Мұнайды өңдеу

1. Жалпы мәліметтер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
2. Мұнайдың шығу тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5
3. Мұнай ұғымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...9
4. Мұнайдың элементтік құрамы мен гетероатомдық компоненттері және мұнайдың пайдасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .11
5. Мұнай.газ кендері. Мұнай өнімдері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12
6. Мұнайды фракциялық айдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
7. Пайдаланылған cілтемелер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...16

Мұнайдың физикалық қасиеттері. Мұнай — жанғыш, қара-қоңыр түсті өзіне тән иісі бар май тәрізді сұйықтық, ол судан жеңіл және суда ерімейді.
Мұнайдың негізінен көмірсутектер қоспасы екеніне тәжірибеде көз жеткізу қиын емес. Егер мұнайды 31-суретте көрсетілгендей құралда қыздырсақ, оның жеке заттарға тән белгілі бір температурада емес, температураның кең аралығында айдалатынын байқауға болады. Жайлап қыздырған кезде ең алдымен молекулалық массасы аз, содан кейін жоғары температурада молекулалық массасы үлкен заттар айдала бастайды.
Құрамы. Мұнайлардың құрамы бірдей емес. Бірақ олардың бәрінде де көмірсутектің үш түрі — алқандар (көбінесе қалыпты құрылысты), циклоалқандар және аромат қосылыстар кездеседі, бұл көмірсутектердін мөлшері әр мұнай кендерінде әр түрлі болады. Мысалы, Маңғыстау мұнайы алқандарға, Баку аймағындағы мұнай циклоалкандарға бай келеді.
Мұнайда көмірсутектерден басқа аз мөлшерде құрамына оттегі, азот, күкірт және басқа элементтер кіретін органикалық қосылыстар болады. Ным (смола) және асфальт заттары түрінде жоғары молекулалық қосылыстар да бар. Мұнай құрамында жүздеген әр түрлі қосылыстар болады.

1) Соколов Р.С. Химическая технология М.: ГИЦ Владос 2000.-528с.
2) Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология.-М.:ИКЦ. Академкнига. 2004.
3) Бесков В.С. Общая химическая технология.М.: ИКЦ. Академкнига, 2006.-452 с.
4) Технология переработки нефти. В 2-х частях. Часть первая Первичная переработка нефти /Под ред. О.Ф.Глаголевой и В.М.Капустина.-М.: Химия, Колос С. 2007. -400с.
5) Соколов Р.С. Практические работы по химической технологии М.ГИЦ Владос, 2004, 271с
6) Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.:Химия. 1988.-596с.
7) Химическая технология органических веществ: учебн. пособие /Дьячкова Т.П., Орехов В.С., Субочева М.Ю.. Воякина Н.В.- Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та. 2007. -172с.
8) Новые процессы органического синтеза. Под ред. С.П.Черных.-М.:Химия, 1989.
9) Омаралиев Т.О. Катализ в переработке нефти и газа.(учебное пособие). -Астана: Изд-во «Фолиант», 2004. -212.
10) Сарданашвили А.Г. Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. М.: Химия, 1973.
11) Усачев В.В. Карбамидная депарафинизция. М.:Химия,1967.-236с.

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 16 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны:
1. Жалпы мәліметтер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
2. Мұнайдың шығу тарихы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5
3. Мұнай ұғымы ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
4. Мұнайдың элементтік құрамы мен гетероатомдық компоненттері және мұнайдың пайдасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
5. Мұнай-газ кендері. Мұнай өнімдері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12
6. Мұнайды фракциялық айдау ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .15
7. Пайдаланылған cілтемелер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...16

Жалпы мәліметтер

Мұнайдың физикалық қасиеттері. Мұнай -- жанғыш, қара-қоңыр түсті өзіне тән иісі бар май тәрізді сұйықтық, ол судан жеңіл және суда ерімейді.
Мұнайдың негізінен көмірсутектер қоспасы екеніне тәжірибеде көз жеткізу қиын емес. Егер мұнайды 31-суретте көрсетілгендей құралда қыздырсақ, оның жеке заттарға тән белгілі бір температурада емес, температураның кең аралығында айдалатынын байқауға болады. Жайлап қыздырған кезде ең алдымен молекулалық массасы аз, содан кейін жоғары температурада молекулалық массасы үлкен заттар айдала бастайды.
Құрамы. Мұнайлардың құрамы бірдей емес. Бірақ олардың бәрінде де көмірсутектің үш түрі -- алқандар (көбінесе қалыпты құрылысты), циклоалқандар және аромат қосылыстар кездеседі, бұл көмірсутектердін мөлшері әр мұнай кендерінде әр түрлі болады. Мысалы, Маңғыстау мұнайы алқандарға, Баку аймағындағы мұнай циклоалкандарға бай келеді.
Мұнайда көмірсутектерден басқа аз мөлшерде құрамына оттегі, азот, күкірт және басқа элементтер кіретін органикалық қосылыстар болады. Ным (смола) және асфальт заттары түрінде жоғары молекулалық қосылыстар да бар. Мұнай құрамында жүздеген әр түрлі қосылыстар болады.
Мұнай өнімдері. Зауыттарда мұнайды айдау арқылы оны жеке фракцияларға бөледі: 40-200°С аралығында қайнайтын құрамында С5 -- С11 көмірсутектері бар бензин алынатын, 150-250°С аралығында қайнайтын, құрамында С8 -- С14 көмірсутектері бар лигроин; 180-300°С аралығында қайнайтын С8 -- С14 көмірсутектері бар керосин; бұлардан кейін газойль алынады. Бұлар -- ашық түсті мұнай өнімдері деп аталады.
Қолданылуы. Бензин поршенді двигательдері бар автомобильдер мен ұшақтарға жанармай ретінде қолданылады. Сонымен қатар майға, каучукқа еріткіш ретінде, матаны тазартуа, т.б. пайдаланылады. Лигроинды тракторға жанармай ретінде қолданады. Керосин -- трактор, реактивті ұшақтар мен зымырандардың (ракеталардың) жанармайы. Газойль дизель жанармайы ретінде пайдаланылады.
Мұнайдан ашық өнімдерді айдағаннан кейін, қара түсті, тұтқыр мазут деп аталатын сұйықтық қалады. Қосымша айдау арқылы мазуттан жағар майлары алынады. Бұдан басқа, мазутты химиялық әдіспен өңдеу арқылы бензинге айналдыруға болады . 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.
Қазір "Қара алтын" деп бағаланатын мұнайдың өзіндік мол тарихы бар. 1539 жылы ол тұңғыш рет Америка құрлығынан Еуропаға тасылатын тауарлардың тізіміне кіріпті. Сол жылыВенесуэладан Испанияға жөнелтілген мұнай тасымалының алғашқы легі бірнеше темір құтыға ғана құйылған жүк екен. Ол кезде дәрігерлер оны тек артрит ауруын емдеуге ғана пайдаланатын болған.

Мұнайдың шығу тарихы

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).
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.
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:
Мұнайды ертеректе оны тас майы деп атаған, болашағы зор екенін болжаған орыс ғалымы М.В. Ломоносов, Пенсильванияда ең алғаш рет мұнай ұңғымасы бұрғыланғанға дейін жүз жыл бұрын, мұнайдың шығуы жайлы өзінің бірегей теориясын ұсынған еді. Жер қойнауында тереңнен орналасқан шымтезекті шөгінділерден жерасты ыстығымен қою, майлы материя шығарылып, саңылаулар арқылы ағады... Бұл дегеніміз - сирек, әртүрлі сұрыпты, жанатын және құрғақ, қатты материялардың пайда болуы, бұл тас майы - мұнайдың негізі..., - деп жазады 1763 жылы М.В. Ломоносов.
Мұнайды қыздыру кезінде мұнайға біраз ұқсайтын қарамайларды беретін көмір мен тақтатастардан шығу теориясы да орыс ғалымдары - академиктер Паллас пен Абихтікі болған еді. Алайда ол кезде олардың қорытындыларының мұнайды іздестіруде практикалық мағынасы аз еді.
Ең жемісті болғаны өткен ғасырдың соңында Д. И. Менделеев ұсынған мұнайдың бейорганикалық шығу теориясы еді. Ұлы орыс химигінің айтуы бойынша, жер шарының орталық ядросы темір және құрамдарында көміртегі бар басқа металдардың қоспаларынан құралады. Жер қыртысындағы жарықтардан өткен сулардың әсерінен бұл ядро жеңіл көмірсуларды - ацетилен, этилен және т.б. түзеді. Жер жарықтары арқылы жоғары жер қыртысының суық бөліктеріне көтеріле бере олар мұнайдың негізгі құраушы бөліктері болып табылатын ауыр көмірсулар қоспасына айналады.
Харичков және басқа да орыс ғалымдары мұндай әдіспен табиғи мұнайға ұқсас сұйық - жасанды мұнайды алды. Д.И. Менделеев теориясы бойынша мұнай қарқынды тау түзілу орындарында кездеседі. Мұны жиі бақылауға болады, сондықтан Д.И. Менделеев қорытындыларын барлаушылар мұнайды іздеуде көп уақыт қолданды. Мұнай өнеркәсібінің дамуы барысында, әдетте, мұнай кездесуі тау түзілу процестері қосымша фактор болып табылатын жағдайларда кездесетініне көз жетті. Мұнай көбінесе теңіздің түбінде, соның ішінде жағажайлық шөгінділерде жиі табылады. Сірә, теңіз өсімдіктері мен жануарлары қалдықтары судың түбіне жинақтала беруінен болар. Өйткені онда су ағысы болмайды, ол тыныштықта тұратындықтан, оған ауаның келуі қиындай түседі. Ауаның әсерінен бұл қалдықтар тотығар еді, ал ауа болмағандықтан, бактериялардың әсерінен бұл қалдықтар құрамы бойынша мұнайға ұқсас, бірақ оларда толығымен мұнайға айналмайтын процестер өтеді. Мұндағы түсініксіз жайт: осы қалдықтардан мұнай қалайша түзіледі? Әңгіме мынада: онда хлорофилдің, яғни өсімдіктердің жасыл түсі негізінің және басқа да екі жүз градустан жоғары температурада тұрақсыз болатын заттардың қалдықтары табылған. Ал барлық мұнайға жақын өнімдерді алатын белгілі химиялық реакциялар тек жоғары температураларда өтеді.
Ақыры 1930 жылы ірі кеңес ғалымы - академик Н.Д. Зелинский бұл жерде катализ, яғни өздері аз өзгеріске ұшырайтын заттардың әсерінен химиялық өзгерістерді тездететін құбылыс орын алатынын дәлелдеді. Катализаторлармен өсімдіктерге, бактериялық әсердің өнімдеріне жақын орналасқан заттарға әсер етіп, ол жасанды мұнайды екі жүз градустан төмен температурада алды. Осылайша сұрақтың жауабы шешілді, бірақ түпкілікті емес: ол тәжірибесінде қолданған катализаторлар табиғатта болуы мүмкін емес, олар өте тұрақсыз еді.
Табиғатта мұнай түзілуді іске асыратын заттарды ұзақ іздегеннен кейін химия ғылымдарының докторы, профессор Андрей Владимирович Фрост бұл, әдетте, мұнай қыртыстарын жауып тұратын кейбір сазбалшықтардың қатысымен болатынын анықтады. Өсімдіктер және жануарлар қалдықтарымен бірге тұнып, сазбалшықтар, жануарлар сүйектері мен микроағзалар кейін мұнай түзетін фактор болып табылатын материалдың негізін түзеді. Лай - бұл сазбалшық, өсімдік және басқа да қалдықтардың түр өзгерген қоспасы - бактериялардың әсерінен құмды және басқа да кеуекті тау жыныстарымен қапталады. Олар, өз кезегінде, мұнай мен су өтпейтін сазбалшық және басқа да тау жыныстарының қабаттарымен қапталып, температурасы шамамен жүз градустай қабаттарға дейін түседі. Мұнда мұнай түзілу процесі аяқталады; құрамында лай болатын мұнай біртіндеп қабаттасады да, біз мұнай кенорындарынан табатын кеуекті тау жынысына енеді. 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 ұғымы

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 ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.