Органикалық заттардың химиялық технологиясы

Жоспар

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 3
1 Әдеби шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 4
1.1 Мұнай мен газдың дүниежүзілік экономикада алатын орны ... ... ... . 4
1.2 Мұайдың фракциялық және топтық құрамы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
1.3 Қарашығанақ кен орнының газды конденсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.4 Газды конденсаттың құрамы. Нафта және оның қасиеттері ... ... ... . 11
1.5 Мұнай компоненттерін бөлу әдістері. Ректификация ... ... ... ... ... ... . 12
1.6 Тарелкалы ректификациялық колоннаның сипаттамасы ... ... ... ... ... 19
2 Технологиялық есептеулер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
2.1 Материалдық баланс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
2.2 Негізгі аппараттың есептелуі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 21
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 26
Қолданылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27
Қосымшалар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 28

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 28 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...
1 Әдеби 4
шолу ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... ... ... ... .. ..
1.1 Мұнай мен газдың дүниежүзілік экономикада алатын орны 4
... ... ... .
1.2 Мұайдың фракциялық және топтық құрамы 7
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ..
1.3 Қарашығанақ кен орнының газды конденсаты 9
... ... ... ... ... ... ... ... .. ..
1.4 Газды конденсаттың құрамы. Нафта және оның қасиеттері 11
... ... ... .
1.5 Мұнай компоненттерін бөлу әдістері. Ректификация 12
... ... ... ... ... ... .
1.6 Тарелкалы ректификациялық колоннаның сипаттамасы 19
... ... ... ... ...
2 Технологиялық 21
есептеулер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ...
2.1 Материалдық баланс 21
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... .
2.2 Негізгі аппараттың есептелуі 21
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
Қорытынды ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... .26
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ..
Қолданылған 27
әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... ...
Қосымшалар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .28
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ...

Кіріспе

Газды конденсат деп – табиғи газды конденсатты кен орындарынан
шығарылатын әртүрлі құрылымды жоғары қайнайтын көмірсутектердің сұйық
қоспасын айтады. Жоғары қысым (10-60 МПа) мен температура жағдайында жер
қойнауында бу күйінде кейбір бензинді- керосинді фракциялар және одан
сирегірек қара алтынның жоғарымолекулалық сұйық компоненттері кездеседі.
ТМД елдерінің ішінен газды және газды конденсатты кен орындар ретінде:
Украина (Шығыс аймағында – Днепровск –Донецк шұңқыры және Донбас),
Қазақстан, Түркменстан және Өзбекстан елдері саналады.
Қазіргі таңда біздің елде газдың пайдалы компоненттерін пайдалану
шикізат базасының потенциалдық мүмкіндіктеріне және әлемдік тәжірибеге сай
келмейді.
Осыған байланысты, елдің отын – энергетикалық комплексі үшін шикізат
базасын дамыту және әр түрлі химиялық өнімдер шығару үшін екі негізгі
тенденция сипатталады:
• аз өнімді және өңделген кен орындардарға маңызды құралдарды
салғаны үшін бір уақытта өз құндылығының өсуі кезінде мұнайдың
шығару көлемін аздап жоғарылату;
• квалифицирленбеген ретінде қолданатын табиғи газдың шығару
көлемінің тұрақты өсуі, негізінен тұрмыстық және өндірістік отын.
Химиялық өнімдерді өндіру үшін табиғи газдың шикізат базасының болашағы
болуы үшін, соңғы жағдайы маңызды сілтеме болып табылады. Әлемдік деңгейден
техникалық артта қалуымен басқа, құрал- жабдықтардың жоғары дәрежелі
тозушылығы, алынатын мұнай өнімдерінің төмен сапалылығы, отандық мұнай
өңдеуші зауыттардың мұнаймен тұрақсыз қамтамасыз етілуі жиі емес.
Газды конденсаттардың бірқатар қиындықтары бар, олар оның
экплуатациясының эффиктивтілігін төмендетеді:
• шикізат бойынша жеткіліксіз тиеу;
• тозудың жоғары дәрежесі;
• процесстердің төмен автоматизациясы;
• шикізаттың жеткіліксіз терең өңделуі.
Әр түрлі кен орындардың газды конденсаттары топтық химиялық құрамы
бойынша және күкірт құрамы бойынша ерекшеленеді, газды конденсаттың саны
мен құрамы кеннің сипатына,өңдеу уақытына және кен орынның эксплуатациясына
байланысты [1].

Әдебиеттік шолу

1.1 Мұнай мен газдың дүниежүзілік экономикада алатын орны

Қазіргі заманғы дүниежүзілік экономикада мұнай мен газдың алатын орны
ерекше. Бүгінгі таңда миллиардтаған адамдар есептеп жатпастан мұнай мен
газды күн сайын, сағат сайын қолданады. Күнделікті тіршілігіміздің өзінде
қаншама мұнай мен газды пайдаланамыз десеңізші. Әлемнің ірі кен орындарында
бүгінгі таңда мың және бес мың метр тереңдікке дейін мыңдаған, он мыңдаған
мұнайдың ұңғымалары бұрғыланған. Миллиондаған бұрғылаушы және компрессорлық
станциялар жер қыртысындағы мұнай мен газды жер астынан тартып, сорып,
мұнай өнімдерінің құбырлары мен газ құбырлары дамыған елдер территориясына
еніп тірі организмдегі қан тамырлары сияқты әртүрлі мемлекеттер мен
континенттерді біріктіре байланыстыруда. Көмірсутек шикізаттары тиелген
танкерлер қазіргі заманғы жүк таситын көліктің қатаң графигінде
Дүниежүзілік мұхит акваториясында бағыт алуда. Үшінші мыңжылдыққа аяқ баса
отырып, адамзат қазір де мұнай мен газдың көмегімен өзінің ең қажетті жер
бетіндегі және космостағы мәселелерін шешуге тырысуда. Бір жарым ғасыр
бұрынғыдай ақылды адам планета миллиард жылдар бойы тұрғызып, сақтаған
мұнай мен газ қорын тоқтаусыз қолдануда, мұнай мен газ дүниежүзілік жылу
энергетикалық шаруашылығында алдыңғы орындарды алады. Ресурстарды жалпы
тұтынудағы олардың үлесі: 1900 ж. 3%-тен, 2006 ж. 50%-тен асып, үздіксіз
өсуде. Жыл сайын көмірсутектерді дүниежүзінде өндіру 320 миллион тонна
мұнайға және 580 миллиард куб метр газға артуда. Жалпы алғанда, бүгінгі
таңда мұнайдың дүниежүзілік шығарылатын қоры мынадай сандармен (млрд.т)
бағаланады:
- газ конденсаты – 1,0-1,5 (шығарылатыны – 1,0);
- кәдімгі мұнай – 220-280 (шығарылатыны – 100);
- өте ауыр мұнай - 650-730 (шығарылатыны – 350).
Қазіргідей қарқынмен мұнайды өндіру көлемінің осы қоры қырық жылдан
артық уақытқа жетуі керек. Барлық дүниежүзілік қордың көп бөлігі 60%- ға
жуығы – Таяу және Орта Шығысқа келеді. Екінші орында 15% үлесіне тиетін
Оңтүстік және Солтүстік Америка. ТМД елдері мен Қытайдың үлесінде – 12%,
Африкада – 8%, қалған елдерде 5%- ке жуық.
Мұнайға ең бай мемлекет- Сауд Аравиясы (дәлелденеген қордың 25%), Ирак
(10,8%), ОАЭ (9,3% ), Кувейт (9,2%), Иран (8,6%) және Венесуэла (7,3%) –
бұлардың барлығы МЭЕҰ (мұнайды экспортқа шығаратын елдер ұйымы ОРЕС)
мүшелері болып табылады, олардың үлесіне дүниежүзілік қордың 78% келеді.
Аса ауыр мұнайдың қоры негізінен Канадада, Венесуэлада және ТМД елдерінің
территориясында шоғырланған.
Мұнаймен салыстырғанда (әсіресе тас көмірмен) табиғи газдың энергия
тасымалдаушы және шикізат ресурсы ретінде бірнеше маңызды артықшылықтар
бар: өндірісте және тұрмыста пайдаланғанда, сонымен қатар көмірді біраз
мөлшерде газбен алмастырған электр энергиясы өндірісінде қоршаған ортаны
ластау мүмкіндігі төменірек. Бұдан басқа химиялық өндірісте де газды
кеңінен қолдануға зор мүмкіндік бар. Қазіргі заманғы көлік саласында басты
рөлді бензин атқаратынына қарамастан, табиғи газ басты энергия тасымалдаушы
қызметін атқарады.
Әртүрлі энергия тасымалдаушыларды қолдану, мысалы АҚШ-та 2005 жылғы
көрсеткіштерге сай мынадай қатынастарымен сипатталады:
бензин – 40 %
табиғи газ – 23 %
тас көмір – 23%
атом энергиясы – 8 %
энергия ресурстарының жаңартылған түрлері – 6 %.
Әлемнің әртүрлі аймақтарында газды падаланудың таралуын мынадай
көрсеткіштермен беруге болады:
Таяу Шығыс – 39%
Шығыс Еуропа және бұрынғы ССРО – 35 %
Батыс Еуропа – 9 %
Азия мен Океания – 8 %
Африка – 7 %
Солтүстік Америка – 4 %
Орталық және Оңтүмтік Америка – 4 %.
Қазіргі кезде табиғи газдың дәлелденген әлемдік ресурстары оның
дүниежүзілік тұтыну дәрежесінен 70 есе асып түседі, айта кететін жағдай
нақты анықталған ресурстар дәрежесі 1970 жылдан бастап жыл сайын өсіп
отырған.
Көмірсутекті газдың әлемдік қоры 142 трлн. м3 (115 млрд.т) бағаланады.
Қазіріг заманғы өндіру қарқыны бойынша газ ресурстары болжамдарға сәйкес
шамамен 60 жылға жетеді. Табиғи газдың барлық жалпы қоры бойынша 55% жуығы
ТМД елдеріне келеді. Қалған қорлар былайша таралған (трлн.м3):
Таяу Шығыс - 45
Америка - 15
Азия және Тынық мұхит - 10
Африка - 10
Батыс Еуропа - 6
1 кестеде (қосымша 1) әйгілі мұнай (1 млрд. тоннадан астам қоры бар өте
ірі) кен орындары, 2 кестеде (қосымша 1) – табиғи газ (1 трлн.м3 астам қоры
бар) кен орындары көрсетілген.
Қазақстан әлемнің байырғы мұнай шығаратын елдерінің бірі болып
табылады, оның табиғи байлықтары орасан зор, атап айтқанда табиғи жанғыш
қазбалар қорлары: мұнай, газ және көмірге өте бай мемлекет. Қазақстанның
көмірсутек потенциалы мамандардың айтуына қарағанда әлемдік қордың жалпы
көлемі бойынша жеткілікті дәрежеде. Мұнайдың анықталған қоры бойынша
Қазақстан әлемнің алдыңғы елдерінің қатарына кіреді. Мұай мен газ
Қазақстанның барлық аудандарында дерлік кездеседі. Қазақстандағы көмірсутек
шикізаттарының алынатын қорлары 30 млрд баррель немесе 4 млрд тонна мұнайды
және 3 трлн куб метрге жуық газды құрайды. Мұнай қоры бойынша Қазақстан
көптеген мұнай өндіретін елдерден асып түседі. Республикада барланған мұнай
мен конденстат қорлары – 2,8 млрд тонна, газ қоры – 1,9 трлн куб метр.
Алғашқы кен орындары Эмбі өзенінің бассейндерінде 1911 жылы ашылған
болатын. Қазақстанның мұнай газ индустриясының даму бастамасы Қарашанғұл
аймағындағы барлау үңғымасынан мұнайдың фонтан болып атқылаған уақыты осы
кезеңге жатады. Бүгінгі таңда мұнайдың ең үлкен кен орны еліміздің
батысында орналасқан. Атырау мен Маңғыстау облыстарының территорисында
мұнайдың өндірістік қорларынан тұратын 70% қазаққстандық кенторындары.
Анықталған 207 кен орындарының 80-ге жуығы Атырау облысында, Каспий өңірі
ойпатының территориясында орналасқан (1 кесте). Маңғыстау облысында 54 кен
орны, Ақтөбе облысында – 22, Оңтүстік Қазақстанда – 16, Батыс Қазақстанда –
15, Қызылорда облысында – 11, Жамбыл облысында – 6 және Қарағандыда – 4 кен
орны бар.
Мұның өзінде де Қазақстанның мұнай мен газ саласының потенциалды
мүмкіндіктері орасан зор. Алдын- ала болжаулар бойынша, республикадағы
мұнай мен газ қоры 13 миллиард тоннадан асады, олардың жартысынан көбі
Каспий шельфінің шегінде орналасқан. Каспий теңізіндегі терең зерттеу және
теңіздегі геологиялық барлау жұмыстарының дамуы 2000 жылы өте ірі Кашаган,
Оңтүстік-Батыс Кашаган, Актоты теңіз кен орындарын табуға мүмкіндік берді.
Аналитиктардың пайымдауы бойынша оларды игеру республиканың ірі мұнай
өндіретін 10 елдің қатарына кіруге мүмкіндік береді. Осы сектордағы табиғи
газдың геологиялық қорлары 3 трлн.куб.м-ге жуық, алынатыны- шамамен 1
трлн.куб.м.
Қазақстандағы ең ірі мұнай кен орындары Теңіз (мұнай) кен орны, Өзен
(мұнай- газ), Қарашығанақ (мұнай-газ конденсаты), Қаламқас (мұнай –газ)
болып табылады.
Мұнай –газ кен орындарында мұнаймен ірге біршама мөлшерде ілеспе газдар
болады. Ілеспе газдар табиғи газ тәрізді тек өндірістік қана емес,
күнделікті тұрмыстық мәні бар ыңғайлы және арзан отын. Қазақстандағы ең ірі
газ кен орны Қарашығанақ (1330 млрд.м3 –тан астам), Жаңажол (130,6 млрд.м3
) және Ұрықтау (40,1 млрд.м3).
Республикада мұнай өңдеу деңгейі соңғы жылдары түптен өзгермейді, газ
өндіру артуда және алдағы уақытта көмірсутек шикізатарын алу мүмкіндіктері
жоғарылауда. Мұнай –газ Қазақстан экономикасын дамытуда маңызды роль
атқаратындығында және өнеркәсіп өндірісінде капиталдық мүмкіндіктер
секторының бірі екендігінде сөз жоқ [2].

1.2 Мұнайдың фракциялық және топтық құрамы

Мұнай бірнеше мың химиялыққосылыстардың өоспасы болып табылады және
олардың көбісінің өзінің қайнау температурасымен сипатталады да, бұл
қасиетін мұнайды және мұнай өнімдерін жеке қоспаларға бөлу үшін кеңінен
қолданылады. Қарапайым қайнату арқылы мұнайды құраушы қоспаларға бөлу айдау
деп аталады. Бұл процестің мәні өте қарапайым. Мұнайдағы кез келген сұйық
көмірсутектің өзіне тән қайнау температурасы болады, одан жоғары
температурада буланып кетеді. Егер осы көмірсутектің буын қайнау
температурасынан төмен суытса, ол қайтадан сұйық күйге ауысады. Айдау осы
қасиетке негізделген. Мұнадың қайнауының әрбір сатысында белгілі бір
қосылыс буланады. Күрделі қосылыстарды неғұрлым қарапайым немесе жеке
компоненттерге бөлу фракциялау деп аталады. мұнайды фракциялауға
қолданылатын әдістер бөлінетін компоненттердің физикалық және химиялық
қасиеттерінің әртүрлілігіне негізделген.
Фракцияға бөлудің неғұрлым кең тараған әдістері – айдау (дистилдеу)
және ректификация. Айдауды мұнай өндейтін зауыттарда ілеспе газдарды бөліп
алған соң жүргізеді.
Ол мұнай құрамына кіретін көмірсутектердің қайнау температураларының
айырымына негізделген. Мұнайдың құрамында көбісінің қайнау температуралары
бір-біріне жақын жүздеген әр түрлі заттар болатындықтан жеке
көмірсутектерді бөліп алу мүмкін емес.
Сондықтан да мұнайды айдау арқылы жеке фракцияларға бөледі. Берілген
температура аралығында буланатын қосылыстарды фракциялар, қайнаудың
бастапқы және соңғы температураларын фракциялаудың қайнау шегі деп атайды.
Бастапқы (б.қ.) және соңғы (с.қ.) қайнау температуралары қайнау
температурасы бәр-біріне жақын көмірсутектер қоспасы фракцияларының
қарқында булануы жүретін температуралық аралықты көрсетеді. Булану
аяқталғанда келесі фракция бөліну үшін температураны жоғарылату керек.
Осылайша, айдау арқылы оны жеке фракцияларға бөледі.
Мұнайдың фракциялық құрамын стандартты айдау аппараттарында (АРН-2
типтегі) зертханалық тәсілмен анықтайды. Әдетте 350˚C дейін қайнайтын
фракцияларда ашық түсті мұнай өнімдерін алады, атап айтқанда ұшақ және
автомобиль бензиндері, бензиндер – еріткіштер, дизель майларының әр түрлі
сұрыптары өндіріледі. Өндірісте мұнайды фракцияларға бөлу үздіксіз жұмыс
істейтін ректификацилық колонналарда (1 сурет) жүзеге асады.
Ректификациялық колонна биіктігі 50-60м, диаметрі 3м болат цилиндр. Оның
ішінде көлденең орналасқан тесіктері бар бірнеше ондаған қалқалардан
(тәрелкелерден) тұрады. 300-350˚C-ға дейін қыздырылған мұнай
ректификациялық колоннаның төменгі бөлігіне беріледі.
Мұнай буы саңылаулар арқылы біртіндеп суып жоғары көтеріледі. Неғұрлым
жеңіл ұшатын көмірсутектер (бу аралық) колоннаның ең басына дейін
көтеріліп, жоғарғы тәрелкеде сұйылады. Неғұрлым аз ұшатындары аз ғана
биіктікке көтеріліп төменде сұйылады. Түзілген сұйық фракциялар колонна
тәрелкелерімен шығарылады. Қалыпты қысымда айдау арқылы мұнайды төрт
фракцияға бөледі: бензин (30-180˚C), керосин (120-315˚C), дизель отыны (180-
350˚C) және мазут (айдаудан кейін қалған қалдық) (2 сурет).

1-сүйенетін түтік, 2-қақпағы,
3-тәрелке, 4-патрубок

Сурет 1. Ректификациялық Сурет 2. Мұнайдың фракциялық
колонна құрамы

Өте тиянақты айдауда осы фракциялардың әрқайсысын тағыда бірнеше
фракцияларға (төменгі температуралар аралығында қайнайтын фракциялар)
бөледі. Бензин фракциясының (C5-C12 көмірсутектердің қоспасы), петролейнді
эфирі (40-70˚C), бензин (70-120˚C) және лигроин (120-180˚C) бөліп алуға
болады. Петролейн эфирінің құрамына жеңіл қайнайтын көмірсутектер пентан
және гексан кіреді.
Петролейн эфирі – майлар мен шайырларды өте жақсы ерітеді. Бензиннің
қүрамында пентаннан деканға дейін тармақталмаған құрылысты шектеулі
көмірсутектер, циклоалкандар (циклопентан және циклогексан) және бензол
болады. Бензин ұшақ пен көліктердің қозғалтқыштары үшін жаңармай ретінде
қолданылады. Шикі мұнай мынадай фракциялардан тұрады (3 кесте, қосымша 2).
Құрамына байланыты жеңіл және ауыр мұнай деп бөлінеді. Жеңіл мұнайдың
құрамында аз мөлшерде май фракциясы болады, бірақ ол өте сирек кездеседі.
Жеңіл мұнайда әдетте бензин, нафталар мен керосин, ал ауыр мұнайда газойль
мен мазут көп болады. Бензин мөлшері шамамен 20-30% болатын мұнай көп
кездеседі (3 кесте, қосымша 2).
Мұнайдан ашық түсті өнімдерді бөліп алғаннан кейін қара түсті тұтқыр да
қоймалжың сұйықтық – мазут қалады.
Әртүрлі кен орындарындағы мұнай құрамдарының бір-бірінен біршама
айырмашылығы болады, сәйкесінше олардың фракциялық құрамы да әртүрлі,
демек, бензин, керосин, дизель және май дистилляттарының да мөлшері
әртүрлі. Жағар май алу үшін мазутты әрі қарай ваккумда айдайды. Мазут
фракциясы қайнау температурасы бойынша емес, тұтқырлығы бойынша
ерекшелінеді. Тұтқырлығының арту реті бойынша мазуттың мынадай
дистиляттарын алады: соляр, трансформатор, ұршық, машина, автол, цилиндр
майлары. Айырған соң алынатын мазут қалдығын гудрон деп атайды. Шикі
мұнайдың түрлі сұрыптарында болатын фракциялардың саны мен қатынасы
әртүрлі. Ашық түсті фракциялар мөлшері 30-50 масс. % құрайды.
Мұнайға сипаттама беру мен оған кіретін компоненттерді жіктеу, сонымен
қатар айдаудың процесінің болашағын болжау үшін мұнайдың фракциялық құрамын
білу жеткіліксіз. Осы міндетті шешу үшін мұнайдың құрылымдық-топтық құрамын
анықтайды. Құрылымдық-топтық талдау осы фракцияға жататын заттардың құрамы
туралы түсінік береді, сондай-ақ мұнай көмірсутектері кластарының
арендердің, циклоалкандардың және алкандардың құрамын анықтауға мүмкіндік
береді.
Топтық құрамы мынадай көмірсутектерден тұрады:
- парафинді (метанды) көмірсутектер (алкандар);
- нафтен көмірсутекетері (циклоалкандар);
- ароматты көмірсутекетер (арендер);
- гибридті көмірсутектер (парафин-нафтен-ароматты).
Шикі мұнайда көмірсутектер әртүрлі қатынаста болады, сондықтан мұнайда
әртүрлі және парафин көмірсутектерінен тұратын парафиндіден құрамында
негізінен циклопарафинді көмірсутектер болатын нафтенді немесе
асфальтендіге дейін өзгереді. Мұнайдың көптеген аралық немесе аралас
типтері болады. Шикі мұнайда құрамы мен құрылысы бойынша табиғи газдарға
сәйкес келетін еріген газдардың біршама мөлшері және жеңіл парафинді
көмірсутектерден тұрады.
Парафинді мұнайда нафтенді немесе асфальтенді мұнайға қарағанда бензин
мөлшері көп, күкірт аз болады ол жағар май мен парафиндер алуда басты
шикізат болып табылады. Қазақстанда парафинді мұнайға Маңғыстау (Узень,
Жетібай) мұнай жатады. Шикі мұнайдың нафтенді түрінде бензин мөлшері аз,
бірақ күкірт пен мазут, сондай-ақ асфальт көп болады [3].

1.3 Қарашығанақ кен орнының газды конденсаты

Газды конденсат ЖККФ (жеңіл көмірсутектердің кең фракциясы) – газ
тәріздес көмірсутектердің сұйықтағы ерітіндісі, негізгі мөлшері газ
тәріздес көмірсутектер 75% -н құрайды, ал сұйық көмірсутектер қайнау
температурасы 117˚C болатын фракцияға тән. Кейде ЖККФ –н тұрақсыз газды
конденсат деп аталады. ЖККФ –дан газдарды (пропан- бутан фракциясы) бөлу
нәтижесінде газды конденсат алынады. ЖККФ өңдеу технологиясы қосыма оны
фракционерлеуші айдаудан құралады.
Қарашығанақ кен орнының мұнайы парафинді, құрамында парафин мөлшері –
3,1-12,4%, ал конденсатта 1,9-5,6%. Бұл жерастылық және жерүстілік
өңдірістік қондырғыларындағы парафин жиналуын тудырады және мұнай мен
конденсат өндірісіне кері әсерән тигізеді.
Өнеркәсіпішілік жүйесіндегі газ және конденсат өндіру процесінде және
тасымалдау кезінде гидратты кедергілер туындайды, олар көмірсутекті
шикізаттың құбыр бойымен тасымалын қиындатады.
Кен орын шикізатының физикалық- химиялық анализ нәтижелері бойынша
мұнай мен газ құрамында парафин мөлшері жоғары екендігін көрсетеді. Мұнай
құрамында парафин 3,1-12,4% дейін, ал конденсат құрамында 1,9-5,6%, бұл
көрсеткіш жерастылық және жерүстілік технологиялық қондырғыларында парафин
жиналуына әсер етеді. Парафин жинақталуын болдырмау үшін және оның
зардаптарын алдын- алу мақсатында түрлі шаралар ұйымдастырылады. Сонымен
қатар, кен орнының зиянды факторы гидратты кедергілер болып табылады.
Аталған мәселелер өндіріс бойынша көмірсутек шикізатын шығару техникалық
процестерін қиындататушы болып табылады.
Қарашығанақ кен орнының көмірсутек шикізатын өңдеу барысындағы
қондырғылардағы парафин жиналу жағдайларын алдын алу әдістері бар.
Мұнайдың ұңғыма діңі бойымен қозғалысы кезінде физикалық көрсеткіштер,
негізінен қысым мен температураның өзгерісі байқалады. Температураны
төмендету барысында мұнай мен конденсаттың қаты парафинді еріту қабілеті
төмендейді. Өзгерген жағдайда сұйық күйінде сақтала алмайтын артық парафин
мөлшері ерітіндіден қатты кристалл түрінде бөлінеді. Қатты парафиндердің
негізгі массасы 25-0˚C температурада максимум мәнге жетеді. Мұнай мен
конденст құрамында түзілетін парафин кристалдарының бастапқы температурасы
33-36˚C интервалы.
(4 және 5 кестелер, қосымша 2) көрсеткіштері бойынша мұнай мен
конденсаттан бөлінген парафиндердің балқу температуралары бір-бірінен қатты
ерекшеленбейді.
Салыстырма анализ бойынша Қарашығанақ кен орнының парафин жиналуының
механизмі мен кинетикасы жайында зерттеу материалдары зияндылық әсерін
толық бейнелейді және соған байланысты мұнайгазды конденсат қоспасынан
парафин бөлінуді алдын алу әдістері мен түзілген парафинді жою тиімді
әдістерін дәл жобалауға мүмкіндік бермейді.ұңғыма шикізатының құрамында
күкіртсутек, меркаптан және де көміртектің екіншілік тотығының (5,6%-дан
жоғары) болуы комплексті зерттеуді қажет етеді. Технологиялық қондырғы мен
көмірсутек шикізатын жинақтайтын және тасымалдайтын құбыр жүйесінде парафин
түзілуі мен жиналуымен күоесу әдістері:
1) қондырғы мен құбырлардың ішкі бетінен парафин қабатын механикалық
жою;
2) жылулық әдістер;
3) химиялық әдістер.
Газ гидраттарының түзілу процестерінің механизмі әртүрлі және аз
зерттелген. Гидрат түзілумен күресу үшін келесі әдістер қолданылады:
1) газ ағындарының судан сорбция немесе төментемпературалы сепарация
әдісімен кептіру;
2) берілген температурада ағын қысымын гидраттүзілу қысымынан төмен
қысымда ұстау;
3) газ ағынына гидраттүзілуге қарсы ингибиторлар қосу.
Гидраттүзілуге қарсы тиімді күресі үшін келесі көрсеткіштерді ескеру
қажет:
а) газды құбырда конденсацияланатын және сұйық күйінде жиналатын
сұйықтық мөлшері;
б) құбыр ішіндегі орташа температура;
в) газдағы ингибитор енгізу және шығару нүктесіндегі су мөлшері.
Бұл айтылған мәселелердің эффективтті шешілуі үшін комплексті әсерлі
реагенттер қолданылуы шарт [4].

1.4 Газды конденсаттың құрамы. Нафта және оның қасиеттері

Газды конденсат – қайнау температурасы 30-250˚С жеңілқайнайтын мұнай
көмірсутектерінің табиғи қоспасы, газды конденсатты кен орындарынан табиғи
мұнай газдарын шығару кезінде конденсирленеді. Сонымен қатар, газды
конденсат тікелей табиғи газды шығару, табиғи газды газ құбырларымен қотару
30 МПа қымыда жүргізіледі, ал жоғары қайнайтын көмірсутектер метанда 712
см3м3 метан қысымында ериді. Қазіргі кезде конденсаттың жоғары октанды
бензин және қысқы дизельді отынға өңделуі тәжірибеленіп жатыр.
Газды конденсаттар газдардан, әдетте, дросселдеу немесе детандау
барсысында алынған салқындық қатысында төментемпературалы конденсация
(сепарация) әдісімен алынады. Газды конденсаттарды терең бөлу мақсатында
мұнай және табиғи газдарды өңдеуге қолданылатын әдістерді
(төментемпературалы конденсация, абсорбция және ректификация) қолданылады.
Тұрақсыз газды конденсат тұтынушыға конденсат құбырлары арқылы өзіндік
қысымда, ал тұрақты газды конденсат – мұнай құбырлары мен құйғыш- қотарғыш
көліктер арқылы жеткізіледі. Газды және мұнай өңдеу зауыттарында газды
конденсатты отын өндірісінде, сонымен қатар мұнайхимия синтезінің шикізаты
ретінде қолданыс табушы фракцияларға бөлінеді.
Нафта – мұнайды айдау нәтижесінде алынатын мөлдір, сарғыш түсті
сұйықтық. Оны дизелді отын ретінде немесе лак- бояу өнеркісібінде
қолданады. Сонымен қатар, арнайы лампаларға бензин үшін, ауа
карбюрациясында және майлы дақтардан тазалау мақсатында қолданыс табады.
Нафтаның физикалық қасиеттері келесі кестеде көрсетілген (6 кесте, қосымша
3).
Нафта (лигроин) – мұнайды айдау барысында бензин және керосин
фракциясының аралығында алынатын фракция. Ол айрықша келесі
көмірсутектерден құралады (7 кесте, қосымша 3).
Нафтаның шығымы бастапқы мұнайға шаққанда 15-18% (масс.) болып
табылады.
Тауарлы бензин, ашық керосин және реактивті отындардың компоненті
негізінен, этилен, пропилен, бутадиен, изобуилен және аммоний өндірісінде
шикізат ретінде қолданылады. Каталитикалық риформинг үшін шикізат ретінде
тікелей айдалатын қайнау шегі 65-200˚С нафта болып табылады [5].

1.5 Мұнай компоненттерін бөлу әдістері. Ректификация

Мұнай өндеу зауыттарының технологиялық процестерін екі топқа бөледі:
физикалық және химиялық.
Физикалық процестер арқылы мұнайды құрамындағы компоненттерді химиялық
өзгеріссіз бөліп шығарады. Оларға айдау, экстракция, адсорбция, кристалдану
және т.б. процестер жатады. Химиялық процестерде мұнайдың өнедеуіне
бастапқы шикізаттың құрамында болмйтын жаңа өнімдерді химиялық өзгерістер
арқылы алады.
Химиялық процестерді активтендіру әдістері бойынша термиялық және
термокаталитикалық процестерге бөледі. Химиялық өзгерістердің түріне
байланыста үш топқа бөлінеді.
1. Деструктивті процестерде шикізаттағы қосылыстардың ыдырау арқылы
төменмолекулалық көмірсутектер және тығыздану процестер нәтижесінде
жоғарымолекулалық өнімдер түзіледі;
2. Гидрогенді процестер сырттан жіберілетін немесе процестердің өзінде
түзілетін сутектің қатысуымен жүреді;
3. Тотықтыру процестер тотықтырғыштардың қатысуымен (ауадағы оттегімен, су
буымен, көміртек диоксидімен, күкірт оксидтерімен және т.б.) көміртек
оксидтерін, сутегі, элементті күкірт битум және т.б. түзе жүреді.
Мұнай өндеудің басты процесі – (ЭТҚ – электртұзсыздантыру және
сусыздандыру қондырғадан кейін) атмосфералық айдау (АТ-атмосфералық айдау
қондырғыларда) процесі болып табылады. АТ–да отын фракцияларын (бензин,
шам керосині, реактивті және дизель тотындары) және қазандық отынның
компоненті немесе терең өндеу шикізаты ретінде қолданатын мазутты бөліп
шығарады.
Мұнайдың ректификациясы.
Атмосфералық қысымда жұмыс істейтін құбырлы қондырғыларда мұнайды
айдағанда одан мөлдір дистилляттар түзіледі. Атмосфералық қысымда
айдағаннан кейін пайда болатын қалдық зат ол мазут. Мазут – 330-350˚C-тан
жоғары температурада айдалатын фракция. Мұндай қондырғыларды атмосфералық
құбырлы қондырғы (АҚҚ) деп атайды.
ЭТҚ қондырғысында сусыздандырылған және тұзсыздандырылған мұнай насос
арқылы жылуалмастырғышқа жіберіледі. Онда мұнай 220-230˚C температураға
дейін қыздырылады да, ары қарай ректификациялық колоннаға (РК) жіберіледі.
Атмосфералық қысымда біріншілік айдау барысында мынадай өнімдер
түзіледі:
1. Негізінен пропан мен бутаннан тұратын сығылған (сұйыққа айналдырылған)
газ. Құрамында газ мол мұнайды өндегенде пропан-бутан фракциясы айдау
қондырғысынан сұйық түрінде ғана емес, сонымен бірге газ түрінде де
бөлініп шығады.
2. Бензин фракциясы 30-180˚C аралығында айдалады. Бензин фракциясын
автобензиннің компоненті түрінде, каталитикалық риформинг қондырғысының
қажетті шикізаты есебінде пайдаланады.
3. Керосин фракциясы 120-315˚C аралығында айдалады. Реактивті авиация
двигательдерінің жанармайлары, шарық шаммайларында, тракторлық
карбюраторлық двигательдердің отыны ретінде қоданылады.
4. Дизель фракциясы 180-350˚C аралығында айдалады. Бұрындары дизель
фракциясын атмосфералық газойль деп атаған. Бұл фракцияны
автомобильдерде, тракторларда, тепловоздарда, теңіз және өзен кемелерінде
орнатылған дизель двигательдерінің жанармайы ретінде пайдаланады.
5. Мазут – мұнайды атмосфералық қысымда айдағанда түзілетін қалдық. Оның
бастапқы қайнау тмпературасы 330-350˚C. Мазут термиялық крекингтің
шикізаты болып саналады және отын ретінде де пайдаланылады.
Мазутты өндегенде түзілетін вакуумдық дистиллят 350-500˚C температурада
айдалады және каталитикалық крекинг пен гидрокрекингтің шикізаты ретінде
қолданылады. Бұл фракцияны кейде ваккумдық газойль деп те атайды.
6. Гудрон – мазутты вакуумдық айдау кезінде қалатын қалдық, ол 500˚C-та
айдалады. Гудрон тұтқырлығы жоғары, 30-40˚C-та қатып қалатын өнім болып
саналады. Оны термиялық крекинг, кокстеу, битум мен ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.