Мұнай және мұнай өнімдерінің химиялық, физикалық қасиеттерін анықтау.


Кіріспе
1 Негізгі бөлім
1.1 Мұнай туралы жалпы мағлұмат
1.2 Мұнай және мұнай өнімдері
1.3 Мұнайдың физика.химиялық қасиеттері
1.4 Ұлттық сараптау туралы жалпы мәліметі
1.5 Бастапқы шикізат туралы мәлімет
2 Технологиялық бөлім
2.1 Мұнай өнімдерінің физика.химиялық қасиеттерін анықтау
2.2 Мұнай өңдеу физика.химиялық қасиеттерін анықтауда қолданылатын құрылғылар мен аппараттар
3 Есептеу бөлімі
4 Еңбек және қоршаған ортаны қорғау
5 Экономикалық бөлім
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер тізімі
Мұнай - ең маңызды сұйық пайдалы қазба. Бірақ оны дұрыс пайдалана білмесе, тіршілік атаулына зардабын тигізеді. Жыл сайын дүниежүзілік мұхитқа 10 млн тоннадай мұнай өнімдері төгіледі. Жердің жасанды серіктерінен түсірілген фотосуреттер, мұхиттар мен теңіздерде тікелей жүргізілген бақылау нәтижелері мұхит бетінің шамамен 1/3 мұнай кілегейі жапқанын көрсетеді. Бұл бүкіл әлем бойынша үлкен зардап келтіреді.
Мұнай мұхиттағы ірі сүтқоректілер: китке, дельфинге, итбалыққа және құстарға зиян келтіреді. Егер итбалық су бетіне мұнай жайылған жерден шығып, терісіне дақ түсірсек ондай тері жылытудан қалады. Сол сияқты мамығы бөлінген құс та суықты көтере алмайды. Онымен қоймай құстұмсығымен қауырсынын тазалаймын дегенде мұнай тамшыларын жұтып, уланады. Мұнаймен уланса кит те өледі. Сөйтіп, мұнайдан теңіз әр түрлі жолдармен ластанады. Мұнайдың суға төгілуі көбінесе теңіздің таяз жеріндегі мұнай таситын кемелер апатқа ұшырағанда жиі кездесетін жағдай. Сонымен бірге теңізге құятын ластанған өзендер де өз үлесін қосады [2].
Мұнай түзілу - өте күрделі, көп сатылы және көп уақыт жүретін химиялық процесс, оның тетігінің кейбір сәттері әлі белгісіз. Себебі бастапқы органикалық материалдар шашыранды түрінде, оның мұнай мен газға айналу өнімдері де, әуелгі кезде мұнай аналық көбінесе балшық қабатында кездесуі әбден ықтимал.
Мұнайдың жер бетіне шығуын Каспий теңізінің жағалауында 500 жыл бұрын, ал газдың жер бетіне шығуын Кавказда және Орталық Азияда біздің заманнан 6 жыл бұрын ғалымдар байқаған. Мұнай өндірістік мәнге ХІІІ ғ бастап ие бола бастады. Мұнай жердің қалдық қабатына көп тараған сұйық, жанғыш минерал. Мұнай және одан жер бетіне бөлінетін табиғи өнімдер – асфальтендар және битумдар адам баласына көптен белгілі. ХІІІ ғ соңынан бастап мұнай өңдеудің өнімі – керосинді үйлерді және кұжарықтандыруда пайдалана бастады, ал ХІХ ғ бастап ішкі жану двигательдері ойлап табумен байланысты мұнай өнімдері әр түрлі жол көліктерінде негізгі отын болды.
Мұнайдың түзілуін анықтау қазіргі ғылымның ең күрделі проблемасы болып табылады. Мұнайдың анорганикалық түзілу теориясын алғашқылардың бірі болып Менделеев 1877 жылы ұсынды. Оның жорамалы бойынша мұнай көмірсутектері жер астында металл карбидтерінің сумен әрекеттесуінің нәтижесінде түзіледі. Бірақ мұнай құрамындағы көптеген әр түрлі құрылымды көмірсутектердің пайда болуына карбид теориясымен түсіндіру мүмкін емес.
1. Турганбеков Е.М. 5В072100 – Органикалық заттардың химиялық технологиясы мамандығы бойынша дипломдық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқау / Е.М. Турганбеков, С.Ш. Камалова, Г.Е.Калешева. РИО ЗКИТУ, 2013 г. – 30 с.
2. Г. Қ. Бишімбаева «Мұнай және газ химиясы мен технологиясы»/ Г. Қ. Бишімбаева, А. Е. Букетова. - Алматы : Бастау, 2007.-360 б.
3. Доғалова Г. Н. «Мұнай-газ секторындағы басқару»/ Доғалова Г. Н. - Алматы : Экономика, 2007.-282 б.
4. Серікбаева Ж.- «Мұнай, мұнай өнімдері»/Серікбаева Ж.- Химия мектепте, 2004ж. – 236 б.
5. Коныспаев С.Р. «Қазақстанның мұнай химиясы өнеркәсібінің жағдайы, проблемалары мен болашағы»/ Коныспаев С.Р. Алматы: 2005ж.-Б 36.
6. Сериков Т.П,. Оразбаев Б.Б. «Технические схемы переработки нефти и газа в Казахстане»/, Сериков Т.П,. Оразбаев Б.Б. Учеб.пособие для вузов, Атырау, 1993.-263б.
7. Мановян А.К. «Технология первичной переработки нефти и природного газа»/ Мановян А.К., Учеб.пособие для вузов, М., Химия, 2001.
8. Серіков Т.П., Ахметов С.А. «Мұнай және газды терең өңдеу технологиясы»/ Серіков Т.П. - 3 томды, Атырау, 2005.-320 б.
9. Омарәлиев Т.О. «Мұнай мен газдан отын өндіру арнайы технологиясы», Астана, Фолиант, 2005
10. Абайылданов Қ. Н., Нұрсылтанов Ғ. М. Мұнай мен газды өндіріп, өңдеу. /Омарәлиев Т.О. –Алматы: ҚазҰТУ, 2003.- Б 464-467.

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 52 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1300 теңге




Мазмұны

Кіріспе 6
1 Негізгі бөлім 8
1.1 Мұнай туралы жалпы мағлұмат 8
1.2 Мұнай және мұнай өнімдері 13
1.3 Мұнайдың физика-химиялық қасиеттері 19
1.4 Ұлттық сараптау туралы жалпы мәліметі 30
1.5 Бастапқы шикізат туралы мәлімет 32
2 Технологиялық бөлім 39
2.1 Мұнай өнімдерінің физика-химиялық қасиеттерін анықтау 39
2.2 Мұнай өңдеу физика-химиялық қасиеттерін анықтауда қолданылатын 41
құрылғылар мен аппараттар
3 Есептеу бөлімі 48
4 Еңбек және қоршаған ортаны қорғау 53
5 Экономикалық бөлім 57
Қорытынды 60
Қолданылған әдебиеттер тізімі 61

Кіріспе

Мұнай - ең маңызды сұйық пайдалы қазба. Бірақ оны дұрыс пайдалана
білмесе, тіршілік атаулына зардабын тигізеді. Жыл сайын дүниежүзілік
мұхитқа 10 млн тоннадай мұнай өнімдері төгіледі. Жердің жасанды
серіктерінен түсірілген фотосуреттер, мұхиттар мен теңіздерде тікелей
жүргізілген бақылау нәтижелері мұхит бетінің шамамен 13 мұнай кілегейі
жапқанын көрсетеді. Бұл бүкіл әлем бойынша үлкен зардап келтіреді.
Мұнай мұхиттағы ірі сүтқоректілер: китке, дельфинге, итбалыққа және
құстарға зиян келтіреді. Егер итбалық су бетіне мұнай жайылған жерден
шығып, терісіне дақ түсірсек ондай тері жылытудан қалады. Сол сияқты
мамығы бөлінген құс та суықты көтере алмайды. Онымен қоймай құстұмсығымен
қауырсынын тазалаймын дегенде мұнай тамшыларын жұтып, уланады. Мұнаймен
уланса кит те өледі. Сөйтіп, мұнайдан теңіз әр түрлі жолдармен ластанады.
Мұнайдың суға төгілуі көбінесе теңіздің таяз жеріндегі мұнай таситын
кемелер апатқа ұшырағанда жиі кездесетін жағдай. Сонымен бірге теңізге
құятын ластанған өзендер де өз үлесін қосады [2].
Мұнай түзілу - өте күрделі, көп сатылы және көп уақыт жүретін химиялық
процесс, оның тетігінің кейбір сәттері әлі белгісіз. Себебі бастапқы
органикалық материалдар шашыранды түрінде, оның мұнай мен газға айналу
өнімдері де, әуелгі кезде мұнай аналық көбінесе балшық қабатында кездесуі
әбден ықтимал.
Мұнайдың жер бетіне шығуын Каспий теңізінің жағалауында 500 жыл бұрын,
ал газдың жер бетіне шығуын Кавказда және Орталық Азияда біздің заманнан 6
жыл бұрын ғалымдар байқаған. Мұнай өндірістік мәнге ХІІІ ғ бастап ие бола
бастады. Мұнай жердің қалдық қабатына көп тараған сұйық, жанғыш минерал.
Мұнай және одан жер бетіне бөлінетін табиғи өнімдер – асфальтендар және
битумдар адам баласына көптен белгілі. ХІІІ ғ соңынан бастап мұнай өңдеудің
өнімі – керосинді үйлерді және кұжарықтандыруда пайдалана бастады, ал ХІХ ғ
бастап ішкі жану двигательдері ойлап табумен байланысты мұнай өнімдері әр
түрлі жол көліктерінде негізгі отын болды.
Мұнайдың түзілуін анықтау қазіргі ғылымның ең күрделі проблемасы болып
табылады. Мұнайдың анорганикалық түзілу теориясын алғашқылардың бірі болып
Менделеев 1877 жылы ұсынды. Оның жорамалы бойынша мұнай көмірсутектері жер
астында металл карбидтерінің сумен әрекеттесуінің нәтижесінде түзіледі.
Бірақ мұнай құрамындағы көптеген әр түрлі құрылымды көмірсутектердің пайда
болуына карбид теориясымен түсіндіру мүмкін емес.
Мұнай түзілу өте күрделі көп сатылы және көп уақыт жүретін химиялық
процесс. Жер шарында барлығы 10 мың мұнай және газ кен орындары бар. Оның
ішінде 1500 мұнай және 400-ден астам газ кен орындары біздің елде ашылған.
Мұнайды өндіру басқа жанғыш қазбаларға қарағанда жеңіл. Оны тасымалдау
құбырмен іске асырылады және оны қарапайым өңдеп өте көп әр түрлі бағытта
пайдаланатын өнімдер алады. Кез келген мемлекет экономикасы мұнайға көбірек
байланысты [4].
Дипломдық жұмыстың мақсаты: Мұнайды жер қойнауынан алу үшін әр түрлі
қашауларды пайдаланады. Олар тісті конустардан тұрады. Жыныс бетінде
қозғалғанда оларды майдалайды және ұнтақтайды. Соңғы кездері алмазды
қашауларды қолдана бастады. Жұмыс кезінде қашау турбо бұрғы немесе электр
бұрғысы арқылы үнемі қозғалып тұру керек. Мұндай жағдайда қашаумен бірге
жер астынан көп сатылы турбина немесе электр қозғалтқышын түсіреді, олар
қашауды іске қосады. Бұл өте жетік әдіс. Жер астынан майда ұнтақталған
жыныстарды оған бұрғылау құбырлары арқылы сазды ерітінді жіберіп, ығыстырып
шығарады. Бұл ерітіндінің бұрғылауда маңызы өте зор.Оның көмегімен бұрғылау
инструменттері салқындатылады, жер беті цементтеледі.Бұл оның бұзылуынан
сақтайды және судың, мұнайдың, газдың құбырдан шығуын болдырмайды.Қазіргі
кезде бұрғылау 6–7 км. тереңдікке шейін жүргізіледі.Өнім қабатына жеткенде
оған жоғары жағынан құбырлар шоғыры мен ысырмамен және штуцериен
жабдықталған құбырлар коллоннасын түсіреді,ол ашық фонтан болдырмас үшін
қажет.
Жұмыстың міндеттері: біріншіден, мұнай өнімдерінің сапасына оның алу
технологиясының, бастапқы шикізаттың, айдау әдісін дұрыс таңдаудың,
мұнайдың құрамындағы қажетсіз және зиянды компоненттерді бөлуде тазалау
әдісінің әсерін қарастыру. Екіншіден, мұнай өнімдерінің сапасын МЕМСТ
бойынша анықталынатын негізгі физикa-химиялық көрсеткіштерді анықтау арқылы
баға беру.

1 Негізгі бөлім

1.1 Мұнай туралы жалпы мағлұмат

Мұнай – құрамында газ тәрізді және қатты заттар еріген табиғи дисперсті
сұйық көмірсутектер жүйесі. Мұнайда көмірсутектермен қатар, құрамында
көміртек пен сутегіден басқа азот, күкірт, оттегі және басқа да элементтер
бар гетероорганикалық гетероатомды қосылыстар кездеседі.
Басқаша сөзбен айтқанда, мұнай – бұл газ тәрізді, сұйық жән қатты
көмірсутекті қосылыстардың кең кешенін білдіреді.
Табиғи мұнайдың шығу тегін зерттеушілер алдында тұрған басты қиындық,
оның түзілуі туралы тура және сенімді мәліметтердің жетіспеуі – онда
бастапқы органикалық ұлпалардың болмауы. Зерттеуші әртүрлі болжамға
апаратын болжамдар мен жанама фактілерге ғана сүйенеді. Көптеген геологтар
тірі материядан мұнайдың түзілгендігі туралы гипотезаны қолдайды. Мұнайдың
бейорганикалық түзілу гипотезасын қорғайтын геологиялық және химиялық
сипаттағы анық ұғымдарды келтіруге болады [1].
Заманауи ғылымда мұнайдың шығуы туралы екі негізгі гипотезалар бар.
Әрқайсысын жеке қарастырайық.
Биогенді (органикалық) теория мәні мынада. Барлық жанғыш көміртекті
қазбалар (мұнай, газ, көмір, жанғыш тақта тастар) генетикалық туыс
түзілімдер болып табылады. Олардың барлығы әртүрлі геологиялық сатыларда
Жерде өмір сүрген тірі организмдердің шірік қалдықтарынан пайда болды.
Мұнайдың түзілу көзі суаттар түбі мен су қабатында өсетін тікелей төмен
сатылы өсімдіктердің (планктон, балдырлар және т.б.) органикалық қалдықтары
болып табылады. Суаттарды қоршаған ортаның әсерінен өлген организмдер
ыдырайды. Нәтижесінде мұнайда бастапқы өсімдік материалынан мұраға қалған
және одан әрі оның түрлену барысында алынатын қосылыстар болады.
Алғаш рет мұнайдың органикалық шығу тегі туралы гипотезаны М.В.
Ломоносов 1763ж айтқан. М.В. Ломоносовтың пікірінше, мұнай тасты
көмірлерге жер асты оттарының әсер етуінен түзілді, нәтижесінде
асфальттар, мұнайлар және тасты майлар пайда болды.
Кейіннен осы гипотезаны растайтын көптеген тәжірибелік жұмыстар
жүргізілді. 1932 жылы И.М. Губкин мұнайдың биогендік шығу тегі туралы
теорияны толық баяндағандай болды. Мұнайдың түзілуі үшін бастапқы зат
ретінде сапропелді қарастырды. Сапропель – бұл тікелей төмен сатылы
балдырлар мен суаттар микроорганизмдерінің шіріген қалдықтарынан тұратын
органикалық тұнбалар (қайырлар). Органикалық қалдықтарға бай жер қабатына
сапропелді қабат шөккен сайын ондағы қысым мен температура артады.
Термокаталитикалық процестер нәтижесінде органикалық зат мұнайға айналады.
Биогенді теориямен қатар, мұнайдың шығуының абиогенді (бейорганикалық)
теориясы дамыды.
Мұнайдың абиогенді шығу тегі туралы теорияны Д.И. Менделеев 1977ж
айтты. Осы теория негізіне металдардың балқыған карбидтерінің сумен
әрекеттесіп көмірсутектердің түзілу мүмкіндігі жатыр:

Өкінішке орай, бұл теория бір кен орнында мұнай құрамының алуан түрлі
болуын, сондай-ақ мұнайды құрамында тірі организмдер қалдықтары бар шөгінді
жыныстардар табатындығын түсіндіре алмады.
1892 жылы В.Д. Соколов мұнайдың бейорганикалық шығу тегінің космостық
теориясын ұсынды. Осы гипотезаға сәйкес мұнай Жер мен Күн жүйесінің басқа
да планеталары түзілу сатысында космостық материяның басқа түрлерімен Жерге
түсуі мүмкін космостың біріншілік көмірсутектері-нен түзіледі. Бұған да
негіз бар, өйткені кометалар көмірсутекті газдар мен көміртек атомының бар
екендігі анықталған, ал сутегі болса космоста кең тараған.
1960 жылы Н.А. Кудрявцев мұнайдың шығу тегінің магматикалық
гипотезасын ұсынды. Бұл гипотезаға сәйкес мұнай магмада азғана мөлшерде
түзіледі, ал сосын кеуек құмдақты толтыра отырып сызаттар мен жыраттар
арқылы жоғары көтеріледі. Бұл процестер қазір де жалғасуда.
Мұнайдың шығуының жаңа теориясының зор тәжірибелік маңызы бар. Ол
мұнайшы-геологтарды мұнайдың түзілу жағдайларын анықтау әдісімен
таныстырады. Мұнай қалай пайда болатынын білетін кен барлаушылары оны іздеу
орындарын тез анықтайды. Геологиялық жағдайларға байланысты мұнайдың
болатын жерлерін және оның мүмкін орын ауыстыру жолдарын анықтауға болады.
Мұнай сонымен қатар дәрi ретiнде де қолданылған. Ежелгi египеттiктер
асфальтты (қышқылданған мұнайды) өлi денелердi бальзамдауға пайдаланған.
Мұнайлық битумдар құрылыстық ертiндiлердi жасауға қолданылған. Мұнай
гректiк от құрамына енген. Орта ғасырда мұнай Таяу Шығыста, Оңтүстiк
Италияда қалаларды жарықтандыруға қолданылған. 19 ғасырдың басында
Ресейде, орта кезiнде Америкада мұнайды айдау жолымен керосин алынған. Ол
шамдарда қолданылды. 19 ғасырдың орта кезiне дейiн мұнай өзiнiң жерге
жақын жатқан жерiнен терең құдық қазу арқылы аз көлемде алынып отырды.
Мұнай - көмірсутектер қоспасы болып табылатын, жанатын майлы
сұйықтық; қызыл-қоңыр, кейде қара түске жақын, немесе әлсіз жасыл-сары,
тіпті түссіз түрі де кездеседі; өзіндік иісі бар; жерде тұнбалық қабатында
орналасады; пайдалы қазбалардың ең маңызды түрі.
Негізінен алғанда көмірсутектерінен (85 % -ға дейін) тұратын бұл заттар
дербес үйірімдер шоғыры түрінде жекеленеді: метанды, нафтенді және ароматты
(хош иісті) тізбектер. Оның құрамында оттегі, азот, күкірт, асфальтты шайыр
қосындылары да кездеседі.
Мұнайдың түсі қызғылт, қоңыр қошқыл, кейде ол ашық сарғыш түсті, ақшыл
болып та келеді. Мысалы, Әзірбайжанның Сурахана алқабында ақшыл түсті мұнай
өндіріледі. Мұнай судан жеңіл, оның меншікті салмағы 0,65-0,95 гсм3.
Мұнай өз бойынан электр тогын өткізбейді. Сондықтан ол электроникада
изолятор (айырушы) ретінде қолданылады. Осы кезеңде мұнай құрамынан екі
мыңнан астам халық шаруашылығына керекті заттар алынып отыр: бензин,
керосин, лигроин, парафин, көптеген иіссу түрлері, кремдер, парфюмериялық
жұмсақ майлар, дәрі-дәрмектер, пластмасса, машина дөңгелектері тағы басқа.
Ол қуатты әрі арзан отын — бір тонна мұнай үш тонна көмірдің, 1,3 тонна
антрациттың, 3,3 тонна шымтезектің қызуына тең [2].
Қазір "Қара алтын" деп бағаланатын мұнайдың өзіндік мол тарихы бар.
1539 жылы ол тұңғыш рет Америка құрлығынан Еуропаға тасылатын тауарлардың
тізіміне кіріпті. Сол жылы Венесуэладан Испанияға жөнелтілген мұнай
тасымалының алғашқы легі бірнеше темір құтыға ғана құйылған жүк екен. Ол
кезде дәрігерлер оны тек артрит ауруын емдеуге ғана пайдаланатын болған.

Сурет 1. Қазақстанның мұнай өндірісі

Қазақстан дүние жүзінде барланған мұнай қорының көлемі бойынша 13-
орында. Республикада 200-ден астам мұнай және газ кенорындары, 14 ірі
кенорындары, 3 мұнай өңдеу зауыттары мен 3 газ өңдеу зауыттары бар.
Сарапшылардың мәліметтеріне сәйкес Қазақстандағы мұнай мен газдың жалпы
қоры 23 млрд. тонна, оның 13 млрд. тоннасы Каспий теңізінің астында
жиналған.
Басқа мұнай кенорындары: Кенбай, Жаңажол, Жетібай, Қаламқас,
Қаражанбас, Өзен, Кұмкөл.
Каспий теңізіндегі мұнай қорын ескермегендегі Қазақстанның дәлелденген
мұнай қоры 26 млрд. баррель (3,6 млрд. тонна), газ қоры 1,9 трлн. м3.
Теңіз кенорынындағы өндіруге болатын мұнай қорының көлемі 1 млрд. тонн
(7,3 млрд. барр.) астам. Қарашығанақ мұнай-газконденсат кенорынындағы
өндіруге болатын мұнайдың қоры шамамен 700 млн. тонн (5,1 млрд. барр.), ал
газконденсат қоры 1,3 трлн. м3.
Каспий теңізінің Қазақстанның үлесіне тиісті секторындағы
көмірсутектердің жорамалды қоры 13 млрд. тоннаға (100 млрд барр.) тең деп
саналуда. Бұл дүние жүзіндегі дәлелденген мұнай қорының 2 - 3 % мөлшерін
құрайды. Солтүстік Каспийдегі Қашан кенорынындағы мұнайдың жорамалды қоры
2,7 млрд. тоннаға (20 млрд. барр.) тең.
Жердің шөгінді қабатында таралған, жанғыш майлы сұйықтық; маңызды
пайдалы қазынды. Мұнай 1.2-2,0 км-ден астам тереңдікте газ тәрізді
көмірсутектермен бірге түзіледі. Түсі ашық-қоңырдан қою қоңырға, қараға
дейін өзгереді, тығыздығы 0,65-1.05 граммсм3 аралығында. Мұнай жеңіл
(тығыздығы 0.83гсм3-ке дейін), орташа(0,831-0,860 гсм3), ауыр (0,860гсм3-
тен жоғары) болып бөлінеді. 28С градустан жоғары температурада қайнайды,
қату температурасы 26-дан-60'С-қа дейін, меншікті жылу сыйымдылығы 1,7-2,1
кДж(кг*К), меншікті жану жылуы 43,7-46,2 МДжкг, диэл.өтімділігі2-2,5;
Электр өткізгіштігі 2*10*10(дәрежесі)-0,3*10*-18(дәреже сі) Ом-1*см-
1(дәрежесі), тұтану температурасы 35-120*С, органикалық еріткіштерде ериді,
суда ерімейді. Мұнай-көмірсутектердің күрделі (негізінен парафинді және
нафтенді, аз дәрежеде-ароматты) қоспасы. Әр түрлі кен орындарында мұнайдың
көмірсутектік құрамы түрліше өзгеріп отырады. Негізгі қоспалары (4-
5%):нафтен қышқылдары, асфальтты-шайырлы заттар, меркаптандар, моно-және
дисульфидтер, тиофендер және тиофандар, күкіртсутек, пиридин және пиперидин
гомоглогтар, т.б. Элементтік құрамы: С 82,5-87%; H 11.5-14.5%; O 0.05-
0.35%; S 0.001-5.5%; N 0.02-1.5%. Өнеркәсіптік зерттеулерде негізінен
мұнайдың тығыздылығын, оның фракциялы құрамын, тұтқырлығын, құрамындағы
күкірт, шайыр асфальтен, парафиндердің мөлшерін және олардың балқу
температураларын анықтайды. Құрамындағы күкіртке байланысты аз күкіртті ,
күкіртті, жоғары күкіртті болып үш топқа бөлінеді. Әдетте мұнай құрамындағы
азот пен оттек 10%-дан аспайды, тек кейбір жағдайларда 1,8 және 1,2%-ға
азаяды. Мұнайдың негізгі пайда болу көзі – құрамындағы сутектің мөлшері
жоғары болатын планктон, сапропельді органикалық зат және өсімдік
қалдықтарынан түзілетін гумосты зат. Мұнайда 20-дан астам әр түрлі элемент
(V, Ni, Ca, Mg, Fe, Al, Si, Na, т.б) бар. Мұнай түзуші жыныстар – саз
балшықтар, олар мезокатагенез белдемесіне жеткенде мұнай түзілетін басты
фактор – органикалық заттар 50*С-тан жоғары температурада ұзақ уақыт
қызады. Бұл белдемнің жоғ арғы шекарасы 1,3-1,7-ден 2,7-3 км-ге дейін
тереңдікте жатады. Төмен шекарасы -3,5-5 км. Мезокатагенез белдемінде көп
мөлшерде мұнай көмірсутектері түзіледі, олар бензин және керосин
фракцияларын беріп, микромұнайдың қозғалғыштығын жоғарылатады.
Мұнай дүние жүзілік жанар-жағар май-энергетикалық балансында орасан зор
үлеске ие: оның адамзат пайдаланатын қуат көздері ішінде 48% алады.
Болашақта бұл көрсеткіш мұнай өндірудің қиындай беруінен, және атом және
басқа қуат көздерін пайдалануының өсуінен кеми береді.
Химия мен мұнай-химия өнеркәсіптерінің қарқынды дамуына байланысты
мұнайға деген сұраныс жанар-жағар майлар үшін ғана емес, синтетикалық
каучук, синтетикалық талшықтар, пластмасс, жуу құралдарын, пластификатор,
бояғыштар т.б. (әлемдік өндірістің 8%-нан астамы) өндіру шикізат көздері
үшін өсуде. Осыларды шығаруға бастапқы заттар ретінде көп қолданылатындар:
парафиндік көміртектер – метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан, және
жоғарымолекулярлықтар (10-20 атомды молекулалы көміртектер), циклогексан;
ароматты көміртектер – этилен, пропилен, бутадиен; ацетилен.
Мұнай-газ кендері – бірыңғай құрылымдық элементтермен сипатталатын жеке
алаң қойнауында орналасқан мұнай мен газ иірімдері шоғырларының жиынтығы.
Мұнай-газ кендері мұнай немесе газ түрінде және аралас мұнайлы-газды, газды-
мұнайлы кендер түрінде ұшырасады.
Оқшауланған жеке кендер өте сирек, көбінесе топталған иірімдердің
жиынтығы түрінде жатады. Қазақстанның мұнай-газ кендері геологиялық
құрылысы мен геотектоникалық дамуы әр түрлі болатын үш мұнайлы-газды
аймақта орналасқан. Ең көне мұнайлы-газды аймақтың кендері Солтүстік Каспий
синеклизасымен байланысты. Мұнда өндіруге тұрарлық мұнай мен газ жүздеген м-
ден 5000 м-ге дейінгі тереңдікте жатқан жоғарғы палеозойдан төменгі борға
дейінгі шөгінділерде орналасқан.
Эпигерциндік платформа құрамына кіретін Маңғыстау мұнайлы-газды
облысының қабатты кендері — 300 метрден 3000 метрге дейін тереңдіктегі
құнарлы горизонттар төменгі бордан төменгі юраға дейінгі шөгінділерде
орналасқан. Үшінші мұнайлы-газды аймақ герцин және каледон қатпарлы
құрылымдарының арасынан орын алған Шу – Сарысу синеклизасында. Мұнда жанғыш
және азот-гелий газдарының қоры шағын кендері ашылған.
Барлық мұнай құрамындағы алкан мөлшері 20-50 % аралығында
болады.Парафинді мұнайда алкандардың мөлшері 60 % не одан көп болады,
азпарафинді мұнайда оның құрамы 1-2 % дейін кездеседі.Егер алкандардың
мұнай фракциялары бойынша таралуын қарастырсақ , келесідей барлық мұнайға
ортақ заңдылыққа кезігеміз: алкан мөлшері фракцияның tқайнау. Парафин-
нафтенді мұнайда алкандар төмен қайнайтын фракцияларда  (300 °С дейін)
кездеседі.Парафинді мұнайда жоғары қайнайтын фракцияның өзінде алкан
мөлшері көп болуы мүмкін.
Барлық жанғыш қазбалар бес негізгі элементтерден тұрады – көміртек,
сутегі, азот, оттегі және күкірт. Дегенмен жанғыш қазбалардағы олардың
мөлшері әртүрлі. Элементтік құрамындағы, ал демек, топтық құрамындағы
айырмашылық бастапқы өсімдік материалына және мұнайдың түзілу жағдайларына
байланысты. Мұнайдың барлық компоненттері тұратын негізгі элементтер –
көміртек пен сутегі.
Мұнайды өндіргенде қысымның төмендеуі салдарынан газдар бөлінеді.
Мұндайда бөлінетін газдарды серіктес (ілеспе) газдар деп атайды. Олардың
құрамы мұнайдың орналасу жағдайына (температура мен қысым) тәуелді. [2]

1.2 Мұнай және мұнай өнімдері

Мұнай өнімдері – көмірсутектер мен олардың туындыларының қоспасы; мұнай
мен мұнай газдарынан алынатын жеке химиялық қосылыстар. Мұнай өнімдері
отын, майлар, битумдар, ауыр көмірсутектер және әр түрлі мұнай өнімдері
сияқты негізгі топтарға бөлінеді. Отын негізіндегі мұнай өнімдеріне
көмірсутекті газдар мен бензин, лигроин, керосин, дизель отыны, мазут, т.б.
жатады. Мұнайға серік газдар пайда болуы жөнінен табиғи газдарға жатады.
Олардың бұлай ерекше аталуы мұнай кенімен бірге кездесуіне байланысты –
олар мұнайда еріген күйде болады немесе мұнай кенінің үстін "бүркеп"
жатады. Мұнай жоғары көтерілгенде, қысым кенет төмендейді, газдар сұйық
мұнайдан бөлініп шығады. Ертерек кезде мұнайға серік газдар
пайдаланылмайтын, мұнай өндіретін жерде оны жағып жіберетін. Қазір ондай
газдарды жинап алады, өйткені олар, табиғи газ сияқты жақсы отын және
бағалы химиялық шикізат болып табылады. Құрамында метанмен бірге басқа да
көмірсутектер: этан, пропан, бутан, пентанның едәуір мөлшері болғандықтан,
серік газды пайдалану мүмкіндігі табиғи газға қарағанда тіпті едәуір кең.
Сондықтан табиғи газға қарағанда химиялық өңдеу жолымен серік газдан
заттарды көп мөлшерде алуға болады. Серік газдарды тиімді пайдалану үшін
оларды құрамдары жақын қоспаларға бөледі. Пентан, гексан және басқа
көмірсутектердің қалыпты жағдайда сұйық күйде болатын қоспалары газды
бензин түзеді(олар мұнайдан ішінара газбен бірге ұшып шығады). Одан кейін
пропан мен бутанның қоспасы бөлінеді. Газды бензин мен пропанбутан қоспасын
бөліп алғаннан кейін құрғақ газ қалады, оның басым көпшілігі метан мен этан
қоспасынан құралады. Газды бензин құрамында өте ұшқыш сұйық көмірсутектер
бар, сондықтан оны двигательдерді от алдырған кезде тез тұтандыру үшін
бензинге қосады. Пропан мен бутан сұйылтылған газ түрінде, жанармай ретінде
тұрмыста пайдаланылады. Құрамы жөнінде табиғи газға ұқсас құрғақ газ
ацетилен, сутегі және басқа да заттар алу үшін, сол сияқты отын ретінде
пайдаланылады. Мұнайға серік газдар химиялық өңдеуге арналған және жеке
көмірсутектер – этан, пропан, н-бутан, т.б. бөлініп алынады. Ал олардын
қанықпаған көмірсутектер алады. Мұнай – молекулалық массалары әр түрлі,
қайнау температуралары да бірдей емес көмірсутектердің қоспасы
болғандықтан, айдау арқылы оны жеке фракцияларға(дистиляттарға бөледі,
мұнайдың құрамында С5 – Сn көмірсутектері бар және 40-200°С аралығында
қайнайтын бензин құрамында С8-С14 көмірсутектері болатын 150-200°С
аралығында қайнайтын лигроин, құрамында С12-С18 көмірсутектері болатын және
180-300°С аралығында қайнайтын керосин алады, бұлардан кейін газойль
алынады. Бұның бәрі – ашық түсті мұнай өнімдері. Бензин ұшақ пен
көліктердің поршенді двигательдері үшін жанармай ретінде қолданылады. Сол
сияқты бензин майды, каучукты еріткіш ретінде, матаны тазартуға, т.б.
қолданылады. Лигроин трактор үшін жанармай болады. Керосин – трактор,
реактивті ұшақтар мен зымырандардың жанармайы. Ал газойльден дизель
жанармайы өндіріледі.

Сурет 2. Мұнайдың құрамы

Мұнайдан ашық түсті өнімдерді бөліп алғаннан кейін қара түсті тұтқыр да
қоймалжың сұйықтық қалады, ол – мазут. Қосымша айдау арқылы мазуттан
автотрактор майы, авиация майы, дизель майы, т.б. жағармайлар алады.
Мазутты өңдеп жағрмай алумен қатар оны химиялық әдіспен өңдеу арқылы
бензинге айналдыруға болады, бу қазаны қондырғыларында сұйық отын ретінде
пайдаланылады. Мұнайдың кейбір сорттарынан қатты көмірсутектер қоспасы –
парафиндер алынады; Қатты және сұйық көмірсутектерді араластырып вазелин
алады. Табиғи газ – жер қойнауында анаэробты органикалық заттарндың
ыдырауынан пайда болған газдар қоспасы.
Майлар – мұнайдың қалдық фракциялары мен ауыр дистилляттарын арнайы
тазартудан алынады. Ауыр көмірсутектерге парафиндер, церезиндер,
озокериттер және олардың майлармен қоспасы жатады. Битумдер – гудронды
ауамен тотықтыру арқылы немесе гудронды тереңдетіп айдау арқылы алынған май
фракцияларынан кейін қалатын жартылай қатты және сұйық күйдегі өнімдер [3].
Әр түрлі мұнай өнімдеріне мұнай коксы, күйе, мұнай пиролизінің әр алуан
өнімдері (бензол, толуол, ксилол, т.б.), асидолдар, деэмульгаторлар,
хлорпарафиндер, т.б. жатады. Мұнай өнімдерінің сапасы физикалық және
химиялық қасиеттеріне байланысты бағаланады.

Отын негізіндегі мұнай өнімі: Дизель отыны

Дизель отыны – сұйық мұнай отыны. Оған, негізінен, мұнайды бірден айдау
арқылы алынатын керосин-газойль фракциялары (шапшаң жүрісті дизельдер үшін)
және одан гөрі ауыр фракциялар немесе мұнай өнімдерінің қалдықтары (баяу
жүрісті дизельдер үшін) жатады. Дизель отыны – қайнау температурасы 180 –
3600С, тығыздығы 0,790 – 0,860 гсм3, тұтқырлығы 1,5 – 8,0 мм2с, қоспа
мөлшері (көмірсутектің күкіртті, азотты және оттекті туындылары) 4%-ға
дейін болатын сұйықтық. Әр түрлі климаттық аймаққа арналып және жұмыс істеу
жағдайына қарай дизель отынының арктикалық, қыстық және жаздық үш түрі
шығарылады. Олар бір-бірінен қату температурасымен, фракциялық құрылымымен,
т.б. көрсеткіштерімен ажыратылады. Моторлық дизель отыны: отынды қолдануға
дайындау жүйесімен (қыздыру, тұндыру, айыру) жабдықталған дизельдерге және
мұндай жүйемен жабдықталмаған дизельдерге арналып жасалған екі сортпен
шығарылады.

Сурет 3. Дизель отынының сурет үлгісі

Отын негізіндегі мұнай өнімі: Лигроин

Лигроин- Мұнайды тікелей өңдеу өнімі. 120-240 °С аралығында қайнай
бастайды. Тығыздығы 0,760- 0,795 гсм3. Лигроин бензин мен керосиннің
(жермай) аралығына сәйкес келеді. Бұл фракцияны дербестеп алу ұдайы жүзеге
асырыла бермейді. Лигроин трактор жанармайы ретінде, лактау-сырлау
өндірісінде еріткіш ретінде (уайт-спирт деп аталатын, 165-200 °С
температура аралығында алынатын фракция) және кейбір аспаптарда
гиравликалық сұйық ретінде қолданылады [3].

Сурет 4. Деароматталған лигроин

Отын негізіндегі мұнай өнімі: Керосин- мұнайдан бөлініп алынған, қайнау
температурасы 200-300°С болатын, көмірсутектері қоспасынан тұратын,
козғауыштарға арналған отын.

Сурет 5. Керосин отыны

Әр түрлі мұнай өнімдері: Күйе

Күйе – органикалық заттар толық жанбағанда немесе термиялық айырылуға
ұшырағанда түзілетін ұнтақ тәрізді, негізінен, көміртектен (94,5 – 99,8%)
тұратын өнім.
Күйе өлшемдері 9 – 600 нм сфералы бөлшектерден тұрады. Менш. салм. 1,8
– 1,95 гсм³. К. қара бояу ретінде ерте заманнан белгілі. Одан қара тушь
пен қара сия дайындаған. Алыну тәсілдеріне қарай К-нің үш түрі бар: каналды
К. арнайы камераларда табиғи газдың толық жанбауынан немесе оның мұнаймен
қоспасының жануынан түзіледі; пеш К-сі арнайы пештерде майдың, табиғи
газдың немесе олардың қоспасының толық жанбауынан түзіледі; термиялық. Күйе
арнайы реакторларда табиғи газды ауаның қатысуынсыз термиялық ыдырату
арқылы алынады. Өндірісте К. ацетиленді жағу немесе әр түрлі қысымдарда
термиялық ыдырату арқылы алады. К. тех. көміртек күйінде толтырғыш ретінде,
резеңке, қара пигмент, лак, бояу өндіруде, баспа ісінде қолданылады.‎
Мұнай пиролизінің әр алуан өнімдері: Толуол - медицинада және
медициналық өндірісте,сол сияқты кейбір дәрі-дәрмектерді даярлауда epiткіш
ретінде қолданылатын, адам үшін уытты, оның жүйке жүйесін және қан жасау
мүшелерін зақымдайтын хош иісті, көмірсутек.

Сурет 6. Толуол

Толуолды бензолдан Фридел-Крафтс реакциясы бойынша алуға болады:

Барлық мұнай құрамындағы алкан мөлшері 20-50 % аралығында
болады.Парафинді мұнайда алкандардың мөлшері 60 % не одан көп болады,
азпарафинді мұнайда оның құрамы 1-2 % дейін кездеседі.Егер алкандардың
мұнай фракциялары бойынша таралуын қарастырсақ , келесідей барлық мұнайға
ортақ заңдылыққа кезігеміз: алкан мөлшері фракцияның tқайнау. Парафин-
нафтенді мұнайда алкандар төмен қайнайтын фракцияларда  (300 °С дейін)
кездеседі.Парафинді мұнайда жоғары қайнайтын фракцияның өзінде алкан
мөлшері көп болуы мүмкін.
Мұнайдың алкандары түзу және тармақталған тізбекті ( н – алкандар –түзу,
изо-алкан – тармақталған) болып бөлінеді.Мұнайдың құрамындағы әртүрлі
типтегі алкандардың құрамы мен қатынасына байланысты. Ал, А.Петров мұнай
алканды қосылыстарына арналған химиялық жіктелуін шығарды.Олар келесідей 4
топтан тұрады; А¹, А², Б², Б¹. Мұнай типін анықтау мақсатында
эффективтілігі 25-30 мың теориялық табақша құрайтын хроматографиялық талдау
жасайды.

А¹ типті. Мұнай парафинді немесе нафтен-парафинді болып табылады.Мұнай
құрамындағы алкан құрамы 30-40 % дейін. А¹ типті мұнайға Татарстан
(Ромашкино), Батыс Сібір, АҚШ және Қазақстандағы Өзен кен орындарының
мұнайлары жатады.
А² типті.  Парафин-нафтенді және нафтен-парафинді негіздегі мұнай түрі
жатады.Алкан мөлшері 15-25 % болады.Н-алкан мөлшері А¹ типті  мұнаймен
салыстырғанда 2 есе аз.Бұл мұнай түріне Азербайжан және Каспий маңы
ойпатына жақын орналасқан кен орындарының  мұнайлары жатады.
Б² типті. Мұнай – нафтен негізіндегі мұнай жатады.н-алкан жоқ, изо-
алкан мөлшері 8-20 %.Грузия және Шығыс Кавказ мұнай жатады.
Б¹ типті. Мұнай – нафтен, нафтен-ароматты мұнай негізіндегі мұнай н-
алкан жәнеизоалкан жоқ, тармақталған изоалкан 8-9 %.Грозевая Сопка,
Нафталан ( Азербайжан ), Ресей ( Батыс Сібір)[1].
Мұнайдағы арендер – моно  және полициклды күйде болады. Олар көбіне 15
– 20 % ті құрайды. Ароматтық көмірсутектердің мұнайдағы үлесі 35 % — ке
дейін жетеді. Ароматтық көмірсутектердің таралуы бойынша мұнай фракцияларын
3 топқа бөледі:
1 топ. Ауыр шайырлы мұнайда тығыздығы 0,9 — ға дейін ароматтық
көмірсутек жоғары фракцияларында концентрленеді, көбіне полициклді
ароматтық көмірсутектер.
2 топ. Тығыздығы 0,85 — 0,9 аралығында болатын 2 классқа жататын
нафтенді және нафтен – ароматтық фракцияларында концентрленетін ароматтық
көмірсутектер.
3 топ. Парафинді мұнайдың жеңіл фракцияларында 3000С — қа дейін
концентрленіп, жинақталатын ароматтық көмірсутектер.
200 0С – қа дейін қайнайтын фракцияларда тек бензол гомологтары С9 қоса
табылған. Ал бүйір тізбегінде 4 не одан көп көміртегі атомы бар  
моноорынбасқан бензол гомологтары аз кездеседі. Ең көп кездесетіндері:
толуол, этилбензол, ксилол (м-,п-,о- ксилолдардың ішінде ең көп кездесетіні
термотұрақтылығы жоғары м- ксилол), триметилбензол, кумол, пропилбензол
және метилэтилбензол.
200 0С – 3500С — қа дейін қайнайтын фракцияларда ди және үш
орынбасқан алкилбензолдар, С7 – С8 құрамдағы алкил және метил топтарынан
тұрады. Бензолдың гомологтарынан басқа бұл фракцияларда нафталин
гомологтары (моно-,би-,три -, тетраметилнафталиндер) болады [3].
Жоғары фракцияларда  -  полициклді конденсирленген сақиналары бар
ароматтық көмірсутектердің гомологтары кездеседі, фенантрен, антрацен,
хризен, пирен, бензтулен және перилен.Ал қалған ароматтық көмірсутектердің
негізгі бөлігі гудронда концентрленеді. Қанықпаған көмірсутектер (олефиндер
және диолефиндер) негізінен мұнай фракцияларының (термиялық және
каталитикалық крекинг, пиролиз, кокстеу және т.б.) термиялық және
термокаталитикалық өңдеу өнімдерінде кездеседі.
Бұрын мұнай құрамында алкендер болмайды немесе болса өте аз мөлшерде
делінген еді. Бірақ 20 ғасырдың 80 жылдардың аяғында Шығыс Сібір, Татарстан
және бұрынғы СССР аймағында мұнайдың құрамында 15 – 20 % дейін олефин
көмірсутектерінің болатындығы ашылды. Мұнайдағы олефин көмірсутектері
жоғары молекулалық  массасымен ерекшеленеді, жорамал бойынша, олардың
кендегі жату жағдайларындағы табиғи радиоактивті сәулеленуі нәтижесінде
алкандардың радиолиз өнімінен пайда болғандығымен түсіндіріледі. Бәріне
мәлім радиолиз кезінде С – Н байланыс бойынша ыдырау реакциялары пайда
болады.
Газ тектес этилен көмірсутектері (этилен, пропилен, бутилендер)
мұнайдың термиялық және термокаталитикалық өңдеу газдарында болады. Қысым
қатысында термиялық крекинг газдарында (сұйық фазалы крекинг, 470 – 520 С,
қысым 20 – 50 атм.) 20 – 25 % олефиндер кездессе, пиролиз газдарында (800 –
900 С, қысым 1 атм жуық) 40 – 50  % олефиндер болады. (қысым көбейсе,
олефин көмірсутектерінің құрамы сәйкесінше көбееді) Мұнай фракцияларының
(термиялық және каталитикалық крекинг, пиролиз, кокстеу және т.б.)
термиялық және термокаталитикалық өңдеудің сұйық өнімдерінде олефиндердің
біраз бөлігі кездеседі. Мысалы, термиялық крекинг бензиндерінде 30 – 35  %,
ал каталитикалық крекинг бензиндерінде 10 % — ға дейін олефиндер болады.
Мұнай өнімдерінде кездесетін қос байланысы бар көмірсутектерді келесідей
топтарға бөлуге болады:
1.Нормальды және изоқұрылысты олефиндер;
2.Циклоолефиндер (циклогексен, циклопентен және олардың гомологтары);
 3.Бүйір тізбегінде қос байланысы бар ароматтық көмірсутектер жатады

1.3 Мұнайдың физикалық және химиялық қасиеттері

Лап ету температурасы (температура вспышки) деп белгілі бір стандартты
жағдайда мұнай өнімдері буының ауамен қоспасы қопарылғыш зат болып келетін
және отты жақындатқанда лап ете түсетін температураны айтады. Ол мұнай
өнімдерінің фракциялық құрамына байланысты. Айдау температурасы төмен
болған сайын мұнай өнімінің лап ету температурасы да төмен болып келеді.

Тұтану температурасы (температура воспламенения) деп мұнай өнімін
қыздырып, сонан соң оған отты жақындатқанда 5 сек. кем емес уақыт бойы
жанатын температураны айтады. Тұтану температурасы әрқашан жарқылдау
температурасынан жоғары болады. Өнім ауыр болған сайын жарқылдау және
тұтану температуралары арасындағы айырмашылық өсе түседі.
Өздігінен тұтану температурасы (температура самовоспламене-ния) деп
мұнай өнімін қыздырғанда оның ауамен қоспасы отты жақындатпаса да өздігінен
тұтана алатын температураны айтады. Ол мұнайдың фракциялық құрамына
байланысты. Мұнайдың ауыр фракциялары 300-3500С температурада өздігінен
тұтанады, ал бензиндер 5000С-тан жоғары температурада ғана өздігінен
тұтанады .
Қату температурасы деп мұнайдың құраушы бөліктерінің тұтқырлығы
жоғарылап, ағу қасиетін жоғалтатын немесе қозғалғыштығы күрт төмендейтін,
тіпті кейде құрамындағы кейбір көмірсутектер кристалл және тұнба түрінде
бөлінетін температураны айтады. Ол мұнайдың төменгі температурада ағу
қабілетін жоғалту қасиетін сипаттайды [13].
Бұл мұнай және мұнай өнімдерінің сапасының маңызды және кеңінен
қолданылатын көрсеткіштерінің бірі. Тығыздық белгілі бір температурада
көлем бірлігі массасы ретінде анықталады және кгм3, гсм3 немесе гмл
өлшенеді. Іс жүзінде көбінесе өлшемсіз шама – салыстырмалы тығыздық та бар.
Мұнай немесе мұнай өнімінің салыстырмалы тығыздығы () деп анықтау
температурасындағы олардың массасының (tанық) сол көлемде алынған
стандартты температурадағы таза су массасына (tст) қатынасын айтады. Су мен
мұнай өнімі үшін АҚШ пен Англияда стандартты температуралар ретінде tст
=15,6(С (60(Ғ), басқа елдерде, соның ішінде Ресейде стандартты температура
tст =4(С, ал анықтау температурасы tанық=20(С қабылданған. Салыстырмалы
тығыздық белгіленеді. Құрамында салыстырмалы түрде азғана мөлшерде
қатты парафиндер мен ароматты көмірсутектер бар көптеген, әсіресе азғана
температура аралығындағы мұнай мен мұнай өнімдері үшін тығыздықтың
температураға тәуелділігі сызықты сипатқа ие, яғни мына формуламен
өрнектеледі:
(1.1)

мұндағы t1 - өлшеудің бастапқы температурасы, (С; t2 - өлшеудің соңғы
температурасы, (С; ( - t2 – t1 = 1 болғандағы 1(С-ға тығыздықтың өзгеруінің
температуралық түзетуі; (1 мен (2 – тиісінше t1 және t2 температурадағы
заттардың тығыздығы.
Мұнай өнімдеріне арналған түзету мәндерін мына формуламен есептеуге
болады:
(1.2)

Егер анықтау t температурасында жүргізілсе, онда сол формуланы
пайдаланып есептеуге болады:
(1.3)

мұндағы – берілген температурадағы мұнай өнімінің тығыздығы,
кгм3 ; – стандарты температурадағы (200С-тағы) мұнай өнімінің
тығыздығы, кгм3; - t2 – t1 = 1 болғандағы 1(С-ға тығыздықтың
өзгеруінің температуралық түзетуі; t – берілген температура, 0С.
Көмірсутектердің салыстырмалы тығыздығы мына қатар бойынша артады:
алкандар ( олефиндер ( нафтендер ( ароматты көмірсутектер (арендер)
Көптеген мұнайлардың тығыздығы бірден аз және 0,80 мен 0,90 гсм3
аралығында болады. Жоғары тұтқырлы шайырлы мұнайлар тығыздығы бірге жақын.
Керісінше, газ-конденсатты кен орнының мұнайлары өте жеңіл (= 0,75 -
0,77 гсм3).
Мұнай тығыздығының шамасына көп факторлар әсер етеді. Олардың бастысы –
еріген газдар мен шайырлар мөлшері, фракциялық, ал дистилляттар үшін тағы
да химиялық құрамы. Дистилляттар – белгілі бір температура аралығында
қайнайтын және мұнайды айдағанда алынатын сұйық көмірсутектер қоспасы.
Мұнай фракцияларының (дистиллятттарының) тығыздығы олардың қайнауының
температуралық аралығы артқан сайын өседі.
Сұйықтықтар тығыздығын ареометрлер және пикнометрлер көмегімен
анықтайды.
Стандартты жағдайдағы газ тығыздығын (г (кгнм3) мына формуламен
есептеуге болады:

(1.4)

мұндағы М – газдың молекулалық массасы, кгкмоль; 22,4 – стандартты
жағдайдағы 1 кмоль газдың көлемі, нм3.
Газ тәрізді өнімдер үшін стандартты жағдай деп 0,101 МПа (760
мм.сын.бағ) және 273 К температура ((С) қабылданған.
Бұл шартты параметр мұнай өнімінің табиғатын бейнелейтін орташа
молярлық қайнау температурасы (Торт.мол) мен тығыздығының функциясын
білдіреді:

(1.5)

Мұндағы К – сипаттаушы фактор; Торт.мол – мұнай өнімінің орташа
молярлық қайнау температурасы, К; - 15(С температурадағы мұнай өнімі
мен судың салыстырмалы тығыздығы.
Мұнай өнімінің орташа молярлық қайнау температурасы (Торт.мол, К) деп
фракцияның қайнауы басталған және аяқталу арасындағы орташа температураны
айтады.
Кейбір мұнай өнімдерінің сипаттаушы факторларының орташа мәні:
Парафинді мұнай өнімдері . . . . . . . . . . . . . . . . 12,5-13,0
Нафтенароматты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10,0-
11,0
Ароматталған . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10,0
Крекинг өнімдері . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10,0-
11,0

Сипаттаушы фактор мәні (кейде Ватсонның парафинділік факторы деп
аталады) әдетте тар мұнай фракцияларының молекулалық массасын одан әрі
есептеу үшін қолданылады.
Мұнай және мұнай өнімдері жеке көмірсутектер мен басқа да қосылыстардың
қоспасын білдіреді, сондықтан да олар орташа молекулалық массамен
сипатталады. Көптеген мұнайлардың орташа молекулалық массасы 250-300
кгкмоль-ге тең. Сұйық көмірсутектердің бірінші өкілі – пентан С5Н12 –
молекулалық масасы 72 кгкмоль. Молекулалық массасы жоғарылау мұнайдың
гетероатомды қосылыстарының және оның жоғары тұтқырлы фракцияларының
молекулалық массасы 1200-2000 кгкмоль-ді құрайды. Неғұрлым фракциялардың
орташа қайнау температурасы жоғары болған сайын, соғұрлым молекулалық
массасы үлкен [17].
Қайнау аралықтары бірдей, бірақ әртүрлі мұнайлардан алынған
фракциялардың молекулалық массалары өзара жақын. Сондықтан да көптеген
жағдайларда 1 кестеде келтірілген эксперименттік мәндерді қолдануға немесе
молекулалық массаны Б.П. Воинов формуласымен есептеп табуға болады:

Морт = 60 + 0,3Торт.мол+0,001Т2орт.мол
(1.6)

мұндағы Морт – фракциялардың молекулалық массасы; Торт.мол – эксперимент
жүзінде және арнайы графикпен анықталатын ашық түсті мұнай дистилляттарының
орташа молярлық қайнау температурасы, К.
Дәлірек нәтижелерді сипаттаушы фактор К ескеріп шығарылған Воинов-
Эйгенсон формуласы береді:

Морт =7К– 21,5+(0,76-0,04К)Торт.мол+(0,0003К- 0,00245)Т2орт.мол
(1.7)

мұндағы Морт – фракциялардың молекулалық массасы; Торт.мол –мұнай
дистилляттарының орташа молярлық қайнау температурасы, К; К – сипаттаушы
фактор.

Кесте 1 - Мұнай фракцияларының молекулалық массалары (фракциялау
адымы 50(С)
Фракция Морт Фракция Морт Фракция Морт Фракция Морт

50-100 90 200-250 155 350-400 260 500-550 412

100-150 110 250-300 187 400-450 305 550-600 480

150-200 130 300-350 220 450-500 350

Тағы Крэг формуласымен өрнектелетін салыстырмалы тығыздыққа молекулалық
массаның тәуелділігі шығарылды:

(1.8)

мұндағы - 15(С температурадағы мұнай өнімі мен судың салыстырмалы
тығыздығы.
Молекулалық массаны эксперимент жүзінде анықтағанда криоскопиялық және
эбулиоскопиялық әдістерді пайдаланамыз. Еріген заттың молекулалық массаны
анықтаудың крископиялық әдісі ерітіндінің қату температурасының төмендеуін
таза еріткіштің қату температурасымен салыстыруға негізделген. Таза еріткіш
ретінде бензолды қолданамыз. Еріген заттың молекулалық массаны анықтаудың
эбулиоскопиялық әдісі таза еріткіштің қайнау нүктесі температурасымен
салыстырғанда ерітіндінің қайнау нүктесі температурасының артуына
негізделген.
Тұтқырлық қозғалтқыштар, машиналар мен механизмдерді пайдаланған
жағдайда мұнай өнімдерінің қозғалғыштығын анықтайды, тасымалдағанда,
сүзгілегенде, араластырғанда энергия шығынына елеулі әсер етеді.
Динамикалық ((), кинематикалық (() және шартты (ВУ) тұтқырлыққа бөлінеді.
Шартты тұтқырлық дегеніміз вискозиметрден сынақ температурасында 200 мл
сыналатын мұнай өнімінің ағып өту уақытының 20(С-да 200 мл дистилденген
судың ағып шығу уақытына қатынасын айтады. Шартты тұтқырлық – бұл
салыстырмалы, өлшемсіз шама және шартты градуспен өрнектеледі [19].
Динамикалық тұтқырлық сұйықтықтың физикалық қасиеттеріне тәуелді.
Мұнай өңдеуде сан түрінде мұнай өнімінің динамикалық тұтқырлығының оның
тығыздығына қатынасына тең (=(( кинематикалық тұтқырлық кеңінен
қолданылады. Динамикалық тұтқырлықтың өлшем бірлігі – Пуаз (П) немесе СИ -
Па(с, мұндағы с – секунд түріндегі уақыт, Па – Паскаль (Па = нм2, мұндағы
н – Ньютон, м2 – прибор капиллярының қимасы). Олардың арасындағы қатынас: 1
П = 10-1 Па(с. Кинематикалық тұтқырлықтың өлшем бірлігі – стокс (Ст) немесе
СИ жүйесінде – м2с. Олардың арасындағы қатынас: 1 Ст = 10-4 м2с.
Шартты (ВУ) және кинематикалық тұтқырлық (() шамалары арасында келесі
эмпирикалық тәуелділік бар:
Кинематикалық тұтқырлық 1 ден 120 сСт болатындар үшін:

(1(7,24ВУ1 -
(1.9)

ал кинематикалық тұтқырлық 120 сСт дан жоғары болатындар үшін:

(1(7,24ВУ немесе ВУ1(0,135(1
(1.10)

мұндағы t – мұнай өнімдерін сынау температурасы, 0С; (1 – мұнай
өнімдерін сынау температурасындағы кинематикалық тұтқырлық, сСт (1 сСт ( 10-
2 Ст).
Күрделі қоспалар болып келетін мұнай және мұнай өнімдері үшін тұтқырлық
олардың химиялық құрамының, молекулалық массасының функциясы болып
табылады, және молекулааралық әрекеттесу күшімен анықталады. Мұнай
фракцияларының қайнау температуралары неғұрлым жоғары болатын болса,
соғұрлым тұтқырлығы жоғары болады. Бензиндер үшін кинематикалық тұтқырлық
200С температурада 0,6 сСт құрайды, ауыр майлар үшін 300-400 сСт арасында
болады. Әртүрлі кен орындарынан алынған мұнайлар кинематикалық
тұтқырлықтары 2 ден 300 сСт дейінгі аралықта болады, және көпшілік мұнайлар
үшін 40-60 сСт аспайды.
Жоғары молекулалық көмірсутектердің тұтқырлықтарын анықтау бойынша
әртүрлі зерттеулер мәліметтерін талқылай отырып келесі қорытындыларды
жасауға болады:
• молекуланың бірдей құрылымдарында нафтенді сақиналардың болуы
көпшілік жағдайда (және кейде едәуір шамада) ароматты
сақиналармен салыстырғанда ((50 – мұнай өнімдерін 500С, сП (І
сП (10-2 П сынау температурасындағы динамикалық тұтқырлық)
тұтқырлықты жоғарылатады;
• молекуладағы циклдар саны жоғары болған сайын, тұтқырлық жоғары
болады;
• күрделі көмірсутектердің молекулаларында бірдей сақина санында
бүйірлік парафиндік тізбектер саны жоғары болған сайын
тұтқырлық жоғары болады;
• бүйірлік тізбектердің тармақталуы өз кезегінде тұтқырлықты
арттырады.
Тұтқырлық температураға тәуелді болады, сондықтан әруақта температура
көрсетіледі. Мұнай өнімдері үшін жасалған техникалық талаптарда тұтқырлық
әдетте негізінен 50 және 1000С температураларда нормаланады.
Мұнай майларының тұтқырлықты-температуралық қасиеттерін бағалау үшін
тұтқырлық индексі ұсынылған: 500 және 1000С температуралардағы тұтқырлық
қатынасы () және т.б. Тұтқырлық индексі (ТИ) – шартты көрсеткіш, ол
сыналушы май және эталондық май салыстырмалы сипаттамасы болып табылады.
Тұтқырлық индексі мәні майлар (50 және (100 мәндері негізінде құрастырылған
арнайы кесте бойынша есептеледі. Температура өзгерген сайын тұтқырлық мәні
аз өзгеретін болса, солғұрлым оның ТИ жоғары болады. Тұтқырлық индексі
майдың химиялық құрамына және көмірсутектердің құрылымына байланысты
екендігі анықталған. Тұтқырлық индексінің ең жоғарғы мәніне парафинді
көмірсутектер ие, ал төменгі мәніне бүйірлік тізбектері қысқа полициклді
ароматты көмірсутектер ие.
Тұтқырлық аддитивті емес қасиет және мұнай дистиляттары қоспасы немесе
майлар үшін экспериментальды немесе арнайы номограммалар бойынша
анықталады.
Мұнайдың физика-механикалық қасиеттерін анықтау үшін арналған
талдаулардың химиялық әдістеріне қосымша түсі, сыну көрсеткіші, оптикалық
активтілігі сияқты оптикалық қасиеттерді пайдаланады. Бұл көрсеткіштер
кейбір мұнай өнімдері үшін жасалған ГОСТ-ға енгізілген. Одан басқа,
оптикалық көрсеткіштері бойынша мұнай өнімдерінің тазалану тереңдігі,
мұнайдың жасы және табиғаты туралы білуге болады.
Мұнайлардың түсі бір кен орны шегінде өзгереді. Жалпы таралған пікірлер
бойынша мұнай үнемі қара түсті бола бермейді. Сонымен бірге ақ және
қызыл түсті мұнайлар болады. Ақ мұнай – мөлдір, кіші тұтқырлықтағы
түссіз сұйықтық және қағида бойынша газоконденсатты табиғатты болып келеді.
Қызыл мұнай тығыздау, және ол бензин-керосинді фракцияларға бай келеді.
Мұнайлардың барлық түсті гаммаларын Бакуде Сарухан кен орындарынан
кездестіруге болады. Онда 200 м тереңдікте ақ мұнай, тығыздығы 0,782
гсм3; ал 420 м тереңдікте қызыл мұнай, тығыздығы 0,810 гсм3; және одан
да тереңдікте мұнайдың түсі қоңырдан қараға дейін жетеді. Мұнай және мұнай
өнімдеріне түсті олардың құрамындағы жоғары молекулалық заттар, яғни
құрамында көміртегі, сутегі, оттегі, күкірт, азот және металдар бар заттар
береді. Әдетте мұнай және мұнай өнімдері неғұрлым ауыр болған сайын олардың
құрамында жоғарыда аталған заттар көп және түсі қара болады.
Оптикалық активтілік. Мұнай және оның фракциялары оптикалық активті
заттар болып табылады. Оптикалық активтілік дегеніміз заттардың олар арқылы
жазықполяризацияланған жарықты өткізген кезде поляризация жазықтығының
бұрылуын тудыруы болып табылады.
Сыну көрсеткіші ортаның оптикалық тығыздығын сипаттайды және мұнай және
мұнай өнімдерінің топтық көмірсутектік құрамы туралы білуге, ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Мұнай өнімдерінің физика-химиялық қасиеттерін анықтау үшін әртүрлі температураларын талдау
Мұнай өнімдерінің өлшемдерін анықтау
Мұнай көмірсутектерінің оптикалық қасиеттерін анықтау
Мұнай және мұнай өнімдерінің құрамы
Мұнай және оның өнімдерінің тұтқырлығын анықтау
Мұнай және мұнай өнімдерінің физикалық-химиялық қасиеттерінің маңызды параметрі тығыздықтың әсерін зерттеу
Мұнай мен мұнай өнімдерінің негізгі физика-химиялық қасиеттері
Мұнай және мұнай өнімдерінің биологиялық әсері
Мұнай және мұнай өнімдерінің топыраққа әсері
Мұнай кен орындарының физикалық-химиялық әдістері
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь