Бензин фракциясы құрамындағы ароматты көмірсутектерді бөліп алу
Жоспар
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3
1 Бензин туралы жалпы түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1.1 Бензиннің түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
1.2 Булану индексі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
2 Бензин құрамындағы ароматты көмірсутектер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
2.1 Бензин фракциясының құрамындағы ароматты көмірсутектер мен октан санының байланысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
116
3 Ароматты көмірсутектерді бөлу және оның әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... .
17
4 Ароматты көмірсутектерді өндіру комплексі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
19
5 Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
5.1 Бензин фракциясы құрамындағы ароматты көмірсутектерді бөлу және анықтау әдістемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
22
5.2 Тәжірибе нәтижесін талдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
24
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
25
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
26
Қосымша
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3
1 Бензин туралы жалпы түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1.1 Бензиннің түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
1.2 Булану индексі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
2 Бензин құрамындағы ароматты көмірсутектер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
2.1 Бензин фракциясының құрамындағы ароматты көмірсутектер мен октан санының байланысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
116
3 Ароматты көмірсутектерді бөлу және оның әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... .
17
4 Ароматты көмірсутектерді өндіру комплексі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
19
5 Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
5.1 Бензин фракциясы құрамындағы ароматты көмірсутектерді бөлу және анықтау әдістемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
22
5.2 Тәжірибе нәтижесін талдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
24
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
25
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
26
Қосымша
Кіріспе
Тақырыптың өзектілігі.
ХІХ ғасырда ароматты көмірсутектердің құндылығы аса көрінген жоқ болатын. Олар бірінші кезекте еріткіш ретінде қолданылды. ХХ ғасырда бензин өндірушілер ароматты көмірсутектердің бірнеше қасиеттерін байқады, мысалы автокөліктің отын компоненті ретінде қолдану. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде басқа да ароматты көмірсутектердің химиялық қолдану аясы кеңейді, олар негізінен жарылғыш заттар өндірісінде қолданылды. ХХ ғасырдың ортасында тек ғана ароматты көмірсутектер химиялық өндіріске ұмтылған жоқ, сонымен бірге мұнай өңдеу өнеркәсібінің өзі химиялық индустрияны толығымен қамту үшін үлкен көлемде ароматты көмірсутектерді өндіре бастады. Ароматты көмірсутектерді көп тұтынушы – химиялық индустрия – ең соңында олардың басты өндірушісіне айналды.
Курстық жұмыстың мақсаты.
Бензин фракциясынан ароматты көмірсутектерді бөліп алу және анықтау әдістерін зерттеу.
Курстық жұмыстың негізгі міндеттері.
Қойылған мақсатқа жету үшін келесідей міндеттер қойылады:
1 Бензин фракциясының құрамы мен көрсеткіштерін сипаттау;
2 Мұнай және бензин фракцияларындағы ароматты көмірсутектерді анықтау;
3 Ароматты көмірсутектерді бөлу әдістерін зерттеу;
4 Бензин фракциясы құрамындағы ароматты көмірсутектерді тәжірибе жүзінде анықтау.
Тірек сөздер: Авиациялық бензин, автокөлікті бензин, ароматты қосылыстар, бензин, булану индексі, детонациялық тұрақтылық, каталитикалық риформинг, қаныққан будың қысымы, октан саны, өндіру комплексі, реформулирленген бензин, сұйық-абсорбциялы хроматография, тауарлы бензин, химиялық тұрақтылық, фотоколориметриялық әдіс, фракциялық құрамы, экстракция әдісі, экстрагент, экстрактивті ректификациялық әдіс.
Қысқартылған сөздер:
АрК – ароматты көмірсутек;
МОС – моторлы октан саны;
ЗОС – зерттелінген октан саны;
АОС – араластырғыш октан саны;
АҚШ – Америка Құрама Штаты;
МӨЗ – мұнай өңдеу зауыты;
ПӘК – пайдалы әрекет коэффициенті;
ДТ – детонациялық тұрақтылық;
ОС – октан саны;
МЕСТ – мемлекеттік стандарт;
ТЭҚ – тетраэтилқорғасын;
БУ – булану индекс;
БҚ – бензинді қайта айдау;
ОСб – октан санының бастапқы мәні;
сар.б – ароматты көмірсутегінің бастапқы мәні.
Курстық жұмыс: 5 бөлімнен, 5 кестеден, 2 суреттен, 2 қосымшадан, 20 қолданылған әдебиеттен, 27 беттен тұрады.
Тақырыптың өзектілігі.
ХІХ ғасырда ароматты көмірсутектердің құндылығы аса көрінген жоқ болатын. Олар бірінші кезекте еріткіш ретінде қолданылды. ХХ ғасырда бензин өндірушілер ароматты көмірсутектердің бірнеше қасиеттерін байқады, мысалы автокөліктің отын компоненті ретінде қолдану. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде басқа да ароматты көмірсутектердің химиялық қолдану аясы кеңейді, олар негізінен жарылғыш заттар өндірісінде қолданылды. ХХ ғасырдың ортасында тек ғана ароматты көмірсутектер химиялық өндіріске ұмтылған жоқ, сонымен бірге мұнай өңдеу өнеркәсібінің өзі химиялық индустрияны толығымен қамту үшін үлкен көлемде ароматты көмірсутектерді өндіре бастады. Ароматты көмірсутектерді көп тұтынушы – химиялық индустрия – ең соңында олардың басты өндірушісіне айналды.
Курстық жұмыстың мақсаты.
Бензин фракциясынан ароматты көмірсутектерді бөліп алу және анықтау әдістерін зерттеу.
Курстық жұмыстың негізгі міндеттері.
Қойылған мақсатқа жету үшін келесідей міндеттер қойылады:
1 Бензин фракциясының құрамы мен көрсеткіштерін сипаттау;
2 Мұнай және бензин фракцияларындағы ароматты көмірсутектерді анықтау;
3 Ароматты көмірсутектерді бөлу әдістерін зерттеу;
4 Бензин фракциясы құрамындағы ароматты көмірсутектерді тәжірибе жүзінде анықтау.
Тірек сөздер: Авиациялық бензин, автокөлікті бензин, ароматты қосылыстар, бензин, булану индексі, детонациялық тұрақтылық, каталитикалық риформинг, қаныққан будың қысымы, октан саны, өндіру комплексі, реформулирленген бензин, сұйық-абсорбциялы хроматография, тауарлы бензин, химиялық тұрақтылық, фотоколориметриялық әдіс, фракциялық құрамы, экстракция әдісі, экстрагент, экстрактивті ректификациялық әдіс.
Қысқартылған сөздер:
АрК – ароматты көмірсутек;
МОС – моторлы октан саны;
ЗОС – зерттелінген октан саны;
АОС – араластырғыш октан саны;
АҚШ – Америка Құрама Штаты;
МӨЗ – мұнай өңдеу зауыты;
ПӘК – пайдалы әрекет коэффициенті;
ДТ – детонациялық тұрақтылық;
ОС – октан саны;
МЕСТ – мемлекеттік стандарт;
ТЭҚ – тетраэтилқорғасын;
БУ – булану индекс;
БҚ – бензинді қайта айдау;
ОСб – октан санының бастапқы мәні;
сар.б – ароматты көмірсутегінің бастапқы мәні.
Курстық жұмыс: 5 бөлімнен, 5 кестеден, 2 суреттен, 2 қосымшадан, 20 қолданылған әдебиеттен, 27 беттен тұрады.
Қолданылған әдебиеттер тізімі
1 Ахметов С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Изд. 2. М.: «Химия», 2001. – 568 бет.
2 Технология переработки нефти. 1 бөлім: Первичная перепаботка нефти./ Под ред. О. Ф. Глаголевой және В. М. Капустина. М.: «Химия, КолосС», 2005. – 400 бет.
3 Смирнов А. С. Технология углеводородных газов. М.: «Местоптехиздат», 1946. – 544 бет.
4 Каминский Э. Ф., Хавкин В. А. Глубокая переработка нефти: технологический и экологический аспекты. М.: «Техника», 2001. – 384 бет
5 Вержичинская Е. В., Дегуров Н. Г., Синицин С. А. Химия и технология нефти и газа. М.: «Форум» : Инфра-М, 2007. –400 бет.
6 Гуреевич И. Л. Технология переработки нефти и газа. М.: « Химия», 1972. 368 бет.
7 Леффлер У. Л. Переработка нефти. Изд.2. М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2001. – 224бет.
8 Омаралиев Т. О. Мұнай мен газдан отын өндіру арнайы технологиясы. А.: «Фолиант», 2005. –360 бет.
9 Богомолов А. И., Гайле А. А., Громова В. В., Драбкин А. Е., Неручев С. Г., Проскуряков В. А., Розентель Д. А., Рудии М. Г., Сыроежко А. М. Химия нефти и газа. СПб.: «Химия»,1995. – 448 бет
10 Доналд Л. Б., Леффлер У. Л. Нефтехимия. Изд. 3. М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2007. – 496 бет.
11Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: «Химия», 1988. – 592 бет.
12 Батуева И. Ю., ГайлеА. А., Поконова Ю. В. Және т.б. Химия нефти. Л.:
«Химия», 1984. – 360 бет.
13 Мановян А. К. Технология первичной переработки нефти и природного газа. Изд. 2. М.: «Химия», 2001. – 568 бет.
14 Смирнов П. В., Онучак А. А. Ароматические соединение в нефтяных фракциях/Химия и химическое технология. 2008, №9, 5-7 бет.
15 Головяк А. К., Горбунов Л. В., Камьянов В. Ф. Структурно – групповой состав компонентов нефтей восточной и юго – восточной Монголий/Нефтехимия. 2004, №4, 266-273 бет.
16 Рябов В. Д. Химия нефти и газа. М.: «Техника», ТУМА ГРУПП, 2004.
– 288 бет.
17 Абильдин Т. С., Жубанов К. Н, Бижон Н. В. Синтез полимеров из продуктов ароматических соединеней нефти/Нефть и газ. 2004, №4, 81-83 бет.
18 Горелик М. В. Основы химии и технологии ароматических соединений. М.: «Химия», 1992. – 640 бет.
18 Андронов Г. Н. Опыт производства автомобильних бензин с пониженным содержанием бензола/Нефтепереработка и нефтехимия. 2003, №12, 3-7 бет.
19 Гуреев А. А. Применение автомобильных бензинов. М.: «Химия», 1972. – 361бет.
20 Рыбаков К. В. Повышение чистоты нефте продуктов. М.: «Агропромиздат», 1986. – 111 бет.
1 Ахметов С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Изд. 2. М.: «Химия», 2001. – 568 бет.
2 Технология переработки нефти. 1 бөлім: Первичная перепаботка нефти./ Под ред. О. Ф. Глаголевой және В. М. Капустина. М.: «Химия, КолосС», 2005. – 400 бет.
3 Смирнов А. С. Технология углеводородных газов. М.: «Местоптехиздат», 1946. – 544 бет.
4 Каминский Э. Ф., Хавкин В. А. Глубокая переработка нефти: технологический и экологический аспекты. М.: «Техника», 2001. – 384 бет
5 Вержичинская Е. В., Дегуров Н. Г., Синицин С. А. Химия и технология нефти и газа. М.: «Форум» : Инфра-М, 2007. –400 бет.
6 Гуреевич И. Л. Технология переработки нефти и газа. М.: « Химия», 1972. 368 бет.
7 Леффлер У. Л. Переработка нефти. Изд.2. М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2001. – 224бет.
8 Омаралиев Т. О. Мұнай мен газдан отын өндіру арнайы технологиясы. А.: «Фолиант», 2005. –360 бет.
9 Богомолов А. И., Гайле А. А., Громова В. В., Драбкин А. Е., Неручев С. Г., Проскуряков В. А., Розентель Д. А., Рудии М. Г., Сыроежко А. М. Химия нефти и газа. СПб.: «Химия»,1995. – 448 бет
10 Доналд Л. Б., Леффлер У. Л. Нефтехимия. Изд. 3. М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2007. – 496 бет.
11Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: «Химия», 1988. – 592 бет.
12 Батуева И. Ю., ГайлеА. А., Поконова Ю. В. Және т.б. Химия нефти. Л.:
«Химия», 1984. – 360 бет.
13 Мановян А. К. Технология первичной переработки нефти и природного газа. Изд. 2. М.: «Химия», 2001. – 568 бет.
14 Смирнов П. В., Онучак А. А. Ароматические соединение в нефтяных фракциях/Химия и химическое технология. 2008, №9, 5-7 бет.
15 Головяк А. К., Горбунов Л. В., Камьянов В. Ф. Структурно – групповой состав компонентов нефтей восточной и юго – восточной Монголий/Нефтехимия. 2004, №4, 266-273 бет.
16 Рябов В. Д. Химия нефти и газа. М.: «Техника», ТУМА ГРУПП, 2004.
– 288 бет.
17 Абильдин Т. С., Жубанов К. Н, Бижон Н. В. Синтез полимеров из продуктов ароматических соединеней нефти/Нефть и газ. 2004, №4, 81-83 бет.
18 Горелик М. В. Основы химии и технологии ароматических соединений. М.: «Химия», 1992. – 640 бет.
18 Андронов Г. Н. Опыт производства автомобильних бензин с пониженным содержанием бензола/Нефтепереработка и нефтехимия. 2003, №12, 3-7 бет.
19 Гуреев А. А. Применение автомобильных бензинов. М.: «Химия», 1972. – 361бет.
20 Рыбаков К. В. Повышение чистоты нефте продуктов. М.: «Агропромиздат», 1986. – 111 бет.
Жоспар
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ...
1 Бензин туралы жалпы 5
түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ...
1.1Бензиннің 7
түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ..
1.2Булану 10
индексі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ..
2 Бензин құрамындағы ароматты 12
көмірсутектер ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ..
2.1Бензин фракциясының құрамындағы ароматты көмірсутектер мен октан 116
санының
байланысы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ...
3 Ароматты көмірсутектерді бөлу және оның 17
әдістері ... ... ... ... ... ... .. ... ...
4 Ароматты көмірсутектерді өндіру 19
комплексі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .
5 Тәжірибелік 21
бөлім ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ...
5.1Бензин фракциясы құрамындағы ароматты көмірсутектерді бөлу және
анықтау 22
әдістемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ..
5.2Тәжірибе нәтижесін 24
талдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... .
Қорытынды ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...25
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .
Қолданылған әдебиеттер 26
тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... .
Қосымша
Кіріспе
Тақырыптың өзектілігі.
ХІХ ғасырда ароматты көмірсутектердің құндылығы аса көрінген жоқ
болатын. Олар бірінші кезекте еріткіш ретінде қолданылды. ХХ ғасырда бензин
өндірушілер ароматты көмірсутектердің бірнеше қасиеттерін байқады, мысалы
автокөліктің отын компоненті ретінде қолдану. Екінші дүниежүзілік соғыс
кезінде басқа да ароматты көмірсутектердің химиялық қолдану аясы кеңейді,
олар негізінен жарылғыш заттар өндірісінде қолданылды. ХХ ғасырдың
ортасында тек ғана ароматты көмірсутектер химиялық өндіріске ұмтылған жоқ,
сонымен бірге мұнай өңдеу өнеркәсібінің өзі химиялық индустрияны толығымен
қамту үшін үлкен көлемде ароматты көмірсутектерді өндіре бастады. Ароматты
көмірсутектерді көп тұтынушы – химиялық индустрия – ең соңында олардың
басты өндірушісіне айналды.
Курстық жұмыстың мақсаты.
Бензин фракциясынан ароматты көмірсутектерді бөліп алу және анықтау
әдістерін зерттеу.
Курстық жұмыстың негізгі міндеттері.
Қойылған мақсатқа жету үшін келесідей міндеттер қойылады:
1 Бензин фракциясының құрамы мен көрсеткіштерін сипаттау;
2 Мұнай және бензин фракцияларындағы ароматты көмірсутектерді
анықтау;
3 Ароматты көмірсутектерді бөлу әдістерін зерттеу;
4 Бензин фракциясы құрамындағы ароматты көмірсутектерді тәжірибе
жүзінде анықтау.
Тірек сөздер: Авиациялық бензин, автокөлікті бензин, ароматты
қосылыстар, бензин, булану индексі, детонациялық тұрақтылық, каталитикалық
риформинг, қаныққан будың қысымы, октан саны, өндіру комплексі,
реформулирленген бензин, сұйық-абсорбциялы хроматография, тауарлы бензин,
химиялық тұрақтылық, фотоколориметриялық әдіс, фракциялық құрамы,
экстракция әдісі, экстрагент, экстрактивті ректификациялық әдіс.
Қысқартылған сөздер:
АрК – ароматты көмірсутек;
МОС – моторлы октан саны;
ЗОС – зерттелінген октан саны;
АОС – араластырғыш октан саны;
АҚШ – Америка Құрама Штаты;
МӨЗ – мұнай өңдеу зауыты;
ПӘК – пайдалы әрекет коэффициенті;
ДТ – детонациялық тұрақтылық;
ОС – октан саны;
МЕСТ – мемлекеттік стандарт;
ТЭҚ – тетраэтилқорғасын;
БУ – булану индекс;
БҚ – бензинді қайта айдау;
ОСб – октан санының бастапқы мәні;
сар.б – ароматты көмірсутегінің басатпқы мәні.
Курстық жұмыс: 5 бөлімнен, 5 кестеден, 2 суреттен, 2 қосымшадан, 20
қолданылған әдебиеттен, 27 беттен тұрады.
1 Бензин туралы жалпы түсінік
Бензин – 28 – 215°С температура аралығында қайнайтын отын және еріксіз
отанумен іштен жану қозғалтқышқа қолдануға негізделген.
Қазіргі кезде дейін мұнайды пайдалануды энергиялық және көліктік бағыт
негізгі және басым болып отыр (өндірістің шамамен 90 % дейін), былайша
айтқанда оны энергетикада және көлікте қозғалтқыш отыны түрінде қолданылуы
( автобензин, реактив, дизель және қазан отыны) басым. Бұл жағдайда
мұнайдың басқа жанғыш қазбалардың арасында арзандығымен, жоғары
құндылығымен, ыңғайлығымен, тазалығымен және жоғары концентрациялы
энергия қоры болуымен және іс жүзінде қозғалтқыштар отынын өндіруде жалғыз
көз екендігімен түсіндіріледі.
Әртүрлі мұнайлардың бензин фракциялары фракциялық және топтық химиялық
құрамы жағынан айырмашылығы бар. Көбіне олардың құрамында 60 – 70% парафин
– нафтенді, 10% ароматты және 20 – 30% алты- және бесмүшелі нафтен
көмірсутектері болады. Парафин көмірсутектерінің арасында қалыпты құрылымды
көмірсутегі және бейметилалмасқандар көбірек. Нафтендер негізінен
гексансақиналы алкил-гомологтардан, ароматты – алкилбензолдардан тұрады.
Мұндай құрам әдетте бензиннің октан санын көтере алмайды. Мұнайдан алынған
АрК (табиғи мұнайдың құрамында және мұнай фракцияларын термокаталитикалық
өңдеудің екінші процесі нәтижесінен пайда болған) мұнай химия өндірісінде
негізгі шикізат болып табылады. Ароматты көмірсутегінің мөлшері аз
болғандағы бензиндердің жоғары ДТ, олардың құрамына бұрынғы КСРО - дағыға
қарағанда едәуір көп алкилатты және каталитикалық крекинг бензиндерін,
құрамында жоғары октанды изопарафинді көмірсутектері көп мөлшерде пайдалану
арқылы жетіледі [1].
Жоғары октанды автобензиндер үшін ең маңызды сапа көрсеткіші
детонациялық тұрақтылық және булану болып саналады. Сонымен бірге бензиннің
көрсеткіштеріне фракциялық құрамы, қаныққан будың қысымы, химиялық
тұрақтылығы жатады.
Детонациялық тұрақтылық. Қозғалтқышта жалынның таралу жылдамдығы 1500 –
2500 мс-қа жеткен жағдайда детонация пайда болады (әдетте 20 – 30 мс).
Тез арада қысым түскен жағдайда детонациялық толқын болады, ол
қозғалтқыштың жұмыс режимін бұзуы, яғни қуаттылығын төмендетеді, отынның
шығымы ұлғаяды, қозғалтқыш қызып кетіп, поршень бұзылады.
Октан саны – бензиннің детонациялық тұрақтылығын және изооктан мен н-
гептан қоспасының детонациялық тұрақтылығына сәйкес келуін сипаттайтын
шартты көрсеткіш.
Изооктанның октан саны 100 пункттан, ал н-гептанның 0 пункттан тұрады.
Автокөлік бензиндердің (А-76 басқа) октан саны екі түрлі әдіспен
анықталады: моторлы және зерттеу арқылы. Октан саны зерттелетін отын және
изооктан, н-гептаннан тұратын эталонды қоспасының жануын салыстыру арқылы
арнайы құрылғыларда анықталады. Тәжірибе екі режимде жүргізіледі: қатты
(коленчатты біліктің айналу жиілігі 900 айнмин, сорылатын қоспаның
температурасы 149°С) және жұмсақ (600 айнмин, ауаны сору температурасы
52°С). Соған сәйкес моторлы (МОС) және зерттелінген октан саны (ЗОС)
алынады. МОС мен ЗОС айырмашылығы сезгіштілік деп аталынады және түрлі
шарттарын, қозғалтқыштың жұмысын, бензиннің қолдану дәрежесін сипаттайды.
ЗОС қалалық шарттарға сәйкес бензин автокөліктің қозғалысын, ал МОС
қозғалтқыш жұмысының жоғарғы жылдамдық пен жүксалғыштың шарттарын жақсырақ
сипаттайды. МОС мен ЗОС арасындағы арифметикалық ортасы октан индексі деп
аталынады. Бензин өндірісі кезінде түрлі процесс фракцияларының араласуына
маңызды ұғым беретін араластырғыш октан саны (АОС). Араластырғыш октан саны
мұнай өнімдерінің табиғатына, оның қоспадағы және басқа факторлардағы
құрамына байланысты [2].
Фракциялық құрамы. Бензин фракциялық құрамы отынның булануын
сипаттайды, ал ол деген қозғалтқыштың жұмысына, қозғалтқыш цилиндрде
отынның таралуына, толық жануына негізделеді. Булану бензин фракциясының
айдау температурасымен 10%, 50% және 90% анықталады. Бензиннің қайнау
температурасы 10% болса, ол іске қосу қасиетін сипаттайды. Температура
қалыпты мәндерде төмен болған жағдайда қозғалтқыштың қоректену жүйесінде
бұлардың кептелісі болуы әбден мүмкін, ал жоғарырақ температурада
қозғалтқышты іске қосу қиындайды. Бензиннің 50%-ті қайнау температурасы бір
режим жұмысынан басқасы қозғалтқыштың ауысу жылдамдығы және цилиндрде
бензин фракцияларының тең таралуын сипаттайды. Фракциялық қайнау
температурасы 90% және қайнаудың соңғы көрсеткіші отынның толық жануына
және оның шағылуына тәуелді.
Қаныққан будың қысымы. Қаныққан будың қысымы бензиннің булануына
қосымша көрініс береді. Неғұрлым бензиндегі қаныққан будың қысымы жоғары
болса, соғұрлым оның булануы да жоғары болады. Бензиннің фракциялық құрамын
булану индексі бойынша есептейді.
Жазғы жағдайларда қолданылатын бензиндер сәйкесінше судың да қысымы
төмен болады. Тауарлы бензинді іске қосу қасиетін тұрақтандыру үшін, оның
құрамыны 30%-ті жеңіл компоненттер (изомеризатты алкилаттар) қосады.
Қаныққан буды қажетті қысыммен қанағаттандыру үшін, құрамына бутан қосады.
Жазғы бензиндерде әдетте 2 – 3% бутан, ал қысқы да 5 – 8%-ке дейін бутан
болады.
Химиялық тұрақтылық. Бензиндерді сақтау, тасымалдау және қолдану
процесінде оның химиялық құрамының өзгерісі болуы мүмкін, ол тотығу және
полимерлену реакциясына негізделген. Тотығу кезінде бензиннің октан саны
төмендейді. Бензиннің химиялық тұрақтылығына баға беру үшін, құрамындағы
шайырдың көрсеткішін және тотығудың индукционды қайталануын қарайды.
Жоғарғы химиялық тұрақтылыққа алкен қосылыстары жоқ компоненттер ие –
тікелей айдалған бензиндер, каталитикалық риформинг нәтижесінен алынған
бензиндер, алкилаттар, изомеризаттар, кокстеу, термиялық және каталитикалық
крекинг нәтижесінен алынған бензиндер. Керісінше, жеткілікті мөлшерде
алкендер болады, олар шайыр пайда болған кезде жеңіл тотығып кетеді.
Отынның химиялық тұрақтылығын арттыру үшін, тотықтырғыштар қолданылады,
оларға n-оксидифениламин, ионол (2,6-ди-трет-бутил-n-крезол), шайырлы
антитотықтырғыш және т.б жатады [3].
1.2 Бензиннің түрлері
Адамға аз мөлшерде қауіп төндіретін – ароматты көмірсутектер, әсіресе
бензолды және полициклді ароматты көмірсутектер. Бензолдың улы қасиеті
ауаға тарап, оның организмде де тотығуымен түсіндіріледі. Осыған орай
формативті құжаттарда бензиннің құрамында күкірттің, бензол мен ароматты
қосылыстарда болуын шектейді [4].
Қазіргі уақытта Ресейде МЕСТ 2084 –77 және жаңа МЕСТ Р51105 – 97-ге
сәйкес бензиндер шығарылады. Олар осы заманғы экологиялық талаптарға,
сонымен бірге МӨЗ-дің технологиялық шарттарына жауап береді. Автокөлікті
бензиндердің негізгі көрсеткіштері мына кестеде берілген (МЕСТ бойынша):
Кесте 1.
Автокөлік бензиндердің сапасына міндетті талаптар (МЕСТ 2084-77)
Көрсеткіш А-76 АИ-91 АИ-93 АИ-95
этилденбегэтилденбегэтилденбег
ен ен ен
Октан саны
Мотор әдісі 76 76 82,5 85 85
Зерттелінетін Нормаланбаған– 91 93 95
әдісі .
Қорғасынның 0,013 0,17 0,013 0,013 0,013
құрамы,гдм3
Физикалық құрамы
Бастапқы қайнау
жазғы
35 35 35 35 35
қысқы – – – – –
10°С жоғ. емес
жазғы 70 70 70 70 70
қысқы 55 55 55 55 55
Соңғы қайнау °С
жоғ. емес
жазғы 195 195 195 195 195
қысқы 185 185 185 185 185
Кесте 1. Жалғасы:
Көрсеткіш А-76 АИ-91 АИ-93 АИ-95
этилденбегэтилденбегэтилденбег
ен ен ен
Қаныққан будың қысымы КПа.
жазғы 67,6 67,6 66,7 66,7 66,7
қысқы 66,7 66,7 93,3 93,3 93,3
Қышқылдығы мг
КОН100см3 отын1,0 3,0 3,0 0,8 2,0
жоғ. емес
Күкірттің 0,1
құрамы 0,1 0,1 0,1 0,1
Түсі – сары – – –
Өндіріс
аймағында 1200 900 900 1200 900
индукционды
айналымы
Сонымен бұл кестеден көрініп тұрғандай, аталған бензиндердің маркасы
октан саны және индукционды айналуы бойынша анықтайды. Бензиннің қысқы және
жазғы түрінің айырмашылығын көруге болады: қысқы бензиннің барлық қайнау
температурасы жазғы мезгілге қарағанда төмен. Бұл төмен температуралы
қозғалтқыштарды шығаруды жақсартады [5].
1895 жылғы есептеу бойынша дүниежүзілік автобензин өндіру шамамен 640
млн.тж құрады. Келешек жорамал бойынша, дүние жүзіндегі автопарктің өсу
қарқынының жоғары болуына қарамастан (жылына 10 млн. дана), автобензиннің
пайдалануы келесі жақын жылдарда қазіргі деңгейде сақталуы, автокөліктердің
отынға деген үнемдігін едәуір көбейту есебінен автокөліктің бір бөлігін
балама отын көздеріне ауыстыру және дизельизацияны жеделту есебіне
көзделуде. Мысалы, АҚШ-та жеке меншік автокөліктегі орташа сыбағалы шығын
1975 жылдан 1985 жылға дейінгі аралығында 14,9-дан 8,65 л100км азайды,
яғни үштен бірге. Бұл көрсеткіш 2000 ж 6л100км дейін төмендеді. Мұндай
автотранспорттың отынға деген үнемдігін АҚШ-тарында арттыру, сонымен қатар,
Жапония және Батыс Еуропада автокөліктердің өз салмағын азайту нәтижесінде,
қозғалқыштың және трансмиссияның ПӘК тиімділігін көтеру, бақылаудың
электрондық жүйесін пайдалану, автожолдың сапасын жақсарту және т.б.
есебінен іске асуда [6].
Соңғы кездерге дейін автобензиндер өңдіруді өсірудің ең бастапқы
бағыты олардың детонациялық тұрақтылығының (ДТ) үздіксіз өсуі (ал қозғалқыш
жасуда – сығу дәрежесін көбейту), бұл көліктерді пайдаланудың техника –
экономикалық көрсеткіштерін едәуір жақсартуға көмектеседі. Сонымен қатар,
шығарып жатқан автобензиндердің температуралық деңгейі қазіргі сияқты өте
жоғары болмағанда, ДТ көтеру салыстырмалы арзан термодеструкциялы
процестерді және каталитикалық крекингті пайдалану арқылы жеңіл жетілген
болатын. Бірақ ДТ одан әрі қазіргі жоғары деңгейге дейін көтеру мұнай
өңдеуде қымбаттау энергияны көп керек ететін каталитикалық процестерді,
мысалы, каталитикалық риформингті, алкилдеуді, изомерлеуді және т.б.
өсіруді қажет етеді, мұнда одан басқа автобензиндердің қорының төмендеуі
байқалады. Мұндай процестерге мұнай өңдеуде кеткен шығын пайдаланушылардың
қаражатын үнемдеудің жоғары октанды бензиндерді қолдану нәтижесінде өтелуі
қажет. Сондықтан, автобензиндердің ДТ оптималдық мәні химиялық және мұнай
өңдеу процестерінің технологиясының дәрежесімен, тағы да мұнайдың дүние
жүзілік нарқымен анықталыныды.
Қазір бұрынғы КСРО-да, оның ішінде Қазақстанда да автобензиннің МЕСТ
20804 – 72 бойынша мынандай маркалары: А-80, А-85, АИ-93 және АИ-98 және
бір марка Экстра өндіріледі. Көпшілік елдерде автобензиннің екі түрі:
жүйелі [ОС (ЗӘ)=85-96] және сыйлы [ОС (ЗӘ)≥97], тағы да аздаған көлемде өте
жоғары октанды Super [ОС (ЗӘ)=100] өндіріледі. Жапонияда шамамен 98% және
80% жалпы пайдалануда ОС 90-91 жоғары жүйелі бензинді құрайды. Батыс Еуропа
елдеріндегі автобензиндерді пайдалануда олардың сыйлы түрлері ОС 97-99
үлесі басым (80%-дан көп) [7].
Қорғасынды антидетонаторларды қолданбау олардың жану өнімдерінің улы
қасиеттерімен ғана байланысты емес. Қазіргі автокөліктерде пайданылған
түтін газының ауаны уландыруын азайту мақсатында, олар арнайы жандырушы
металл – катализаторлармен жабдықталуда. Бірақ олар антидетонаторлардың
жану өнімдерімен тез уланады. Мұндай жағдайда автобензиндердің күрт
көтеріліп кетсе де, АҚШ-та оған қарамай 1987 жылы жүйелі этилденбеген
бензиннің үлесі жалпы өндірілген бензиннің көлеміне шаққанда 50%, ал сыйлы
бензиннің үлесі – 25% құрады.
Жапонияда 1986 жылы бастап тек қана этилденбеген бензин шығаруда, оның
шамамен 96% жалпы өндірілген бензиннен жүйелі бензинін құрайды. Батыс
Еуропа елдерінде де тек этилденбеген бензин өндіру құжаты жасалып іске
асырылуда. Швейцарияда, Австрия және Швецияда жүйелі этилденген бензинді
сатуға тыйым салынған.
Мұнай бағасының көтерілуіне байланысты және ТЭҚ қолдануды шектеуден
соңғы жылдары көптеген елдерде тауарлы жоғары октанды автобензиндерде
оттекті қосылыстарды пайдалана бастайды. Оттекті қосылыстар арасында метил,
этил және трет-бутил спирттері, метил-третбутил эфирі сияқты жоғары октан
санды қайнау температурасы төмен қосылыстар көп қолданыла бастайды. Бұл
бастапқы фракциялардың октан санын көбейтті және сонымен бірге ДТ
коэффициентінің бөлінуін жақсартып, жылуының жоғары болуын қамтамасыз етті.
Спирттердің өздерінің таза күйінде және бензинге қосылып пайдалануы
үздіксіз өсуде.
Авиациялық бензиндер поршенді авиациялық қозғалтқышты ұшқыштар мен
тікұшақтарда пайдалынады. Авиациялық бензиндер автокөлікті бензиндерге
қарағанда әлдеқайда қатаң талаптар қойылады және оның құрамыны
технологиялық процестен өткен мұнайды тура айдау, каталитикалық риформинг,
алкилдеу, ароматтау изомеризациялы қосылыстар жатады. Екіншілік процесте
құрамында олифенді көмірсутектері бар авиациялық бензиндер алуда
қолданылады. Авиациялық бензиндердің сапасының негізгі көрсеткіштеріне
детонациялық тұрақтылық, мөлшерлі фракциялық құрамы, төмен температурада
кристалдардың құрамында аз мөлшерде шайырлы заттардың, қышқылдардың, күкірт
қоспаларының және жану жылуының жоғары болуы, сақтаған кезде тұрақтылығы
болып табылады. Авиациялық қозғалтқыштарға жоғары антидетонациялық сипатқа
ие отын қажет. Авиациялық бензиннің антидетонациялық құрамын жай қоспамен
(октан санымен) анықтау жеткіліксіз, өйткені авиациялық қозғалтқыштар бай
қоспамен жұмыс істейді [8].
Авиациялық бензиндер келісідей түрде маркалары бар: Б-91115, Б-95130
(МЕСТ 101272), Б-100130 (ТУ 38.401-58-197-97), Б-92 (ТУ 38.401-58-47-952)
және Б-70 (ТУ 38.101913-82). Бұл бензиндердің мезгіл бойынша түрлері жоқ,
өйткені бір жыл аралығында ортаның температурасы аз өзгереді. Оларға көп
мөлшерде тетраэтилқорғасынды (2,5-тен 3,3 гкг) қосады, бұл оның
қоспасындағы қышқылдығын, шайыр мен күкірттің мөлшерін төмендетеді. МЕСТ
және ТУ шарттары бойынша авиациялық бензиннің детонациялық тұрақтылығы,
жану жылуы, ароматты көмірсутектер ( неғұрлым авиациялық бензинде ароматты
көмірсутектер көп болса, соғұрлым бай қоспалы түрі жоғары болады, бірақ
кристалдау басында температурасы жоғары болса цилиндрлі қозғалтқышта
кедергілер болуы әбден мүмкін) жеткілікті түрде болуы үшін алкилбензин,
изомеризат, толуол (20%) және пиробензол (10%) қосады. Антиқышқыл ретінде n-
оксидифениламин 0,004-0,005% мөлшерде қосады. Авиациялық бензиндерді ашық
түстерге: жасыл, сары, қызғылт сарыға бояйды. Қазіргі уақытта өндірілетін
барлық бензин көлемінің 2%-і авиациялық бензиндерге тиісілі [9].
1.3 Бензиннің булану индексі
Бензиннің булану индексі бензиннің булануын сипаттайды және ол мына
формула бойынша есептелінеді:
БИ= 10ҚБҚ + 7V70 (1)
мұнда, ҚБҚ – қаныққан будың қысымы, КПа; V70 –70°С-та буланған бензиннің
көлемі,%.
МЕСТ Р51105-97 сәйкес қазіргі уақытта тек этилденбеген бензиндер
шығарылады (0,01 гдм аспайтын қорғасын). Зерттеу әдісімен анықталған октан
санына байланысты, 5 түрлі бензин маркалары шығарылады: Нормаль-80 –
жүкті автокөліктерде А-76 бензинімен қолданылады; Регуляр-92, Регуляр-
91 этилденген А-93 түрдегі бензинді алмастыру үшін қолданылады; Супер-98
– толығымен еуропалық талаптарға сәйкес келеді. Келесі түрдегі маркалы
автокөліктердің бензиндері экспортқа шығарылады: А-80, А-92, А-96, және АИ-
98. Зерттелінген әдіс бойынша бензин маркасының сандық мағынасы октан санын
көрсетеді. Ал моторлы әдіс бойынша алынған бензиндердің октан саны 76, 83,
85 және 88-ден аспау керек.
Мұнай өнімдерінің барлық түрін қолдана отырып өндірістің жоғары дамуы
мен дүние жүзіне таралуы қоршаған ортаға зиян келтіреді. Осы жағдайға
байланысты барлық дүние жүзінің мұнай өңдеу өндірісінде шығарылатын
тауардың сапасына қатаң экологиялық шарттар қойылуына әкеп соғады. Мысалы,
АҚШ-та Қоршаған ортаны қорғау басқармасы реформулирленген бензинді шығаруға
талап етеді. Реформулирленген бензин – бензиннің компоненттер құрамының
түпкі өзгерісі экологияға аз шығым келтіреді. Бұл бензин құрамына ароматты
көмірсутектерге (ароматты көмірсутектердің тотығуын – канцерогендер),
қанықпаған көмірсутектерге (қанықпаған көмірсутекетер түтіннің пайда
болуына және жердің азон қабатының бұзылуына әкеп соғады), күкіртке (күкірт
оксиді – қышқылды жаңбырдың пайда болуына, металдың коррозияға ұшырауына
себепкер) шек қояды [10].
2 Бензин құрамындағы ароматты көмірсутектер
Ароматты көмірсутектер (АрК) CnHn қанықпаған циклді қосылыстарға жатады
және ол мұнайда келесі түрдегі көмірсутек күйінде:
моноциклді (бензолды) – CnHn
бициклді (нафталинді) – CnHn-2
трициклді (антраценді) – CnHn-4
тетрациклді (пирендер) – CnHn-6
Негізінен бұлардың барлығы алкилтуындыларының изомерлері және мұнай
фракциясында сәйкесінше қайнау температурасы болады.
Мұнайдағы көмірсутектердің орташа қатынасы мынандай: бензолды –6,7%,
нафтенді – 18%, фенантреді – 8%, пиренді – 5%, басқалар – 2%[11].
АрК-дің мұнай фракцияларында таралуы оның тығыздығын көрсететін
мұнайдың ароматтылығына байланысты. Алкандарға бай жеңіл мұнайларда АрК
негізінен жеңіл моно- және бициклді күйінде, олардың жалпы бастапқы
фракцияларда көп мөлшерде және жоғарғы фракцияларда төмендей бастайды.
Мұнай фракцияларында қайнау температурасына сәйкес таралуы төмендегі
суретте көрсетілген.
1) жеңіл мұнайлар (парафенді); 2) тығыздығы орташа мұнайлар (мұнай
парафинді); 3) ауыр шайырлы мұнайлар (ароматты – мұнайлар)
1 сурет. Мұнай фракцияларында ароматты көмірсутектердің
салыстырмалы таралуы
Нафтенді көмірсутектерге бай тығыздығы орташа мұнайда АрК біркелкі
таралған (қисық 2), ал ауыр шайырлы мұнай сызығы керісінше: төмен қайнайтын
фракцияларда АрК-тердің құрамы көп емес және олар жоғары қайнайтындарға
қарай өседі. Мұнай бензин фракциясында (30 – 200°С) негізінен бензолды АрК
болады (С6-С9).
Керосинді фракцияда (150-300°С) бензол туындыларынан басқа нафталенді
АрК (С10-С16) кездеседі, ал дистилятты фракцияларда (350-500°С)
–нафталенді және антраценді қосылыстар. Мұнай қалдықтарында (500°С-тан
жоғары) циклдер саны үштен жетіге дейін полициклді АрК концентрленеді,
сонымен қатар мұнда таза АрК – гибридтерге орын береді. Олардың
қарапайымы (гендан, тетрамен, флуорен және басқа да би- және трициклді
қосылыстар) мұнайдың керосинді – газоилды фракциясының құрамында болады
(150-300°С). АрК-тердің негізгі қасиетіне жоғарғы тығыздықты (880-900
кгм3), жарық шығару коэффициентін (1,5-1,55) және минимальді қатынасын Н:С
(5-80%), яғни төмен энергетикалық қасиеттерді жатқызуға болады [12].
АрК-дің кейбір өкілдерінің қасиеттері төменде көрсетілген:
Кесте 2.
АрК-тердің температуралық көрсеткіші
Көмірсутектер Температура, °С
Қайнау Кристалдану
Бензол 80 +6,6
Толуол 111 -95
Параксилол 138 -13
Этилбензол 136 -95
Псевдокумол 169 -94
Нафталин 218 +88
АрК-тердің физикалық қасиеті бүйірлі орынбасарлардың санына, орнына
және молекула массасына, цикл санына байланысты. Мұндай олардың
қасиеттерінің айқын айырмашылығы көмірсутектерді физикалық әдіспен бөлу
үшін қолданылады.
АрК-терге электрофильді орынбасу реакциясы тән – гологендеу, нитрлеу,
сульфирлеу, алкилдеу (хлорбензолды, нитробензолды, этилбензолды және басқа
қосылыстар). АрК жоғары парциалды қысымда сутек катализаторы қатысында
нафтенге айналады. Осы және басқа да АрК-тердің физикалық қасиетін мұнай
фракциясындағы олардың құрамын аналитикалық әдіспен анықтау үшін
қолданылады. Сонымен МЕСТ 6994 –74 АрК-терді анықтау әдісі бар, ол тура
мұнай өнімдерін өңдеу арқылы алу. Реактивті қозғалтқышты отындардағы
нафтамен көмірсутектерді анықтау үшін МЕСТ 17749–72 бойынша спектральды
әдісті қолданылады. Парафинді мұнай құрамындағы АрК-терді
фотоколориметриялық әдіспен анықталады. (МЕСТ 9437-85).
Мұнай өнімдеріндегі АрК-дің орны әрқалай. Мысалы, бензиндерде олардың
болғаны (30% дейін) дұрыс және қажетті. Өйткені олар бензинге жақсы
маторлық қасиетін – детонациялық тұрақтылығын арттырады. Авиациялық
керосиндердегі АрК-тер құрамын шектейді (10-20%), себебі олардың жану жылуы
төмен және жылу кезінде қозғалтқышта күйе болдырады.
Тауарлы бензиндер мұнайдың фракциясы болып табылмайды. Олар мұнайдың
термокаталитикалық өңдеу нәтижесінен алынған фракциялық қоспасы. Төменде
осы процеспен алынған бензиннің құрамындағы көмірсутектер тобы (%)
көрсетілген:
Кесте 3.
Тауарлы бинзиннің құрамындағы көмірсутектер тобы
Көмірсутек топтары МБД МҚК КК КР
Ароматты 3-10 12-26 20-25 30-40
Нафтенді 12-30 5-10 15-20 5-10
Парафинді 60-70 40-50 40-50 20-40
Олефинді 1 20-30 20-25 1
Мұнай өнімінен алынатын тауарлы автокөлікті және тауарлы авиациялық
бензиндердің алу тәсімі көрсетілген:
МБД – мұнайдың біріншілік дистиллициясы (АВТ); КР – каталитикалық
риформинг (ароматтау); ГТ – гидротазалау; КК – каталитикалық крекинг; ДО –
дизель отынын гидротазалау; ББФ – бутан-бутиленді реакция.
2 сурет. Ароматты көмірсутектерді қосу арқылы жоғарғы октанды бензин
алудың технологиялық сызба нұсқасы
Барлығы түрлі октан санын 65 – 70-ке тең (МБД бензин фракциясы), 90-
95-ке дейін (КР бензин) көрсетеді. Тауарлы бензиндерді дайындағанда басты
компонент алып (КК және КР бензин фракциясы октан санымен 79-85), оған бір
немесе бірнеше жоғары октанды ароматты қосылыстарды (мысалы, изопентан
немесе алкилат, ароматты көмірсутектерді) қосады. Осы қосылыстар қосылған
тауарлы бензин қажетті октан санына жетеді.
Техникалық мақсаттағы бензиндер – аз күкіртті мұнайдан алынады және
оның құрамында 0,025% күкірт, аз мөлшерде ароматты көмірсутектер болады.
Жасанды тері өндірісінде, сонымен бірге киім тазалауда қолданылады.
Бензол-толуол – бензин фракциясын каталитикалық риформинг нәтижесінен
алынады және оны май дистиляттарына еріткіш ретінде, депарафинизация
процесінде қолданылады [13].
Бензол және басқа ароматты көмірсутектер отынның детонациялық
тұрақтылығын арттырады. Бір жағынан бензиндегі ароматты көмірсутектердің
болуы автокөліктің эксплутациялық қауіпсіздікке оң әсері болса, бір жағынан
қоршаған ортаға зиян келтіреді. 2002 жылдан бері жаңа МЕСТ Р51866 – 2002
бойынша автокөлікті бензиндерді ароматты көмірсутектердің құрамы 40% -дан,
ал бензолдың үлесі 1,0-дан аспауы қажет.
Кесте 4.
Уфимдік МӨЗ-ның АИ-95 бензинніндегі арендердің пайыздық құрамы
Қосылыстар Изотермиялық режим (100%) Температуралық
режим 30-235оС, 5 оСмин
l Ci % IT Ci %
Бензол 672 2,73 672 2,79
Толуол 785 11,90 785 11,83
Этилбензол 880 3,82 880 3,75
м-, п-ксилол 886 13,2 888 13,18
о-ксилол 907 6,42 913 6,33
н-пропилбензол988 3,48 ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ...
1 Бензин туралы жалпы 5
түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ...
1.1Бензиннің 7
түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ..
1.2Булану 10
индексі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ..
2 Бензин құрамындағы ароматты 12
көмірсутектер ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ..
2.1Бензин фракциясының құрамындағы ароматты көмірсутектер мен октан 116
санының
байланысы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ...
3 Ароматты көмірсутектерді бөлу және оның 17
әдістері ... ... ... ... ... ... .. ... ...
4 Ароматты көмірсутектерді өндіру 19
комплексі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .
5 Тәжірибелік 21
бөлім ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ...
5.1Бензин фракциясы құрамындағы ароматты көмірсутектерді бөлу және
анықтау 22
әдістемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ..
5.2Тәжірибе нәтижесін 24
талдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... .
Қорытынды ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...25
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .
Қолданылған әдебиеттер 26
тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... .
Қосымша
Кіріспе
Тақырыптың өзектілігі.
ХІХ ғасырда ароматты көмірсутектердің құндылығы аса көрінген жоқ
болатын. Олар бірінші кезекте еріткіш ретінде қолданылды. ХХ ғасырда бензин
өндірушілер ароматты көмірсутектердің бірнеше қасиеттерін байқады, мысалы
автокөліктің отын компоненті ретінде қолдану. Екінші дүниежүзілік соғыс
кезінде басқа да ароматты көмірсутектердің химиялық қолдану аясы кеңейді,
олар негізінен жарылғыш заттар өндірісінде қолданылды. ХХ ғасырдың
ортасында тек ғана ароматты көмірсутектер химиялық өндіріске ұмтылған жоқ,
сонымен бірге мұнай өңдеу өнеркәсібінің өзі химиялық индустрияны толығымен
қамту үшін үлкен көлемде ароматты көмірсутектерді өндіре бастады. Ароматты
көмірсутектерді көп тұтынушы – химиялық индустрия – ең соңында олардың
басты өндірушісіне айналды.
Курстық жұмыстың мақсаты.
Бензин фракциясынан ароматты көмірсутектерді бөліп алу және анықтау
әдістерін зерттеу.
Курстық жұмыстың негізгі міндеттері.
Қойылған мақсатқа жету үшін келесідей міндеттер қойылады:
1 Бензин фракциясының құрамы мен көрсеткіштерін сипаттау;
2 Мұнай және бензин фракцияларындағы ароматты көмірсутектерді
анықтау;
3 Ароматты көмірсутектерді бөлу әдістерін зерттеу;
4 Бензин фракциясы құрамындағы ароматты көмірсутектерді тәжірибе
жүзінде анықтау.
Тірек сөздер: Авиациялық бензин, автокөлікті бензин, ароматты
қосылыстар, бензин, булану индексі, детонациялық тұрақтылық, каталитикалық
риформинг, қаныққан будың қысымы, октан саны, өндіру комплексі,
реформулирленген бензин, сұйық-абсорбциялы хроматография, тауарлы бензин,
химиялық тұрақтылық, фотоколориметриялық әдіс, фракциялық құрамы,
экстракция әдісі, экстрагент, экстрактивті ректификациялық әдіс.
Қысқартылған сөздер:
АрК – ароматты көмірсутек;
МОС – моторлы октан саны;
ЗОС – зерттелінген октан саны;
АОС – араластырғыш октан саны;
АҚШ – Америка Құрама Штаты;
МӨЗ – мұнай өңдеу зауыты;
ПӘК – пайдалы әрекет коэффициенті;
ДТ – детонациялық тұрақтылық;
ОС – октан саны;
МЕСТ – мемлекеттік стандарт;
ТЭҚ – тетраэтилқорғасын;
БУ – булану индекс;
БҚ – бензинді қайта айдау;
ОСб – октан санының бастапқы мәні;
сар.б – ароматты көмірсутегінің басатпқы мәні.
Курстық жұмыс: 5 бөлімнен, 5 кестеден, 2 суреттен, 2 қосымшадан, 20
қолданылған әдебиеттен, 27 беттен тұрады.
1 Бензин туралы жалпы түсінік
Бензин – 28 – 215°С температура аралығында қайнайтын отын және еріксіз
отанумен іштен жану қозғалтқышқа қолдануға негізделген.
Қазіргі кезде дейін мұнайды пайдалануды энергиялық және көліктік бағыт
негізгі және басым болып отыр (өндірістің шамамен 90 % дейін), былайша
айтқанда оны энергетикада және көлікте қозғалтқыш отыны түрінде қолданылуы
( автобензин, реактив, дизель және қазан отыны) басым. Бұл жағдайда
мұнайдың басқа жанғыш қазбалардың арасында арзандығымен, жоғары
құндылығымен, ыңғайлығымен, тазалығымен және жоғары концентрациялы
энергия қоры болуымен және іс жүзінде қозғалтқыштар отынын өндіруде жалғыз
көз екендігімен түсіндіріледі.
Әртүрлі мұнайлардың бензин фракциялары фракциялық және топтық химиялық
құрамы жағынан айырмашылығы бар. Көбіне олардың құрамында 60 – 70% парафин
– нафтенді, 10% ароматты және 20 – 30% алты- және бесмүшелі нафтен
көмірсутектері болады. Парафин көмірсутектерінің арасында қалыпты құрылымды
көмірсутегі және бейметилалмасқандар көбірек. Нафтендер негізінен
гексансақиналы алкил-гомологтардан, ароматты – алкилбензолдардан тұрады.
Мұндай құрам әдетте бензиннің октан санын көтере алмайды. Мұнайдан алынған
АрК (табиғи мұнайдың құрамында және мұнай фракцияларын термокаталитикалық
өңдеудің екінші процесі нәтижесінен пайда болған) мұнай химия өндірісінде
негізгі шикізат болып табылады. Ароматты көмірсутегінің мөлшері аз
болғандағы бензиндердің жоғары ДТ, олардың құрамына бұрынғы КСРО - дағыға
қарағанда едәуір көп алкилатты және каталитикалық крекинг бензиндерін,
құрамында жоғары октанды изопарафинді көмірсутектері көп мөлшерде пайдалану
арқылы жетіледі [1].
Жоғары октанды автобензиндер үшін ең маңызды сапа көрсеткіші
детонациялық тұрақтылық және булану болып саналады. Сонымен бірге бензиннің
көрсеткіштеріне фракциялық құрамы, қаныққан будың қысымы, химиялық
тұрақтылығы жатады.
Детонациялық тұрақтылық. Қозғалтқышта жалынның таралу жылдамдығы 1500 –
2500 мс-қа жеткен жағдайда детонация пайда болады (әдетте 20 – 30 мс).
Тез арада қысым түскен жағдайда детонациялық толқын болады, ол
қозғалтқыштың жұмыс режимін бұзуы, яғни қуаттылығын төмендетеді, отынның
шығымы ұлғаяды, қозғалтқыш қызып кетіп, поршень бұзылады.
Октан саны – бензиннің детонациялық тұрақтылығын және изооктан мен н-
гептан қоспасының детонациялық тұрақтылығына сәйкес келуін сипаттайтын
шартты көрсеткіш.
Изооктанның октан саны 100 пункттан, ал н-гептанның 0 пункттан тұрады.
Автокөлік бензиндердің (А-76 басқа) октан саны екі түрлі әдіспен
анықталады: моторлы және зерттеу арқылы. Октан саны зерттелетін отын және
изооктан, н-гептаннан тұратын эталонды қоспасының жануын салыстыру арқылы
арнайы құрылғыларда анықталады. Тәжірибе екі режимде жүргізіледі: қатты
(коленчатты біліктің айналу жиілігі 900 айнмин, сорылатын қоспаның
температурасы 149°С) және жұмсақ (600 айнмин, ауаны сору температурасы
52°С). Соған сәйкес моторлы (МОС) және зерттелінген октан саны (ЗОС)
алынады. МОС мен ЗОС айырмашылығы сезгіштілік деп аталынады және түрлі
шарттарын, қозғалтқыштың жұмысын, бензиннің қолдану дәрежесін сипаттайды.
ЗОС қалалық шарттарға сәйкес бензин автокөліктің қозғалысын, ал МОС
қозғалтқыш жұмысының жоғарғы жылдамдық пен жүксалғыштың шарттарын жақсырақ
сипаттайды. МОС мен ЗОС арасындағы арифметикалық ортасы октан индексі деп
аталынады. Бензин өндірісі кезінде түрлі процесс фракцияларының араласуына
маңызды ұғым беретін араластырғыш октан саны (АОС). Араластырғыш октан саны
мұнай өнімдерінің табиғатына, оның қоспадағы және басқа факторлардағы
құрамына байланысты [2].
Фракциялық құрамы. Бензин фракциялық құрамы отынның булануын
сипаттайды, ал ол деген қозғалтқыштың жұмысына, қозғалтқыш цилиндрде
отынның таралуына, толық жануына негізделеді. Булану бензин фракциясының
айдау температурасымен 10%, 50% және 90% анықталады. Бензиннің қайнау
температурасы 10% болса, ол іске қосу қасиетін сипаттайды. Температура
қалыпты мәндерде төмен болған жағдайда қозғалтқыштың қоректену жүйесінде
бұлардың кептелісі болуы әбден мүмкін, ал жоғарырақ температурада
қозғалтқышты іске қосу қиындайды. Бензиннің 50%-ті қайнау температурасы бір
режим жұмысынан басқасы қозғалтқыштың ауысу жылдамдығы және цилиндрде
бензин фракцияларының тең таралуын сипаттайды. Фракциялық қайнау
температурасы 90% және қайнаудың соңғы көрсеткіші отынның толық жануына
және оның шағылуына тәуелді.
Қаныққан будың қысымы. Қаныққан будың қысымы бензиннің булануына
қосымша көрініс береді. Неғұрлым бензиндегі қаныққан будың қысымы жоғары
болса, соғұрлым оның булануы да жоғары болады. Бензиннің фракциялық құрамын
булану индексі бойынша есептейді.
Жазғы жағдайларда қолданылатын бензиндер сәйкесінше судың да қысымы
төмен болады. Тауарлы бензинді іске қосу қасиетін тұрақтандыру үшін, оның
құрамыны 30%-ті жеңіл компоненттер (изомеризатты алкилаттар) қосады.
Қаныққан буды қажетті қысыммен қанағаттандыру үшін, құрамына бутан қосады.
Жазғы бензиндерде әдетте 2 – 3% бутан, ал қысқы да 5 – 8%-ке дейін бутан
болады.
Химиялық тұрақтылық. Бензиндерді сақтау, тасымалдау және қолдану
процесінде оның химиялық құрамының өзгерісі болуы мүмкін, ол тотығу және
полимерлену реакциясына негізделген. Тотығу кезінде бензиннің октан саны
төмендейді. Бензиннің химиялық тұрақтылығына баға беру үшін, құрамындағы
шайырдың көрсеткішін және тотығудың индукционды қайталануын қарайды.
Жоғарғы химиялық тұрақтылыққа алкен қосылыстары жоқ компоненттер ие –
тікелей айдалған бензиндер, каталитикалық риформинг нәтижесінен алынған
бензиндер, алкилаттар, изомеризаттар, кокстеу, термиялық және каталитикалық
крекинг нәтижесінен алынған бензиндер. Керісінше, жеткілікті мөлшерде
алкендер болады, олар шайыр пайда болған кезде жеңіл тотығып кетеді.
Отынның химиялық тұрақтылығын арттыру үшін, тотықтырғыштар қолданылады,
оларға n-оксидифениламин, ионол (2,6-ди-трет-бутил-n-крезол), шайырлы
антитотықтырғыш және т.б жатады [3].
1.2 Бензиннің түрлері
Адамға аз мөлшерде қауіп төндіретін – ароматты көмірсутектер, әсіресе
бензолды және полициклді ароматты көмірсутектер. Бензолдың улы қасиеті
ауаға тарап, оның организмде де тотығуымен түсіндіріледі. Осыған орай
формативті құжаттарда бензиннің құрамында күкірттің, бензол мен ароматты
қосылыстарда болуын шектейді [4].
Қазіргі уақытта Ресейде МЕСТ 2084 –77 және жаңа МЕСТ Р51105 – 97-ге
сәйкес бензиндер шығарылады. Олар осы заманғы экологиялық талаптарға,
сонымен бірге МӨЗ-дің технологиялық шарттарына жауап береді. Автокөлікті
бензиндердің негізгі көрсеткіштері мына кестеде берілген (МЕСТ бойынша):
Кесте 1.
Автокөлік бензиндердің сапасына міндетті талаптар (МЕСТ 2084-77)
Көрсеткіш А-76 АИ-91 АИ-93 АИ-95
этилденбегэтилденбегэтилденбег
ен ен ен
Октан саны
Мотор әдісі 76 76 82,5 85 85
Зерттелінетін Нормаланбаған– 91 93 95
әдісі .
Қорғасынның 0,013 0,17 0,013 0,013 0,013
құрамы,гдм3
Физикалық құрамы
Бастапқы қайнау
жазғы
35 35 35 35 35
қысқы – – – – –
10°С жоғ. емес
жазғы 70 70 70 70 70
қысқы 55 55 55 55 55
Соңғы қайнау °С
жоғ. емес
жазғы 195 195 195 195 195
қысқы 185 185 185 185 185
Кесте 1. Жалғасы:
Көрсеткіш А-76 АИ-91 АИ-93 АИ-95
этилденбегэтилденбегэтилденбег
ен ен ен
Қаныққан будың қысымы КПа.
жазғы 67,6 67,6 66,7 66,7 66,7
қысқы 66,7 66,7 93,3 93,3 93,3
Қышқылдығы мг
КОН100см3 отын1,0 3,0 3,0 0,8 2,0
жоғ. емес
Күкірттің 0,1
құрамы 0,1 0,1 0,1 0,1
Түсі – сары – – –
Өндіріс
аймағында 1200 900 900 1200 900
индукционды
айналымы
Сонымен бұл кестеден көрініп тұрғандай, аталған бензиндердің маркасы
октан саны және индукционды айналуы бойынша анықтайды. Бензиннің қысқы және
жазғы түрінің айырмашылығын көруге болады: қысқы бензиннің барлық қайнау
температурасы жазғы мезгілге қарағанда төмен. Бұл төмен температуралы
қозғалтқыштарды шығаруды жақсартады [5].
1895 жылғы есептеу бойынша дүниежүзілік автобензин өндіру шамамен 640
млн.тж құрады. Келешек жорамал бойынша, дүние жүзіндегі автопарктің өсу
қарқынының жоғары болуына қарамастан (жылына 10 млн. дана), автобензиннің
пайдалануы келесі жақын жылдарда қазіргі деңгейде сақталуы, автокөліктердің
отынға деген үнемдігін едәуір көбейту есебінен автокөліктің бір бөлігін
балама отын көздеріне ауыстыру және дизельизацияны жеделту есебіне
көзделуде. Мысалы, АҚШ-та жеке меншік автокөліктегі орташа сыбағалы шығын
1975 жылдан 1985 жылға дейінгі аралығында 14,9-дан 8,65 л100км азайды,
яғни үштен бірге. Бұл көрсеткіш 2000 ж 6л100км дейін төмендеді. Мұндай
автотранспорттың отынға деген үнемдігін АҚШ-тарында арттыру, сонымен қатар,
Жапония және Батыс Еуропада автокөліктердің өз салмағын азайту нәтижесінде,
қозғалқыштың және трансмиссияның ПӘК тиімділігін көтеру, бақылаудың
электрондық жүйесін пайдалану, автожолдың сапасын жақсарту және т.б.
есебінен іске асуда [6].
Соңғы кездерге дейін автобензиндер өңдіруді өсірудің ең бастапқы
бағыты олардың детонациялық тұрақтылығының (ДТ) үздіксіз өсуі (ал қозғалқыш
жасуда – сығу дәрежесін көбейту), бұл көліктерді пайдаланудың техника –
экономикалық көрсеткіштерін едәуір жақсартуға көмектеседі. Сонымен қатар,
шығарып жатқан автобензиндердің температуралық деңгейі қазіргі сияқты өте
жоғары болмағанда, ДТ көтеру салыстырмалы арзан термодеструкциялы
процестерді және каталитикалық крекингті пайдалану арқылы жеңіл жетілген
болатын. Бірақ ДТ одан әрі қазіргі жоғары деңгейге дейін көтеру мұнай
өңдеуде қымбаттау энергияны көп керек ететін каталитикалық процестерді,
мысалы, каталитикалық риформингті, алкилдеуді, изомерлеуді және т.б.
өсіруді қажет етеді, мұнда одан басқа автобензиндердің қорының төмендеуі
байқалады. Мұндай процестерге мұнай өңдеуде кеткен шығын пайдаланушылардың
қаражатын үнемдеудің жоғары октанды бензиндерді қолдану нәтижесінде өтелуі
қажет. Сондықтан, автобензиндердің ДТ оптималдық мәні химиялық және мұнай
өңдеу процестерінің технологиясының дәрежесімен, тағы да мұнайдың дүние
жүзілік нарқымен анықталыныды.
Қазір бұрынғы КСРО-да, оның ішінде Қазақстанда да автобензиннің МЕСТ
20804 – 72 бойынша мынандай маркалары: А-80, А-85, АИ-93 және АИ-98 және
бір марка Экстра өндіріледі. Көпшілік елдерде автобензиннің екі түрі:
жүйелі [ОС (ЗӘ)=85-96] және сыйлы [ОС (ЗӘ)≥97], тағы да аздаған көлемде өте
жоғары октанды Super [ОС (ЗӘ)=100] өндіріледі. Жапонияда шамамен 98% және
80% жалпы пайдалануда ОС 90-91 жоғары жүйелі бензинді құрайды. Батыс Еуропа
елдеріндегі автобензиндерді пайдалануда олардың сыйлы түрлері ОС 97-99
үлесі басым (80%-дан көп) [7].
Қорғасынды антидетонаторларды қолданбау олардың жану өнімдерінің улы
қасиеттерімен ғана байланысты емес. Қазіргі автокөліктерде пайданылған
түтін газының ауаны уландыруын азайту мақсатында, олар арнайы жандырушы
металл – катализаторлармен жабдықталуда. Бірақ олар антидетонаторлардың
жану өнімдерімен тез уланады. Мұндай жағдайда автобензиндердің күрт
көтеріліп кетсе де, АҚШ-та оған қарамай 1987 жылы жүйелі этилденбеген
бензиннің үлесі жалпы өндірілген бензиннің көлеміне шаққанда 50%, ал сыйлы
бензиннің үлесі – 25% құрады.
Жапонияда 1986 жылы бастап тек қана этилденбеген бензин шығаруда, оның
шамамен 96% жалпы өндірілген бензиннен жүйелі бензинін құрайды. Батыс
Еуропа елдерінде де тек этилденбеген бензин өндіру құжаты жасалып іске
асырылуда. Швейцарияда, Австрия және Швецияда жүйелі этилденген бензинді
сатуға тыйым салынған.
Мұнай бағасының көтерілуіне байланысты және ТЭҚ қолдануды шектеуден
соңғы жылдары көптеген елдерде тауарлы жоғары октанды автобензиндерде
оттекті қосылыстарды пайдалана бастайды. Оттекті қосылыстар арасында метил,
этил және трет-бутил спирттері, метил-третбутил эфирі сияқты жоғары октан
санды қайнау температурасы төмен қосылыстар көп қолданыла бастайды. Бұл
бастапқы фракциялардың октан санын көбейтті және сонымен бірге ДТ
коэффициентінің бөлінуін жақсартып, жылуының жоғары болуын қамтамасыз етті.
Спирттердің өздерінің таза күйінде және бензинге қосылып пайдалануы
үздіксіз өсуде.
Авиациялық бензиндер поршенді авиациялық қозғалтқышты ұшқыштар мен
тікұшақтарда пайдалынады. Авиациялық бензиндер автокөлікті бензиндерге
қарағанда әлдеқайда қатаң талаптар қойылады және оның құрамыны
технологиялық процестен өткен мұнайды тура айдау, каталитикалық риформинг,
алкилдеу, ароматтау изомеризациялы қосылыстар жатады. Екіншілік процесте
құрамында олифенді көмірсутектері бар авиациялық бензиндер алуда
қолданылады. Авиациялық бензиндердің сапасының негізгі көрсеткіштеріне
детонациялық тұрақтылық, мөлшерлі фракциялық құрамы, төмен температурада
кристалдардың құрамында аз мөлшерде шайырлы заттардың, қышқылдардың, күкірт
қоспаларының және жану жылуының жоғары болуы, сақтаған кезде тұрақтылығы
болып табылады. Авиациялық қозғалтқыштарға жоғары антидетонациялық сипатқа
ие отын қажет. Авиациялық бензиннің антидетонациялық құрамын жай қоспамен
(октан санымен) анықтау жеткіліксіз, өйткені авиациялық қозғалтқыштар бай
қоспамен жұмыс істейді [8].
Авиациялық бензиндер келісідей түрде маркалары бар: Б-91115, Б-95130
(МЕСТ 101272), Б-100130 (ТУ 38.401-58-197-97), Б-92 (ТУ 38.401-58-47-952)
және Б-70 (ТУ 38.101913-82). Бұл бензиндердің мезгіл бойынша түрлері жоқ,
өйткені бір жыл аралығында ортаның температурасы аз өзгереді. Оларға көп
мөлшерде тетраэтилқорғасынды (2,5-тен 3,3 гкг) қосады, бұл оның
қоспасындағы қышқылдығын, шайыр мен күкірттің мөлшерін төмендетеді. МЕСТ
және ТУ шарттары бойынша авиациялық бензиннің детонациялық тұрақтылығы,
жану жылуы, ароматты көмірсутектер ( неғұрлым авиациялық бензинде ароматты
көмірсутектер көп болса, соғұрлым бай қоспалы түрі жоғары болады, бірақ
кристалдау басында температурасы жоғары болса цилиндрлі қозғалтқышта
кедергілер болуы әбден мүмкін) жеткілікті түрде болуы үшін алкилбензин,
изомеризат, толуол (20%) және пиробензол (10%) қосады. Антиқышқыл ретінде n-
оксидифениламин 0,004-0,005% мөлшерде қосады. Авиациялық бензиндерді ашық
түстерге: жасыл, сары, қызғылт сарыға бояйды. Қазіргі уақытта өндірілетін
барлық бензин көлемінің 2%-і авиациялық бензиндерге тиісілі [9].
1.3 Бензиннің булану индексі
Бензиннің булану индексі бензиннің булануын сипаттайды және ол мына
формула бойынша есептелінеді:
БИ= 10ҚБҚ + 7V70 (1)
мұнда, ҚБҚ – қаныққан будың қысымы, КПа; V70 –70°С-та буланған бензиннің
көлемі,%.
МЕСТ Р51105-97 сәйкес қазіргі уақытта тек этилденбеген бензиндер
шығарылады (0,01 гдм аспайтын қорғасын). Зерттеу әдісімен анықталған октан
санына байланысты, 5 түрлі бензин маркалары шығарылады: Нормаль-80 –
жүкті автокөліктерде А-76 бензинімен қолданылады; Регуляр-92, Регуляр-
91 этилденген А-93 түрдегі бензинді алмастыру үшін қолданылады; Супер-98
– толығымен еуропалық талаптарға сәйкес келеді. Келесі түрдегі маркалы
автокөліктердің бензиндері экспортқа шығарылады: А-80, А-92, А-96, және АИ-
98. Зерттелінген әдіс бойынша бензин маркасының сандық мағынасы октан санын
көрсетеді. Ал моторлы әдіс бойынша алынған бензиндердің октан саны 76, 83,
85 және 88-ден аспау керек.
Мұнай өнімдерінің барлық түрін қолдана отырып өндірістің жоғары дамуы
мен дүние жүзіне таралуы қоршаған ортаға зиян келтіреді. Осы жағдайға
байланысты барлық дүние жүзінің мұнай өңдеу өндірісінде шығарылатын
тауардың сапасына қатаң экологиялық шарттар қойылуына әкеп соғады. Мысалы,
АҚШ-та Қоршаған ортаны қорғау басқармасы реформулирленген бензинді шығаруға
талап етеді. Реформулирленген бензин – бензиннің компоненттер құрамының
түпкі өзгерісі экологияға аз шығым келтіреді. Бұл бензин құрамына ароматты
көмірсутектерге (ароматты көмірсутектердің тотығуын – канцерогендер),
қанықпаған көмірсутектерге (қанықпаған көмірсутекетер түтіннің пайда
болуына және жердің азон қабатының бұзылуына әкеп соғады), күкіртке (күкірт
оксиді – қышқылды жаңбырдың пайда болуына, металдың коррозияға ұшырауына
себепкер) шек қояды [10].
2 Бензин құрамындағы ароматты көмірсутектер
Ароматты көмірсутектер (АрК) CnHn қанықпаған циклді қосылыстарға жатады
және ол мұнайда келесі түрдегі көмірсутек күйінде:
моноциклді (бензолды) – CnHn
бициклді (нафталинді) – CnHn-2
трициклді (антраценді) – CnHn-4
тетрациклді (пирендер) – CnHn-6
Негізінен бұлардың барлығы алкилтуындыларының изомерлері және мұнай
фракциясында сәйкесінше қайнау температурасы болады.
Мұнайдағы көмірсутектердің орташа қатынасы мынандай: бензолды –6,7%,
нафтенді – 18%, фенантреді – 8%, пиренді – 5%, басқалар – 2%[11].
АрК-дің мұнай фракцияларында таралуы оның тығыздығын көрсететін
мұнайдың ароматтылығына байланысты. Алкандарға бай жеңіл мұнайларда АрК
негізінен жеңіл моно- және бициклді күйінде, олардың жалпы бастапқы
фракцияларда көп мөлшерде және жоғарғы фракцияларда төмендей бастайды.
Мұнай фракцияларында қайнау температурасына сәйкес таралуы төмендегі
суретте көрсетілген.
1) жеңіл мұнайлар (парафенді); 2) тығыздығы орташа мұнайлар (мұнай
парафинді); 3) ауыр шайырлы мұнайлар (ароматты – мұнайлар)
1 сурет. Мұнай фракцияларында ароматты көмірсутектердің
салыстырмалы таралуы
Нафтенді көмірсутектерге бай тығыздығы орташа мұнайда АрК біркелкі
таралған (қисық 2), ал ауыр шайырлы мұнай сызығы керісінше: төмен қайнайтын
фракцияларда АрК-тердің құрамы көп емес және олар жоғары қайнайтындарға
қарай өседі. Мұнай бензин фракциясында (30 – 200°С) негізінен бензолды АрК
болады (С6-С9).
Керосинді фракцияда (150-300°С) бензол туындыларынан басқа нафталенді
АрК (С10-С16) кездеседі, ал дистилятты фракцияларда (350-500°С)
–нафталенді және антраценді қосылыстар. Мұнай қалдықтарында (500°С-тан
жоғары) циклдер саны үштен жетіге дейін полициклді АрК концентрленеді,
сонымен қатар мұнда таза АрК – гибридтерге орын береді. Олардың
қарапайымы (гендан, тетрамен, флуорен және басқа да би- және трициклді
қосылыстар) мұнайдың керосинді – газоилды фракциясының құрамында болады
(150-300°С). АрК-тердің негізгі қасиетіне жоғарғы тығыздықты (880-900
кгм3), жарық шығару коэффициентін (1,5-1,55) және минимальді қатынасын Н:С
(5-80%), яғни төмен энергетикалық қасиеттерді жатқызуға болады [12].
АрК-дің кейбір өкілдерінің қасиеттері төменде көрсетілген:
Кесте 2.
АрК-тердің температуралық көрсеткіші
Көмірсутектер Температура, °С
Қайнау Кристалдану
Бензол 80 +6,6
Толуол 111 -95
Параксилол 138 -13
Этилбензол 136 -95
Псевдокумол 169 -94
Нафталин 218 +88
АрК-тердің физикалық қасиеті бүйірлі орынбасарлардың санына, орнына
және молекула массасына, цикл санына байланысты. Мұндай олардың
қасиеттерінің айқын айырмашылығы көмірсутектерді физикалық әдіспен бөлу
үшін қолданылады.
АрК-терге электрофильді орынбасу реакциясы тән – гологендеу, нитрлеу,
сульфирлеу, алкилдеу (хлорбензолды, нитробензолды, этилбензолды және басқа
қосылыстар). АрК жоғары парциалды қысымда сутек катализаторы қатысында
нафтенге айналады. Осы және басқа да АрК-тердің физикалық қасиетін мұнай
фракциясындағы олардың құрамын аналитикалық әдіспен анықтау үшін
қолданылады. Сонымен МЕСТ 6994 –74 АрК-терді анықтау әдісі бар, ол тура
мұнай өнімдерін өңдеу арқылы алу. Реактивті қозғалтқышты отындардағы
нафтамен көмірсутектерді анықтау үшін МЕСТ 17749–72 бойынша спектральды
әдісті қолданылады. Парафинді мұнай құрамындағы АрК-терді
фотоколориметриялық әдіспен анықталады. (МЕСТ 9437-85).
Мұнай өнімдеріндегі АрК-дің орны әрқалай. Мысалы, бензиндерде олардың
болғаны (30% дейін) дұрыс және қажетті. Өйткені олар бензинге жақсы
маторлық қасиетін – детонациялық тұрақтылығын арттырады. Авиациялық
керосиндердегі АрК-тер құрамын шектейді (10-20%), себебі олардың жану жылуы
төмен және жылу кезінде қозғалтқышта күйе болдырады.
Тауарлы бензиндер мұнайдың фракциясы болып табылмайды. Олар мұнайдың
термокаталитикалық өңдеу нәтижесінен алынған фракциялық қоспасы. Төменде
осы процеспен алынған бензиннің құрамындағы көмірсутектер тобы (%)
көрсетілген:
Кесте 3.
Тауарлы бинзиннің құрамындағы көмірсутектер тобы
Көмірсутек топтары МБД МҚК КК КР
Ароматты 3-10 12-26 20-25 30-40
Нафтенді 12-30 5-10 15-20 5-10
Парафинді 60-70 40-50 40-50 20-40
Олефинді 1 20-30 20-25 1
Мұнай өнімінен алынатын тауарлы автокөлікті және тауарлы авиациялық
бензиндердің алу тәсімі көрсетілген:
МБД – мұнайдың біріншілік дистиллициясы (АВТ); КР – каталитикалық
риформинг (ароматтау); ГТ – гидротазалау; КК – каталитикалық крекинг; ДО –
дизель отынын гидротазалау; ББФ – бутан-бутиленді реакция.
2 сурет. Ароматты көмірсутектерді қосу арқылы жоғарғы октанды бензин
алудың технологиялық сызба нұсқасы
Барлығы түрлі октан санын 65 – 70-ке тең (МБД бензин фракциясы), 90-
95-ке дейін (КР бензин) көрсетеді. Тауарлы бензиндерді дайындағанда басты
компонент алып (КК және КР бензин фракциясы октан санымен 79-85), оған бір
немесе бірнеше жоғары октанды ароматты қосылыстарды (мысалы, изопентан
немесе алкилат, ароматты көмірсутектерді) қосады. Осы қосылыстар қосылған
тауарлы бензин қажетті октан санына жетеді.
Техникалық мақсаттағы бензиндер – аз күкіртті мұнайдан алынады және
оның құрамында 0,025% күкірт, аз мөлшерде ароматты көмірсутектер болады.
Жасанды тері өндірісінде, сонымен бірге киім тазалауда қолданылады.
Бензол-толуол – бензин фракциясын каталитикалық риформинг нәтижесінен
алынады және оны май дистиляттарына еріткіш ретінде, депарафинизация
процесінде қолданылады [13].
Бензол және басқа ароматты көмірсутектер отынның детонациялық
тұрақтылығын арттырады. Бір жағынан бензиндегі ароматты көмірсутектердің
болуы автокөліктің эксплутациялық қауіпсіздікке оң әсері болса, бір жағынан
қоршаған ортаға зиян келтіреді. 2002 жылдан бері жаңа МЕСТ Р51866 – 2002
бойынша автокөлікті бензиндерді ароматты көмірсутектердің құрамы 40% -дан,
ал бензолдың үлесі 1,0-дан аспауы қажет.
Кесте 4.
Уфимдік МӨЗ-ның АИ-95 бензинніндегі арендердің пайыздық құрамы
Қосылыстар Изотермиялық режим (100%) Температуралық
режим 30-235оС, 5 оСмин
l Ci % IT Ci %
Бензол 672 2,73 672 2,79
Толуол 785 11,90 785 11,83
Этилбензол 880 3,82 880 3,75
м-, п-ксилол 886 13,2 888 13,18
о-ксилол 907 6,42 913 6,33
н-пропилбензол988 3,48 ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz