Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалық-химиялық қасиеттерінің маңызды параметрі тығыздықтың әсерін зерттеу
Жоспар
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3
1 Мұнай және оның әлемдік экономикадағы орны ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1.1 Табиғи энергиялық тасымалдағыштар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1.2 Отын энергетика балансы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
5
2 Мұнайдың шығу тегі, оны тасымалдау тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 7
2.1 Мұнай және газдың пайда болу тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
2.2 Мұнай өңдеу өндірісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
2.3 Заманауи мұнай өңдеу саласының алдына қойған мақсаттары ... ... ... 9
3 Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалық . химиялық қасиеттерін зерттеу әдістерінің негізгі түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 12
3.1 Тығыздық. Салыстырмалы және абсолютті тығыздық ... ... ... ... ... ... . 15
3.2 Тығыздық ең негізгі химмотологиялық көрсеткіш ретінде ... ... ... ... ... ... 17
3.3 Мұнай өнімінің тығыздығын анықтау үшін қордағы сынаманы таңдау әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
19
4 Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
4.1 Әдістемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 24
4.2 Жұмыстың жасалу барысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 25
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..28
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3
1 Мұнай және оның әлемдік экономикадағы орны ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1.1 Табиғи энергиялық тасымалдағыштар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1.2 Отын энергетика балансы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
5
2 Мұнайдың шығу тегі, оны тасымалдау тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 7
2.1 Мұнай және газдың пайда болу тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
2.2 Мұнай өңдеу өндірісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
2.3 Заманауи мұнай өңдеу саласының алдына қойған мақсаттары ... ... ... 9
3 Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалық . химиялық қасиеттерін зерттеу әдістерінің негізгі түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 12
3.1 Тығыздық. Салыстырмалы және абсолютті тығыздық ... ... ... ... ... ... . 15
3.2 Тығыздық ең негізгі химмотологиялық көрсеткіш ретінде ... ... ... ... ... ... 17
3.3 Мұнай өнімінің тығыздығын анықтау үшін қордағы сынаманы таңдау әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
19
4 Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
4.1 Әдістемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 24
4.2 Жұмыстың жасалу барысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 25
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..28
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30
Кіріспе
Тақырыптың өзектілігі. Тығыздықты талдау арқылы мұнай өнімдерінің эксплуатациялық қасиеттерін анықтап, талданған мәндер арқылы мұнай өнімдерінің физикалық-химиялық қасиеттерін меңгеру болып табылады.
Жұмыстың мақсаты.
Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалық-химиялық қасиеттерінің маңызды параметрі тығыздықтың әсерін зерттеу.
Жұмыстың мақсатына сай міндеттері:
1) Мұнайдың шығу тегі, оны тасымалдау тарихына шолу және мұнайдың әлемдік экономикадағы орнын бақылау;
2) Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалық химиялық қасиеттерін сараптау;
3) Мұнайдың тығыздығының әдістерін зерттеу және тығыздықтың тәжірибелік әдістемесін талдау;
Тірек сөздер: абсолютті тығыздық, салыстырмалы тығыздық, тығыздық, тұтқырлық, балқу температурасы, қату және қайнау температурасы, жану жылуы, молекулалық массасы, қаныққан бу қысымы, кризистік параметрлер.
Қысқартылған сөздер:
ОЭБ – отын энергетика балансы;
МӨЗ – мұнай өңдеу зауыты;
БашНИИНП – мұнай химия өндірісінің ғылыми зерттеу институты;
МЕСТ мемлекеттік стандарт.
Курстық жұмыс: 4 бөлімнен, 3 кестеден, 3 суреттен, 30 беттен, 19 пайдаланылған әдебиеттер көзінен, 1 қосымшадан құралған.
Тақырыптың өзектілігі. Тығыздықты талдау арқылы мұнай өнімдерінің эксплуатациялық қасиеттерін анықтап, талданған мәндер арқылы мұнай өнімдерінің физикалық-химиялық қасиеттерін меңгеру болып табылады.
Жұмыстың мақсаты.
Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалық-химиялық қасиеттерінің маңызды параметрі тығыздықтың әсерін зерттеу.
Жұмыстың мақсатына сай міндеттері:
1) Мұнайдың шығу тегі, оны тасымалдау тарихына шолу және мұнайдың әлемдік экономикадағы орнын бақылау;
2) Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалық химиялық қасиеттерін сараптау;
3) Мұнайдың тығыздығының әдістерін зерттеу және тығыздықтың тәжірибелік әдістемесін талдау;
Тірек сөздер: абсолютті тығыздық, салыстырмалы тығыздық, тығыздық, тұтқырлық, балқу температурасы, қату және қайнау температурасы, жану жылуы, молекулалық массасы, қаныққан бу қысымы, кризистік параметрлер.
Қысқартылған сөздер:
ОЭБ – отын энергетика балансы;
МӨЗ – мұнай өңдеу зауыты;
БашНИИНП – мұнай химия өндірісінің ғылыми зерттеу институты;
МЕСТ мемлекеттік стандарт.
Курстық жұмыс: 4 бөлімнен, 3 кестеден, 3 суреттен, 30 беттен, 19 пайдаланылған әдебиеттер көзінен, 1 қосымшадан құралған.
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
1 Смиридович Е. В. Технология переработки нефти и газа. М.: Химия, 1968, - 380 бет.
2 Гуревич И. Л. Технология переработки нефти газа. Ч. 1. Общие свойства и первичные методы переработки нефти и газа. М.:Химия, 1972 360 с.
3 Мановян А. К. Технология первичной переработки нефти и природного газа: Учебное пособие для вузов. 2 изд. М.: Химия, 2001. – 568 c.
4 12 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.
5 Ахметов С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.
6 Омаралиев Т.О. Мұнай мен газ өңдеу химиясы және технологиясы.
Құрылымды өзгертпей өңдеу процестері - Алматы.: Білім, 2001.-276 б.
7 Ахметов С.А. Глубокая переработка нефти и газа.- Уфа.: Гылым, 2002. -320с
8 13 Рысқалиев Б. С. Нефть – главное богатство и основа экономики страны/Нефть и Газ. 2009, №5.
9 Омаралиев Т.О. Мұнай мен газ өңдеу химиясы және технологиясы.
Құрылымды өзгертпей өңдеу процестері 1 бөлім.-Алматы.:Білім, 2001.-450 б.
10 Под ред. О. Ф. Глаголевой и В. М. Капустина. М.: Химия, КолосС, 2005. 400 с.: ил. (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).
11 Потехин В. М., Потехин В. В. Основы теории химических процессов в технологии органических веществ и нефтепереработки.Санкт − Петербург: «Химиздат», 2005, - 911бет.
12 Шур A.M. Высокомолекулярные соединения. -М.: Высшая школа, 1981 г. - 656с.
13 Батуева И. Ю., ГайлеА. А., Поконова Ю. В. және т.б. Химия нефти. Л.: «Химия», 1984. – 360 бет.
14 Рабартдинов З. Р., Денисламов И. З., Сахаутдинов Р. В., Сероводород как индикатор технологичности систем сбора и подготовки нефти \\ Нефтеное хозяство 2009 №12. С 118-119.
15 Турниязова А. Б. Еще раз о происхождении нефти/Нефть и Газ. 2010 №1, 97 – 99 бет
16 В. Н. Зайченко (служба горючего Северо Кавказского округа).\\ Мұнай өнімінің тығыздығын анықтау үшін қордағы сынаманы таңдау әдісі \\ Нефтепереработка и нефтехимия. 2003. вып. 4. С 36 40. 17 Евдокимов И. Н., Лосев А. П. особенности анализа ассоциативных углеводородных сред/Химия и технология топлив и масел. 2007, №2, 38 – 41 бет.
18 Надиров К. С. Физико – химические методы исследования нефти, газа и угля. «Шымкент»:2003. 493 бет.
19 Бишімбаева І. Қ., Букетова А. Е. Мұнай және газ технологиясы. А.: «Білім», 2003, - 587 бет.
1 Смиридович Е. В. Технология переработки нефти и газа. М.: Химия, 1968, - 380 бет.
2 Гуревич И. Л. Технология переработки нефти газа. Ч. 1. Общие свойства и первичные методы переработки нефти и газа. М.:Химия, 1972 360 с.
3 Мановян А. К. Технология первичной переработки нефти и природного газа: Учебное пособие для вузов. 2 изд. М.: Химия, 2001. – 568 c.
4 12 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.
5 Ахметов С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.
6 Омаралиев Т.О. Мұнай мен газ өңдеу химиясы және технологиясы.
Құрылымды өзгертпей өңдеу процестері - Алматы.: Білім, 2001.-276 б.
7 Ахметов С.А. Глубокая переработка нефти и газа.- Уфа.: Гылым, 2002. -320с
8 13 Рысқалиев Б. С. Нефть – главное богатство и основа экономики страны/Нефть и Газ. 2009, №5.
9 Омаралиев Т.О. Мұнай мен газ өңдеу химиясы және технологиясы.
Құрылымды өзгертпей өңдеу процестері 1 бөлім.-Алматы.:Білім, 2001.-450 б.
10 Под ред. О. Ф. Глаголевой и В. М. Капустина. М.: Химия, КолосС, 2005. 400 с.: ил. (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).
11 Потехин В. М., Потехин В. В. Основы теории химических процессов в технологии органических веществ и нефтепереработки.Санкт − Петербург: «Химиздат», 2005, - 911бет.
12 Шур A.M. Высокомолекулярные соединения. -М.: Высшая школа, 1981 г. - 656с.
13 Батуева И. Ю., ГайлеА. А., Поконова Ю. В. және т.б. Химия нефти. Л.: «Химия», 1984. – 360 бет.
14 Рабартдинов З. Р., Денисламов И. З., Сахаутдинов Р. В., Сероводород как индикатор технологичности систем сбора и подготовки нефти \\ Нефтеное хозяство 2009 №12. С 118-119.
15 Турниязова А. Б. Еще раз о происхождении нефти/Нефть и Газ. 2010 №1, 97 – 99 бет
16 В. Н. Зайченко (служба горючего Северо Кавказского округа).\\ Мұнай өнімінің тығыздығын анықтау үшін қордағы сынаманы таңдау әдісі \\ Нефтепереработка и нефтехимия. 2003. вып. 4. С 36 40. 17 Евдокимов И. Н., Лосев А. П. особенности анализа ассоциативных углеводородных сред/Химия и технология топлив и масел. 2007, №2, 38 – 41 бет.
18 Надиров К. С. Физико – химические методы исследования нефти, газа и угля. «Шымкент»:2003. 493 бет.
19 Бишімбаева І. Қ., Букетова А. Е. Мұнай және газ технологиясы. А.: «Білім», 2003, - 587 бет.
Жоспар
Кіріспе 3
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ..
1 Мұнай және оның әлемдік экономикадағы орны 4
... ... ... ... ... ... ... ... .. .
1.1Табиғи энергиялық 4
тасымалдағыштар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.2Отын энергетика 5
балансы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
...
2 Мұнайдың шығу тегі, оны тасымалдау 7
тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.1Мұнай және газдың пайда болу 7
тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2Мұнай өңдеу өндірісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
... ... ... ... ... ... ... ... .. .
2.3Заманауи мұнай өңдеу саласының алдына қойған мақсаттары ... ... ... 9
3 Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалық – химиялық қасиеттерін 12
зерттеу әдістерінің негізгі
түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
.
3.1Тығыздық. Салыстырмалы және абсолютті 15
тығыздық ... ... ... ... ... ... .
3.2Тығыздық ең негізгі химмотологиялық көрсеткіш 17
ретінде ... ... ... ... ... ...
3.3Мұнай өнімінің тығыздығын анықтау үшін қордағы сынаманы таңдау
әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ..
4 Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
4.1Әдістемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...24
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .
4.2Жұмыстың жасалу 25
барысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ...
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . .28
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3 0
Кіріспе
Тақырыптың өзектілігі. Тығыздықты талдау арқылы мұнай өнімдерінің
эксплуатациялық қасиеттерін анықтап, талданған мәндер арқылы мұнай
өнімдерінің физикалық-химиялық қасиеттерін меңгеру болып табылады.
Жұмыстың мақсаты.
Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалық-химиялық қасиеттерінің маңызды
параметрі тығыздықтың әсерін зерттеу.
Жұмыстың мақсатына сай міндеттері:
1) Мұнайдың шығу тегі, оны тасымалдау тарихына шолу және мұнайдың
әлемдік экономикадағы орнын бақылау;
2) Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалықхимиялық қасиеттерін
сараптау;
3) Мұнайдың тығыздығының әдістерін зерттеу және тығыздықтың тәжірибелік
әдістемесін талдау;
Тірек сөздер: абсолютті тығыздық, салыстырмалы тығыздық, тығыздық,
тұтқырлық, балқу температурасы, қату және қайнау температурасы, жану жылуы,
молекулалық массасы, қаныққан бу қысымы, кризистік параметрлер.
Қысқартылған сөздер:
ОЭБ – отын энергетика балансы;
МӨЗ – мұнай өңдеу зауыты;
БашНИИНП – мұнай химия өндірісінің ғылыми зерттеу институты;
МЕСТмемлекеттік стандарт.
Курстық жұмыс: 4 бөлімнен, 3 кестеден, 3 суреттен, 30 беттен, 19
пайдаланылған әдебиеттер көзінен, 1 қосымшадан құралған.
1 Мұнай және оның әлемдік экономикадағы орны
Екінші жүз жылдық бойы мұнай адамзат қауымының энергия көзі ретінде
шешуші роль атқаруда. Сонымен қатар мұнай химия синтезінің бағалы шикізаты
болып, еріткіштерден коксқа және техникалық көмірге дейін әртүрлі құрамды
өнеркәсіп өнімдері ретінде пайдаланылады.
Қазақстан, Ресей әлемдегі мұнай шығаратын ең негізгі елдердің бірі.
Көптеген мұнай шикізатының қорын қамтитын және ондағы мұнай салалары
экономикалық секторда шын мәнісінде бәсекелес шартта жұмыс жасайды.
Ұтымды тереңірек мұнай өңдеу проблемасы болып, жақсартылған экологиялық
қасиеттеріне өзекті сапалы өнім алу болып табылады. Отандық мұнай өңдеу
өнеркәсіптерінен XXI ғасырдағы білімге сыйымды экономика саласына
ауысуына, заманауи көзқарастары бар, инженер – технолог мамандығының
дипломынсыз мамандар елестету қиын. Осыған орай алдағы мақсатта елімізге
арнайы технолог мамандар дайындауға, өндіріс ұйымдастыруға және отандық
мұнай өңдеу өнеркәсіптерін зерттеу негізінде, осындай маңызды тапсырмаларды
шешу үшін көзделінеді.
1.1 Табиғи энергиялық тасымалдағыштар
Көп жылдан бері энергияның негізгі көзі ретінде табиғи қазбалар болып
келді. Алайда, соңғы уақыттарда энергияның жаңа альтернативті көзін өңдеуге
өзгертудің маңызы артуда.
Табиғи жанғыш қазбаларға шымтезек, жанғыш тақтатастар, тас көмірлерді,
мұнайды, табиғи газ, табиғи битумдерді жатқызуға болады. Бұлардың бәрі
энергияның орны толмас көздері болып саналады. Ертеден адамдар орны толатын
энергия көздерін пайдаланған, күн сәулесін, желдің энергиясын, су ағынының,
судың көтерілуі мен қатуын және тағы басқалары.
Экономикасы дамыған елдерде күннің, желдің және т.б. энергия көздері
тек қана орны толатын қасиетімен ғана емес, сонымен қатар экологиялық таза
энергия көзі ретінде де маңызы бар.
Өнеркәсіп салаларында әртүрлі жанғыш қазбаларды тасымалдау және өңдеу,
сонымен қатар энергияның өндірілуі және бөлінуін кешенді энергетикалық отын
деп атайды. Кешенді отын энергетикасы заманауи әлемдік экономиканың негізі.
Әлемдік потенциалдық қортағы 80% жуығы органикалық энерготасымалдағыш
ретінде қатты жанғыш қазбаларды (көмір, тақтатастар, шымтезек, битум),
соның ішінде тас көмірін жатқызады. Бірақ қазіргі уақытта мұнай және газдың
ролі ерекше, олар тек қана энергия көзі болып қана қоймай, сондай – ақ
бағалы химиялық шикізат ролін атқарады.
Мұнай және газ мемлекеттің потенциялын және де әлеуметтік экономикалық
орнын қалай анықтаса, солай оның саясатына да қатысты.
XXI ғасырдың басында дәлелденген нәтиже бойынша, мұнай қоры 144,7 млрд
т құраса, ал газ – 145,7 трлн шарщы м. Уақыт өте келе жаңа мұнай, газ кен
орындарының пайда болуы бұл көрсеткішті өзгертіп отыруда.
Белсенді іздеу, барлау жұмыстарының артуымен, 1998 жылы Оңтүстік
Атлантика ыссы аймағы болып алға жылжыды. Ал Каспий теңізі – әлемдік
назардағы келешегі бар аймақ. Көмірсутекті белсенді іздестіру Солтүстік
теңізде, Аляскада, Солтүстік Атлантикада, сол сияқты Мексика шығанағынан да
өз жұмыстарын жалғастыруда.
Алайда қазіргі уақытқа дейін негізгі мұнай өндіруші елдерге 15 мемлекет
жатқызылады. Клуб миллионеров деп аталатын, тәулік ішінде 1 млн. баррель
(159 л ) мұнай өңдеп шығаратын мүшеге кіретін елдер.
Ескертетін жайт, мұнай ол – бірден бір орны толмас табиғи байлық.
Адамзат егерде қосымша мұнайды сақтау мақсатындағы сұрақтарды шешпесе,
шарасыз үлкен проблемаға соқтығысуы мәлім. Болжамға сүйене отырып, мұнай
өңдеу деңгейдегіден басқа мұнай қоры - 43 жылға, ал табиғи газ – 63 жылға
жететінін болжам жасаған. Бұл тек ұлттық мұнайға болжанған. Мұнайдың ауыр
қорлары 3-4 есе жоғары, алайда өңдеу кезінде аса үлкен қиындықтар пайда
болады. [1].
1.2 Отын энергетика балансы
Шамамен алғанда, адамзат қауымы 2000 жыл бойы әлемдегі барлық дерлік
энергияның жартысын тұтынды. Бұл энергия қажеттілігі бара – бара артуда.
Күннен – күнге энергиялық қолданыс жер бетінлегі мекен етіп жатқан әр
адамға шаққанда 2,5 - 3,0 т энергоқолданыс тез артуда. Әрине, әр адамға
орташа энерготұтынысы дүниежүзілік елдерде аса біркелкі емес . Мәселен,
экономикасы дамыған елдерде, США да, бұл сан 12 т, ал ТМД елінде – 6 т,
және жаңадан дамып келе жатқан елдерде – 0,2 т алады.
Дүние жүзінде XX ғасырдың басында негізгі энергия көзі қатты отын
болды. Әлемдік отын – энергетика баллансында мұнай және газ болмашы
кішкентай орын алып отырды. Мұнай және газды іздеу, барлау жұмыстарының
кеңеюі, сондай – ақ құбыр жүргізу транспорттарының дамуы, мұнай және газдың
энергия көзі ретіндегі ролін бұлжытпай арттыра бастады. Содан XX ғасырдың
50-60 жылдары әлемдік Отын – Энергетика Баллансында мұнай және газдың
бөлігі тез қарқынмен өсті. 80 жылдарда бұл қарқын аздап баяулап, соған орай
қазірге дейін сол үрдіспен ОЭБ - да мұнайдың үлесі төмендеуде (кесте 1.1)
[2].
Кесте 1.
Әлемдік отын энергетика балансындағы энергия көзі үлесінің өзгеруі (%)
Энергиялық 1900 ж. 1980 ж. 1990 ж. 2000 ж. 2020 ж.
тасымалдағыш
Мұнай 3,7 43,5 37,6 36,0 21,2
Газ 1,1 18,8 20,8 19,0 19,0
Қатты отын 93,2 28,9 29,1 24,0 33,2
Ядролық энергия0 2,5 5,6 6,0 13,6
Гидроэнергия 2,0 6,3 6,9 15,0 13,0
2 Мұнайдың шығу тегі, оны тасымалдау тарихы
Мұнай грек халқының "нафта" деген сөзінен шыққан, "нафта" жарып
шығарылу қасиеті бар деген мағынаны білдіреді. Шынында, жер бетінде
кездесетін мұнай мен газ көздерінің терең орналасқан қабаттармен байланысты
екені белгілі. Бірақ бұл жағдай алғашкы кездерде адам баласына жұмбақ болып
келеді. Кейбір ойпаттарда жер қойнауын жарып шығып атқылаи, кейде бұлақ
болып ағып жататын "қарамай" немесе үзілмес от болып жанып тұратын
танғажайып жаратылыс кубылыстары халыққа әр заманда "құдіретті күш" деп
танылды.
Ерте дәуірлерде адам баласы тepicтік Италия мемлекетінде жер қойнауын
жарып шығып, қайнар болып ағып жатқан мұнайды тастан жасалған ыдыстарға
құйып, караңғы мезгілдерде жарық ретінде пайдалануды білген. Геродот озінің
шығармасында Tигр мен Евфрат озендерінің бойында көптеген мұнай көздерінің
болғандығын, жиналған мұнайдан пайда болған асфальтті Вавилон қаласында
құрылыс материалдары (цемент) есебінде қолданғаны туралы айтады.
Плутарх Александрдың өмipi туралы шығармасында мәңгі бақи лаулап
жанып тұратын көгілдір жалын туралы әсерелеп жазған.
Византия мемлелетінің жауынгерлері өздерінің дұшпандарына қарсы
соғыстарда таркатылған кендірді (пакля) ағаш басына орап, оны мұнайға малып
алып тұтатып, жау кемелеріне лақтыру арқылы жеңіске жетіп отырған. Бұл
оқиға Грек оты деген атпен қалды.
Француздар Пенсельванияның терістік батыс жағын бетіп жаулап алғаннан
жергілікті халыктардың, мұнайды дәрі-дәрмек есебінде пайдаланатынын сезіп,
сол кездегі ағаш пен шегенделген тайыз құдықтардың мұнайын өз еліне тасыған
[3].
2.1 Мұнай және газдың пайда болу тарихына қысқаша шолу
Мұнайдың неден жаратылып, алғашқы пайла болуы дұрыс зерттеліп, шешілген
болса оның қандай табиғи жағдайлармен байланысты басқа қабаттарға көшіп,
шоғырланатын жерлерді білу онша қиынға түспеген болар еді. Бұл жағдайда
мұнай жатақтарын іздестіру, барлау жұмыстары да қысқа мерзімде әрі
экономикалық тиімді жағдайда орындалған болар еді. Бірақ осы күндерге дейін
мұнайдың жаратылу тарихы (генезис) және орналасуы әлі дс түбегейлі
зерттеліп біткен жоқ.
Мұнайдың пайда болуы туралы бірнешее теориялар (болжамдар-гипотезалар)
бар. Бұл болжамдар екі топқа бөлінеді Олар органикалық және бейорганикалық
(органикалык емес) болжамдар – гипотезалар.
Аталған топтардың өздері бірнеше бөлімдерден тұрады. Мысалы:
органикалық теория – мұнайды жәндіктер мен өсімдіктердің және аралас-
өсімдік пен жәндіктердің қалдығынан пайда болуының мүмкіндігін дәлелдейді.
Бейорганикалық теория мұнайдың жаратылуы карбид теориясы, жанартау
теориясы, космос т.б. теориялар арқылы дәлелденеді.
Көрсетілген теориялардың негізіне тәжірибелік және лабораториялық
зерттеулердің қорытындылары алынды [4].
2.2 Мұнай өңдеу өндірістері
Дүние жүзінде соңғы жылдары мұнай өңдеу көлемі оның өндіру мөлшеріне
сәйкес өзгереді. Мұнай дауы уақытында (60-70 жылдары), арзан Жақыншығыс
және Латын Американың мұнайы бар кезде, дүние жүзінде мұнай өңдеу
зауыттардың (МӨЗ) саны және олардың қосынды қуаты тез қарқынмен өсті.Осы
кезде өркендеген елдердің (АҚШ-тан басқа), сонымен қатар, өркендеуші Латын
Америка, Жақын және Орта Шығыс және Африка елдерінде, мұнай өңдеудің
негізінен терең емес өңдеу немесе аздау терең өңдеу жүйесі орын алды.
АҚШ-та қозғалтқыш отынының қолдануының жоғарылығынан және табиғи газ
бен көмірдің арзан қорының барлығынан, мұнай терең өңдеу жүйесі іске
асырылды.
Дүние жүзілік мұнай өңдеу өсуінде сапалы және санды секіріс 1970-1980
жылдарында байқалды. Осы кезеңде мұнай бағасының күрт төмендеуі, оның
өндірілуін және қазанпеш отыны есебінде пайдалануын төмендетті, иұнайды
терең өңдеу керек екенін күшейте түсті. 1979ж. кейін мұнай өңдеу көлемі,
МӨЗ қосынды қуаты мен саны біртіндеп азая бастады. Бұл өз кезінде МӨЗ
сыбағалы қуатын асырды. Мұнай өңдіру көлемінің кемуі МӨЗ-да бос қуат қалып
қоюына әкелді, негізінен мұнайды тіке айдау процестерінде, оларды басқа
екінші кезектегі процестерде қайтадан өңдеу көзделінді [5].
Мұнай өңдеу көлемі мұнай өнімдерін өндіру жағынан дүние жүзінде және
өркендеген елдер арасында АҚШ жетекші орында. АҚШтың мұнай өңдеу
ерекшелігі, оның өте жоғары өңдеу тереңдігі (қозғалқыш отынының шығымы
дүние жүзінде ең жоғары көрсеткіште 75%), МӨЗ бағыты бензин өндіру
жүйесіне, екінші кезектегі өңдеу процестерді көп қолдану арқылы, дәлірек
айтқанда каталитикалық крекинг (~38%), каталикалық риформинг (~23%),
гидротазалау және гидрокүкіртсіздендіру (~54%), гидрокрекинг (7,2%),
кокстеу, алкилдеу, изомерлеу және басқа процестері басым. АҚШ-та ең көп
қолданылатын өнім- автобензин. Бензиннің дизель отынына қатынасы 2,11 тең.
Қазан отыны, мұнайға есептегенде, аз мөлшерде өндіріледі-8%. АҚШ-та мұнайды
өңдеудің тереңдігі терең өңдеу процестерін қолданумен, әсіресе вакуум
газойлін және мазутты каталитикалық крекингке, гидрокрекингке салу және
кокстеу процестерін көп қолдану нәтижесінде жетеді. Бұл процестердің қуаты
жөнінен АҚШ дүние жүзіндегі елдердің бәрінен ілгері. Канада мұнай өңдеуде,
мұнай өнімдерінің қолдану және өңдіру құрылымы жағынан, отын сапасы
жағынан, екінші кезектегі өңдейтін процестердің көптігі жағынан және басқа
көрсеткіштерімен АҚШ-қа үлкен ұқсастық байқалады.
Өркендеген елдер арасына МӨЗ ең үлкен қуаттары Батыс Еуропа (Италия,
Франция, ГФР, Ұлыбритания), сонымен катар Жапонияда орналасқа. Батыс
Еуропадағы өркендеген елдер және Жапония МӨЗ-дағы мұнай өңдеу тереңдігі АҚШ-
қа қарағанда төмен. Бұл көрсеткіш Жапония мен Италияда ең төмен (60%төмен),
Франция, Англия және ГФР МӨЗ орташа. Жапония мен Италияда мұнай өңдеу
тереңдігінің төмендігі оларда өздерінің көмір және табиғи газ қорларының
жоқтығынан. Жапония мен Италиядағы МӨЗ-да (мотор) қозғалтқыш отынының
шығымы (53,7 және 50% тиісінше) төмен, ал олардың ГФР, Франция және Англия
МӨЗ-да шығымы жоғары. АҚШ пен Канададан кейін Ұлыбритания МӨЗ-да бензин
шығымы -25% жоғары Бұл көрсеткіш басқа елдердің МӨЗ-да 12-22%. Бензиннің
дизель отынына қатынасының аздығы Батыс Еуропа МӨЗ-да дизель отынының
көбірек өндірілу себебі, бұларда автомобиль көліктерін дизель
қозғалтқыштарымен жабдықтауға бет алғандығынан. Жапония мен Италия МӨЗ-да
мұнай өнімдері құрылымында, бірінші орында қазан отыны (35 және
37%тиісінше). Басқа өркендеген Батыс Еуропа және Жапония МӨЗ екінші
кезктегі өңдеу процестерінен қамтылу жағынан АҚШ-тан әлде қайда төмен.
Мұнай өңдеуді тереңдету процестер үлесі (термиялық, гидрокрекинг,
каталитикалық крекинг және алкилдеу) АҚШ-та 1985 ж. 60,8% болды. Батыс
мұнайды терең өңдеу процестерінің бағдары іске асырылуда, каталитикалық
крекинг, висбрекинг, гидрокрекинг және кокстеу процестері көбеюде. АҚШ-та
каталитикалық крекинг қуаты бензинге сұранысты керекті мөлшерде
өтейтіндіктен, олардың құрылысы соңғы жылдары бәсеңдеді. Соның есебінен,
дизель отынын өндіретін қуат гидрокрекинг есебінен өсе бастады.
АҚШ-та және Батыс Еуропа елдерінде этилденген бензинді пайдалану азайып
келеді, ал Жапонияда этилденген бензинді тіпті өндірмейді де. Бұл жағдай
автобензинді жоғары октанды басқа отынмен ауыстыру қажеттілігін туғызды,
метанол, метилтретбутил эфирі, ацетон, бутанол, этанол және басқа қолданыла
бастады. Мұнай ШШЕБ мүшелері 1985 ж. 52 МӨЗ-да 278 млн.т. мұнай өңдеді,
олардың ішінде ең ірі қуатты МӨЗ-тары Венесуэла мен Сауд Арабияда (7және 4
МӨЗ тиісінше).Өркендеуші елдер ішінде мұнай өңдеу Мексикада жақсы өскен (9
МӨЗ, мұнай өңдеу көлемі-60 млнтж). Мұнайды шетке шығаратын елдердің мұнай
өңдеудегі ерекшеліктері-оларда мұнай өңдедің тереңдігі төмен (мөлдір мұнай
өнімдерінің шығымы-45%) және МӨЗ құрамында екінші кезектегі жүретін
процестер аз (45%) [6].
2.3 Заманауи мұнай өңдеу саласының алдына қойған мақсаттары
Мұнай өңдеу саласындағы мәселелер
Дүниежүзілік жаңа мұнай өңдеу саласының алдында қазіргі кезде тұрған
мәселелер мыналар:
- мұнай өңдеуді одан әрі тереңдету, бұл оны үнемдеуде және дұрыс
пайдалануда ең тиімді жол;
- автобензиндердің октан санын қорғасын антидетонаторын қолданбай
көбейту;
- катализ саласындағы жетістіктерді іске қоса отырып, процестердің
талғамдығын көтеру және энергия сыйымдылығын кеміту; жылу және масса
алмасу процестерін жақсарту, мұнайды терең қалдықсыз және экология
жөнінен таза өңдеудің жетік пен интенсивті технологиясын жасау;
- мұнайдың ауыр қалдықтарын каталитикалық және термодеструкциялы жолмен
өңдеудің тиімді технологиясын жасауда мұнай шикізатын өңдеп қозғалтқыш
отындарын өндіруді альтернативті шикізаттар қорынан - көмірден,
сланецтерден, ауыр және битумды мұнайлардан алудың ауыспалы кезеңі деп
қарау керек [7].
Біздің ел мұнайды өңдеу көлемі жағынан дүние жүзінде АҚШ-тан кейін 2-ші
орында. Осы жақын кезеңге дейін елде мұнай өңдеу көлемі оның өндірілуіне
байланысты өсіп келді. МӨЗ соғысқа дейін іске қосылғандарды және 1940-1950
жылдары жұмыс істегендерінде мұнайды едәір терең өңдеуге бағытталған еді.
1960-1970 жылдары Поволжье, Маңғыстау-өзен және Батыс Сібірден арзан мұнай
өндіру көбейген соң, жаңадан МӨЗ негізінен мұнайды терең емес жүйемен
өңдеуге бағыт алды, әсіресе Еуропалық бөлігіндегілері. Мұнай өңдеу өсуі тек
сан жағынан ғана емес, сонымен қатар жоғары өнімді процестерді біріктіру,
істеп тұрған қондырғылардың жұмысын жаңарту арқылы сапа жағынан да өзгерді.
Осылай саланың өркендеуі мұнай сапасының төмендеуі (1980ж. күкіртті және
жоғары күкіртті мұнай үлесі 83,7% жетті) және мұнай өнімдеріне сапа жөнінен
қойылатын талаптың өсуі жағдайында іске асуда. Қазір елде ең көп
пайдаланатын мұнай өнімдерінің қатарында қазан отыны (42%) тұр. Екінші
болып мұнай өнімдерінің ішінен өндіру көлемі жағынан дизель отыны (23%),
себебі өте ауыр заттар таситын автокөлік, тракторлар және комбайындар,
карбюратор қозғалтқыштарына қарағанда, экономикалық жағынан тиімді
дизельқозғалтқыштарымен жабдықталған. Елде ұшақ және автобензиндер өндіру
көлемі (16%), дизель отыны өндіруге қарағанда, төмен (бензиндизель отыны
есебінен, автокөліктердің дизель қоғалқыштарын пайдалану есебінен ары қарай
өсуі күтілуде (2000ж. Бұл қатынас ½-3жетеді).
Соңғы он жылдықта, мұнай өңдеу тереңдігінің өзгеруі мынадай: 1975ж.-
57,9; 1980ж.-56,2; және 1985-58,2%. Осы көрсеткішке қарап, тағы да бензин
мен қозғалтқыш отынының қосынды шығымына қарап, біздің елдің мұнай өңдеу
деңгейі, сонымен қатар, дүние жүзілік орта көрсеткіштерден төмен екендігі
байқалады. Бұл жағдай мұнай өнімдерінің қалыптасқан пайдалану құрылымынан
және екінші кезектегі іске асатын процестердің, бірінші кезектегі
процестерге қарағанда, іске қосылуы кенже қалуының әсерінен [8].
Мұнай өңдеу саласы өндірілген мұнай өнімдерінің сапасын әрдайым
көтеруде. Жоғары октанды бензин өндіу (А-80, АИ-93, АИ-98 және басқа) оның
жалпы өнімінің 80% жетті.1970 ж. Бастап А-66, А-72 бензинін өндіру
тоқтатылды. Аз күкіртті дизель отынының үлесі оның жалпы өндірілуінің 95 %
құрайды. Бірақ, мұнай өнімдерінің сапасының артуына қарамай, қазір біздің
кейбір мұнай және мұнайхимия өнімдері дүние жүзілік сапа жөніндегі
стандарттан, сонымен қатар өте маңызды мынадай техника-экономикалық
көрсеткіштерден де – металл жұмсау, энергия шығыны, зауыттардың өндіріске
пайдалану жөнінен көрсеткіштері жоғары, өндірісті автоматтандыру деңгейі
төмен, жұмыс істейтін адам саны көп және басқа көрсеткіштерден төмен.
Мұндай процестердің моральді және физикалық ескеруінен ғана емес. Соңғы
жылдары жасалып іске қосылған, жоғары қуатты процестер және каталитикалық
жүйелер бұл көрсеткіштер бойынша шет елдегі өзіне ұқсас процестерден
көрсеткіштері өте төмен. МӨЗ-да мөлдір мұнай өнімдерін, оның мұнайдағы бар
мөлшері деңгейінде бөліп алу да, қапағаттанарлықтай емес, бұл атмосфералық
колонналарда дизель фракциясының толық бөлінуіне кедергі жасайды.Біздің
катализаторлар активтігі, тұрақтығы, талғамдығы және басқа көрсеткіштері
жағынан шет елден алынған катализаторлардан төмен [9].
3 Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалық-химиялық қасиеттерін зерттеу
әдістерінің негізгі түрлері
Мұнай және мұнай өнімдері өз алдына көмірсутек пен және оның
гетеротуынды қоспалардан тұратынын көрсетеді. Мұндай қоспаларда жеке
қосылыстарды бөліп алу үшін көптеген уақыт қажет. Сондықтан технологиялық
есептерде шикізаттың сапасын, мұнай өңдеу және мұнай химиядағы өнімін
анықтағанда белгілі техникалық анализдерді жиі қолданады, яғни ол мұнай
өнімінің кейбір физикалық, химиялық және эксплуатациялық қасиеттерін
анықтаудан құралған.
Бұл мақсатпен келесі әдістер қолданылады:
1) Химиялық, яғни ол аналитикалық химияда классикалық әдіс ретінде
қолданылатын.
2) Физикалық – тығыздықты, тұтқырлықты, балқу температурасын, қату және
қайнау, жану жылуы, молекулярлық массасы, сонымен қатар кейбір шартты
көрсеткіштерді (пенетрация, дуктильді әдіс) анықтау .
3) Арнайы – моторлы отынның октан және цетан санын анықтау, (химиялық
тұрақты) отынның және майдың химиялық тұрақтылығын, коррозионды
активтілігін, жарқырау температурасын анықтау және т.с.с.[10].
Мұнай және оның тауарлы өнімдерін өңдеудің негізінде физикалық –
химиялық процестер жатыр. Бұл процестерді басқару үшін мұнайдың, оның
фракцияларының, қалдықтарының физикалық, физикалық химиялық, және коллоидты
дисперсті қассиеттерін тереңірек білуді қажет етеді. Бұл көрсеткіштер мұнай
және оның өнімдерінің құрамына, мұнай жүйесіндегі молекула аралық және
құрылымдық ерекшеліктеріне, эксплуатациялық көрсеткіштеріне тікелей және
жанама түрде әсер етеді.
Бұл қассиеттерді сипаттайтын кейбір константалар мұнай заводтарының
аппаратураларының есебінің формулаларына енгізіледі. Ал басқалары бақылау
параметрлерінің режиміне және сапалы өнімнің көрсеткішіне қолданылады.
Көптеген жағдайларда құрамының қиындығына байланысты мұнай шикізатының
физикалық - химиялық қасиеттерінің орташа мәнін қолданады. Бұл қасиеттері
неғұрлым анығырақ анықталса, соғұрлым мұнай өңдеу құрылғысын жобалау негізі
үшін техникалық есептердің нәтижесі дәл шығады.
Молекулалық масса
Мұнай мен оның өнімдерінің бу түзу жылуын, бу көлемін, мұнайдың жіңішке
фракцияларының құрамын анықтауда қолданылатын ең негізгі көрсеткішінің
бірі. Мұнай және оның өнімдері жекелеген көмірсутектер мен басқа да
қосылыстардың қоспасы болғандықтан салыстырмалы молекулалық массаның мәні
алынады.
Мұнай фракцияларының молекулалық массасы қайнау температурасы неғұрлым
көп болса, соғұрлым жоғары болады. Сонымен қатар бір температурада
қайнайтын мұнай фракциясының молекулалық массасы фракцияның көмірсутектік
құрамына сай бөлек болады.
Молекулалық массаны анықтаудың ең кең тараған түрі криоскопиялық әдіс.
Бұл әдіс мұнай өнімінің сынамасын еріткішке (бензол немесе нафталин)
салып, еріткіштің қату температурасын анықтауға негізделген.
Кейде мұнайдың молекулалық массасын анықтауда эбулиоскопиялық әдіс
қолданылады. Бұл әдіс мұнай сынамасы салынған еріткіштің қайнау
температурасын анықтауға негізделген.
Практикада молекулалық массаны есептеу үшін эмпирикалық формула
қолданылады. Ең көп қолданыс тапқан Б. П. Воинованың формуласы болып
табылады:
M = a + bt + ct2
Мұндағы a, b, c – мәні әрбір көмірсутекке тән тұрақты; t – өнімнің
орташа молекулалық қайнау температурасы.
Парафинді көмірсутектер үшін:
М = 60 + 0,3t + 0,001t2
Мұнай фракциялары үшін:
М = (7 – 21,5) + (0,76 + 0,04K) t + (0,0003K – 0,00245) t2
[11].
Қаныққан бу қысымы
Қаныққан бу қысымы дегеніміз қалыпты температурада өлшенген, бу және
сұйық фаза көлемдерінің арақатынасы анықталған, сұйық фазамен тепе – теңдік
күйіндегі жағармайдың бу фазасының қысымы. Қаныққан бу қысымының жүйе
қысымымен теңескен температурасы заттың қайнау температурасы деп аталады.
Қаныққан бу қысымы температура өскен сайын жоғарылайды. Жеңіл мұнай
фракциялары жоғары қаныққан бу қысымымен сипатталады.
Қаныққан бу қысымын анықтаудың бірнеше әдістері бар. Алайда өзінің
қарапайымдылығымен кең қолданыс тапқан стандартты әдіс – Рейд бомбасын
қолдану.
Қаныққан бу қысымын келесі формула бойынша анықтайды:
Мұндағы, температура t болғандағы зерттелетін сұйықтың қаныққан
бу қысымы; манометр көрсеткіші; атмосфералық қысым; қоршаған
ортаның температурасы, °С.
Рейд бомбасымен бу қысымын анықтау моторлы жағармайдың сапасын
салыстырмалы бағалауда қолданылады, себебі бұл әдіс тек жуықталған мәндерді
ғана анықтайды.
Қаныққан бу қысымының абсолютты мәнін толықтай анықтау үшін НАТИ
аппараттарын қолдану арқылы қол жеткізуге болады.
Кризистік параметрлер
Қазіргі жоғары қысымда жоғары температуралы процестерді қолдану
ерекшеліктеріне сай мұнайдың температура, қысым және көлемнің кризистік
жағдайдағы мәнін білу өте маңызды. Заттың кризистік күйі деп сұйық және бу
фазалары арасында айырмашылық (шекара) жойылған күйін, яғни олардың бірдей
қасиет көрсетуін айтамыз. Әрбір затқа сұйыққа айналмайтындай температура
тән. Бұл температура кризистік температура деп аталады. Кризистік
температураға тән қаныққан бу қысымы кризистік қысым деп, кризистік
температура мен бу көлемі кризистік көлем деп аталады.
Мұнай өнімдерінің кризистік параметрлері эмпирикалық формулалармен
анықталады.
Мәселен алифатты көмірсутектер үшін
Ароматты көмірсутектер үшін
Мұндағы, кризистік температура, °С; мұнай фракциясының орташа
қайнау температурасы, °С; кризистік температура, °С; фракцияның
молекулалық массасы; тұрақты, парафинді көмірсутектерде 2,5 – 5,3,
нафтенді көмірсутектерге 6,0 және ароматты көмірсутектерге 6,0 – 7,0 тең;
кризистік қысым, МПа [12].
Қазандық отыны, дизельді жағармай, мұнай майлары және басқа да мұнай
өнімдерінің эксплуатациялық қасиеттерін анықтайтын негізгі физикалық
тұрақтылардың бірі – тұтқырлық.
Тұтқырлық динамикалық және кинематикалық болып бөлінеді.
Динамикалық (абсолютты) тұтқырлық (η) немесе ішкі үйкеліс реалды
сұйықтарда қозғалыс кезінде пайда болатын ішкі кедергі. СИ жүйесі бойынша
динамикалық тұтқырлықтың өлшем бірлігі Нсм2.
Кинематикалық тұқырлық (ν) сұйықтың динамикалық тұтқырлығының оның
тығыздығына қатынасымен анықталады:
ν = ηρ
Көмірсутектерде тұтқырлық химиялық құрамына байланысты: молекулалық
массасы мен қайнау температурасы өскен сайын тұтқырлығы да жоғарылайды.
Алкан мен нафтендер құрылысында бүйір тізбектердің болуы да тұтқырлықты
жоғарылатады [13].
3.1 Мұнайдың тығыздығы. Абсолютті және салыстырмалы тығыздық
Тығыздық мұнай және мұнай өнімдерінің химиялық және фракциялық құрамын
басқа константалар жиынтығымен ұйғарынды бағалауға мүмкіндік беретін
қасиет. Тығыздықты абсолютті және салыстырмалы мөлшермен байланысты айтады.
Абсолютті тығыздық көлем бірлігіндегі заттың массасы болып табылады.
Оның өлшем бірлігі .
Мұнай өңдеу тәжірибесінде мұнайдың өлшемсіз салыстырмалы тығыздығы
қолданылады, яғни 20-ғы мұнайдың тығыздығын 4-ғы судың
тығыздығының қатынасына тең. Салыстырмалы тығызыдық деп белгіленеді.
Қаншалықты судың 4 тығыздығы 1-ге тең болғанда, соншалықты
салыстырмалы және абсолютті тығыздықтарының сандық мәні сай келеді.
Кейбір шет елдерде стандартқа сәйкес мұнайдың және судың 60 немесе
сәйкесінше 15,5 тең болатын температуралары бірдей деп қарастырылады.
Бұл жағдайда салыстырмалы тығыздығы деп белгіленеді.
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе 3
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ..
1 Мұнай және оның әлемдік экономикадағы орны 4
... ... ... ... ... ... ... ... .. .
1.1Табиғи энергиялық 4
тасымалдағыштар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.2Отын энергетика 5
балансы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
...
2 Мұнайдың шығу тегі, оны тасымалдау 7
тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.1Мұнай және газдың пайда болу 7
тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2Мұнай өңдеу өндірісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
... ... ... ... ... ... ... ... .. .
2.3Заманауи мұнай өңдеу саласының алдына қойған мақсаттары ... ... ... 9
3 Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалық – химиялық қасиеттерін 12
зерттеу әдістерінің негізгі
түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
.
3.1Тығыздық. Салыстырмалы және абсолютті 15
тығыздық ... ... ... ... ... ... .
3.2Тығыздық ең негізгі химмотологиялық көрсеткіш 17
ретінде ... ... ... ... ... ...
3.3Мұнай өнімінің тығыздығын анықтау үшін қордағы сынаманы таңдау
әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ..
4 Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
4.1Әдістемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...24
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .
4.2Жұмыстың жасалу 25
барысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ...
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . .28
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3 0
Кіріспе
Тақырыптың өзектілігі. Тығыздықты талдау арқылы мұнай өнімдерінің
эксплуатациялық қасиеттерін анықтап, талданған мәндер арқылы мұнай
өнімдерінің физикалық-химиялық қасиеттерін меңгеру болып табылады.
Жұмыстың мақсаты.
Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалық-химиялық қасиеттерінің маңызды
параметрі тығыздықтың әсерін зерттеу.
Жұмыстың мақсатына сай міндеттері:
1) Мұнайдың шығу тегі, оны тасымалдау тарихына шолу және мұнайдың
әлемдік экономикадағы орнын бақылау;
2) Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалықхимиялық қасиеттерін
сараптау;
3) Мұнайдың тығыздығының әдістерін зерттеу және тығыздықтың тәжірибелік
әдістемесін талдау;
Тірек сөздер: абсолютті тығыздық, салыстырмалы тығыздық, тығыздық,
тұтқырлық, балқу температурасы, қату және қайнау температурасы, жану жылуы,
молекулалық массасы, қаныққан бу қысымы, кризистік параметрлер.
Қысқартылған сөздер:
ОЭБ – отын энергетика балансы;
МӨЗ – мұнай өңдеу зауыты;
БашНИИНП – мұнай химия өндірісінің ғылыми зерттеу институты;
МЕСТмемлекеттік стандарт.
Курстық жұмыс: 4 бөлімнен, 3 кестеден, 3 суреттен, 30 беттен, 19
пайдаланылған әдебиеттер көзінен, 1 қосымшадан құралған.
1 Мұнай және оның әлемдік экономикадағы орны
Екінші жүз жылдық бойы мұнай адамзат қауымының энергия көзі ретінде
шешуші роль атқаруда. Сонымен қатар мұнай химия синтезінің бағалы шикізаты
болып, еріткіштерден коксқа және техникалық көмірге дейін әртүрлі құрамды
өнеркәсіп өнімдері ретінде пайдаланылады.
Қазақстан, Ресей әлемдегі мұнай шығаратын ең негізгі елдердің бірі.
Көптеген мұнай шикізатының қорын қамтитын және ондағы мұнай салалары
экономикалық секторда шын мәнісінде бәсекелес шартта жұмыс жасайды.
Ұтымды тереңірек мұнай өңдеу проблемасы болып, жақсартылған экологиялық
қасиеттеріне өзекті сапалы өнім алу болып табылады. Отандық мұнай өңдеу
өнеркәсіптерінен XXI ғасырдағы білімге сыйымды экономика саласына
ауысуына, заманауи көзқарастары бар, инженер – технолог мамандығының
дипломынсыз мамандар елестету қиын. Осыған орай алдағы мақсатта елімізге
арнайы технолог мамандар дайындауға, өндіріс ұйымдастыруға және отандық
мұнай өңдеу өнеркәсіптерін зерттеу негізінде, осындай маңызды тапсырмаларды
шешу үшін көзделінеді.
1.1 Табиғи энергиялық тасымалдағыштар
Көп жылдан бері энергияның негізгі көзі ретінде табиғи қазбалар болып
келді. Алайда, соңғы уақыттарда энергияның жаңа альтернативті көзін өңдеуге
өзгертудің маңызы артуда.
Табиғи жанғыш қазбаларға шымтезек, жанғыш тақтатастар, тас көмірлерді,
мұнайды, табиғи газ, табиғи битумдерді жатқызуға болады. Бұлардың бәрі
энергияның орны толмас көздері болып саналады. Ертеден адамдар орны толатын
энергия көздерін пайдаланған, күн сәулесін, желдің энергиясын, су ағынының,
судың көтерілуі мен қатуын және тағы басқалары.
Экономикасы дамыған елдерде күннің, желдің және т.б. энергия көздері
тек қана орны толатын қасиетімен ғана емес, сонымен қатар экологиялық таза
энергия көзі ретінде де маңызы бар.
Өнеркәсіп салаларында әртүрлі жанғыш қазбаларды тасымалдау және өңдеу,
сонымен қатар энергияның өндірілуі және бөлінуін кешенді энергетикалық отын
деп атайды. Кешенді отын энергетикасы заманауи әлемдік экономиканың негізі.
Әлемдік потенциалдық қортағы 80% жуығы органикалық энерготасымалдағыш
ретінде қатты жанғыш қазбаларды (көмір, тақтатастар, шымтезек, битум),
соның ішінде тас көмірін жатқызады. Бірақ қазіргі уақытта мұнай және газдың
ролі ерекше, олар тек қана энергия көзі болып қана қоймай, сондай – ақ
бағалы химиялық шикізат ролін атқарады.
Мұнай және газ мемлекеттің потенциялын және де әлеуметтік экономикалық
орнын қалай анықтаса, солай оның саясатына да қатысты.
XXI ғасырдың басында дәлелденген нәтиже бойынша, мұнай қоры 144,7 млрд
т құраса, ал газ – 145,7 трлн шарщы м. Уақыт өте келе жаңа мұнай, газ кен
орындарының пайда болуы бұл көрсеткішті өзгертіп отыруда.
Белсенді іздеу, барлау жұмыстарының артуымен, 1998 жылы Оңтүстік
Атлантика ыссы аймағы болып алға жылжыды. Ал Каспий теңізі – әлемдік
назардағы келешегі бар аймақ. Көмірсутекті белсенді іздестіру Солтүстік
теңізде, Аляскада, Солтүстік Атлантикада, сол сияқты Мексика шығанағынан да
өз жұмыстарын жалғастыруда.
Алайда қазіргі уақытқа дейін негізгі мұнай өндіруші елдерге 15 мемлекет
жатқызылады. Клуб миллионеров деп аталатын, тәулік ішінде 1 млн. баррель
(159 л ) мұнай өңдеп шығаратын мүшеге кіретін елдер.
Ескертетін жайт, мұнай ол – бірден бір орны толмас табиғи байлық.
Адамзат егерде қосымша мұнайды сақтау мақсатындағы сұрақтарды шешпесе,
шарасыз үлкен проблемаға соқтығысуы мәлім. Болжамға сүйене отырып, мұнай
өңдеу деңгейдегіден басқа мұнай қоры - 43 жылға, ал табиғи газ – 63 жылға
жететінін болжам жасаған. Бұл тек ұлттық мұнайға болжанған. Мұнайдың ауыр
қорлары 3-4 есе жоғары, алайда өңдеу кезінде аса үлкен қиындықтар пайда
болады. [1].
1.2 Отын энергетика балансы
Шамамен алғанда, адамзат қауымы 2000 жыл бойы әлемдегі барлық дерлік
энергияның жартысын тұтынды. Бұл энергия қажеттілігі бара – бара артуда.
Күннен – күнге энергиялық қолданыс жер бетінлегі мекен етіп жатқан әр
адамға шаққанда 2,5 - 3,0 т энергоқолданыс тез артуда. Әрине, әр адамға
орташа энерготұтынысы дүниежүзілік елдерде аса біркелкі емес . Мәселен,
экономикасы дамыған елдерде, США да, бұл сан 12 т, ал ТМД елінде – 6 т,
және жаңадан дамып келе жатқан елдерде – 0,2 т алады.
Дүние жүзінде XX ғасырдың басында негізгі энергия көзі қатты отын
болды. Әлемдік отын – энергетика баллансында мұнай және газ болмашы
кішкентай орын алып отырды. Мұнай және газды іздеу, барлау жұмыстарының
кеңеюі, сондай – ақ құбыр жүргізу транспорттарының дамуы, мұнай және газдың
энергия көзі ретіндегі ролін бұлжытпай арттыра бастады. Содан XX ғасырдың
50-60 жылдары әлемдік Отын – Энергетика Баллансында мұнай және газдың
бөлігі тез қарқынмен өсті. 80 жылдарда бұл қарқын аздап баяулап, соған орай
қазірге дейін сол үрдіспен ОЭБ - да мұнайдың үлесі төмендеуде (кесте 1.1)
[2].
Кесте 1.
Әлемдік отын энергетика балансындағы энергия көзі үлесінің өзгеруі (%)
Энергиялық 1900 ж. 1980 ж. 1990 ж. 2000 ж. 2020 ж.
тасымалдағыш
Мұнай 3,7 43,5 37,6 36,0 21,2
Газ 1,1 18,8 20,8 19,0 19,0
Қатты отын 93,2 28,9 29,1 24,0 33,2
Ядролық энергия0 2,5 5,6 6,0 13,6
Гидроэнергия 2,0 6,3 6,9 15,0 13,0
2 Мұнайдың шығу тегі, оны тасымалдау тарихы
Мұнай грек халқының "нафта" деген сөзінен шыққан, "нафта" жарып
шығарылу қасиеті бар деген мағынаны білдіреді. Шынында, жер бетінде
кездесетін мұнай мен газ көздерінің терең орналасқан қабаттармен байланысты
екені белгілі. Бірақ бұл жағдай алғашкы кездерде адам баласына жұмбақ болып
келеді. Кейбір ойпаттарда жер қойнауын жарып шығып атқылаи, кейде бұлақ
болып ағып жататын "қарамай" немесе үзілмес от болып жанып тұратын
танғажайып жаратылыс кубылыстары халыққа әр заманда "құдіретті күш" деп
танылды.
Ерте дәуірлерде адам баласы тepicтік Италия мемлекетінде жер қойнауын
жарып шығып, қайнар болып ағып жатқан мұнайды тастан жасалған ыдыстарға
құйып, караңғы мезгілдерде жарық ретінде пайдалануды білген. Геродот озінің
шығармасында Tигр мен Евфрат озендерінің бойында көптеген мұнай көздерінің
болғандығын, жиналған мұнайдан пайда болған асфальтті Вавилон қаласында
құрылыс материалдары (цемент) есебінде қолданғаны туралы айтады.
Плутарх Александрдың өмipi туралы шығармасында мәңгі бақи лаулап
жанып тұратын көгілдір жалын туралы әсерелеп жазған.
Византия мемлелетінің жауынгерлері өздерінің дұшпандарына қарсы
соғыстарда таркатылған кендірді (пакля) ағаш басына орап, оны мұнайға малып
алып тұтатып, жау кемелеріне лақтыру арқылы жеңіске жетіп отырған. Бұл
оқиға Грек оты деген атпен қалды.
Француздар Пенсельванияның терістік батыс жағын бетіп жаулап алғаннан
жергілікті халыктардың, мұнайды дәрі-дәрмек есебінде пайдаланатынын сезіп,
сол кездегі ағаш пен шегенделген тайыз құдықтардың мұнайын өз еліне тасыған
[3].
2.1 Мұнай және газдың пайда болу тарихына қысқаша шолу
Мұнайдың неден жаратылып, алғашқы пайла болуы дұрыс зерттеліп, шешілген
болса оның қандай табиғи жағдайлармен байланысты басқа қабаттарға көшіп,
шоғырланатын жерлерді білу онша қиынға түспеген болар еді. Бұл жағдайда
мұнай жатақтарын іздестіру, барлау жұмыстары да қысқа мерзімде әрі
экономикалық тиімді жағдайда орындалған болар еді. Бірақ осы күндерге дейін
мұнайдың жаратылу тарихы (генезис) және орналасуы әлі дс түбегейлі
зерттеліп біткен жоқ.
Мұнайдың пайда болуы туралы бірнешее теориялар (болжамдар-гипотезалар)
бар. Бұл болжамдар екі топқа бөлінеді Олар органикалық және бейорганикалық
(органикалык емес) болжамдар – гипотезалар.
Аталған топтардың өздері бірнеше бөлімдерден тұрады. Мысалы:
органикалық теория – мұнайды жәндіктер мен өсімдіктердің және аралас-
өсімдік пен жәндіктердің қалдығынан пайда болуының мүмкіндігін дәлелдейді.
Бейорганикалық теория мұнайдың жаратылуы карбид теориясы, жанартау
теориясы, космос т.б. теориялар арқылы дәлелденеді.
Көрсетілген теориялардың негізіне тәжірибелік және лабораториялық
зерттеулердің қорытындылары алынды [4].
2.2 Мұнай өңдеу өндірістері
Дүние жүзінде соңғы жылдары мұнай өңдеу көлемі оның өндіру мөлшеріне
сәйкес өзгереді. Мұнай дауы уақытында (60-70 жылдары), арзан Жақыншығыс
және Латын Американың мұнайы бар кезде, дүние жүзінде мұнай өңдеу
зауыттардың (МӨЗ) саны және олардың қосынды қуаты тез қарқынмен өсті.Осы
кезде өркендеген елдердің (АҚШ-тан басқа), сонымен қатар, өркендеуші Латын
Америка, Жақын және Орта Шығыс және Африка елдерінде, мұнай өңдеудің
негізінен терең емес өңдеу немесе аздау терең өңдеу жүйесі орын алды.
АҚШ-та қозғалтқыш отынының қолдануының жоғарылығынан және табиғи газ
бен көмірдің арзан қорының барлығынан, мұнай терең өңдеу жүйесі іске
асырылды.
Дүние жүзілік мұнай өңдеу өсуінде сапалы және санды секіріс 1970-1980
жылдарында байқалды. Осы кезеңде мұнай бағасының күрт төмендеуі, оның
өндірілуін және қазанпеш отыны есебінде пайдалануын төмендетті, иұнайды
терең өңдеу керек екенін күшейте түсті. 1979ж. кейін мұнай өңдеу көлемі,
МӨЗ қосынды қуаты мен саны біртіндеп азая бастады. Бұл өз кезінде МӨЗ
сыбағалы қуатын асырды. Мұнай өңдіру көлемінің кемуі МӨЗ-да бос қуат қалып
қоюына әкелді, негізінен мұнайды тіке айдау процестерінде, оларды басқа
екінші кезектегі процестерде қайтадан өңдеу көзделінді [5].
Мұнай өңдеу көлемі мұнай өнімдерін өндіру жағынан дүние жүзінде және
өркендеген елдер арасында АҚШ жетекші орында. АҚШтың мұнай өңдеу
ерекшелігі, оның өте жоғары өңдеу тереңдігі (қозғалқыш отынының шығымы
дүние жүзінде ең жоғары көрсеткіште 75%), МӨЗ бағыты бензин өндіру
жүйесіне, екінші кезектегі өңдеу процестерді көп қолдану арқылы, дәлірек
айтқанда каталитикалық крекинг (~38%), каталикалық риформинг (~23%),
гидротазалау және гидрокүкіртсіздендіру (~54%), гидрокрекинг (7,2%),
кокстеу, алкилдеу, изомерлеу және басқа процестері басым. АҚШ-та ең көп
қолданылатын өнім- автобензин. Бензиннің дизель отынына қатынасы 2,11 тең.
Қазан отыны, мұнайға есептегенде, аз мөлшерде өндіріледі-8%. АҚШ-та мұнайды
өңдеудің тереңдігі терең өңдеу процестерін қолданумен, әсіресе вакуум
газойлін және мазутты каталитикалық крекингке, гидрокрекингке салу және
кокстеу процестерін көп қолдану нәтижесінде жетеді. Бұл процестердің қуаты
жөнінен АҚШ дүние жүзіндегі елдердің бәрінен ілгері. Канада мұнай өңдеуде,
мұнай өнімдерінің қолдану және өңдіру құрылымы жағынан, отын сапасы
жағынан, екінші кезектегі өңдейтін процестердің көптігі жағынан және басқа
көрсеткіштерімен АҚШ-қа үлкен ұқсастық байқалады.
Өркендеген елдер арасына МӨЗ ең үлкен қуаттары Батыс Еуропа (Италия,
Франция, ГФР, Ұлыбритания), сонымен катар Жапонияда орналасқа. Батыс
Еуропадағы өркендеген елдер және Жапония МӨЗ-дағы мұнай өңдеу тереңдігі АҚШ-
қа қарағанда төмен. Бұл көрсеткіш Жапония мен Италияда ең төмен (60%төмен),
Франция, Англия және ГФР МӨЗ орташа. Жапония мен Италияда мұнай өңдеу
тереңдігінің төмендігі оларда өздерінің көмір және табиғи газ қорларының
жоқтығынан. Жапония мен Италиядағы МӨЗ-да (мотор) қозғалтқыш отынының
шығымы (53,7 және 50% тиісінше) төмен, ал олардың ГФР, Франция және Англия
МӨЗ-да шығымы жоғары. АҚШ пен Канададан кейін Ұлыбритания МӨЗ-да бензин
шығымы -25% жоғары Бұл көрсеткіш басқа елдердің МӨЗ-да 12-22%. Бензиннің
дизель отынына қатынасының аздығы Батыс Еуропа МӨЗ-да дизель отынының
көбірек өндірілу себебі, бұларда автомобиль көліктерін дизель
қозғалтқыштарымен жабдықтауға бет алғандығынан. Жапония мен Италия МӨЗ-да
мұнай өнімдері құрылымында, бірінші орында қазан отыны (35 және
37%тиісінше). Басқа өркендеген Батыс Еуропа және Жапония МӨЗ екінші
кезктегі өңдеу процестерінен қамтылу жағынан АҚШ-тан әлде қайда төмен.
Мұнай өңдеуді тереңдету процестер үлесі (термиялық, гидрокрекинг,
каталитикалық крекинг және алкилдеу) АҚШ-та 1985 ж. 60,8% болды. Батыс
мұнайды терең өңдеу процестерінің бағдары іске асырылуда, каталитикалық
крекинг, висбрекинг, гидрокрекинг және кокстеу процестері көбеюде. АҚШ-та
каталитикалық крекинг қуаты бензинге сұранысты керекті мөлшерде
өтейтіндіктен, олардың құрылысы соңғы жылдары бәсеңдеді. Соның есебінен,
дизель отынын өндіретін қуат гидрокрекинг есебінен өсе бастады.
АҚШ-та және Батыс Еуропа елдерінде этилденген бензинді пайдалану азайып
келеді, ал Жапонияда этилденген бензинді тіпті өндірмейді де. Бұл жағдай
автобензинді жоғары октанды басқа отынмен ауыстыру қажеттілігін туғызды,
метанол, метилтретбутил эфирі, ацетон, бутанол, этанол және басқа қолданыла
бастады. Мұнай ШШЕБ мүшелері 1985 ж. 52 МӨЗ-да 278 млн.т. мұнай өңдеді,
олардың ішінде ең ірі қуатты МӨЗ-тары Венесуэла мен Сауд Арабияда (7және 4
МӨЗ тиісінше).Өркендеуші елдер ішінде мұнай өңдеу Мексикада жақсы өскен (9
МӨЗ, мұнай өңдеу көлемі-60 млнтж). Мұнайды шетке шығаратын елдердің мұнай
өңдеудегі ерекшеліктері-оларда мұнай өңдедің тереңдігі төмен (мөлдір мұнай
өнімдерінің шығымы-45%) және МӨЗ құрамында екінші кезектегі жүретін
процестер аз (45%) [6].
2.3 Заманауи мұнай өңдеу саласының алдына қойған мақсаттары
Мұнай өңдеу саласындағы мәселелер
Дүниежүзілік жаңа мұнай өңдеу саласының алдында қазіргі кезде тұрған
мәселелер мыналар:
- мұнай өңдеуді одан әрі тереңдету, бұл оны үнемдеуде және дұрыс
пайдалануда ең тиімді жол;
- автобензиндердің октан санын қорғасын антидетонаторын қолданбай
көбейту;
- катализ саласындағы жетістіктерді іске қоса отырып, процестердің
талғамдығын көтеру және энергия сыйымдылығын кеміту; жылу және масса
алмасу процестерін жақсарту, мұнайды терең қалдықсыз және экология
жөнінен таза өңдеудің жетік пен интенсивті технологиясын жасау;
- мұнайдың ауыр қалдықтарын каталитикалық және термодеструкциялы жолмен
өңдеудің тиімді технологиясын жасауда мұнай шикізатын өңдеп қозғалтқыш
отындарын өндіруді альтернативті шикізаттар қорынан - көмірден,
сланецтерден, ауыр және битумды мұнайлардан алудың ауыспалы кезеңі деп
қарау керек [7].
Біздің ел мұнайды өңдеу көлемі жағынан дүние жүзінде АҚШ-тан кейін 2-ші
орында. Осы жақын кезеңге дейін елде мұнай өңдеу көлемі оның өндірілуіне
байланысты өсіп келді. МӨЗ соғысқа дейін іске қосылғандарды және 1940-1950
жылдары жұмыс істегендерінде мұнайды едәір терең өңдеуге бағытталған еді.
1960-1970 жылдары Поволжье, Маңғыстау-өзен және Батыс Сібірден арзан мұнай
өндіру көбейген соң, жаңадан МӨЗ негізінен мұнайды терең емес жүйемен
өңдеуге бағыт алды, әсіресе Еуропалық бөлігіндегілері. Мұнай өңдеу өсуі тек
сан жағынан ғана емес, сонымен қатар жоғары өнімді процестерді біріктіру,
істеп тұрған қондырғылардың жұмысын жаңарту арқылы сапа жағынан да өзгерді.
Осылай саланың өркендеуі мұнай сапасының төмендеуі (1980ж. күкіртті және
жоғары күкіртті мұнай үлесі 83,7% жетті) және мұнай өнімдеріне сапа жөнінен
қойылатын талаптың өсуі жағдайында іске асуда. Қазір елде ең көп
пайдаланатын мұнай өнімдерінің қатарында қазан отыны (42%) тұр. Екінші
болып мұнай өнімдерінің ішінен өндіру көлемі жағынан дизель отыны (23%),
себебі өте ауыр заттар таситын автокөлік, тракторлар және комбайындар,
карбюратор қозғалтқыштарына қарағанда, экономикалық жағынан тиімді
дизельқозғалтқыштарымен жабдықталған. Елде ұшақ және автобензиндер өндіру
көлемі (16%), дизель отыны өндіруге қарағанда, төмен (бензиндизель отыны
есебінен, автокөліктердің дизель қоғалқыштарын пайдалану есебінен ары қарай
өсуі күтілуде (2000ж. Бұл қатынас ½-3жетеді).
Соңғы он жылдықта, мұнай өңдеу тереңдігінің өзгеруі мынадай: 1975ж.-
57,9; 1980ж.-56,2; және 1985-58,2%. Осы көрсеткішке қарап, тағы да бензин
мен қозғалтқыш отынының қосынды шығымына қарап, біздің елдің мұнай өңдеу
деңгейі, сонымен қатар, дүние жүзілік орта көрсеткіштерден төмен екендігі
байқалады. Бұл жағдай мұнай өнімдерінің қалыптасқан пайдалану құрылымынан
және екінші кезектегі іске асатын процестердің, бірінші кезектегі
процестерге қарағанда, іске қосылуы кенже қалуының әсерінен [8].
Мұнай өңдеу саласы өндірілген мұнай өнімдерінің сапасын әрдайым
көтеруде. Жоғары октанды бензин өндіу (А-80, АИ-93, АИ-98 және басқа) оның
жалпы өнімінің 80% жетті.1970 ж. Бастап А-66, А-72 бензинін өндіру
тоқтатылды. Аз күкіртті дизель отынының үлесі оның жалпы өндірілуінің 95 %
құрайды. Бірақ, мұнай өнімдерінің сапасының артуына қарамай, қазір біздің
кейбір мұнай және мұнайхимия өнімдері дүние жүзілік сапа жөніндегі
стандарттан, сонымен қатар өте маңызды мынадай техника-экономикалық
көрсеткіштерден де – металл жұмсау, энергия шығыны, зауыттардың өндіріске
пайдалану жөнінен көрсеткіштері жоғары, өндірісті автоматтандыру деңгейі
төмен, жұмыс істейтін адам саны көп және басқа көрсеткіштерден төмен.
Мұндай процестердің моральді және физикалық ескеруінен ғана емес. Соңғы
жылдары жасалып іске қосылған, жоғары қуатты процестер және каталитикалық
жүйелер бұл көрсеткіштер бойынша шет елдегі өзіне ұқсас процестерден
көрсеткіштері өте төмен. МӨЗ-да мөлдір мұнай өнімдерін, оның мұнайдағы бар
мөлшері деңгейінде бөліп алу да, қапағаттанарлықтай емес, бұл атмосфералық
колонналарда дизель фракциясының толық бөлінуіне кедергі жасайды.Біздің
катализаторлар активтігі, тұрақтығы, талғамдығы және басқа көрсеткіштері
жағынан шет елден алынған катализаторлардан төмен [9].
3 Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалық-химиялық қасиеттерін зерттеу
әдістерінің негізгі түрлері
Мұнай және мұнай өнімдері өз алдына көмірсутек пен және оның
гетеротуынды қоспалардан тұратынын көрсетеді. Мұндай қоспаларда жеке
қосылыстарды бөліп алу үшін көптеген уақыт қажет. Сондықтан технологиялық
есептерде шикізаттың сапасын, мұнай өңдеу және мұнай химиядағы өнімін
анықтағанда белгілі техникалық анализдерді жиі қолданады, яғни ол мұнай
өнімінің кейбір физикалық, химиялық және эксплуатациялық қасиеттерін
анықтаудан құралған.
Бұл мақсатпен келесі әдістер қолданылады:
1) Химиялық, яғни ол аналитикалық химияда классикалық әдіс ретінде
қолданылатын.
2) Физикалық – тығыздықты, тұтқырлықты, балқу температурасын, қату және
қайнау, жану жылуы, молекулярлық массасы, сонымен қатар кейбір шартты
көрсеткіштерді (пенетрация, дуктильді әдіс) анықтау .
3) Арнайы – моторлы отынның октан және цетан санын анықтау, (химиялық
тұрақты) отынның және майдың химиялық тұрақтылығын, коррозионды
активтілігін, жарқырау температурасын анықтау және т.с.с.[10].
Мұнай және оның тауарлы өнімдерін өңдеудің негізінде физикалық –
химиялық процестер жатыр. Бұл процестерді басқару үшін мұнайдың, оның
фракцияларының, қалдықтарының физикалық, физикалық химиялық, және коллоидты
дисперсті қассиеттерін тереңірек білуді қажет етеді. Бұл көрсеткіштер мұнай
және оның өнімдерінің құрамына, мұнай жүйесіндегі молекула аралық және
құрылымдық ерекшеліктеріне, эксплуатациялық көрсеткіштеріне тікелей және
жанама түрде әсер етеді.
Бұл қассиеттерді сипаттайтын кейбір константалар мұнай заводтарының
аппаратураларының есебінің формулаларына енгізіледі. Ал басқалары бақылау
параметрлерінің режиміне және сапалы өнімнің көрсеткішіне қолданылады.
Көптеген жағдайларда құрамының қиындығына байланысты мұнай шикізатының
физикалық - химиялық қасиеттерінің орташа мәнін қолданады. Бұл қасиеттері
неғұрлым анығырақ анықталса, соғұрлым мұнай өңдеу құрылғысын жобалау негізі
үшін техникалық есептердің нәтижесі дәл шығады.
Молекулалық масса
Мұнай мен оның өнімдерінің бу түзу жылуын, бу көлемін, мұнайдың жіңішке
фракцияларының құрамын анықтауда қолданылатын ең негізгі көрсеткішінің
бірі. Мұнай және оның өнімдері жекелеген көмірсутектер мен басқа да
қосылыстардың қоспасы болғандықтан салыстырмалы молекулалық массаның мәні
алынады.
Мұнай фракцияларының молекулалық массасы қайнау температурасы неғұрлым
көп болса, соғұрлым жоғары болады. Сонымен қатар бір температурада
қайнайтын мұнай фракциясының молекулалық массасы фракцияның көмірсутектік
құрамына сай бөлек болады.
Молекулалық массаны анықтаудың ең кең тараған түрі криоскопиялық әдіс.
Бұл әдіс мұнай өнімінің сынамасын еріткішке (бензол немесе нафталин)
салып, еріткіштің қату температурасын анықтауға негізделген.
Кейде мұнайдың молекулалық массасын анықтауда эбулиоскопиялық әдіс
қолданылады. Бұл әдіс мұнай сынамасы салынған еріткіштің қайнау
температурасын анықтауға негізделген.
Практикада молекулалық массаны есептеу үшін эмпирикалық формула
қолданылады. Ең көп қолданыс тапқан Б. П. Воинованың формуласы болып
табылады:
M = a + bt + ct2
Мұндағы a, b, c – мәні әрбір көмірсутекке тән тұрақты; t – өнімнің
орташа молекулалық қайнау температурасы.
Парафинді көмірсутектер үшін:
М = 60 + 0,3t + 0,001t2
Мұнай фракциялары үшін:
М = (7 – 21,5) + (0,76 + 0,04K) t + (0,0003K – 0,00245) t2
[11].
Қаныққан бу қысымы
Қаныққан бу қысымы дегеніміз қалыпты температурада өлшенген, бу және
сұйық фаза көлемдерінің арақатынасы анықталған, сұйық фазамен тепе – теңдік
күйіндегі жағармайдың бу фазасының қысымы. Қаныққан бу қысымының жүйе
қысымымен теңескен температурасы заттың қайнау температурасы деп аталады.
Қаныққан бу қысымы температура өскен сайын жоғарылайды. Жеңіл мұнай
фракциялары жоғары қаныққан бу қысымымен сипатталады.
Қаныққан бу қысымын анықтаудың бірнеше әдістері бар. Алайда өзінің
қарапайымдылығымен кең қолданыс тапқан стандартты әдіс – Рейд бомбасын
қолдану.
Қаныққан бу қысымын келесі формула бойынша анықтайды:
Мұндағы, температура t болғандағы зерттелетін сұйықтың қаныққан
бу қысымы; манометр көрсеткіші; атмосфералық қысым; қоршаған
ортаның температурасы, °С.
Рейд бомбасымен бу қысымын анықтау моторлы жағармайдың сапасын
салыстырмалы бағалауда қолданылады, себебі бұл әдіс тек жуықталған мәндерді
ғана анықтайды.
Қаныққан бу қысымының абсолютты мәнін толықтай анықтау үшін НАТИ
аппараттарын қолдану арқылы қол жеткізуге болады.
Кризистік параметрлер
Қазіргі жоғары қысымда жоғары температуралы процестерді қолдану
ерекшеліктеріне сай мұнайдың температура, қысым және көлемнің кризистік
жағдайдағы мәнін білу өте маңызды. Заттың кризистік күйі деп сұйық және бу
фазалары арасында айырмашылық (шекара) жойылған күйін, яғни олардың бірдей
қасиет көрсетуін айтамыз. Әрбір затқа сұйыққа айналмайтындай температура
тән. Бұл температура кризистік температура деп аталады. Кризистік
температураға тән қаныққан бу қысымы кризистік қысым деп, кризистік
температура мен бу көлемі кризистік көлем деп аталады.
Мұнай өнімдерінің кризистік параметрлері эмпирикалық формулалармен
анықталады.
Мәселен алифатты көмірсутектер үшін
Ароматты көмірсутектер үшін
Мұндағы, кризистік температура, °С; мұнай фракциясының орташа
қайнау температурасы, °С; кризистік температура, °С; фракцияның
молекулалық массасы; тұрақты, парафинді көмірсутектерде 2,5 – 5,3,
нафтенді көмірсутектерге 6,0 және ароматты көмірсутектерге 6,0 – 7,0 тең;
кризистік қысым, МПа [12].
Қазандық отыны, дизельді жағармай, мұнай майлары және басқа да мұнай
өнімдерінің эксплуатациялық қасиеттерін анықтайтын негізгі физикалық
тұрақтылардың бірі – тұтқырлық.
Тұтқырлық динамикалық және кинематикалық болып бөлінеді.
Динамикалық (абсолютты) тұтқырлық (η) немесе ішкі үйкеліс реалды
сұйықтарда қозғалыс кезінде пайда болатын ішкі кедергі. СИ жүйесі бойынша
динамикалық тұтқырлықтың өлшем бірлігі Нсм2.
Кинематикалық тұқырлық (ν) сұйықтың динамикалық тұтқырлығының оның
тығыздығына қатынасымен анықталады:
ν = ηρ
Көмірсутектерде тұтқырлық химиялық құрамына байланысты: молекулалық
массасы мен қайнау температурасы өскен сайын тұтқырлығы да жоғарылайды.
Алкан мен нафтендер құрылысында бүйір тізбектердің болуы да тұтқырлықты
жоғарылатады [13].
3.1 Мұнайдың тығыздығы. Абсолютті және салыстырмалы тығыздық
Тығыздық мұнай және мұнай өнімдерінің химиялық және фракциялық құрамын
басқа константалар жиынтығымен ұйғарынды бағалауға мүмкіндік беретін
қасиет. Тығыздықты абсолютті және салыстырмалы мөлшермен байланысты айтады.
Абсолютті тығыздық көлем бірлігіндегі заттың массасы болып табылады.
Оның өлшем бірлігі .
Мұнай өңдеу тәжірибесінде мұнайдың өлшемсіз салыстырмалы тығыздығы
қолданылады, яғни 20-ғы мұнайдың тығыздығын 4-ғы судың
тығыздығының қатынасына тең. Салыстырмалы тығызыдық деп белгіленеді.
Қаншалықты судың 4 тығыздығы 1-ге тең болғанда, соншалықты
салыстырмалы және абсолютті тығыздықтарының сандық мәні сай келеді.
Кейбір шет елдерде стандартқа сәйкес мұнайдың және судың 60 немесе
сәйкесінше 15,5 тең болатын температуралары бірдей деп қарастырылады.
Бұл жағдайда салыстырмалы тығыздығы деп белгіленеді.
... 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