Мұнайдың негізгі фракциялары

ТАҚЫРЫБЫ: КӨМІРСУТЕК ҚОРЛАРЫ. МҰНАЙ. МҰНАЙДЫ ӨҢДЕУ ӘДІСТЕРІ.

Жоспары: 1. Крекинг 2. Мұнайдың негізгі фракциялары 3. Кокстеу процесі. Мұнайды кокстеу

Крекинг. Көмірсутекердің үлкен молекулалары жоғары температураның және қысымның әсерінен бөлшектенеді. Бұндай процестерді крекинг деп те атайды. Крекинг ағылшын тілінен - « Cracking» ыдырату, «to crack» - ажырату, бөлшектеу, үзілу дегенді білдіреді. Крекинг-мұнай көмірсутектерінің ұшқыш заттарға айналу процесі мұнайды айдап, оның жеңіл фракциялары - молекулалық массасы төменірек өнімдерді, мотор отындарын, олефиндерді, сондай-ақ химия және мұнайхимия өнеркәсібіне арналған шикізатты алу мақсатында мұнай фракцияларын жоғары температурада қайта өңдеу процесі. Нәтижесінде құрамында кіші молекулалы көмірсутектері бар крекинг бензин алынады.

Мұнайды өңдеу физикалық және химиялық әдістермен жүзеге асады: физикалық-тура айдау; химиялық-термиялық крекинг; катализдік крекинг; катализдік риформинг; пиролиз.

Мұнай құрамындағы көмірсутектерді қайнау температуасы бойынша бөлу тура айдау деп аталады. Мұнайды түтікті пеште 3500 С -қа дейін қыздырып, ректификациялық мұнараға жібереді. Буымен қосы, ыстық мұнай ректификациялық мұнараның ортасына жеткенде қысым төмендегендіктен одан әрі буланып, буға айналған көмірсутектер мазут деп аталатын ауыр сұйық фазадан бөлінеді. Көмірсутек буы мұнараның жоғарғы жағына қарай бағытталады, ал сұйығы төмен қарай жылжиды. Ректификациялық мұнараның ішіндегі тәрелкелерде көмірсутектер конденсацияланады. Ең ауыр көмірсутектер алғашқы тәрелкелерде конденсацияланады, ең жеңілдері жоғары көтеріледі. Ал жеңілдері мұнараның бойымен көтеріліп, конденсацияланбай бу күйінде сыртқа сыртқа шығады.

Мұнайдың негізгі фракциялары. Газолин фракциясы (C5H12 -C11H24), (40-200 0С) . Әрі қарай өңдегенде газолин (tқайн = 40-700C), авиациялық, автомобиль бензині (tқайн = 70-1200C) т. б алынады.

Лигроин фрациясы (C8H18 -C14H30), (150-250 0С) . Лигроин тракторларға жанармай ретінде қолданылады. Лигроиннің көп бөлігінен бензин алынады.

Керосин фракциясы (C12H26 -C18H38), (180-300 0С) . Тазаланған керосинді реактивті ұшақтарға, зымырандарға жанармай ретінде қолданады.

Газойль фракциясы(tқайн >2750C), оны басқа дизельді отын деп атайды.

Мұнайды айдағаннан қалған қалдық- мазуттың құрамындағы көмірсутек молекулаларында көміртек атомдарының саны көп болады. Құрамындағы көмірсутектер ыдырамас үшін төменгі қысымда мазутты айдап, фракцияларға бөледі.

Мұнараның жоғарғы жағынан бинзин фракциясын бөліп алады. Мұндай фракцияларды тазартқаннан кейін тауарлық автомобильдік бензиннің негізгі құрам бөлігіне айналады. Одан кейін керосин фракциясын бөліп алады, оны тазартып реактивті ұшақтарға отын ретінде қолданады. Одан төмен газойльді дистиллят бөлінеді, оны тазартқан соң дизельді қозғалтқыштарға отын ретінде пайдаланылады. Майлайтын майлардан қалған қалдық гудрон жолдарды асфальттауға жөнелтіледі. Бензинге деген сұранысты өтеу үшін крекинг процесі ұсынылады. Крекинг -ауыр молекулаларды жеңіл фракцияларға ыдырату процесі:

С16H34 → C8H18 +C8H16

Гексадекан октан октен

C8H18→C4H10 + C4H8

C4H10→C2H6 + C2H4

C4H10→C3H6 + CH4

Өзіне тән иісі бар, қара қоңыр түсті, май тәріздес, қоймалжың сұйық зат

Тез жанғыш

Органикалық еріткіштерде ериді

Суда ерімейді және одан жеңіл.

Тығыздығы 0, 80-0, 95 г/см

Физикалық қасиеті

Мұнайдың құрамы

Кездесетін жері

Тығыздығы, г/см3

Парафин

Циклопарафин

Аромат көмірсутектер

Пермское (РФ)

0, 941

8, 1

6, 7

15, 3

Грозненское (РФ)

0, 844

22, 2

10, 5

5, 5

Суруханское (Азербайджан)

0, 848

13, 2

21, 3

5, 2

Калифорнийское (США)

0, 897

9, 8

14, 9

5, 1

Техасское (США)

0, 845

26, 4

9, 7

6, 4

Қазақстандағы мұнай кендері

Көрсеткіш

% пайызбен

Ембі, Доссор, Мақат мұнайлары.

Парафиндерге бай

Пророва

Аромат көмірсутектерге

16, 86-17, 99

Нафтендер

23, 21-46, 08

Метан

37, 06-58, 80

Өнеркәсіптік сипаттама

Күкірт

0, 46

Парафиндер қатты)

2, 83

Смола

4, 73

Мұнай

Мұнай - органикалық заттардың күрделі қоспасы.

Кез келген мұнайдың құрамында үш түрлі : қаныққан, циклопарафин, аромат көмірсутектер кіреді. Олардан басқа органикалық қышқыл, күкіртсутек, күкірт, органикалық қосылыстар бар . Шығарылатын мұнайды шикі мұнай, судан тазартылған тауарлық мұнай дейді .

Шикі мұнай

Мұнайды ертеректе "тас майы" деп атаған. Оның болашағы зор екенін болжаған орыс ғалымы-М. В. Ломаносов. Мұнай көбінесе теңіз түбінде, соның ішінде жағажайлық шөгінділерде көп кездеседі. Сірә, теңіз өсімдіктері мен жануарлары қалдықтары су түбіне жинақтала беруінен болар деген болжам бар .

Мұнайдың пайда болуы

Мұнайдың химиялық құрамы:

Көмірсутектер

(79-88%)

Оттек, азот

Және т. б элементтер

күкірт (0, 1-5%)

Сутек

(11-14%)

Мұнайдың қоры

Мұнайдың дүние жүзі бойынша қоры орташа 140 млрд. т. Оның көп бөлігі - 64% - Орталық және шығыс елдеріне, Америка еліне 15%.

Орталық шығыс елдеріне (64%)

Орталық Шығыс Европа (8%)

Африка (7%)

Батыс Европа (2%)

АТР (4%)

Америка (15%)

Мұнайды өнеркәсіпте өңдеу

1859 ж басталады. Э. Дрейком технологиясымен скважиналар қазыла бастады. Әлі күнге шейін пайдалануда. Бірақ мұнайды түгелімен өндіріп алу мүмкін емес тек (65% - ең жоғар мөлшері) .

Мұнай өндірудің негізгі үш әдісі бар:

Фонтан сияқты атқылату

Газолифтті - скважинаға жоғары қысыммен ауа жібереді . ол сұйықтықты жоғары айдайды.

Насосты - Скважинадан насоспен тартып шығару

Охот теңізіндегі мұнай кеніші

термиялық крекинг

катализдік крекинг

риформинг

гидрокрекинг

Басқада процестер

Мұнайды өңдеу

Мұнайды айдау

Фракциялық айдау-мұнайды қыздырып айдау арқылы молекулалық массалары әртүрлі көмірсутектерге жіктейді. Екінші әдіс көмірсутектерді бөлшектеу арқылы

Жеңіл көмірсутектер алу немесе крекинг процесі және көмірсутектерді ароматтандыру немесе риформинг. Мұнайды айдауға арналған қондырғы 2 бөліктен тұрады: Мұнайды қыздыруға арналған түтікті пеш және ректификациялық мұнара. Түтікті пеште мұнайды сыртынан мазут не газ жағып, 350 С қа қыздырады.

Мұнайды айдау қондырғысы

Көлденең қабаттасқан тәрелкелер

Фракциялары

Қайнау

Темпера-турасы, °С

Бензин (от фр. benzine)

90-200

Лигроин, нафта (нафта» парсы тілінен алынған «нафт» - «шұқыр»)

150-230

Керосин (от греч. «керос» - «воск»)

180-300

жеңіл газойль

(от англ. gas oil - «бензин майы»)

230-350

Ауыр газойль

350-430

Мазут (от араб. «махзу-лат» - «отбросы»)

>430

Мұнайдың фракцияларға жіктелуі

Термиялық крекинг

Крекинг -мұнай өнімдерін белгілі бір қысымда үлкен молекулалы көмірсутектерді қайта өңдеу арқылы бензинді құрайтын кіші молекулаларға айналдыруды айтады. Ағылшын тілінен аударғанда ажырату, үзілу. Крекинг процесін алғаш орыс ғалымы В. Г. Шухов ұсынды.

Крекинг поцесіне арналған қондырғы макеті.