Пайдалану қасиеттерін жоғарылату мақсатында мұнай битумдарын өндіру технологиясын жетілдіру

Жоспар
Кіріспе

Мазмұны:

1. Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 1.2

2. Зерттеу бөлімі
2.1.Битумның классификациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3.4
2.2.Битумның құрамы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5.8
2.3. Қышқылданған битумның өндірісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9.14

1. Кіріспе

Қазіргі кезде Қазақстан Республикасында мұнайдың қалдықтарын пайдалану маңызды мәселелердің бірі болып отыр. Өйткені олардан мұнай битумын алуға болады. Ал битум құрылыста, өнеркәсіпте, ауыл шаруашылығында және реактивті техникада, радиоактивті сәулелерден қорғануда, тұрғын үйлер, өнеркәсіп орындары мен аэродромдар құрылысына қажет болып табылады. Қазіргі кезде Қазақстанда отандық мұнай битумдарын шығаратын өндірістер жоқ. Қазақстанның Солтүстік региондарын битуммен қамтамасыз ету мақсатында Павлодар МӨЗ- нда мұнай битумдарын өндірудің алғы шарттары жасалуда. Алайда, шикі заттың жоқтылығынан бұл зауытта битум өндірілмейді. Оңтүстік Қазақстан облысында автокөлік жолдарын жалпы пайдалану 5203 мың км құрайды, соның ішінде 763 км жолдың республикалық және 440 км жолдың жергілікті маңызы бар. Осындай жұмысқа облысымызға жыл сайын 44 мың тонна мұнай битумы қажет. Мұнай битумына деген қажеттілік Қазақстанның басқа региондарында да сезіледі. Тек қана үш облыста- Оңтүстік Қазақстан, Жамбыл, Қостанай жылдық мұнай битумына деген қажеттілік 120 мың тонна құрайды. Соңғы кезде Қазақстан Республикасына жол битумы Ресейден орташа бағамен 1 тонна битумды сатып алу үшін 165 долардың және транспорттың шығынын қоса алғанда әкелінеді. Осыдан жұмыстың актуалдылығы өзі шығып тұр: яғни қазіргі кезде Қазақстанда отандық мұнай битумдарын шығару өндірістерінің жоқтығы әсерінен шет елдерден сатып алынған битумның қымбатқа түсуі.
Пайдалану қасиеттрін жоғарылату мақсатында мұнай битуминоздың тектер (МБТ) битумы мен көмірхимия қалдығы қарамайдың және май комбинат гудронының көмегімен мұнай битумдарын технологиясын жетілдіру- ғылыми жұмыстың мақсаты болып табылады.
Қойылған мақсат келесі 5 этаптар арқылы шешіледі:
1.Тақырыпқа байланысқа әдебиеттік шолу жасалынды;
2.М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан Мемлекеттік университетінің (Мұнай, газ және полимерлер технологиясы) кафедрасының зертханасынадағы тәжірбиелік қондырғыларда Құмкөл мұнайының гудроннын тотықтырудың оптималды жағдайын анықтау мақсатында гудрон әртүрлі температурамен әртүрлі тотығу уақытының ұзақтығы бойынша тотықтырылды;
3.Тауарлы битум алу үшін жоғарыда аталған қондырғыда Құмкөл гудроны мен тас көмірдің кокстеу процесінен алынған көмірхимиялық қарамай және шайыр мен әртүрлі қатынастарда болатын қоспа алынды;
4.Мәліметтердің нәтижелері бойынша Құмкөл мұнайының гудронына қарамай мен май комбинатының гудроны және МБТ қоспаларының оптималды құрамы және олардың жол битумдары маркілерінің талаптарына сәйкестігі анықталды.
Зертханалық мәліметтер нәтижесін қолданып, пайдалану қасиеттерін жоғарлату мақсатында мұнай битумдарын өндіру технологиясын жетілдірудің теориялық негізі жасалынды

Пән: Өнеркәсіп, Өндіріс
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:

Пайдалану қасиеттерін жоғарылату

мақсатында мұнай битумдарын өндіру

технологиясын жетілдіру

Мазмұны:

1. Кіріспе
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... .. 1-2
2. Зерттеу бөлімі
2.1.Битумның классификациясы
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3-4
2.2.Битумның құрамы
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..5-8
2.3. Қышқылданған битумның өндірісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 9-
14

1. Кіріспе

Қазіргі кезде Қазақстан Республикасында мұнайдың қалдықтарын
пайдалану маңызды мәселелердің бірі болып отыр. Өйткені олардан мұнай
битумын алуға болады. Ал битум құрылыста, өнеркәсіпте, ауыл шаруашылығында
және реактивті техникада, радиоактивті сәулелерден қорғануда, тұрғын үйлер,
өнеркәсіп орындары мен аэродромдар құрылысына қажет болып табылады. Қазіргі
кезде Қазақстанда отандық мұнай битумдарын шығаратын өндірістер жоқ.
Қазақстанның Солтүстік региондарын битуммен қамтамасыз ету мақсатында
Павлодар МӨЗ- нда мұнай битумдарын өндірудің алғы шарттары жасалуда.
Алайда, шикі заттың жоқтылығынан бұл зауытта битум өндірілмейді. Оңтүстік
Қазақстан облысында автокөлік жолдарын жалпы пайдалану 5203 мың км құрайды,
соның ішінде 763 км жолдың республикалық және 440 км жолдың жергілікті
маңызы бар. Осындай жұмысқа облысымызға жыл сайын 44 мың тонна мұнай битумы
қажет. Мұнай битумына деген қажеттілік Қазақстанның басқа региондарында да
сезіледі. Тек қана үш облыста- Оңтүстік Қазақстан, Жамбыл, Қостанай жылдық
мұнай битумына деген қажеттілік 120 мың тонна құрайды. Соңғы кезде
Қазақстан Республикасына жол битумы Ресейден орташа бағамен 1 тонна битумды
сатып алу үшін 165 долардың және транспорттың шығынын қоса алғанда
әкелінеді. Осыдан жұмыстың актуалдылығы өзі шығып тұр: яғни қазіргі кезде
Қазақстанда отандық мұнай битумдарын шығару өндірістерінің жоқтығы әсерінен
шет елдерден сатып алынған битумның қымбатқа түсуі.
Пайдалану қасиеттрін жоғарылату мақсатында мұнай битуминоздың тектер
(МБТ) битумы мен көмірхимия қалдығы қарамайдың және май комбинат гудронының
көмегімен мұнай битумдарын технологиясын жетілдіру- ғылыми жұмыстың мақсаты
болып табылады.
Қойылған мақсат келесі 5 этаптар арқылы шешіледі:
1.Тақырыпқа байланысқа әдебиеттік шолу жасалынды;
2.М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан Мемлекеттік университетінің
(Мұнай, газ және полимерлер технологиясы) кафедрасының зертханасынадағы
тәжірбиелік қондырғыларда Құмкөл мұнайының гудроннын тотықтырудың оптималды
жағдайын анықтау мақсатында гудрон әртүрлі температурамен әртүрлі тотығу
уақытының ұзақтығы бойынша тотықтырылды;
3.Тауарлы битум алу үшін жоғарыда аталған қондырғыда Құмкөл гудроны
мен тас көмірдің кокстеу процесінен алынған көмірхимиялық қарамай және
шайыр мен әртүрлі қатынастарда болатын қоспа алынды;
4.Мәліметтердің нәтижелері бойынша Құмкөл мұнайының гудронына қарамай
мен май комбинатының гудроны және МБТ қоспаларының оптималды құрамы және
олардың жол битумдары маркілерінің талаптарына сәйкестігі анықталды.
Зертханалық мәліметтер нәтижесін қолданып, пайдалану қасиеттерін
жоғарлату мақсатында мұнай битумдарын өндіру технологиясын жетілдірудің
теориялық негізі жасалынды

2. Зерттеу бөлімі
2.1 Битумның классификациясы
“Битум” термині көміртегімен сутегі байланысының сұйық, жартылай
сұйық немесе қатты қосындысының мағынасын береді. Оның құрамында оттегі,
күкірт, азот қосылыстары және металдар сондай-ақ аз мөлшерде күкіртті
көмірсутектер, хлороформдар және басқа органикалық еріткіштерде жақсы
еритін асфальтті-шайырлы қосылыстар да бар.
Битум табиғи түрде немесе мұнайды, торфты, көмірді және сланцты өңдеп
алады. 1.1-кестеден битум тектес заттардың классификациясын көруге болады.

1.1-кесте

Топ Топша Түрлері

Табиғи битумдар Мұнайлар Асфальтті негізді
Жартылай асфальтті
негізді
Бейасфальтті негізді
Асфальтиттер Таза күйінде
Экстрацияланған
битумоздық түрлері
Қалдықты Мазуттар
Жасанды мұнай битумдары Жартылай гудрондар
Гудрондар
Крекингті Дистиляттың термиялық
крекинг қалдықтары
Мазуттың термиялық
крекинг қалдықтары
Гудрон, жартылай гудрон
ж.т.б. қалдық өнімдердің
жеңіл крекинг қалдықтары.
Пиролиз қалдықтары
Бензинсізденген мұнайдың,
Селективті еріткіштерменгудрон-ның ж.т.б. қалдық
бөлінген өнімдердің деас-фальттеу
қалдық-тары.
Дистилятты және май
қалдықтарын селективті
тазалаған-дағы экстаркті
Ауаны оттегімен
Күкіртпен, селенмен
немесе теллурмен
Катализатор және
инициатор қатысуы-мен
булы ауа қос-пасымен
Қышқылданған Қалдықтар мен
қышқылданғандар
Қышқылданған би-туммен
дистилятты және басқа
фракция-лар
Түрлі селективті
еріткіштерден бөлін-ген
Компаундирленген қалдықтар қос-пасы
Қышқылданған би-туммен
селективті еріткіштерден
бөлін-ген қышқылданған
қалдықтар
Крекингтелінгендер мен
қалдықтар
Вурцелиттер, аль-берттер,
элетиреттер ж.т.б.
Битумдалынған сланцтер
Сланцты битумдар
Газды
Жартылай коксты
Коксты
Доменді
Газогенераторлы
Кубты
Табиғи (ерімейтін және Газогенераторлы
балқымайтын Шыршалы
каустобиолеттер) Жапырақты
Стеринді, палметинді
Сланцты Глицеринді
Фенолды, крезолды,
канифольді
Пиробитумдар Кумаронды ж.т.б.
Тас көмірлі Воскті химиялық өңдеу-ден
өткендер(сульфирлен-ген,
хлорланған,
Бурокөмірлі қыш-қылданған)

Дегтер және пектер
Торфы

Майлы пектер

2.2. Битумның құрамы

Битум дегеніміз – жоғары молекулалы көмірсутектерінен және олардың
гетеротуындыларынан, сонымен бірге оттегі,күкірт, азот және металдардан
(ваннадий, темір, никель, натрий және т.б) тұратын күрделі қоспа. Битумның
Элементтік құрамы шамамен былай болып келеді (салмағы бойынша): көміртегі
80-85; сутегі 8-11.5; оттегі 0,2-4; күкірт 0,5-7; азот 0,2-0,5.
Маркуссон әдісі бойынша битурдамның құрамын майларға, шайырларға,
асфальттерге, асфальтогенді қышқылдарға және олардың ангидридтеріне
бөлеміз. Көбінесе битумдарды асфальттендермен мальтендерге бөледі. Олар
майлар мен шайырлардың мөлшерін көрсетеді.
Майлар битумдардың қаттылығ мен жұмсару температурасын төмендетеді,
олардың ақиқаттығы мен булануын ұлғайтады. Майлардың қарапайым құрамы:
көміртегі 85-88 %; сутегі 8-11.5; күкірт 4,5%-дейін, сондай ақ оттегі мен
азоттың шамалы мөлшері. Майлардың молекулалық салмағы 240-800 (әдетте- 360,
ароматтық дәрежесінің сипаттайтын С:Н (атомдық)) қатынасы әдісте 0,55-0,66
тең. Тығыздығы 1гсм3 кем(103 кг м3).
Битумдар құрамына кіретін май қосылыстарының сипаттамасы мынадай.
Қалыпты және изоқұрылымды 26 және одан да көп көміртегі атомдары бар
пропинді қосылыстардың тығыздығы 0,79-0,82 г см3 (790-820 кгм3),
рефракция коэфициенті 1,44-1,47, молекулалық салмағы 240-600, қайнау
температурасы 350-5200 С, балқу температурасы 53-900С. Нафтенді құрылыстағы-
лардың құрамы 20 дан 35дейін көміртегі атомдарынан тұрады, тығыздығы 0,82-
087 гсм3(820-870 кгм3), рефракция коэфициенті 1,47-1,49, молекулалық
салмағы 450-650. Ароматты қосылыстар-дың монодан полициклдікке өткенде
алифатты тізбектері қысқар-ады. Моно тізбекті ароматты қосылыстардың –
битумдардан бөлігін алғандардың рефракция коефициенті 1,5350-1,059,
молекулалық салмағы 450 –620 : би- тізбектердің рефракция коефициенті 1,535-
1,59 , молекулалық салмағы 430 – 600, политізбектері сәйкесінше рефракция
коэфициенті 1,59 жоғары , молекулалық салмағы әдетте 420- 670.
Шайырлар әдеттегі температурасындағы қызғылт – күрең түсті қатты
заттар. Олардың тығыздығы 0,99 – 1608 г см3 ( 990 – 1080 кг м3) Шайырлар
битумдардың қаттылығын, майысқыштылығы және созылғыштығын тасушылар болып
табылады. Олар өзара алифатты тізбектері мен біріккен конденсация дәрежесі
жоғары тізбекті және гетеротізбекті құрылымдағы молекулалы органикалық
қосылыстарға жатады. Олардың құрамына көміртегі (79-87%) мен сутегіден (8,5-
9,5%) басқа оттегі (1-10%), күкірт

(1-10%), азот (2 % дейін) және металдарды қосқанда (Fe, Ni, V,Cr, Mg, Co
жататын болады ) көптеген басқа элементтер кіреді. Шайырлардың молекулалық
салмағы 300-2500.
Шайырлар молекулаларының көміртегі қаңқасы – алифатты бүйір.
Тізбектері бар бір ыңғай конденсацияланған ароматты сақиналардан тұратын
политізбекті (көп тізбекті) жүйе. Шайырлардан асфальттерге өту әрі қарай
ароматты құрылымдарда олардың конденсациялануының үлесін жоғарылату мен
жүреді, бұл сутегі құрамының төмендеуі мен С: Н қатынасының өсуімен
дәлелденеді. Шайырларды құрайтын қосылыстардағы көміртек атомдарының саны
80-100 дейін жетеді. Асфальттендермен салыстырғанда шайырлардың бүйірлік
алифаттық тізбектерінің саны көп және ұзын С: Н қатынасы (атомдық) әдетте
0,60-0,8. Шайырларды жұмсарту температурасы (КИШ бойынша) 35-900С құрайды.
Асфальттендерден шайырларды бөлу үшін жеңіл қаныққан көмірсутектер С5-
С6 пайдаланылады, оларда шайырлар жақсы ериді, асфальттендер ерімейді.
Майлардан шайырлардан бөлу үшін хромотография әдісін қолданады.
Адсорбентті таңдау, десорбциялаушы сұйықтарды жинақтау мен қолдану
реттілігі қойылған мақсатқа байланысты.
Асфальттендер шайырларды тығыздау өнімі ретінде қарастырылады. Бос
күйінде олар қара немесе күрең түсті қатты балқымайтын сарғыш заттар.
Битумдардың басқа компоненттерінен айырмашылығы олар қалыпты құрылыстағы
қаныққан көмірсутектерді С5-С7, сондай- ақ аралас полярлы еріткіштер-
спирт- эфир қоспаларында және төменгі температурада қайнайтын спирттерде,
мұнай газдарына (мэтан,этан,пропан және басқа) ерімейді, бірақ беттік
керілуі жоғары сұйықтарда 24дин СН(24мнм)-бензол және оның
гомологтарында, күкіртті сутегінде, хлорофорлде және төрт хлорофорлы
көміртегіде жеңіл ериді.
Асфальттендерді мұнайлармен ауыр мұнай қалдықтарынан нетролей
эфирінің 40 еселік көлеміндегі, Н-пентандағы, изопентандағы немесе он
еселік көлемдегі Н-гептандағы мұнай өнімдері ерітінділерінен тұндырып бөліп
алады. Асфальттендерді асфальттар мен шайырлы- асфальтты заттардан бөліп
алу үшін төменгі парафинді көмірсутегілерді С5-С6, нейтролей эфирін немесе
жеңіл бензинді қолданады.
Бөліп алынған асфальттендердің үлесімен құрамы қолданылатын
еріткіш пен тұндыру шарттарына байланысты. Асфальттендердің тығыздығы 1
гсм3 (103кгм3) жоғарғы қарапайым құрамы (С%): көміртегі 80-84 ;сутегі 7,5-
8,5 ; күкірт 4,6-8,3; оттегі 6 дейін; азот 0,4-1 .Асфальттендердегі
гетероатомдардың құрамы сол битумнан бөлінген майлар мен шайырлардан
жоғары. Асфальттендердің молекулалық салмағы 1200-2000.

Асфальттендер тіпті кеңістіктік құрылыстар жасауға дейін тізбекті
қосылыстарды тығыздаушы өнім болып табылады. Асфальттендердің тізбектелу
дәрежесі және олардағы ароматты, нафтенді және көп тізбекті сақиналардың
қатынасы, сондай-ақ осы сақиналардың конденсациялану дәрежесі шығу тегі
әртүрлі асфальттендер үшін кең көлемде шектеледі.
Асфальттендердің химиялық құрамы оның күрделілігіне байланысты толық
зерттелмеген. Шайыр және асфальтен молекулаларының негізгі бөліктері
ретінде көп тізбекті құрылымдардың бірнеше түрі ұсынылады.
Асфальтогенді қышқылдар және олардың ангидридтері – қоңырқай сұр
түсті қою шайырлы консистенциялы заттар. Асфальтогенді қышқылдар спиртте
немесе хлороформда оңай бензинде, бензинде қиын ериді; олардың тығыздығы 1
гсм3 жоғары. Асфальтогенді қышқылдар мен олардың ангидридтері битумның
колломдты құрылысын тұрақтандырады.
Карбендер мен карбомидтер мұнай мен оның қалдықтарының жоғары
температурада өңдеген жоғарғы көміртекті өнімдері болып табылады. Карбендер
төрт хлорлы көміртегінде, карбомидтар күкіртті көміртегіде ерімейді.
Битумның құрамы мұнайдың табиғатына, бастапқы шикізат құрамына –
мұнай қалдықтарымен оны өндіру технологиясына байланысты. Ол әртүрлі
мұнайлардан алынған жұмсару температурасы бірдей битумдар үшін әртүрлі.
Айталық, жұмсарту температурасы ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.