsomme produktion; som følge heraf sank stenolien i løbet af et par år ned til en så fabelagtig lav pris, at man på produktionsstedet kunne købe 100 liter for 25 øre, og hvad der endda ikke blev solgt, måtte man lade løbe ud i den nærmeste bæk eller flod. Det uhyre prisfald bevirkede, at folk hurtigt vænnede sig til at bruge stenolie; efterspørgslen steg, og prisen steg igen; oliefeberen afløstes af en mere ordnet og planmæssig drift. Efterhånden som kilderne holder op med selv at drive olien op ved eget tryk af de sammenpressede luftarter, der findes i olien, må man udvide borehullet ved sprængning og pumpe resten af beholdningen op.
Der kræves større midler til fortsættelsen af arbejdet; driften bliver ikke mere enkelmandsdrift, men går over til kapitalstærke aktieselskaber, som gør den mere planmæssig, så at der bliver et vist forhold mellem produktion og efterspørgsel. Driftsomkostningerne gøres mindre, idet der anlægges jernbaner til transporten, eller man anlægger milelange rørledninger, så at man direkte kan pumpe stenolie fra produktionsstedet til havnebyerne, hvor olien renses og derefter forsendes videre. I de senere år er der tilvejebragt en sådan ledningsforbindelse mellem et nyt oliedistrikt i staten Oklahoma og New York; i lige linie er denne afstand et par tusind kilometer eller omtrent som fra Kristiania [Oslo] til Rom.

Det raske opsving i Amerikas stenolieproduktion henledte opmærksomheden på Europas oliekilder og endnu mere på Kaukasiens. I omegnen af Baku findes rige oliekilder, som man har kendt allerede i oldtiden. Overalt, hvor der er stenolie i jorden, indeholder denne en mængde luftformige kulbrinter, især metan, og det er trykket fra disse gasarter, der presser olien op, når man har gennemboret det tætte overliggende stenlag. I stenolieegnene er det ret almindeligt at gassen strømmer ud af jorden, og da den er meget letantændelig, er det sandsynligt, at den ved lejlighed et sted er blevet antændt af et lyn; når så gassen vedbliver at strømme ud, vedbliver flammen at brænde ud af jorden. En sådan flamme blev i oldtiden dyrket som “hellig ild”; ved Baku findes endnu i vore dage ruiner af et tempel for ilden, og i templet er der murede olieledninger. Udstrømningen af gas ved Baku er i nutiden langt ringere end i oldtiden, Der findes dog ved det kaspiske hav steder, hvor luftstrømmen stadig stiger op gennem vandet, og de perlende luftbobler får vandet til at ligne sodavand, som lige er skænket op. Dersom man antænder luftboblerne brænder de, og flammerne danser hen over havet, indtil de slukkes af vinden. Nogen større praktisk betydning havde den kaukasiske stenolie dog ikke.
Da rygtet om den amerikanske olierigdom nåede Rusland, kom russeren Novosilzoff i tanker om, at han under et felttog i Kaukasien en snes år tidligere havde set oliekilder, og besluttede nu at rejse der hen og prøve lykken. Novosilzoff lejede amerikanske ingeniører og arbejdere, lod foretage en del boringer, men havde i begyndelsen ikke held med foretagendet. Alligevel fortsattes boringerne i en årrække. Den 4. februar stødte ingeniøren Kind på en hård stenart; kort efter kom der så heftige eksplosioner, at borestilladset slyngede i vejret, og stenolien sprang op i en stråle på 50 meters højde; da kilden blev boret noget dybere, gav den omtrent 1 million liter daglig, og i det første år gav den for 17 millioner kroner stenolie. Andre boringer viste endnu større resultater; 1893 opdagede man en kilde, der i længere tid præsterede over ½ million liter i timen. Oven over borehullet bygger man et boretårn, og rundt omkring danner man en fordybning, som skal optage den største del af stenolien. Fra beholderen drives olien gennem jernrør til fabrikkerne, som besørger den videre behandling. Olien forsendes så enten med dampskibe ad det kaspiske hav til Volga eller med jernbanen til havnebyen Batum ved det sorte hav; for yderligere at lette transporten til Batum har man endeligt anlagt en rørledning, så man kan pumpe stenolien hele vejen.

I en årrække var Kaukasien den betydeligste producent. I 1901 nåede produktionen op til 12 mill. tons mod kun 9 mill. i De Forenede Stater; men derefter kom der en stærk nedgang, som væsentlig skyldtes politiske forhold. Også i de gamle olieegne i De Forenede Stater er der indtrådt en nedgang, og her er årsagen virkelig en delvis udtømning af lejerne. Men nedgangen i de østlige stater er mere end rigelig opvejet ved opdagelsen af nye olielejer i syden, vesten og det indre, hvor produktionen i løbet af få år har svinget sig op fra en ubetydelighed til lignende størrelse som i de bedste år i østens berømte oliedistrikter. Undertiden er nedgangen rigtignok fulgt meget hurtigt på opsvinget. I Texas-Louisiana distriktet steg produktionen således i årene 1900 til 1905 fra 0,1 til over 4 mill. tons, men i 1908 var den sunket til det halve. Andre af de nye distrikter har imidlertid holdt sig bedre.

Et af de allerrigeste af dem er det kaliforniske. Her har man, da det var umuligt at bortskaffe og afsætte de store mængder af stenolie så hurtigt, som det fremvældede, fremstillet mægtige beholdere ved at udgrave fordybninger i jorden, tætte dem indvendig med cement eller blot faststampet ler og overdække dem med et tag af tjærede brædder. De største af disse beholdere måler op imod halvandet hundrede meter i tværmål, og skønt dynden kun er 4-5 meter, bliver der dog plads til 50-100 mill. liter.

Af de mange store kaliforniske springkilder har ingen i rigdom og kraftudfoldelse overgået “Lakeviewkilden”, som er fremstillet i farvebilledet; den er vistnok i det hele taget verdens rigeste kilde fra de senere år. På det sted, hvor den sprang frem, havde man boret i lange tider, og da man i marts 1909 var nået ned til en dybde af ca. 700 meter uden at træffe petroleum, besluttede direktionen for boreselskabet, at boringen skulle ophøre. Men ingeniøren, der ledede arbejdet, kunne ikke opgive håbet og med fare for at få sin afsked trodsede han direktionens ordre og forsatte boringen. Da han herved efter tre dages forløb havde ført borehullet 14 meter dybere ned, vældede olien frem med sådan kraft, at den rev toppen af det 25 meter høje boretårn, og steg højt op over dette, undertiden til en højde af op imod 100 meter, dvs. som Rådhustårnet i København. Omkring borehullet dannedes en anselig sø af stenolie, og det var vanskeligt at få det ledet og pumpet bort tilstrækkelig hurtigt. Allerede i de to første uger fik ejerne over en million kroner i nettoindtægt, til trods for at store mængder spredtes ud over egnen og dækkede krattet i hundreder af meters omkreds med et lag af petroleum.

At tøjle en sådan springkilde er en meget vanskelig sag. Her gik man efter forskellige mislykkede forsøg frem på følgende måde: Omkring borehullets munding opførte man en slags lav skorsten af tømmerværk og jord. Derefter blev et slags låg af svære bjælker ad et skråplan halet op over skorstenens åbning, som det var for lille til helt at dække. Ved stærke ståltrådskabler, som nu blev strammede, var lågets fire hjørner fastgjort til stærke forankringer i jorden. Låget hvilede således i en elastisk ophængning over skorstenen, og idet stenolie nu blev tvunget ud gennem det forholdsvis smalle mellemrum mellem skorsten og låg, hindredes den i at springe til vejrs.

Endnu større vanskeligheder volder det at slukke en brændende kilde. Småbrande slukkes ofte med sand, som i dette øjemed mange steder står parat i spande. Vand kan også slukke en mindre brand; men da olien i reglen vil flyde ovenpå vandet, og ilden derfor kan brede sig videre med dette, er det farligt at anvende vandsprøjtning ved en større brand. Undertiden har man søgt at kvæle ilde med en slags kæmpemæssig lyseslukker, der hængende i en udstrakt kranarm køres hen til den brændende kilde og sænkes ned over den. Bedst virkning gør i reglen vanddamp som udvikles i store kedler og under højt tryk strømmer fra rørledninger ud imod ilden. Men ikke altid slår dette middel til. Ved en mægtig kildebrand i Louisiana i 1911 koncentreredes dampen fra 36 store dampkedler mod ilden uden resultat. Så greb man til det middel at føre en tunnel ind til borehullet 3-4 meter under overfladen i det øjemed at standse udstrømningen. Den voldsomme hede i jorden under brandstedet gjorde arbejdet overordentlig vanskelig, men man nåede dog ind til borehullet. Gennem tunnelen blev der nu bl.a. ført et rør, som kunne drejes rundt udefra og på sin indre ende havde et bor, som under omdrejningen skar sig ind i stigrøret i borehullet. Boret var hult og således indrettet, at det efter at være trængt ind i stigrøret skulled spærre olien vejen til dettes øverste del og i stedet lede den til røret gennem tunnelen. Delvis skete dette også; men der steg dog stadig så meget olie op gennem stigrøret, at branden ikke kunne slukkes med damp. Så prøvede man at pumpe vand ind gennem tunnelrøret under så stort tryk, at det tvang olien tilbage. Man måtte hertil anvende et vandtryk af ca. 80 atmosfærer. Gennem toppen af stigrøret stod nu vand til vejrs sammen med stenolie. Ilden mindskede, men slukkedes ikke. Så fandt man på at lade vandet medføre klumper af asbest, som frembragte en tilstopning i stigrøret, og på denne måde blev målet endelig nået.

Jordens hele årlige produktion af stenolie er nu nået op mellem 40 og 50 mill. tons, hvoraf De Forenede Stater leverer langt over halvdelen. Foruden dette land og Kaukasien produceres der også betydelige mængder i Galizien, Rumænien, Hollandsk og Britisk Indien [Nederlandske Antiller], Meksiko [Mexico] m.fl. steder. Den voksende efterspørgsel efter stenolie til motorbrændsel vil rimeligvis føre til en langt stærkere udnyttelse af oliekilder rundt om i verden, så at produktionen stiger stærkt i de kommende år. Men om stigningerne kan blive så stærke, at den holder priserne nede og muliggør en forsættelse i stor stil af den påbegyndte overgang fra kul til petroleum i kraftmaskiner på land og så, er ikke godt at spå om. Foreløbig er petroleumsproduktionen i tons næppe mere end en femogtyvendedel af kulproduktionen, herved må dog erindres, dels at kun en del af stenkullet anvendes til krafudvikling, dels at en ton stenolie kan give 3-4 gange så megen arbejdskraft i en forbrændingsmotor som et tons kuls ved en dampmaskine.

Stenoliens rensning
Den stenolie, der springer eller pumpes op af jorden er sandblandet, det er en væske, hvis farve går fra lysgrønlig til sort; ofte har den en behagelig lugt, undertiden er den ildelugtende. Den består for størstedelen af forskellige kulbrinter (75-90 p.C); desuden kan den indeholde mindre mængder af iltholdige, svovlholdige eller kvælstofholdige stoffer. Direkte egner den sig ikke som brændstof i lamper, men må først underkastes en destillation. Herved deles den i tre dele, som opsamles ved forskellige temperaturer nemlig benzin (under 150°), belysningsolie (mellem 150 og 300°) og destillationsresten. Forud for destillationen lader man olien stå nogen tid i beholdere, for at sandet kan få tid til at synke til bunds. Fra beholderne ledes olien til destillationskedlen, hvor den ophedes ved direkte fyring eller ved overhedet damp.
I Baku står destillationsapparaterne ude i det fri (fig. 48); klimaet der er nemlig meget varmt, og regn er en stor sjældenhed. Ved destillationen bruger man enten at afbryde driften, idet man fylder kedlen og destillerer, hvorefter man atter fylder, eller der benyttes stadig drift. Hertil anvender man en række kedler, oftest 17 eller 18, der ligger ved siden af hinanden. Stenolien fyldes da uafbrudt i den første kedel og passerer derefter gennem de øvrige; fra de første 4 bortgår kun benzin i dampform, af de øvrige bortdestillerer belysningsolie, og fra den sidste kedel flyder den varme destillationsrest ud.
Belysningsolien renses yderligere, bl.a. ved behandling med koncentreret svovlsyre. Af stor vigtighed er det, at den ikke indeholder større mængder af råoliens lettere flygtige bestanddel, da herved kan foranlediges eksplosioner. Der er ikke ringe forskel på belysningsolien fra forskellige egne. Den kaukasiske er kulrigere end den pennsylvanske og kræver derfor rigeligere lufttilførsel.
Der er også stor forskel på mængden af belysningsolie i forskellige råolier; den pennsylvanske giver således 55-75 p.C., den kaukasiske kun 25-35 p.C. Benzin fik først anvendelse som vaskemiddel, fordi det let opløser fedtstoffer, denne egenskab benyttes også ved andre lejligheder, f.eks. til udtrækning af fedt af palmekerner og knogler. Nu bruges både belysningspetroleum og benzin så vel som råolien i stort omfang i motorer. Destillationsresten udgør, når man ser bort fra den pennsylvanske stenolie, oftest halvdelen eller mere af råolien. Det gælder derfor om at få denne rest praktisk anvendt; den har også i tidens løb fået større og større betydning. Uden videre behandling kan den benyttes som brændstof; i Kaukasien anvendes den under navn af “Masut” som det vigtigste brændstof til fyring under dampkedler både her og i omegnen.
Masut er på engang billigt og godt brændsel; den tykke olie blæses i en fin stråle sammen med luft ind i fyrstedet. Forøvrigt kan man af destillationsresten vinde forskellige værdifulde stoffer, idet man destillerer ved overhedet vanddamp og tilsidst ved lavt lufttryk [vakuum]. De vigtigste produkter, der således vindes, er solarolie [dieselolie], smøreolier, vaseline og parafin, der ved afkølingen udskilles som et fast stof, og tilbage bliver endelig beg [bitumen]. Solarolien vidste man længe ikke hvad man skulle gøre med; men nu har den fundet anvendelse som et billigt motorbrændsel.
Af langt større betydning er smøreolierne. Det er næppe for meget sagt, at man bedre kunne undvære belysningsstenolien end de “mineralske smøreolier”. En tilbagevisning til olier fra plante- og dyreverdenen ville betyde et frygteligt slag for nutidens maskinteknik. Med de svære masser, hurtige bevægelser, nøjagtige glidninger og høje temperaturer, som nu anvendes i maskinerne, er det af afgørende betydning, at man kan skaffe smøremidler af fortrinlig beskaffenhed og med forskellige egenskaber efter de forhåndenværende forhold, og dette kan netop opnås ved destillation af stenolien. Særlig ved de høje temperaturer i dampmaskiner, der bruger stærk overhedet damp, og i forbrændingsmotorers cylindre, er de mineralske smøreolier uerstattelige.
Begen bruges ligesom begen fra destillation af stenkulstjære ofte til brolægning (“kunstig asfalt”) i stedet for naturlig asfalt (jordbeg eller jødebeg). Dette stof, der i naturen findes flydende om på søer (f.eks. det døde hav) eller som bestanddel af en kalksten, asfaltsten, er en blanding af kulbrinter, som ved optagelse af ilt er tørret ind til en fast masse og tillige indeholder noget svovl. Ved at ilte beg og tilsætte svovl har man søgt at give beg større lighed med naturlig asfalt; men det således dannede produkt står dog ikke på højde med det naturlige.

1. Kilde: Opfindelsernes bog II ved André Lütken og Helge Holst under medvirkning af fagmænd. København og Kristiania Gyldendalske Boghandel Nordisk Forlag # MCMXIII [1913] ↩

Tags: Petroleum, Råolie