Жанармай- мұнай өнімінің теориялық аспектілері
Кіріспе
1. ЖАНАРМАЙ. МҰНАЙ ӨНІМІНІҢ ТЕОРИЯЛЫҚ АСПЕКТІЛЕРІ
1.1. Жанармайдың жалпы сипаттамасы
1.2. Жанармайдың түрлері, құрамы, қасиеттері
1.3 Іштей автомобиль қозғалтқыштардағы жанармайдың жану процесі
2. ЖАНАРМАЙ САПАСЫНА ӘЛЕМДІК ДЕҢГЕЙДЕ ЖӘНЕ ҚР МЕМЛЕКЕТІМІЗДІҢ ДЕҢГЕЙІНДЕ САРАПТАУ ЖҮРГІЗУ
2.1 Әлемде жанармайдың өндірілуі, көреткіштері, экономикалық деңгейі
2.2 ҚР жанармайдың деңгейін сараптау .ҚазМұнайгаз жанармайы мысалында
2.3 Қазақстан жанармайынын сапасын еуропалық жанармаймен салыстыру
3. ҚАЗАҚСТАНДАҒЫ ЖАНАРМАЙ КЕШЕНІНІҢ ДАМУ БОЛАШАҒЫ
3.1 Сапасыз жанармайдан пайда болатын мәселелерді анықтау
3.2 Қазақстандағы сапасыз жанармай мәселесін шешу жолдары
3.2 Жанармай сапасын көтеру тәсілдері
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
1. ЖАНАРМАЙ. МҰНАЙ ӨНІМІНІҢ ТЕОРИЯЛЫҚ АСПЕКТІЛЕРІ
1.1. Жанармайдың жалпы сипаттамасы
1.2. Жанармайдың түрлері, құрамы, қасиеттері
1.3 Іштей автомобиль қозғалтқыштардағы жанармайдың жану процесі
2. ЖАНАРМАЙ САПАСЫНА ӘЛЕМДІК ДЕҢГЕЙДЕ ЖӘНЕ ҚР МЕМЛЕКЕТІМІЗДІҢ ДЕҢГЕЙІНДЕ САРАПТАУ ЖҮРГІЗУ
2.1 Әлемде жанармайдың өндірілуі, көреткіштері, экономикалық деңгейі
2.2 ҚР жанармайдың деңгейін сараптау .ҚазМұнайгаз жанармайы мысалында
2.3 Қазақстан жанармайынын сапасын еуропалық жанармаймен салыстыру
3. ҚАЗАҚСТАНДАҒЫ ЖАНАРМАЙ КЕШЕНІНІҢ ДАМУ БОЛАШАҒЫ
3.1 Сапасыз жанармайдан пайда болатын мәселелерді анықтау
3.2 Қазақстандағы сапасыз жанармай мәселесін шешу жолдары
3.2 Жанармай сапасын көтеру тәсілдері
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Тақырыптың өзектілігі: Біздің мемлекетемізде күннен күнге автокөлік саны көбеюде, сол себепті жанармайға да сұраныс көбейді. Жанармайдың сапа деңгейінің жоғары болуы біріншіден мемлекетіміздің экономикалық жағдайының арттуына әкеледі.
Қазіргі автокөліктер бензиндері кейбір талаптарға сәйкес келу қажет. Олар: қауіпсіз және экономды болуы керек. Тасымалдауға байланысты: жақсы булану керек. Одан бірқалыпты, кез келген температурада ауалы отын қоспасы болуы керек. Көмірсутекті құрамдық тобы болуы қажет. Тұрақтылықты сақтап, двигательдің барлық жұмыс режимінде тұтанбай жану процесін жүргізу. Өз құрамын өзгерпей, ұзақ сақтаған кезде қасиетін өз қалпында ұстау; Отын жүйесіндегі бөлшектерге, резервуарларға, резинадан жасалған заттарға және тағы басқа бөлшектерге әсер етпеуі қажет.
Двигательдің отынның сапасына ғылыми талаптар түсініктемесі:барлық жаңғыш отындардың негізгі деңгейлердің нақты көрсеткіші әр түрлі шикізаттың, одан алынатын отындардың қасиеттеріне байланысты тасымалдаудың басты бағасын беру – осы берілген сұрақтар мұнай өнімдерінің сапасын сараптағанда және зерттегенде қойылады.
Жұмыс мақсаты. ҚР-да жанармайдың сапасын жоғарлату және халықаралық деңгейдегі жанармаймен безендендіру.
Әр түрлі маркалы бензиндерді сараптау, олар:АИ-80, Регуляр-92, АИ-93-Н, АИ-96; және олардың МемСТ-қа сүйеніп, техникалық талаптарына сәйкес келуі.
Жұмыс істеу процесінде қолданылған материалдар:МемСТ Р 51069 Тығыздықты аңықтау әдісі. Детонациялық тұрақтылықты аңықтау әдісі («Октанометр»). МемСТ 2177-99 Фракциялық құрамын аңықтау әдісі. МемСТ Р 51069 Ареометрмен тығыздықты аңықтау әдісі. МемСТ 1567 Себепшартты шайырларды ағын ауада булундырудың аңықтау әдісі. МемСТ 6321-92 мыс пластинасында зерттеу әдісі. МемСТ 6307-75 суда еритін қышқылдар мен сілтілерді анықтау. ASTEM D3237 бензинінде қорғасынның болуын анықтау. МемСТ 5985 қышқылдық және қышқылдық санын анықтау.
Зерттеу жұмысының мақсаты: Мұнай саласының еліміздің экономикасындағы маңызы. Энергетиканың жалпы мәселелері, жанармай-энергетика баланысы және көмір өндіру мәселелерінің қазіргі жағдайы. ЖЭК қазіргі әлемдік экономиканың негізі болып саналады. ЖЭК – тің даму деңгейі әлемдегі әлеуметтік және ғылыми-техникалық үрдісті айғақтайды.
Шынында да жанармайсыз, қуатсыз, жарықсыз, байланыссыз, радиосыз, телевизиясыз, көліксіз және тұрмыстық техникасыз, т.б. қазіргі адам өмірін елестету мүмкін емес.
Диплом жұмысының жаңалығы: Жанармайдың сапасын сараптау нәтижесінде оның «Еуро-3», «еуро-5» стандарт сапа деңгейіне жету үшін әрекеттер жасалды.
Қазіргі автокөліктер бензиндері кейбір талаптарға сәйкес келу қажет. Олар: қауіпсіз және экономды болуы керек. Тасымалдауға байланысты: жақсы булану керек. Одан бірқалыпты, кез келген температурада ауалы отын қоспасы болуы керек. Көмірсутекті құрамдық тобы болуы қажет. Тұрақтылықты сақтап, двигательдің барлық жұмыс режимінде тұтанбай жану процесін жүргізу. Өз құрамын өзгерпей, ұзақ сақтаған кезде қасиетін өз қалпында ұстау; Отын жүйесіндегі бөлшектерге, резервуарларға, резинадан жасалған заттарға және тағы басқа бөлшектерге әсер етпеуі қажет.
Двигательдің отынның сапасына ғылыми талаптар түсініктемесі:барлық жаңғыш отындардың негізгі деңгейлердің нақты көрсеткіші әр түрлі шикізаттың, одан алынатын отындардың қасиеттеріне байланысты тасымалдаудың басты бағасын беру – осы берілген сұрақтар мұнай өнімдерінің сапасын сараптағанда және зерттегенде қойылады.
Жұмыс мақсаты. ҚР-да жанармайдың сапасын жоғарлату және халықаралық деңгейдегі жанармаймен безендендіру.
Әр түрлі маркалы бензиндерді сараптау, олар:АИ-80, Регуляр-92, АИ-93-Н, АИ-96; және олардың МемСТ-қа сүйеніп, техникалық талаптарына сәйкес келуі.
Жұмыс істеу процесінде қолданылған материалдар:МемСТ Р 51069 Тығыздықты аңықтау әдісі. Детонациялық тұрақтылықты аңықтау әдісі («Октанометр»). МемСТ 2177-99 Фракциялық құрамын аңықтау әдісі. МемСТ Р 51069 Ареометрмен тығыздықты аңықтау әдісі. МемСТ 1567 Себепшартты шайырларды ағын ауада булундырудың аңықтау әдісі. МемСТ 6321-92 мыс пластинасында зерттеу әдісі. МемСТ 6307-75 суда еритін қышқылдар мен сілтілерді анықтау. ASTEM D3237 бензинінде қорғасынның болуын анықтау. МемСТ 5985 қышқылдық және қышқылдық санын анықтау.
Зерттеу жұмысының мақсаты: Мұнай саласының еліміздің экономикасындағы маңызы. Энергетиканың жалпы мәселелері, жанармай-энергетика баланысы және көмір өндіру мәселелерінің қазіргі жағдайы. ЖЭК қазіргі әлемдік экономиканың негізі болып саналады. ЖЭК – тің даму деңгейі әлемдегі әлеуметтік және ғылыми-техникалық үрдісті айғақтайды.
Шынында да жанармайсыз, қуатсыз, жарықсыз, байланыссыз, радиосыз, телевизиясыз, көліксіз және тұрмыстық техникасыз, т.б. қазіргі адам өмірін елестету мүмкін емес.
Диплом жұмысының жаңалығы: Жанармайдың сапасын сараптау нәтижесінде оның «Еуро-3», «еуро-5» стандарт сапа деңгейіне жету үшін әрекеттер жасалды.
1 Мұқамбекова.Г. Оңтүстік Қазақстанның жанармай-энергетика кешенінің келешегі. Ақиқат,-2009 №4-37б.
2 Омаралиев.Т.О. Мұнай мен газ өңдеу химиясы және технологиясы.-Алматы: Білім, 2004.- 399б.
3 СарданашвилиА.Г., Смидович Е.В. Мұнай шикізатынан жанармай өндіру.-М, 2004.
4 ҚР жанармай-энергетикалық балансы –Статистикалық мәліметтер.-2011ж.
5 Богомолов О.Т. Страны социализма в международном разделении труда.-М., 1980.- 125с
6 Қожахмет М. Экономикалық және әлеуметтік географияға кіріспе.- Қарағанды,-2000ж.- Б-85
7 Назарбаев Н.Ә. Қазақстанның әлемдегі бәсекеге барынша қабілетті 50 елдің қатарына кіру стратегиясы.// Егеменді Қазақстан, 2009, 19 қаңтар,Б.1.
8 Каримова З,Рябенко Н. Мировой рынок нефти. // Экономика и статистика.-2004.-№4.-С.55.
9 Алшанов Р.А. Жаңа экономика, инновация және бәсекеге қабілеттілік. // Егеменді Қазақстан, 2009, 16 қыркүйек.-Б.3.
10 Алшанов Р.А. Казакстан на мировом минерально-сырьевом рынке: проблемы и их решения.- Алматы, 2007 – 150с.
11 Суюмбаева С.Т. Социально-экономическая гекография Казахстана в таблицах и схемах: Справочное пособие.-Алматы, 2005.-150с.
12 Жумасұлтанов Т. Казакстан сегодня: Информационно // Статический сборник.- Алматы, 2011.-150с.
13 Казакстан в глобальной «экономике угля и стали» // Евразийское сообщество.- 2008.-№2.-С.45.
14 Шобалова У. Принципы формирования нефтегазового потенциала Республики: освоения к разработке. // Саясат, 2006.-№1.-С.4.
15 Арыстанбеков К. Экономический рост Казакстана в масштабе мировой экономики. // Казакстанская правда, 2007, 20 февраля.-С.12.
16 Карпеков Ә, Бейсенова М, Қазақстанның физикалық географиясы. Оқулық.-Алматы.-2001ж.
17 Бюжеева Б.З. Аймақтануға кіріспе. Алматы.- Қаз. Университеті.-Алматы.-2012ж.
18 Жакупова Айман. Қазақстанның аймақтық геоэкологиясы. Оқу құралы. Алматы; Қаз. Университеті, - 2010.-202б.
19 Желтиков В.П. Экономическая география для студентов. 2007.-288
20 Максаковский В.П. Географическая картина мира; Москва.-2009. 495с.
21 Медеубекова Ж.Т. Полезные ископаемые Южного – Казакстана и их рациональное использование: Алматы: ЮКГУ им М. Ауезова, 2007.- 73с
22 Даринский А.В. Экономическая и социальная география союзных Республик и крупных регионов: М, Просвещение, 1991.- 223с
23 Экономическая и социальная география: Основы науки: Учебник.-М.: Гуман. Изд. Центр Владос, 2006.-400с
24 Вавилова Е.В. Экономическая география и регионалистика: Учебное пособие/М.-Гардарики, 2003.-160с
25 Вавилова Е.В. Экономическая география ирегоналистика: Учебное пособие/ М. Гардарики, 2002,- 160с
26 Казакстан в цифрах 2012: Статистический сборник.- Алматы, 2004.- 216с.
27 Максаковский В.П. Географическая картина мира: В 2-х кн./ М.; Дрофа.- 2009.-495с
28 Максаковский В.П. Дүние жүзінің экономикалық және әлеуметтік географиясы/ а.: Рауан, 2000.-256с
2 Омаралиев.Т.О. Мұнай мен газ өңдеу химиясы және технологиясы.-Алматы: Білім, 2004.- 399б.
3 СарданашвилиА.Г., Смидович Е.В. Мұнай шикізатынан жанармай өндіру.-М, 2004.
4 ҚР жанармай-энергетикалық балансы –Статистикалық мәліметтер.-2011ж.
5 Богомолов О.Т. Страны социализма в международном разделении труда.-М., 1980.- 125с
6 Қожахмет М. Экономикалық және әлеуметтік географияға кіріспе.- Қарағанды,-2000ж.- Б-85
7 Назарбаев Н.Ә. Қазақстанның әлемдегі бәсекеге барынша қабілетті 50 елдің қатарына кіру стратегиясы.// Егеменді Қазақстан, 2009, 19 қаңтар,Б.1.
8 Каримова З,Рябенко Н. Мировой рынок нефти. // Экономика и статистика.-2004.-№4.-С.55.
9 Алшанов Р.А. Жаңа экономика, инновация және бәсекеге қабілеттілік. // Егеменді Қазақстан, 2009, 16 қыркүйек.-Б.3.
10 Алшанов Р.А. Казакстан на мировом минерально-сырьевом рынке: проблемы и их решения.- Алматы, 2007 – 150с.
11 Суюмбаева С.Т. Социально-экономическая гекография Казахстана в таблицах и схемах: Справочное пособие.-Алматы, 2005.-150с.
12 Жумасұлтанов Т. Казакстан сегодня: Информационно // Статический сборник.- Алматы, 2011.-150с.
13 Казакстан в глобальной «экономике угля и стали» // Евразийское сообщество.- 2008.-№2.-С.45.
14 Шобалова У. Принципы формирования нефтегазового потенциала Республики: освоения к разработке. // Саясат, 2006.-№1.-С.4.
15 Арыстанбеков К. Экономический рост Казакстана в масштабе мировой экономики. // Казакстанская правда, 2007, 20 февраля.-С.12.
16 Карпеков Ә, Бейсенова М, Қазақстанның физикалық географиясы. Оқулық.-Алматы.-2001ж.
17 Бюжеева Б.З. Аймақтануға кіріспе. Алматы.- Қаз. Университеті.-Алматы.-2012ж.
18 Жакупова Айман. Қазақстанның аймақтық геоэкологиясы. Оқу құралы. Алматы; Қаз. Университеті, - 2010.-202б.
19 Желтиков В.П. Экономическая география для студентов. 2007.-288
20 Максаковский В.П. Географическая картина мира; Москва.-2009. 495с.
21 Медеубекова Ж.Т. Полезные ископаемые Южного – Казакстана и их рациональное использование: Алматы: ЮКГУ им М. Ауезова, 2007.- 73с
22 Даринский А.В. Экономическая и социальная география союзных Республик и крупных регионов: М, Просвещение, 1991.- 223с
23 Экономическая и социальная география: Основы науки: Учебник.-М.: Гуман. Изд. Центр Владос, 2006.-400с
24 Вавилова Е.В. Экономическая география и регионалистика: Учебное пособие/М.-Гардарики, 2003.-160с
25 Вавилова Е.В. Экономическая география ирегоналистика: Учебное пособие/ М. Гардарики, 2002,- 160с
26 Казакстан в цифрах 2012: Статистический сборник.- Алматы, 2004.- 216с.
27 Максаковский В.П. Географическая картина мира: В 2-х кн./ М.; Дрофа.- 2009.-495с
28 Максаковский В.П. Дүние жүзінің экономикалық және әлеуметтік географиясы/ а.: Рауан, 2000.-256с
Мазмұны
Кіріспе
1. Жанармай- мұнай өнімінің теориялық аспектілері
1.1. Жанармайдың жалпы сипаттамасы
1.2. Жанармайдың түрлері, құрамы, қасиеттері
1.3 Іштей автомобиль қозғалтқыштардағы жанармайдың жану процесі
2. Жанармай сапасына әлемдік деңгейде және ҚР мемлекетіміздің деңгейінде
сараптау жүргізу
2.1 Әлемде жанармайдың өндірілуі, көреткіштері, экономикалық деңгейі
2.2 ҚР жанармайдың деңгейін сараптау -ҚазМұнайгаз жанармайы мысалында
2.3 Қазақстан жанармайынын сапасын еуропалық жанармаймен салыстыру
3. Қазақстандағы жанармай кешенінің даму болашағы
3.1 Сапасыз жанармайдан пайда болатын мәселелерді анықтау
3.2 Қазақстандағы сапасыз жанармай мәселесін шешу жолдары
3.2 Жанармай сапасын көтеру тәсілдері
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Кіріспе
Тақырыптың өзектілігі: Біздің мемлекетемізде күннен күнге
автокөлік саны көбеюде, сол себепті жанармайға да сұраныс көбейді.
Жанармайдың сапа деңгейінің жоғары болуы біріншіден мемлекетіміздің
экономикалық жағдайының арттуына әкеледі.
Қазіргі автокөліктер бензиндері кейбір талаптарға сәйкес келу қажет.
Олар: қауіпсіз және экономды болуы керек. Тасымалдауға байланысты: жақсы
булану керек. Одан бірқалыпты, кез келген температурада ауалы отын қоспасы
болуы керек. Көмірсутекті құрамдық тобы болуы қажет. Тұрақтылықты сақтап,
двигательдің барлық жұмыс режимінде тұтанбай жану процесін жүргізу. Өз
құрамын өзгерпей, ұзақ сақтаған кезде қасиетін өз қалпында ұстау; Отын
жүйесіндегі бөлшектерге, резервуарларға, резинадан жасалған заттарға және
тағы басқа бөлшектерге әсер етпеуі қажет.
Двигательдің отынның сапасына ғылыми талаптар түсініктемесі:барлық
жаңғыш отындардың негізгі деңгейлердің нақты көрсеткіші әр түрлі
шикізаттың, одан алынатын отындардың қасиеттеріне байланысты тасымалдаудың
басты бағасын беру – осы берілген сұрақтар мұнай өнімдерінің сапасын
сараптағанда және зерттегенде қойылады.
Жұмыс мақсаты. ҚР-да жанармайдың сапасын жоғарлату және халықаралық
деңгейдегі жанармаймен безендендіру.
Әр түрлі маркалы бензиндерді сараптау, олар:АИ-80, Регуляр-92, АИ-93-Н, АИ-
96; және олардың МемСТ-қа сүйеніп, техникалық талаптарына сәйкес келуі.
Жұмыс істеу процесінде қолданылған материалдар:МемСТ Р 51069
Тығыздықты аңықтау әдісі. Детонациялық тұрақтылықты аңықтау әдісі
(Октанометр). МемСТ 2177-99 Фракциялық құрамын аңықтау әдісі. МемСТ Р
51069 Ареометрмен тығыздықты аңықтау әдісі. МемСТ 1567 Себепшартты
шайырларды ағын ауада булундырудың аңықтау әдісі. МемСТ 6321-92 мыс
пластинасында зерттеу әдісі. МемСТ 6307-75 суда еритін қышқылдар мен
сілтілерді анықтау. ASTEM D3237 бензинінде қорғасынның болуын анықтау.
МемСТ 5985 қышқылдық және қышқылдық санын анықтау.
Зерттеу жұмысының мақсаты: Мұнай саласының еліміздің экономикасындағы
маңызы. Энергетиканың жалпы мәселелері, жанармай-энергетика баланысы және
көмір өндіру мәселелерінің қазіргі жағдайы. ЖЭК қазіргі әлемдік
экономиканың негізі болып саналады. ЖЭК – тің даму деңгейі әлемдегі
әлеуметтік және ғылыми-техникалық үрдісті айғақтайды.
Шынында да жанармайсыз, қуатсыз, жарықсыз, байланыссыз, радиосыз,
телевизиясыз, көліксіз және тұрмыстық техникасыз, т.б. қазіргі адам өмірін
елестету мүмкін емес.
Диплом жұмысының жаңалығы: Жанармайдың сапасын сараптау нәтижесінде
оның Еуро-3, еуро-5 стандарт сапа деңгейіне жету үшін әрекеттер
жасалды.
Диплом жұмысының нысаны: Қазақстандағы жанармай көздерін зерттеу
арқылы экономикалық ерекшелігін айқындау. Мұнай мен газдың қазіргі
экономикалық мәні өте зор. Мұнай мен газ - өте сирек және айрықша пайдалы
қазбалар. Олардың өңделіп алынған өнімдері іс жүзінде өнеркәсіптің барлық
салаларында, көліктің барлық түрлерінде әскери және азаматтық құрылыста,
ауыл шаруашылығында, энергетикада, тұрмыста және т.б. қолдалынады. Кейінгі
бірнеше он жылдықта мұнай мен газдан елеулі түрде және әр түрлі химиялық
материалдар; айталық пластмасса, сантехникалық талшық, каучук, лак, бояу,
жуғыш заттар, минералды тыңайтқыштар және көптеген басқа нәрселер өндіре
бастады. Мұнайды қара алтын, ал ХХ ғасырды мұнай мен газ ғасыры деп бекер
атамайды. Мұнай мен газ экономиканы және техникалық күш қуатты ғана емес,
ол сондай-ақ елдің саяси бағытын айқындайды.
Диплом жұмысының тәрбиелік құндылығы: Қазақстанның әлемдік рыноктағы
орны. Жанармай кешенінің территориялық даму ерекшелігін айқындау. Оны
өндіру барысындағы қоршаған ортаға тигізетін экологиялық әсерін анықтау
болып табылады. Дегенмен, жанармай-энергетикалық кешенінің табиғатқа кері
әсер ететінін атап айтқан жөн:
ауаның, судың және жердің қатты ұсақ тозаңдар мен (шаң, күл) механикалық
ластануы;
ластанудың химиялық, радиоактивтік, иондану, жылу, электромагниттік,шу және
басқа түрлері;
судың, жердің және ауадағы оттегінің көп шығындануы;
ғаламдық булану, Жер биосферасының орта температурасының біртіндеп
жоғарылауы, планетадағы ібілістің қаупі.
Диплом жұмысының құрылымы: Диплом жұмысы кіріспе бөлімнен, 3- тараудан
тұрады.
1. Жанармай- мұнай өнімінің теориялық аспектілері
1.1. Жанармайдың жалпы сипаттамасы
Бензин бұл мұнайдан алынған өнім. Детонациялық сипаттамасы төмен отын
болады. Шикі мұнайдан 50%-ға дейін бензин өндіріледі. Оған жататын: табиғи
бензин, крекинг процесіндегі бензин, полимерленген өнім, сұйытылған мұнай
газдары және барлық мотор отындары жатады.
Бензин ол поршенді двигательдердің ішкі жануына (жарқырау көмегімен)
арналған. Қазіргі автокөліктер бензиндері кейбір талаптарға сәйкес келу
қажет. Олар: қауіпсіз және экономды болуы керек. Тасымалдауға байланысты:
жақсы булану керек. Одан бірқалыпты, кез келген температурада ауалы отын
қоспасы болуы керек. Көмірсутекті құрамдық тобы болуы қажет. Тұрақтылықты
сақтап, двигательдің барлық жұмыс режимінде тұтанбай жану процесін жүргізу.
Өз құрамын өзгерпей, ұзақ сақтаған кезде қасиетін өз қалпында ұстау; Отын
жүйесіндегі бөлшектерге, резервуарларға, резинадан жасалған заттарға және
тағы басқа бөлшектерге әсер етпеуі қажет.
Отынның экологиялық қасиеттері соңғы жылдары бірінші орында тұрғаны
белгілі болды.
Жанармайды алуда шикізат ретінде мұнай болады. Мұнай – табиғи сұйық
қоспа, әр түрлі көмірсутектермен біраз органикалық қоспалар қосындысы.
Бағалы жер қойнауында сақталып, газ тәрізді көмірсутектер қоспасы (табиғи
газ, ілеспе газ). Шикі мұнай қоспасы – бұл күрделі заттар, бес элементтен
тұрады –С, Н, S, О және N, олардың мөлшері: көміртек - 82-87%, сутек – 11-
15%, күкірт – 0,01%, оттегі – 0-2%, азот – 0,01-0,03% болады.
Көмірсутектер мұнай және табиғи газдардың негізгі компоненті болады.
Барлық көмірсутектер алифатты (ашық молекулалық тізбек) және тұйық
(циклді), ал көміртек байланысты қанықпаған дәрежесі бойынша – парафиндер,
циклопарафиндер, олефиндер, ацетилен және ароматты көмірсутектер. Шикі
мұнай – бұл қоңыр-жасыл түсі бар, өткір иісті, тез тұтанатын майлы
сұйықтық.
Химиялық құрамы бойынша мұнай әр түрлі болып, парафинді түрден
нафтенді және асфальтенді түрге ауысады. Парафинділерде – парфинді
көмірсутектер, ал нафтенді және асфальтендіде – циклопарфинді көмірсутектер
болады. Аралас типтер болуы мүмкін. Парафинді мұнайларда нафтенді немесе
асфальтенділермен салыстырғанда бензин көбірек болады және күкірті аз және
жаққымайлармен парафиндерді алуда басты шикізат көзі болып табылады.
Нафтенді мұнай шикізат түрінен аз бензин алынады, бірақ күкірт, мазут және
асфальт көбірек болады.
Автокөліктердің бензиндері химиялы бейтарап және сыйымдылық пен
металға, бөлшектерге коррозия бермеуі керек. Бензинде белсенді түрде
коррозия туғызатын – меркаптанды күкірт, қышқылдық, су еріткіш қышқылдар
және сілтілер, судың болуы жатады. Бұл көрсеткіштер жанармайдың нормативті
– техникалық көрсеткіште нөмірленген. Мыс пластикасында зерттелетін бензин
шыдауы тиіс.
Отын аппаратарын коррозиядан қорғау үшін, бензинге арнайы
антикоррозиялық немесе көпфункциональды қоспаларды қосу арқылы қорғайды.
Жанармайдың компонентінің құрамына байланысы жоқ болса да (спирт
қоспалы және эфирлер құрамында жоқ) төменгі температуралы қасиеттері көп
болады. Бензинге спирт және эфир қоспасын қосқанда, лайлану температурасын
азайтады. Авиациялық бензиндерге нормативті-техникалық документацияға
байланысты бастапқы кристализация температурасын белгілейді. Отын кристалды
мұз пайда болмау керек,олар самолеттің төменгі температурада ұшқан кезде,
отын филтрлері бітелмеу керек. Сондықтан бастапқы кристализация -60°С-та
басталу керек.
Қолданғанда жанармайдың құрамын жоғарлату үшін октан санын
көбейтеді. Бензинға жоғарғы октанды компонеттер қосу арқылы жүзеге асырады.
Октан саны-мотор отынының детонациялы қоспасының көрсеткіші.
Детонациялық жану дегеніміз-ол цилиндрлердің кейбір жерлерінде жанармайдың
жануы және барлық көлемде жануын айтамыз.
Октан саны-жанармайдың басты сипаттамасы. Егер жанармайдың октан
саны 95-ке тең болса,онда қоспа ретінде детонацияға ұшырауы изоктан 95%
және гептан 5%-ға тең. Мұнайды бірінші рет айдағанда октан саны 70-тен
аспайды. Төменгі сұрыпты жанармайдың сапасын жоғарлату үшін
компаудирленгеннен басқа, антидетонаторлар қолданады(0,3%-ке дейін).
Карбюраторлардың отының фракциялық құрамынан оталдыру, жылудың ұзақ
ұстап тұруы, двигателдің көпке шыдауы, отынның толық жануы жатады.
Фракциялық құрамның басты көрсеткіш ретінде айдау температура 10,50 және
90% бензин болып,жанармайдың соңы болу керек. Жанармайдың 10% айдау
температурасы-бастапқы отынның құрамымен сипатталады. Жанармайдың 50%
температурасы –двигательдің жылу жылдамдығына,қызып тұрған двигательдегі
ауа-отын қоспасының пайда болуы,двигательдің бір режимнен келесі режимге
тез өтуі, двигательдің цилиндрлеріне отынның тепе-тең бөлінуі жатады.
Жанармайдың 90% айдау температурасы-отынның толық жануын және қайнау соңын
анықтауға болады.[15]
Химиялық тұрақтылық. Сақтау, тасымалдау және карбюраторлы
двигательдерде отынды қолданған кезде, химиялық құрамы өзгеруі мүмкін,
біріншіден ал тотығу және полимерлеуге ұшырауы мүмкін. Автокөліктердің
бензинінің химиялық тұрақтылығы, оның индукциялық периодын ұзақтылығымен,
стандартты жағдайда және шайыр құрамымен анықтайды.
Жоғарғы химиялық тұрақтылыққа алкендері жоқ, тура айдау бениндер
каталитикалық реформингтен алынған бензиндер, алкилаттар және изотеризаттар
жатады. Коксталған бензиндерде, термиялық және каталитикалық реформингте
алкендер бар болып, сақтағанда және тасымалдағанда тауарлы жанармайдың
компоненттері аздап тотығып, шайыр түзеді. Отынның химиялық
тұрақтылығынжоғарылату үшін, антикислитель қоспаларын қосады. Оларға:
параоксидифениламин, иокол (2,6-ди-трет-бутил-п-крезол), ағаш шайырлы
антиокислительдер жатады.
Белсенді күкірт қышқылдары (күкіртсутек, төменгі меркаптандар) отын
жүйесінде және тасымалдаушы сыйымдылықтары корозия туғызады. Бензин зиянды
заттардан тазалануы тиіс. Толық тазазалануын мын пластинадағы анализбен
анықтайды. Активті емес күкірт қолыстары: (тиофендер, терагидротиофендер,
сульфидтер, дисульфидтер, жоғары меркаптандар ) коррозия тудырмайды. Егерде
ол қосылыстар жанып кетсе, (SO SO ) пайда болып, двигательдің бөлшектеріне
коррозия тудырып, қуаттылығы азаяды. Отынды карбюраторларды күкірт
қоспасынан тазалау үшін, әр түрлі тазалау әдістері қолданады. Жанармайдың
эксплуатациялық сипатамасына қышқылдық көрсеткіші, суда еритін қышқыл және
сілті, механикалық қоспалар және су тағы басқалар әсер етеді.
Жанармайдың жанып кетуі. Бұл деген автокөліктегі двигательдің ішіндегі
көмірсутек отынымен оттек ауаның тез арада реакцияға түсуі, жылу бөлу
қарқынды болады. Жану кезінде бу температурасы 1500-2400°С-ге дейін жетеді.
Двигательдегі отынды толық жағу үшін тез арада сұйық күйден бу күйге
ауыстырып, ауамен араластырып, жұмыс қоспа жасау керек. Автокөліктің
құрылысына байланысты екі түрлі жұмыс қоспа дайындауға болады. Бірінші
түрінде карбюраторда жанармайдың біраз бөлігі буланады, жанармай қоспасы
пайда болып, ауалы бу арқылы цилиндрге тарайды. Жанармайдың толық
буланбауынан тамшылардың біраз бөлігі ауалы будан тұнбаға түсіп, бастапқы
құбыртасымалдаушының керегелерінде сұйық пленкалар пайда болады. Будың
жылжуы және сұйық пленканың жылдамдықтары әртүрлі болып, жанармай қоспасы
цилиндрге келіп түсіп, құрамы және сапасы әртүрлі болады. Екінші түрінде
жану камерасына немесе бастапқы құбыртасымалдаушыға форсунок көмегшімен
шашыратылады.[12]
Жанармайдың булануынан физика-химиялық көрсеткіштер байланысты.
Оларға: қаныққан бу қысымы, фракциялық құрамы, жасырын жылудың булануын, бу
коэффицентінің диффузиялануы, тұтқырлық, беттік керілу, жылу сыйымдылық,
тығыздық жатады. Аталған заттардың, ол жанармайдың булануын анықтаудың
басты көрсеткіші–ол қаныққан булар және фракциялық құрам. Тұтқырлық, беттік
керілу, жасырын жылудың булануы, бу коэффицентінің диффузиясы, жанармайдың
жылу сыйымдылығы , құрамы әртүрлі бензиндер бір-бірінен айырмашылығы аз.
Осы айырмашылықтар двигательдің құрастыруында ерекшнліктер қажет емес.
Қаныққан бу қысымы және фракциялық құрамы жанармайдың жүйелі құрамы, бұл
көрсеткіштер әртүрлі бензиндерден өзгеше болады. Осы екі параметр
жанармайдың бастапқы қасиетіне, бу тығындардың пайда болуына, физикалық
тұрақтылығын анықтайды.Қаныққан бу қысымы температураға және бу мен сұйық
фазаның қатынасына тең, ал температура азаюынан және бу фазасы сұйық
фазпдан үлкен болсы, керісінше азаяды.
Жанармайдың фракциялық құрамы прибор арқылы анықтайды.Онда айдау
кезіндегі бастапқы температурасын анықтап,булану температурасын
10,50,90%және қайнаудың аяқталуын немесе булану көлемін 70,100,180°С-та
байқау керек.
Жанармайдың фракциялық құрамына және қаныққан бу қысымына талап ету
үшін,автокөліктін двигателінің құрастырылына және қолданатын жердегі
климаттық жағдайға байланысты.
Жанармайдың құрамындағы жеңіл қайнайтың фракциялар,оның физикалық
тұрақтылығынабайланысты,нақтырақ айтқанда булану кезіндемөлшерінің азаюы.
Ең көп булану кезіндегі мөлшерін азайтатын көмірсутектер: бутандар,
изопентан.
Жанармайдың көп булануы карбюратордың қатуына алып келеді.
Карбюратордағы жанармайдың булануы, оның бөлшектерінің температурасының
азаюына байланысты.
Бұл көрсеткіш автокөлік бензиндерінің өздігіненжанып кетпеуге
қарсыласады (қысқан кезде). Двигателді қолданған кезде, отынның жоғарғы
детонациялық тұрақтылығы болғандықтан, бүкіл режим бірқалыпты жанып кетуіне
әсер етеді. Двигательдің отыны жану процесінде радикалды сипаттама береді.
Жұмыс қоспасын қысқан кезде,температура және қысым жоғарлайды, көмірсутек
тотығады, қоспа жанған кезде интенсифицияға ұшырайды.[10] Егерде отынның
жанбай қалған көмірсутектер тотығуға жеткіліксіз тұрақты болса, онда асқан
оксидтер қарқынды жиналып, жарылу ыдырауға айналады. Асқын оксидтердің
концентрациясы жоғары болғанда, жылулық жарылыс болып, онда отын өздігінен
жанып кетеді. Егер отынның бір бөлігі жана бастаса, онда қалған бөлігі
жарылысқа ұшырайды, оны детонациялық жану деп атайды. Детонациялық қызып
кету-бөлшектердің ескіруіне және сынып кетуіне, қатты дыбыс беруіне,
күштіліктің азаюына, түтіннің көп шығуына әкеп соғады. Детонацияның пайда
болуына жанармайдың құрамы және автокөліктін құрылысы әсер ету мүмкін.
Автокөліктер бензиндерінің детонациялық көрсеткіші-ол октан
саны,изооктанның мазмұның көрсеткен (% көлем бойынша) н-гептан қоспасымен,
детонациялық тұрақтылығы бойынша отынға сәйкес келеді (стандартты жағдайда
зерттеуге тең). Лабораториялық жағдайда автокөліктердің октан саны және
олардын компоненттерін моторлы бір цилиндрлерде анықтайды (УИТ-85 және УИТ-
65). Зерттелетін отынның детонациялық көрсеткішін аңықтаған кезде,оны
эталонмен салыстырады.
Қолданғанда жанармайдың құрамын жоғарлату үшін октан санын
көбейтеді. Бензинға жоғарғы октанды компонеттер қосу арқылы жүзеге асырады.
Октан саны-мотор отынының детонациялы қоспасының көрсеткіші.
Детонациялық жану дегеніміз-ол цилиндрлердің кейбір жерлерінде жанармайдың
жануы және барлық көлемде жануын айтамыз.
Октан саны-жанармайдың басты сипаттамасы. Егер жанармайдың октан
саны 95-ке тең болса,онда қоспа ретінде детонацияға ұшырауы изоктан 95%
және гептан 5%-ға тең. Мұнайды бірінші рет айдағанда октан саны 70-тен
аспайды. Төменгі сұрыпты жанармайдың сапасын жоғарлату үшін
компаудирленгеннен басқа, антидетонаторлар қолданады (0,3%-ке дейін).
Октан санын екі түрлі әдіспен анықтайды.
• Моторлы (ГОСТ 511-82)
• Зерттелетін (ГОСТ8226-82)
Жанармайдың құрамында жеңіл ұшқыш көмірсутек фракциясының көп болуы,
оны сақтаған кезде, буланып массасының азаюы басқа отындардан қарағанда
көбірек болады. Жанармайдың булануына-фракциялық құрам, компоненттік құрам
әсер етеді. Жанармайдың өзіндігінен булануы оның сапасы-физикалық
тұрақтылық болып саналады. Жанармайды ауамен үрлеп, содан үрлеген кездегі
жоғалтқан массасын есептейді.[28]
Буланған кезде жанармайдың көп жоғалтатын, зауытта бутан немесе
бутан-бутен фракциясын қосқан қоспалар ие болады. Ал буланған кезде
жанармайдың аз жоғалтатын қоспалары, ол: газды бензин немесе изопентан
жатады. Қыста қолданатын бензин жазғыдан қарағанда бір жарым есе көп
жоғалтады. Жалпы айтқанда егер жанармайды дұрыс сақтаса, оның сапасының
өзгеруі және мөлшерінің азаюы азғантай.
Автокөліктін бензиндерін химиялық тұрақты сақтау, қолданыста өте
қажетті. Біріншіден жанармайды ұзақ сақтау керек. Екіншіден жанармайды
өндеген кезде қосымша компоненттер қосады, олардын химиялық тұрақтылығы әр
түрлі болып келеді.
Бастапқысында жанармайдың тотығуы әлсіз жүреді, одан оның жылдамдығы
өседі. Период кезінде процесс жылдамдығы аз, (сіңу байқалмайды) периодты
индукциялы тотығу деп аталады. Жанармайдың периодтық индукциясы көп болса,
тұрақтылығы көп болады.[11]
Термиялық крекинг және термиялық реформинг арқылы шикі мұнайдан
өнделген бензинде реакцияға қатысушы алкендер болып, химиялы тұрақты әсер
береді. Каталитикалық процесс арқылы алынған бензин өте тұрақты болып
келеді. Бірақ, шикі мұнайдан каталитикалық крекинг арқылы алынған бензинде
алкендер көп болып, біраз индукциялық тотығу периоды болады. Каталитикалық
крекинг арқылы алынған бензин, шикізат ауырлаған сайын индукциялық тотығу
периоды төмендейді.
Каталитикалық реформинг, алкилдау өнімдері, изомерлеу,гидрлеу арқылы
алынған бензиндерде алкендер жоқ болады. Химиялық тұрақтылығы жоғары
болады.
Мұнайды өндеген кезде химиялы тұрақты және дистилденген бензин алудын
екі түрі бар:
1. Тұрақты дистиляторларды тазалау. Гидро тазалау процесінің жақсы
қасиеті-тұрақтылықты көбейтіп,күкірт қоспаларын азайтады.
2. Арнайы анти тотықтырғыштар қосу. Мұндай қоспаларға: фенол қоспасы,
амин және аминфенол топты қоспаларды қосу керек. Бұл заттар тізбекті тотығу
реакцияларды үзіп, тотығу процесін тежеп, индукциялық периодты көбейтеді.
Бұл көрсеткіштер двигательдің күштігімен экономдылығын көрсетеді.
Жану жылуы жанармайдың құрамындағы көмірсутектерге байланысты болса, ал әр
түрлі көмірсутектерге – сутек пен көмірсутектің теңдігіне байланысты. Осы
жоғары болса, онда жану жылуы төмен болады. Ең көп жану жылуын беретін –
парафинді көмірсутектер және тура айдауда алынған бензиндер немесе
алкилбензиндер жатады. Ал аз жану жылуын беретін ароматты көмірсутектер
және каталитикалық реформингтерді жатқызамыз.[13]
Автокөліктердегі бензиндерді, әсіресе этилирленгенділер- двигательдің
жүйесінде, отын багінде, бастапқы клапанда, поршенді сақинада, жану
камерасында қалдық қалдыруы мүмкін. Ең көп қалатын жер ол карбюратор,
әсіресе дроссельде және оның төңірегінде, ауалы жиклерде және бос қозғалу
жиклерінде.
Жану камерасында ыстық пайда болуы, жанармайдың құрамына және
двигательдің құрастырылуына байланысты. Ыстық пайда болуына себепші –
жанармайдың құрамындағы олефинді және ароматты көмірсулар, әсіресе жоғары
қайнау температурасы барлар. Тауарлы бензиндерде ароматты және олефинді
көмірсутектердің мөлшері 55 және 25 пайыз болу керек.
Бастапқы жүйеде жанармайдың қалдықтарын анықтау үшін, мотрлы-
лабораториялық әдісті қолданып, жоғары квалифицирленген зерттеулер өткізу
керек.[14]
Двигательдің бастапқы жүйесінде қалдықтармен күресу үшін, арнайы
жуғыш немесе көпфункциональды қоспаларды қолданады. Мұндай қоспаларды
шетелде кеңінен қолданады.
Барлық бензиндер бір-бірінен қасиеті, құрамы бойынша әр түрлі,
өйткені оларды тек қана бастапқыайдаумен ғана алмай, қосалқы газ (газды
бензин) және ауырфракциялы мұнай (крекингті-бензин) түрінде алады.
Бензиндерді әр түрлі классификация бойынша бөлуге және қайнау
температурасының интервалдары, октан саны, күкірт қоспасы бойынша бөледі.
Крекинг-бензиндерінің проценттік компоненттерінің қоспасына сәйкес,
моторлы отын пайда болады. Бірақ олардың тікелей қолдануы көптеген елдерде
заңды тиім салынған, өйткені осы бензин түрінде олефиндер құрамы көп болып,
олар фото-химиялық түтіннің пада болуына басты себепші болады.[20]
Крекинг-бензин ол мұнайды қайта, қосымша өңдеу болып саналады.
Кәдімгі мұнайды айдаған кезде 10-20% бензин алынады. Бензин көлемін көбейту
үшін оның ауыр және жоғарғы қайнау фракцияларын қайнатып, үлкен
молекулалардыкішкентай кәдімгі молекулаларғадейін жару арқылы алады.Бұл
крекинг болып саналады. Мазут крекингін 450-550°С температурада алады.
Крекинг арқылы мұнайдан 70% бензин алуға болады.
Газды бензин қосалқы мұнай газы ретінде өнделген өнім. Құрамында
шектелгенкөмірсутек атом саны және көміртек үштен кем емес. Тұрақты және
тұрақсыз газды бензин болып бөлінеді. Газды бензин қоспасы екі түрлі
болады. Бірінші жеңіл және екінші ауыр бензиндер. Шикізат ретінде мұнай
химиясында қолданады, органикалық синтез заводында, авто көлік бензиндер
компаудірленуге қолданады (бензиндерді берілген құрамы бойынша, басқа
бензиндермен араластыру арқылы алу).
Пиролиз-бұл 700-800°С температурада қолданатын крекинг. Крекингті
және пиролизді қолданған кезде 85%-ға дейін бензин алуға болады.
Бірінші рет крекингті және оның приборларын ойлап табушы орыс инженері
В.Г.Шухов 1891 жылы ашты.
Айдау.Берілген мұнайды иректемеде 320ºС-де қызып, қыздырылған өнім
аралық денгейлерге ректификациялық колонкаға барады.
Мұндай колонкада 30 – 60 –қа дейін поддон және желобтар болып,
әрқайсысының астында сұйықтық болады. Осы сұйықтықтан көтеріліп бара жатқан
парлар конденсация арқасында төмен түседі. Жылдамдығын түзету арқылы
колонкаға фракция бойынша бөлінеді де, жоғарғы колоннада бензиндерді,
керосиндерді нақты белгіленген қайнау аралықтардан төмендеу деңгейлерден
сұйық отындар алу. Ары қарай бөлу деңгейін жақсарту үшін, айдау кезінде
ректификациялық колоннадан қалған затты вакумды дистиляцияға ұшыратады.
Термиялық крекинг. Шикі мұнайдан ауыр фракцияларды ары қарай бөлу.
Температураны бұдан да жоғарылату крекинг процессіне әкеп соқтырады.
Мұнайдың ауыр фракцияларын жоғары температурада бөлгенде, көміртек
және көміртек байланыстар, сутек молекуласы көмірсутек молекуласынан
бөлініп алғашқы шикі мұнайдан қарағанда, көп спектрлі өнімдер алуға
болады.Мысалы: дистилятор, 290-400ºС интервалында қайнайтын, крекинг
арқасында газ пайда болып, бензин және ауыр шайыр тәріздес қалдық өнімдер
болады.[23] Крекинг процессі шикі мұнайдан деструкция арқылы бензиндерді
ауыр дистилятор және қалдықтан алуға тиімді.
Каталитикалық крекинг. Катализатор – дегеніміз реакция жылдамдығын
күшейтіп, бірақ реакция құрамына әсер етпейді.
Гудри процессі. Э . Гудридің зертеуінде отқа төзімді сазды катализатор
ретінде қолдану арқасында 1936 жылы пәрменді катализатор дүниеге келді.
Ол алюмосиликат крекинг – процессіне арналған.
Орташа қайнайтын мұнай дистиляттары, бұл процессте қайнап, бу күйге
айналады. Реакция жылдамдығын жоғарлату үшін, (яғни крекинг-процесс)
берілген сұйықтықты катализатор қабатынан өткізеді. Реакция бір қалыпты 430-
480ºС температурада және атмосфералық қысымда өтеді (термиялық крекингте-
атмосфералық қысымнан жоғары қолданады). Гури процессі ең алғашқы
каталитикалық крекинг-процесс ретінде, өнер-кәсіпте кеңінен қолданылды.
Риформинг – бұл ароматты бензол сақинасында сызықты және цикльді емес
көмірсутектің пайда болу процесі. Ароматты көмірсутектерде октан саны
жоғары болып, сондықтан өнеркәсіпте жоғары октанды бензиндер алуда
қолданылады.
Екі негізгі риформинг түрі бар: термиялық және каталитикалық.
Біріншісінде – бастапқы айдау кезіндегі пайда болған фракциялар, мұнай
жоғарғы октан бензиндерге айналады(жоғарғы температура әсерінен). Ал
екіншісінде – жоғарғы температурамен бірге катализатордың қатысымен жүреді.
Ескіде, әрі пәрменсіз термиялық риформинг әліде қолданыста, бірақ дамыған
елдерде термиялық риформинг қондырғылары каталитикалық риформинг
қондырғыларына ауыстырылған.
Егер де бензин бағалы, кероекті өнім ретінде болса, онда бүкіл
риформингті платиналық катализаторда алюминий оксидті немесе алюминий
силикатты арқауда пайдалану қажет.
Каталитикалық риформингте октан санының көбею реакциясына жататындар:
1. Нафтендерді дегидрлеу және олардың ароматты қосылыстарға айналуы;
2. Сызықты көмірсутек парафиндердің, оның шашыраңқы изомерлерге айналуы;
3. Ауыр парафинді гидрокрекинг көмірсутектердің, жеңіл жоғарғы октанды
фракцияларға айналуы;
4. Ауыр парафиндерді сутекті бөлу арқасында раоматты көмірсутектің пайда
болуы.[24]
Полимерлеу. Крекинг және риформингтен басқа, жанармайды өңдеу
өнеркәсібінде тағы да басқа процестер бар. Біріншісі, өнеркәсіпте экономика
жағынан тиімді, ол полимерлеу процесі. Крекинг газдарда олефин қатысымен
сұйық жанармайды фракциялар алуға көмектеседі.
Пропиленді полимерлеу – үш атомды көміртек олефиндер және төрт атомды
көміртек бутилен – олефиндердің молекуласы сұйық өнім береді. Жанармайдың
қайнау температурасына тең болып, октан саны 80-нен 82-ге тең. Мұнай өңдеу
зауыттары полимерлеу –процестерін қорлданады. Крекинг газ фракциясында
жұмыс істейді, үш және төрт атомды көміртегі бар олефиндерді қолданады.
Алкилдеу. Бұл процесте изобутан және газ тәрізді олефиндер катализатор
арқасында сұйық, октан саны бар изопарафиндер пайда болады(изооктандарға
сәйкес келеді). Изобутиленді полимерлеуден изооктенге, содан гидрогениздеу
процесінде изооктанға ауысу. Бұл процесте изобутан изобутиленмен
әрекеттесіп, изооктан пайда болады.
Барлық алкилдау процесінде мотор отындарын өндіруде, катализатор ретінде
қолданып, күкірт немесе фторсутекті қышқыл ретінде – бастапқы температурасы
0-15ºС, содан 20-40ºС- де қолданады.[25]
Изомерлеу. Жоғарғы октанды шикізат алудың басқа жолдары, мотор отындарына
қосу арқасында жүзеге асырудың изомерлеу процессі, ол алюминий хлоридін
немесе басқа да ұқсас катализаторлар қосу арқылы жүреді.
Табиғи бензин және тура сызықты – тізбекті окиан санын көбейтуге
изомеризация қолданады.
Антидетонациялық қасиеттерін жақсарту үшін нормальді пентан және гексан,
изопентан және изогексанға ауысуын айтамыз.
Изомеризация процессі кейбір мемлекеттерде қарқынды дамып келе жатыр,
әсіресе каталитикалық крекинг жанармайды көп шығаратын елдер қолданады.
Қосымша этилдеуде, яғни тетраэтилқорғасын қосқанда, изомерлердің октан саны
94 -тен 107-ге дейін өседі (қазіргі уақытта бұл әдістен бас тартты,
өйткені олар улы және ұшқыш алкил қорғасын қосылыстарын береді, олар
қоршаған ортаны ластайды).
Гидрокрекинг. Гидрокрекинг процесінде қолданылатын қысым 70 атм. Онда
шикі мұнай сұйытылған мұнай газына (LP- газ) өзгеріп 175 атм-ға өзгереді.
Толық кокстау болғанда бу тәріздес мұнай бензин және реактивті отынға тез
арада ауысады. Бұл процестерде қозғалмайтын қабатта көбірек, ал қайнау
қабатында аз қолданады (катализатор қолданғанда). Қайнау қабатында тек қана
мұнай қалдықтарын қолданады, олар – мазут, гидрон. Басқа да процестерде де
қалдық отындарын қолданады, бірақ негізінен жоғарғы қайнауды мұнай
фракцияларында қолданады, одан басқа жеңіл қайнйтын және орташа дистилятты
тура фракцияларда да қолданады. Бұл процестерде катализатор ретінде:
сульфидті никель – алюминий, кобальт- молибден – алюминий, вольфрам
материалдары және қымбат металдар, платина мен паладий сияқты
алюмосиликатты негізінде қолданады.
Гидрокрекинг, каталитикалық крекинг пен бірге жүргенде және кокстағанда,
аз дегенде 75 - 80% шикізат бензин және реактивті отынға ауысады. Бензин
және реактивті отындарды қолдануы мезгілге байланысты. Сутек шығыны жоғары
болған кезде, қондырғыға енгізілген шикізат көлемінен өнім шығымы 20-30%
-дан жоғары болады. Кейбір катализаторлармен қондырғылар пәрменді екіден үш
жылға дейін жаңғыртусыз жұмыс істейді. [26-27].
1.2. Жанармайдың түрлері, құрамы, қасиеттері
Бензин - ыстық және төменгі детонациондық ерекшеліктері бар мұнайдың
өңделген түріндегі өнімі. Табиғи мұнайдан 50%-ке жуық бензин өндіріледі.
Бұл мөлшер табиғи бензинді қамтиды, бензин кезеңнің крекингі ,
полимеризация өнімі, мұнайлық газдар мен өнімдер моторлы жанармай өндірісі
ретінде қолданылатын өнімдер жиынтығынан тұрады.
Бензин поршндық ішкі қозғалтқыш от алуына қолдануға арналған жалын
ұшқындары. Олардың белгіленген түрлерінен бөлек автомобилдік және
авиациялық деп бөледі. Несмотря Қолданылуының автомобилдік және авиацондық
болып бөліну шарттарныа қарамастан бензиндер негізгі жалпы сапа
көрсеткіштерін қамтиды, сол арқылы олардың химиялық және физикалық және
пайдаланудағы ерекшеліктеріне қарай ерекешелінеді.
Қазіргі автомобилдік және авиациондық бензиндер бірнеше талаптар
қатарын қанағаттандыруы тиіс, қозғалтқыш жұмысының экономикалық немесе
сенімді жақтарын қамтамасыз ете отырып, пайдаланушының шарттарын да
қанағаттандыруы тиіс, яғни жақсы от алу кез-келген температурада біртекті
жанармай қоспасының тиімді құрамын алуға мүмкіндік беретін және топтасқан
көміртектік құрамы болуы тиіс, ол қозғалтқыштың кез-келген жағдайдағы
жұмысында мықты детонационсыз от алу барысын қамтамасыз ететін болуы
керек, сол арқылы өзінің құрамымен ұзақ сақталудағы құрамын өзгерпеуі тиіс
және жанармайлық жүйелердің бөлшектеріне резервуарларға, резиналық
техникалық заттарға және т.б. нәрселерге жағымсыз әсерін тигізбеуі тиіс.
Соңғы жылдары жанарамайдың экологиялық құрамы бірінші орында тұр
Бензин құрамы.
Бензин – құрамында көміртектердің қоспаоларының шетелген түрлері
болады 25-61 %, шексіз 13-45%, нафтендық 9-71 %, иісті 4-16 % көміртектер
молекула ұзындығымен көміртек 5-тен 10-ға дейін және көміртек атом сандары
4-5-тен 9-10–ға дейін орташа молекулярық салмағы шамамен 100Д болады.
Сонымен қатар бензин құрамында примеси - серо-, азот- және қышқыл тектес
қосылыстар болады.
Бензин – бұл жеңіл фракция мұнайдың қышқыл фракцияларынан
шығады. Бұл фракция әртүрлі мұнай айланымдарындағы кезеңдер қатарынан
туындайды. Сондықтан ного состава бензиннің фракциялық құрамының
қозғалтқыш бастауының жеңілдік және мықтылығы, толыққанды жану, жану
уақыты, автомобилдің қабылдауы, қозғалтқыш бөліктерінің тозуының
интенсивтілігіне әсер етеді. Бензиннің фракциялық құрамы ГОСТа 2177-99
сай анықталады. Бензиннің фракциялық жеңілдігі жанармайдың бастау негізін
сипаттайды, жанармайдың қайнаудағы температурасы қаншалықты төмен болса
соншалықты бастау негіздері жақсы болады. Салқын қозғалтқышты іске асыру
үшін бензиннің 10% 55 градустағы температурадан төмен емес жылылықта жылуы
тиіс (қысқы түрі) және Цельси бойынша 70 градуста (жазғы). Бензиннің қысқы
түрі айтарлықтай жеңіл (жазғыға қарағанда) фракциялық құрамды болады.
Қозғалтқыш от алуында бастауы кезеңінде жеңіл фракция қажет. Жанармайдың
негізгі бөлігі жұмыстық фракция деп аталады. Оның булануынан қозғалтқыштың
әртүрлі жұмыс деңгейінде ыстық қоспалар түзілуіне және жаудың жалғасуына
(бос қимылды жүктемеге ауыстыру) қабылдауына (бір режимнен екінші режимге
тез өту мүмкіндігі) әсер етеді. Жұмыстық фракцияның мазмұны атқылаудың 50%
тең келуі тиіс. Төменгі температура көрсеткіші 90% -дан қайнаудың соңыны
дейін жанармайдың сапасын жақсартады және конденсацияға бағынуын
төмендетеді сол арқылы қозғалтқыш бөліктерін тозуын төмендетіп, үнемдеуге
жол ашады. Жанармайдың температурасының қайнауы 90% жетуін кей кезде өсу
нүктесі деп те атайды.
Бензиндердің қасиеті
Бензиндер – жеңіл еритін түссіз немесе сары (ешқандай арнайы
қоспаларды қоспағанда) қышқылдар, қалыңдығы 700-780 кгм?. Бензиндер тез
ұшқыш болып келеді және температурасы Цельси бойынша шамамен 20-40
градустарда болады. Бензиндердің қайнау температура 30 –дан 200 C
аралығында болады. Қату температурасы 60 градустан минусты төмен. Бензиннің
жану әсерінен су және көмірқышқылды газ түзіледі. Ауадағы булардың
қосындыларынан 70—120 гм3 атылғыш қоспалар түзіледі.
Автомобильдік бензиндер өздерінің физикалық және химиялық күштеріне
қарай төмендегідей ерекшелік қасиеттерге ие болуы тиіс:
Қоспалардың біртектілігі; Жанармай қалыңдығы - +20 °С –та 690...750
кгм2 құрайы тиіс;
Азғантай байлаулық оның іске асуынан жиклерлер арқылы жанармайдың
өтуі қиындайды, сол арқылы қоспалардың бірігуіне әкеледі. Байлаулық
көптеген жағдайда температураға қатысты болып келеді. При изменении
температураның +40-дан -40 °С –ге дейін өзгеруінен жиклер арқылы бензин
шығуы 20...30%-ға өзгереді.
Булану - қышқыл түріндегінің газ тәріздес жағдайға ауысу қабілеті.
Автомобильдік бензиндер қозғалтқыш батауы жеңіл қамтамасыз етілуі үшін
осындай булану қасиетіне ие болуылары тиіс, (әсіресе қысқы күні), оның тез
жылытуынан толық жанармайдың жануынан сонымен қатар, жанармайлық жүйелерде
булардың кептелістерінің түзілуімен ерекшеленеді;
Қанық булардың қысымы – жанармайдың булануында қаншалықты булар қысымы
жоғары болса, те процесс их конденсацияға түсуіне интенсивті бола түседі.
Бу қысымдарының жазғы күндердегі булану шектері 670 ГПа дейін және қысқы
күндері 670 -тен 930 ГПа дейін болуы тиіс.Бензиндер айтарлықтай жоғарғы
қысымда бу кептілістерінің түзілуіне бағынышты болады, сол арқылы оларды
қолдану арқылы цилиндрлер толтырылуы төмендейді де қозғалтқыш күші кеміп,
буланудан автомобил бактарындағы және қоймаларындағы сақтаудағы жоғалыстар
көбейеді;
Төменгі температуралық қасиет – бензиннің төменгі температураны ұстап
тұру қасиеті;
Бензиннің жануы. "Жану" арқылы қолданыстағы автомобил
қозғалтқышындағы жылдам реакция көмірқышқылдың жанармаймен ауа қышқылымен
байланысынан жеткілікті көлемде жылу мөлшерінің бөлініп шығуы
түсіндіріледі. Булардың температурасы жануда 1500...2400 °С жетеді.
Ауысымдар
Ауысымдар – жанармайға қосымша қосылатын заттар (жай түрде 0,05-0,1%
мөлшерінде) , минеральдық және синтетикалық майлардың қанаулық қасиетін
жақсартуға арналған. Ауыстырғыштарға антидетонаторлар, антиокислителдер,
қақтану ингибиторлары және т.б. жатады. Толық түрлері және олардың
қолданулары №1 Жіберілген ауыстырғыштер тізімі қосымшада берілген.
Бензин алынатын шикізат
Бензин алынатын шикізат мұнай болып табылады. Мұнай бұл- әртүрлі
көміртектердің аз мөлшерде органикалық қосылыстардың табиғи қышқыл
қосындысы; қазылатын пайдалы бағалы газ тәріздес көміртектермен бірге кен
(аяқ асты табылған газдар, табиғи газ).
Табиғи мұнайдың байланысы бұл- элементтен тұратын күрделі зат– C, H,
S, O и N, соған қарамастан бұл элементтердің құрамындағы көміртектер 82–87%
дейін болады, 11–15% сутек, 0,01–6% шикізат, 0–2% қышқыл және 0,01–3%
азот.
Көміртектер – мұнаймен табиғи газдың негізігі бөлшектері. Іштеріндегі
ең қарапайымы – метан CH4 – бірден-бір табиғи газдың негізігі бөлшегі.
Барлық көміртектер алифатиялыққа (ашық молекулярлық тізбек) жатқызылуы
мүмкін және айналымдық , ал көміртектердің қанық емес байланысының
деңгейлері бойынша–парафиндарда және циклопарафиндарда, олефиндар,
ацетилендер иісті көміртектер болады. Құбырдағы қарапайым мұнай көкшіл-
қоңыр жеңіл еритін иісі тез таралатын майлы қышқыл. Химиялық мұнайлар
әртүрлі және олар парафиндардан өзгереді, яғни олардың көп бөлігі
парафиндік көміртектерден тұрады, нафтендық немесе асфальтендыққа дейін,
олар негізінен циклопарафиндік көміртектер болады,сонымен бірге араласқан,
ауыспалы түрлері бар. Парафиндік мұнайларды нафтендермен немесе
асфальтендіктермен салыстырғанда жай түрде бензинді көп құрайды және
шикізат аз болады, жабыстырғыш майлар мен парафиндерді алудағы басты
шикізат. Табиғи мұнайдағы нафтендік түрлер, жалпылама бензинді аз
құрайды,бірақ шикізат, мазут, асфальт көп болады.
Бензин өндіру технологиясы
Айдау
Змеевикеге жылытуға мұнай түскен шамамен 320°С дейін, ал
жылытылған өнімдер аралық деңгейдегі ректификационды колланналарға
беріледі. Мұндай колланналар 30 дан 60-қа дейін болуы мүмкін
расположенных с определенным интервалом поддондармен и желобтар
белгіленген аралықта орналасқан, әрбірінің қышқылмен бірге былауы (ваннасы)
болады. Осы қышқылдар арқыл көтерілетін булар шығаралады, ол төменгі
тамшылаушы конденсатта жуылады. Қайта тамшылау жылдамдығын реттеуге
қатысты (яғни, дистилляттар мөлшері, колланнаға кері қайтуы фракциялау
үшін қайта тербеліс) мүмкін бензинді колланның жоғарғы жағынана алу,
керосинді және ашық жанатын дистилляттарға аралықтарда төмендетілген
деңгейлерде ізінше нақты белгіленген қайнауларда қол жеткізіледі. Әдетте
келешек бөлімді жетілдіру үшін ректификациондық коллоннадағы аудағы
қалдықтар вакуумдық дистилляцияға ұшырайды.
Термикалық крекинг
Айтарлықтай ауыр фракциялардағы қосымша бөлініске бағыныштылық
табиғи мұнайларды жоғарғы белгіленген температурада жылыту өте маңызды
табысты крекинг-процесін пайдалануға әкелді. Егер жоғарғы қайнайтын
фракциялық мұнайларды блінісінде көміртек және көмертектік байланыстар
бұзылатын болса, сутектер көміртек молекулаларынан үзіледі де соның
әсерінен алғашқы табиғи мұнай құрамымен салыстырғанда өте кең ауқымды
өнімдер пайда болады. Мысалы, дистилляттар , 290–400° С температура
аралаығында қайнайтын, крекинг нәтижесінде газдар шығарылады, бензин және
ауыр қарамай тәріздес қалдық өнімдер болуы мүмкін. Крекинг процесі –
бірінші айдау нәтижесінде түзілетін өте ауыр дистилляттармен қалдықтардан
деструкция әдісі арқылы табиғи мұнайдан бензиннің шығуын көбейтуге септігін
тигізеді. Каталитикалық крекинг
Катализатор – бұл химиялық рекцияның өзінің рекциялық негізін
өзгертпей жалғасуын жылдамтады. Каталитикалық қасиеттер көптеген заттар
бойында болады, металдарды қоса алғанда олардың қышқылдарында әртүрлі
тұздарда болады.
Гудри процесі. Э.Гудри отқа төзімді саз катализаторлар зерттеуі
арқылы 1936 жылы крекинг прооцесі үшін алюмосиликат негізінде тиімді
катализатор ойлап тапты. Орташа қайнайтын дистилляттар мұнайы бұл
процесте бу тәріздес жағдайда жылытылды және өткізілді; крекинг
процесінің таралу аймақтарының жылдамдығын арттыру үшін және бұл булардың
реакциялық сипаттамаларын өзгерту катализатордың қабаттары арқылы іске
асты. Реакциялар төменгі температураларда 430–480°С өткізілді және
атмосфералық қысым термикалық крекинг процесінен бөлек жоғарғы қысымды
пайдаланды. Гудри процесі -өндірістік аумақтағы шынайы жасалған табысты
алғашқы каталитикалық крекинг процесі болып табылады.
Риформинг
Риформинг – бұл тізілімдік және айналымдық емес көміртектердің бензин
тәріздес иісті молекулалардың түзілуі процесі. Иісті көміртектер басқа
молекулаларға қарағанда өте жоғары оралымдық саны бар сондықтан олар
бүгінгі бензин өндірісіндегі қолданарлық болып табылады.
Риформингтің негізгі екі түрі болады, олар- термикалық және
каталитикалық. Бірінші фракцияға сәйкес алғашқы айдауда мұнайды олар
жоғарғы температура арқасында жоғарғы оралымды бензинге айналады; екінші
шығарылатын өнім түзіледі, біруақыттағы әрекетпен жоғарғы температурамен
катализаторларда да сондай болып жүзеге асырылады. Өте көне және
айтардлықтай тиімді термикалық риформинг әлі де қолданылып келеді, бірақ
дамыған елдерде барлық термикалық риформинг құрылғылары каталитикалық
риформинг құрылғыларына тлығымен ауытырылға. Егер бензин жақсы өнім болса,
онда барлық риформинг үлесі платиналық катализаторларда жүзеге
асырылады, олар алюминийоксидтік және алюмосиликаттық тасымалдаушыларға
салынған.
Каталитикалық риформингтің нәтижесінде алынған реакциялар арқылы
оралымдық саны көбейеді және өзімен бірге мыналарды қарастырады:
дегидриттелген нафтендар және оларға тиісті иісті қосылыстарға айналуы;
превращение тізілімдік парафиндік көміртектердің бөлінген
изомерлер;
күрделі парафиндік көміртектердің жеңіл жоғарғы октандық
фракциясының гидрокрекингі;
образование иісті көміртектердің күрделі парафиндық жолымен
сутектектің түрту арқылы түзілуі.
Полимеризация
Крекинг пен риформингтен басқа бензин өндірудің басқа да бірнеше
маңызды әдістері бар. Солардың алғашқысы өндіріс саласында тиімді және
үнемді болып танылған полимеризация процесі болды, ол арқылы олефиндерден
қышқыл бензин фракциясын алуға мүмкіндік береді және крекинг газдарда бар.
пропиленнің полимеризациясы дегеніміз – олефиннің үш атомды
көміртектен құрылуы және бутилен – олефин көміртектің төрт атомды
молекулада қышқыл өнімі және сол шектерде қайнайды, бензин сияқты октандық
саны 80-нен 82дейін болады. Мұнай өңдейтін заводарда полимеризация
процесін қолдануда әдетте крекинг газ фракцияда жұмыс істейді, олардың
құрамында үш және төрт атомдық көміртегі бар олефин болады.
Алкилирование
Бұл процесте изобутан және газ тәріздес олефиндер катализаторлар
арқылы реттейді және оларда октандық саны болады, бұған изооктанда жатады
қышқыл изопарафиндер түзеді. Изооктендегі изобутилен
полимеризациясыме бірге сосын изооктан гидрогенизациясы жүреді, аталған
процесте изобутан изобутиленді реттейді және сөзсіз изооктан түзіледі.
Барлық алкилирлеу процестері моторлық жанармайды өндіруде катализатор
ретінде күкірт немесе фтор сутектік қышқылды қолдану арқылы әуелі 0–15° C-
та сосын 20–40° С температурада пайдаланылады.
Изомерлеу
Октандық шикізатты алудың басқа бір жоғарғы жолы моторлық жанармайға
қосу үшін изомерлеу процесіне жататны алюмений хлорын және басқа тиісті
катализаторларды қолдану арқылы іске асырылады. Изомерлеу табиғи бензинмен
мұнайлардағы октандық сандардың тіке тізілімдік тізбегін көтермелеуге
қолданылады. Антидетонациондық қасиеттің көтермелеу үшін
Пентан және гексанның изопентан мен изогексанға айналуы арқылы
жүзеге асады. Изомерлеу процесі маңызды мәнге ие, ол көптеген елдерде
каталитикалық крекинг бензиннің шығу жолын көтермелеу мақсатында тиісінше
айтарлықтай үлкен емес аумақта жүргізіледі. Қосымша этилдеу яғни, введении
тетраэтилсвинді тануда , изомерлерде 94-тен 107-ге октандық сан болады
(қазіргі уақытта талған әдістен бас тартып отыр, себебі ұшатын
алкилсвинцтік қосылыстар арқылы табиғи ортаны ластайды).
Гидрокрекинг
Гидрокрекинг процесінде қолданылатын қысымдар, шикізат мұнайын
сығылған мұнай газына айналдыру шамамен 70 атм.., бу тәріздес мұнайды
бензинге және реакттивті жанарамайға алмастыруда толық кокстеумен жоғарғы
шығарылым болған кезде (LP-газ) қарағанда 175 атм болады. Процессы
проводят с неподвижными слоями (реже в кипящем слое) катализатора. Қайнушы
қабатта процесс ерекше мұнай қалдықтарымен мазут, гудронмен қабылданады.
Ал басқа процестерде қалдық жанармайлар қолданылады, бірақ көбінесе жоғары
қайнайтын мұнай фракциялары, сонымен қатар, жеңіл қайнайтын және орташа
дистилляттық тіке айдайтын фракциялар да болуы мүмкін. Бұл процестерде
катализаторлар служат сульфидиттелген никель-алюминдерге, кобальт-
молибден-алюминдік, вольфрамдық материалдарға және табиғи металдарға
айтарлық, алюмосиликаттық негіздегі платиндерге қызмет етеді. Қайда
гидрокрекинг сочетается с каталитикалық крекинг, кокстеу болып саналса,
шикізаттың 75–80% кем емес бөлігі бензинмен реактивті жанармайға айналады.
Бензинмен реактивті жанармайларды өндіру мезгілдік талаптарға сай өзгеруі
мүмкін. Сутектің жоғарғы шығында шығуы шикізаттың мөлшеріне қарағанда
енгізілген жүктемеде жоғары өнім болуы 20–30% болады. Кейбір катализатор
құрылғылары екі, үш жылға регенерациясыз ұтымды жұмыс жасайды.
Бензин түрлері
Барлық бензиндер бір-бірінен құрамы, қасиеті бойынша бөлініп қана
қоймайды, оларды алғашқы мұнай айдау арқылы немесе жолшыбай газ өнімі
ретінде (газдық бензин) және күрделі мұнай фракциялар (крекинг-бензин) деп
те қарастырады.
Бензиндерді әртүрлі негіздеріне қарап түрлерін бөледі, оның ішінде
қайнау температурасының аралығы, октандық сан, шикізаттың болуы:
Крекинг-бензиндері
Газ бензині
Пиролиз
Этилденген бензиндер
Крекинг-бензиндер
Крекинг-бензиндері араласудағы мотор жанармайының барлық
бөлшектерінің жеткілікті пайызын құрайды. Бірақ олардың тікелей
қолданылуы кейбір елдерде заңды түрде тиым салынған, қанша дегенмен
белгілі олефиновдер мөлшерін қамтиды, ал олефиндердің өздері бірден-бір
фотохимиялық қоспалардың түзілуіне әкеледі. Крекинг-бензин бойында мұнайды
қайта өңдейтін қосымша өнім болады. Қарапайым мұнайды айдауда барлығы
10–20% бензин береді. Оның санын көбейту үшін өте күрделі және жоғарғы
температурада қайнайтын фракцияларды бензин құрамындағы үлкен молекуларды
молекула мөлшеріне жеткізу мақсатында жылытылады. Бұны крекинг деп атайды.
Мазут крекингі 450–550°С температурада жүргізіледі . Крекинг арқылы
мұнайдан 70%-ке дейін бензин алуға болады.
Газдық бензин
Бензин газдық бензин жолшыбай газдық мұнайдың қайта өңделгендегі өнімі
болады, белгілі шектелген кем дегенде үш көміртек атом саны бар көмірсутек
болады. Газдық бензиндердің тұрақты(БГС) және тұрақсыз (БГН ) нұсқалары
болады. БГС екі маркасы болады , олар-жеңіл (БЛ) және ауыр (БТ). Олар мұнай
химиясында шикізат түрінде, заводтарда органикалық заттар ретінде және
автомобильдік бензинді жиннақтау қолданылады (қажетті қасиеттерімен
басқа бензиндермен араластыру жолы арқлы алынады).
Пиролиз
Пиролиз – 700–800°С температурадағы крекинг. Крекинг және пиролиз
бензинді шығарудың санын 85% дейін жеткізеді. Ерекше назарға аларлық
жағдай, крекингті алғашқы ашушы және өндірістік құрылғылық жобанының
негізін салушы 1891 жылы орыс инженері В.Г.Шухов болып табылады.
Этилденген бензиндер
Этилденген бензиндер. Бұл бензиннің түрлері атын құрамында бензиндегі
октандық санды көтермелеуге арналған антидетонациондық
присадкиантидетонатор - тетраэтилсвинца (ТЭС) болуына байланысты алған
болатын. ТЭС құрамында қалыңдығы 1652,4 кгкуб.м түссіз, майлы қышқыл
болады. ТЭС қайнау температурасы 200 градус Цельсиді құрайды, ол
органикалық заттар мен бензинді араластырушы, аяқасты улауы мүмкін, улау
әрекеті бойынша ол бірінші топқа жатады. ТЭС тұрақсыз температура арқылы
күн сәулесінен, судан, ауадан ақ осадка ретінде түзіледі. ТЭС айналдыратын
қорғасындық қосылыстар газ тәріздес жағдайда "тасымалдаушылар" деп
аталатын қоспалар қолданылады. ТЭС қоспасы және "тасымалдаушы" деп
этилдік қышқылдар аталады, ал бензиндер этилдік қышқыл қосылған болса
этилденген деп аталады.
Этилдік бензиндерден этилденбеген бензиндерден айырмашылығы бірінші
байқалатыны ашық түстерінің болуында. Бензиндерде октандық сандар әуелі
0,5-2 мл этилдік қышқылдар тиімді жоғарылайды. Бензиндерде октандық
сандарды этилді қышқылды қоспау арқылы көтермелеу үшін бензиннің химиялық
құрамына байланысты болып келеді. Тиімді санды көтермелеу арқылы
бөлшектерді қорғасындаумен күйік түзу қабілетін әкелуге болады. Түзілген
күйіктер калилдік оттық қолданылады. Автомобилдік газдар қайта өңделген
этилденген бензинде жұмыс жасайтын қорғаныстық қосылыстар есебінде жоғарғы
нақтылық болады.
Ассортиментпен автомобилдік бензиндердің құрамы және сапасы
Ресейде автомобилдік бензиндердің негізгі бөлігі ГОСТ 2084-77 и ГОСТ
Р51105-97 и ТУ 38.001165-97 сай жасалады. Октандық сан ГОСТ 2084-77
байланысты автомобилдік бензиндердің бес маркасын қарастырады : А-72, А-76,
АИ-91, АИ-93 и АИ-95. Алғашқы екі маркасының сандары октандық сандарын
көрсетеді, моторлық әдістен анықталғандай соңғылары зерттеулер арқылы
белгілі. автомобильного парктегі жеңіл транспорт көлемін көбейту мақсатында
төменгі октнадық бензиндерді қолданудың төмендетілуімен жоғарғы октандық
бензиндерді көтермелеу қолға алнып отыр.
автомобильдік бензинді дайындау үшін тікелей айдаудан өткен
бензиндер, каталитикалық крекинг бензині, каталитикалық риформинг
бензині, термикалық крекинг бензині, кокстау бензині(төменгі октандық
бензиндер үшін). алкилбензин, изопентан, толуол (жоғарғы октандық
бензиндер үшін ) бутан, бутан-бутилендік фракция, пентан-амилендік фракция
және газдық бензин қолданылады. детонациондық мықтылықты көтермелеу үшін
стойкости автомобильдік бензиндерде антидетонациондық ауыстырғыштар
пайдаланады, оның ішінде ең көп тарғаны тетраэтилсвинец (ТЭС) және
метилтретбутилдік эфир (МТБЭ) болып табылады. Ішкі қозалтқыштарда от алуда
жанармай ретінде ұшқынды отық ретінде пайдаланылады. автомобиль бензинінде
күкірт үлесі 0,05 тен 0,1% дейін өзгереді. . Автомобильдік бензиндердің
қысқы және жазғы түрлерін дайындайды, солар ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе
1. Жанармай- мұнай өнімінің теориялық аспектілері
1.1. Жанармайдың жалпы сипаттамасы
1.2. Жанармайдың түрлері, құрамы, қасиеттері
1.3 Іштей автомобиль қозғалтқыштардағы жанармайдың жану процесі
2. Жанармай сапасына әлемдік деңгейде және ҚР мемлекетіміздің деңгейінде
сараптау жүргізу
2.1 Әлемде жанармайдың өндірілуі, көреткіштері, экономикалық деңгейі
2.2 ҚР жанармайдың деңгейін сараптау -ҚазМұнайгаз жанармайы мысалында
2.3 Қазақстан жанармайынын сапасын еуропалық жанармаймен салыстыру
3. Қазақстандағы жанармай кешенінің даму болашағы
3.1 Сапасыз жанармайдан пайда болатын мәселелерді анықтау
3.2 Қазақстандағы сапасыз жанармай мәселесін шешу жолдары
3.2 Жанармай сапасын көтеру тәсілдері
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Кіріспе
Тақырыптың өзектілігі: Біздің мемлекетемізде күннен күнге
автокөлік саны көбеюде, сол себепті жанармайға да сұраныс көбейді.
Жанармайдың сапа деңгейінің жоғары болуы біріншіден мемлекетіміздің
экономикалық жағдайының арттуына әкеледі.
Қазіргі автокөліктер бензиндері кейбір талаптарға сәйкес келу қажет.
Олар: қауіпсіз және экономды болуы керек. Тасымалдауға байланысты: жақсы
булану керек. Одан бірқалыпты, кез келген температурада ауалы отын қоспасы
болуы керек. Көмірсутекті құрамдық тобы болуы қажет. Тұрақтылықты сақтап,
двигательдің барлық жұмыс режимінде тұтанбай жану процесін жүргізу. Өз
құрамын өзгерпей, ұзақ сақтаған кезде қасиетін өз қалпында ұстау; Отын
жүйесіндегі бөлшектерге, резервуарларға, резинадан жасалған заттарға және
тағы басқа бөлшектерге әсер етпеуі қажет.
Двигательдің отынның сапасына ғылыми талаптар түсініктемесі:барлық
жаңғыш отындардың негізгі деңгейлердің нақты көрсеткіші әр түрлі
шикізаттың, одан алынатын отындардың қасиеттеріне байланысты тасымалдаудың
басты бағасын беру – осы берілген сұрақтар мұнай өнімдерінің сапасын
сараптағанда және зерттегенде қойылады.
Жұмыс мақсаты. ҚР-да жанармайдың сапасын жоғарлату және халықаралық
деңгейдегі жанармаймен безендендіру.
Әр түрлі маркалы бензиндерді сараптау, олар:АИ-80, Регуляр-92, АИ-93-Н, АИ-
96; және олардың МемСТ-қа сүйеніп, техникалық талаптарына сәйкес келуі.
Жұмыс істеу процесінде қолданылған материалдар:МемСТ Р 51069
Тығыздықты аңықтау әдісі. Детонациялық тұрақтылықты аңықтау әдісі
(Октанометр). МемСТ 2177-99 Фракциялық құрамын аңықтау әдісі. МемСТ Р
51069 Ареометрмен тығыздықты аңықтау әдісі. МемСТ 1567 Себепшартты
шайырларды ағын ауада булундырудың аңықтау әдісі. МемСТ 6321-92 мыс
пластинасында зерттеу әдісі. МемСТ 6307-75 суда еритін қышқылдар мен
сілтілерді анықтау. ASTEM D3237 бензинінде қорғасынның болуын анықтау.
МемСТ 5985 қышқылдық және қышқылдық санын анықтау.
Зерттеу жұмысының мақсаты: Мұнай саласының еліміздің экономикасындағы
маңызы. Энергетиканың жалпы мәселелері, жанармай-энергетика баланысы және
көмір өндіру мәселелерінің қазіргі жағдайы. ЖЭК қазіргі әлемдік
экономиканың негізі болып саналады. ЖЭК – тің даму деңгейі әлемдегі
әлеуметтік және ғылыми-техникалық үрдісті айғақтайды.
Шынында да жанармайсыз, қуатсыз, жарықсыз, байланыссыз, радиосыз,
телевизиясыз, көліксіз және тұрмыстық техникасыз, т.б. қазіргі адам өмірін
елестету мүмкін емес.
Диплом жұмысының жаңалығы: Жанармайдың сапасын сараптау нәтижесінде
оның Еуро-3, еуро-5 стандарт сапа деңгейіне жету үшін әрекеттер
жасалды.
Диплом жұмысының нысаны: Қазақстандағы жанармай көздерін зерттеу
арқылы экономикалық ерекшелігін айқындау. Мұнай мен газдың қазіргі
экономикалық мәні өте зор. Мұнай мен газ - өте сирек және айрықша пайдалы
қазбалар. Олардың өңделіп алынған өнімдері іс жүзінде өнеркәсіптің барлық
салаларында, көліктің барлық түрлерінде әскери және азаматтық құрылыста,
ауыл шаруашылығында, энергетикада, тұрмыста және т.б. қолдалынады. Кейінгі
бірнеше он жылдықта мұнай мен газдан елеулі түрде және әр түрлі химиялық
материалдар; айталық пластмасса, сантехникалық талшық, каучук, лак, бояу,
жуғыш заттар, минералды тыңайтқыштар және көптеген басқа нәрселер өндіре
бастады. Мұнайды қара алтын, ал ХХ ғасырды мұнай мен газ ғасыры деп бекер
атамайды. Мұнай мен газ экономиканы және техникалық күш қуатты ғана емес,
ол сондай-ақ елдің саяси бағытын айқындайды.
Диплом жұмысының тәрбиелік құндылығы: Қазақстанның әлемдік рыноктағы
орны. Жанармай кешенінің территориялық даму ерекшелігін айқындау. Оны
өндіру барысындағы қоршаған ортаға тигізетін экологиялық әсерін анықтау
болып табылады. Дегенмен, жанармай-энергетикалық кешенінің табиғатқа кері
әсер ететінін атап айтқан жөн:
ауаның, судың және жердің қатты ұсақ тозаңдар мен (шаң, күл) механикалық
ластануы;
ластанудың химиялық, радиоактивтік, иондану, жылу, электромагниттік,шу және
басқа түрлері;
судың, жердің және ауадағы оттегінің көп шығындануы;
ғаламдық булану, Жер биосферасының орта температурасының біртіндеп
жоғарылауы, планетадағы ібілістің қаупі.
Диплом жұмысының құрылымы: Диплом жұмысы кіріспе бөлімнен, 3- тараудан
тұрады.
1. Жанармай- мұнай өнімінің теориялық аспектілері
1.1. Жанармайдың жалпы сипаттамасы
Бензин бұл мұнайдан алынған өнім. Детонациялық сипаттамасы төмен отын
болады. Шикі мұнайдан 50%-ға дейін бензин өндіріледі. Оған жататын: табиғи
бензин, крекинг процесіндегі бензин, полимерленген өнім, сұйытылған мұнай
газдары және барлық мотор отындары жатады.
Бензин ол поршенді двигательдердің ішкі жануына (жарқырау көмегімен)
арналған. Қазіргі автокөліктер бензиндері кейбір талаптарға сәйкес келу
қажет. Олар: қауіпсіз және экономды болуы керек. Тасымалдауға байланысты:
жақсы булану керек. Одан бірқалыпты, кез келген температурада ауалы отын
қоспасы болуы керек. Көмірсутекті құрамдық тобы болуы қажет. Тұрақтылықты
сақтап, двигательдің барлық жұмыс режимінде тұтанбай жану процесін жүргізу.
Өз құрамын өзгерпей, ұзақ сақтаған кезде қасиетін өз қалпында ұстау; Отын
жүйесіндегі бөлшектерге, резервуарларға, резинадан жасалған заттарға және
тағы басқа бөлшектерге әсер етпеуі қажет.
Отынның экологиялық қасиеттері соңғы жылдары бірінші орында тұрғаны
белгілі болды.
Жанармайды алуда шикізат ретінде мұнай болады. Мұнай – табиғи сұйық
қоспа, әр түрлі көмірсутектермен біраз органикалық қоспалар қосындысы.
Бағалы жер қойнауында сақталып, газ тәрізді көмірсутектер қоспасы (табиғи
газ, ілеспе газ). Шикі мұнай қоспасы – бұл күрделі заттар, бес элементтен
тұрады –С, Н, S, О және N, олардың мөлшері: көміртек - 82-87%, сутек – 11-
15%, күкірт – 0,01%, оттегі – 0-2%, азот – 0,01-0,03% болады.
Көмірсутектер мұнай және табиғи газдардың негізгі компоненті болады.
Барлық көмірсутектер алифатты (ашық молекулалық тізбек) және тұйық
(циклді), ал көміртек байланысты қанықпаған дәрежесі бойынша – парафиндер,
циклопарафиндер, олефиндер, ацетилен және ароматты көмірсутектер. Шикі
мұнай – бұл қоңыр-жасыл түсі бар, өткір иісті, тез тұтанатын майлы
сұйықтық.
Химиялық құрамы бойынша мұнай әр түрлі болып, парафинді түрден
нафтенді және асфальтенді түрге ауысады. Парафинділерде – парфинді
көмірсутектер, ал нафтенді және асфальтендіде – циклопарфинді көмірсутектер
болады. Аралас типтер болуы мүмкін. Парафинді мұнайларда нафтенді немесе
асфальтенділермен салыстырғанда бензин көбірек болады және күкірті аз және
жаққымайлармен парафиндерді алуда басты шикізат көзі болып табылады.
Нафтенді мұнай шикізат түрінен аз бензин алынады, бірақ күкірт, мазут және
асфальт көбірек болады.
Автокөліктердің бензиндері химиялы бейтарап және сыйымдылық пен
металға, бөлшектерге коррозия бермеуі керек. Бензинде белсенді түрде
коррозия туғызатын – меркаптанды күкірт, қышқылдық, су еріткіш қышқылдар
және сілтілер, судың болуы жатады. Бұл көрсеткіштер жанармайдың нормативті
– техникалық көрсеткіште нөмірленген. Мыс пластикасында зерттелетін бензин
шыдауы тиіс.
Отын аппаратарын коррозиядан қорғау үшін, бензинге арнайы
антикоррозиялық немесе көпфункциональды қоспаларды қосу арқылы қорғайды.
Жанармайдың компонентінің құрамына байланысы жоқ болса да (спирт
қоспалы және эфирлер құрамында жоқ) төменгі температуралы қасиеттері көп
болады. Бензинге спирт және эфир қоспасын қосқанда, лайлану температурасын
азайтады. Авиациялық бензиндерге нормативті-техникалық документацияға
байланысты бастапқы кристализация температурасын белгілейді. Отын кристалды
мұз пайда болмау керек,олар самолеттің төменгі температурада ұшқан кезде,
отын филтрлері бітелмеу керек. Сондықтан бастапқы кристализация -60°С-та
басталу керек.
Қолданғанда жанармайдың құрамын жоғарлату үшін октан санын
көбейтеді. Бензинға жоғарғы октанды компонеттер қосу арқылы жүзеге асырады.
Октан саны-мотор отынының детонациялы қоспасының көрсеткіші.
Детонациялық жану дегеніміз-ол цилиндрлердің кейбір жерлерінде жанармайдың
жануы және барлық көлемде жануын айтамыз.
Октан саны-жанармайдың басты сипаттамасы. Егер жанармайдың октан
саны 95-ке тең болса,онда қоспа ретінде детонацияға ұшырауы изоктан 95%
және гептан 5%-ға тең. Мұнайды бірінші рет айдағанда октан саны 70-тен
аспайды. Төменгі сұрыпты жанармайдың сапасын жоғарлату үшін
компаудирленгеннен басқа, антидетонаторлар қолданады(0,3%-ке дейін).
Карбюраторлардың отының фракциялық құрамынан оталдыру, жылудың ұзақ
ұстап тұруы, двигателдің көпке шыдауы, отынның толық жануы жатады.
Фракциялық құрамның басты көрсеткіш ретінде айдау температура 10,50 және
90% бензин болып,жанармайдың соңы болу керек. Жанармайдың 10% айдау
температурасы-бастапқы отынның құрамымен сипатталады. Жанармайдың 50%
температурасы –двигательдің жылу жылдамдығына,қызып тұрған двигательдегі
ауа-отын қоспасының пайда болуы,двигательдің бір режимнен келесі режимге
тез өтуі, двигательдің цилиндрлеріне отынның тепе-тең бөлінуі жатады.
Жанармайдың 90% айдау температурасы-отынның толық жануын және қайнау соңын
анықтауға болады.[15]
Химиялық тұрақтылық. Сақтау, тасымалдау және карбюраторлы
двигательдерде отынды қолданған кезде, химиялық құрамы өзгеруі мүмкін,
біріншіден ал тотығу және полимерлеуге ұшырауы мүмкін. Автокөліктердің
бензинінің химиялық тұрақтылығы, оның индукциялық периодын ұзақтылығымен,
стандартты жағдайда және шайыр құрамымен анықтайды.
Жоғарғы химиялық тұрақтылыққа алкендері жоқ, тура айдау бениндер
каталитикалық реформингтен алынған бензиндер, алкилаттар және изотеризаттар
жатады. Коксталған бензиндерде, термиялық және каталитикалық реформингте
алкендер бар болып, сақтағанда және тасымалдағанда тауарлы жанармайдың
компоненттері аздап тотығып, шайыр түзеді. Отынның химиялық
тұрақтылығынжоғарылату үшін, антикислитель қоспаларын қосады. Оларға:
параоксидифениламин, иокол (2,6-ди-трет-бутил-п-крезол), ағаш шайырлы
антиокислительдер жатады.
Белсенді күкірт қышқылдары (күкіртсутек, төменгі меркаптандар) отын
жүйесінде және тасымалдаушы сыйымдылықтары корозия туғызады. Бензин зиянды
заттардан тазалануы тиіс. Толық тазазалануын мын пластинадағы анализбен
анықтайды. Активті емес күкірт қолыстары: (тиофендер, терагидротиофендер,
сульфидтер, дисульфидтер, жоғары меркаптандар ) коррозия тудырмайды. Егерде
ол қосылыстар жанып кетсе, (SO SO ) пайда болып, двигательдің бөлшектеріне
коррозия тудырып, қуаттылығы азаяды. Отынды карбюраторларды күкірт
қоспасынан тазалау үшін, әр түрлі тазалау әдістері қолданады. Жанармайдың
эксплуатациялық сипатамасына қышқылдық көрсеткіші, суда еритін қышқыл және
сілті, механикалық қоспалар және су тағы басқалар әсер етеді.
Жанармайдың жанып кетуі. Бұл деген автокөліктегі двигательдің ішіндегі
көмірсутек отынымен оттек ауаның тез арада реакцияға түсуі, жылу бөлу
қарқынды болады. Жану кезінде бу температурасы 1500-2400°С-ге дейін жетеді.
Двигательдегі отынды толық жағу үшін тез арада сұйық күйден бу күйге
ауыстырып, ауамен араластырып, жұмыс қоспа жасау керек. Автокөліктің
құрылысына байланысты екі түрлі жұмыс қоспа дайындауға болады. Бірінші
түрінде карбюраторда жанармайдың біраз бөлігі буланады, жанармай қоспасы
пайда болып, ауалы бу арқылы цилиндрге тарайды. Жанармайдың толық
буланбауынан тамшылардың біраз бөлігі ауалы будан тұнбаға түсіп, бастапқы
құбыртасымалдаушының керегелерінде сұйық пленкалар пайда болады. Будың
жылжуы және сұйық пленканың жылдамдықтары әртүрлі болып, жанармай қоспасы
цилиндрге келіп түсіп, құрамы және сапасы әртүрлі болады. Екінші түрінде
жану камерасына немесе бастапқы құбыртасымалдаушыға форсунок көмегшімен
шашыратылады.[12]
Жанармайдың булануынан физика-химиялық көрсеткіштер байланысты.
Оларға: қаныққан бу қысымы, фракциялық құрамы, жасырын жылудың булануын, бу
коэффицентінің диффузиялануы, тұтқырлық, беттік керілу, жылу сыйымдылық,
тығыздық жатады. Аталған заттардың, ол жанармайдың булануын анықтаудың
басты көрсеткіші–ол қаныққан булар және фракциялық құрам. Тұтқырлық, беттік
керілу, жасырын жылудың булануы, бу коэффицентінің диффузиясы, жанармайдың
жылу сыйымдылығы , құрамы әртүрлі бензиндер бір-бірінен айырмашылығы аз.
Осы айырмашылықтар двигательдің құрастыруында ерекшнліктер қажет емес.
Қаныққан бу қысымы және фракциялық құрамы жанармайдың жүйелі құрамы, бұл
көрсеткіштер әртүрлі бензиндерден өзгеше болады. Осы екі параметр
жанармайдың бастапқы қасиетіне, бу тығындардың пайда болуына, физикалық
тұрақтылығын анықтайды.Қаныққан бу қысымы температураға және бу мен сұйық
фазаның қатынасына тең, ал температура азаюынан және бу фазасы сұйық
фазпдан үлкен болсы, керісінше азаяды.
Жанармайдың фракциялық құрамы прибор арқылы анықтайды.Онда айдау
кезіндегі бастапқы температурасын анықтап,булану температурасын
10,50,90%және қайнаудың аяқталуын немесе булану көлемін 70,100,180°С-та
байқау керек.
Жанармайдың фракциялық құрамына және қаныққан бу қысымына талап ету
үшін,автокөліктін двигателінің құрастырылына және қолданатын жердегі
климаттық жағдайға байланысты.
Жанармайдың құрамындағы жеңіл қайнайтың фракциялар,оның физикалық
тұрақтылығынабайланысты,нақтырақ айтқанда булану кезіндемөлшерінің азаюы.
Ең көп булану кезіндегі мөлшерін азайтатын көмірсутектер: бутандар,
изопентан.
Жанармайдың көп булануы карбюратордың қатуына алып келеді.
Карбюратордағы жанармайдың булануы, оның бөлшектерінің температурасының
азаюына байланысты.
Бұл көрсеткіш автокөлік бензиндерінің өздігіненжанып кетпеуге
қарсыласады (қысқан кезде). Двигателді қолданған кезде, отынның жоғарғы
детонациялық тұрақтылығы болғандықтан, бүкіл режим бірқалыпты жанып кетуіне
әсер етеді. Двигательдің отыны жану процесінде радикалды сипаттама береді.
Жұмыс қоспасын қысқан кезде,температура және қысым жоғарлайды, көмірсутек
тотығады, қоспа жанған кезде интенсифицияға ұшырайды.[10] Егерде отынның
жанбай қалған көмірсутектер тотығуға жеткіліксіз тұрақты болса, онда асқан
оксидтер қарқынды жиналып, жарылу ыдырауға айналады. Асқын оксидтердің
концентрациясы жоғары болғанда, жылулық жарылыс болып, онда отын өздігінен
жанып кетеді. Егер отынның бір бөлігі жана бастаса, онда қалған бөлігі
жарылысқа ұшырайды, оны детонациялық жану деп атайды. Детонациялық қызып
кету-бөлшектердің ескіруіне және сынып кетуіне, қатты дыбыс беруіне,
күштіліктің азаюына, түтіннің көп шығуына әкеп соғады. Детонацияның пайда
болуына жанармайдың құрамы және автокөліктін құрылысы әсер ету мүмкін.
Автокөліктер бензиндерінің детонациялық көрсеткіші-ол октан
саны,изооктанның мазмұның көрсеткен (% көлем бойынша) н-гептан қоспасымен,
детонациялық тұрақтылығы бойынша отынға сәйкес келеді (стандартты жағдайда
зерттеуге тең). Лабораториялық жағдайда автокөліктердің октан саны және
олардын компоненттерін моторлы бір цилиндрлерде анықтайды (УИТ-85 және УИТ-
65). Зерттелетін отынның детонациялық көрсеткішін аңықтаған кезде,оны
эталонмен салыстырады.
Қолданғанда жанармайдың құрамын жоғарлату үшін октан санын
көбейтеді. Бензинға жоғарғы октанды компонеттер қосу арқылы жүзеге асырады.
Октан саны-мотор отынының детонациялы қоспасының көрсеткіші.
Детонациялық жану дегеніміз-ол цилиндрлердің кейбір жерлерінде жанармайдың
жануы және барлық көлемде жануын айтамыз.
Октан саны-жанармайдың басты сипаттамасы. Егер жанармайдың октан
саны 95-ке тең болса,онда қоспа ретінде детонацияға ұшырауы изоктан 95%
және гептан 5%-ға тең. Мұнайды бірінші рет айдағанда октан саны 70-тен
аспайды. Төменгі сұрыпты жанармайдың сапасын жоғарлату үшін
компаудирленгеннен басқа, антидетонаторлар қолданады (0,3%-ке дейін).
Октан санын екі түрлі әдіспен анықтайды.
• Моторлы (ГОСТ 511-82)
• Зерттелетін (ГОСТ8226-82)
Жанармайдың құрамында жеңіл ұшқыш көмірсутек фракциясының көп болуы,
оны сақтаған кезде, буланып массасының азаюы басқа отындардан қарағанда
көбірек болады. Жанармайдың булануына-фракциялық құрам, компоненттік құрам
әсер етеді. Жанармайдың өзіндігінен булануы оның сапасы-физикалық
тұрақтылық болып саналады. Жанармайды ауамен үрлеп, содан үрлеген кездегі
жоғалтқан массасын есептейді.[28]
Буланған кезде жанармайдың көп жоғалтатын, зауытта бутан немесе
бутан-бутен фракциясын қосқан қоспалар ие болады. Ал буланған кезде
жанармайдың аз жоғалтатын қоспалары, ол: газды бензин немесе изопентан
жатады. Қыста қолданатын бензин жазғыдан қарағанда бір жарым есе көп
жоғалтады. Жалпы айтқанда егер жанармайды дұрыс сақтаса, оның сапасының
өзгеруі және мөлшерінің азаюы азғантай.
Автокөліктін бензиндерін химиялық тұрақты сақтау, қолданыста өте
қажетті. Біріншіден жанармайды ұзақ сақтау керек. Екіншіден жанармайды
өндеген кезде қосымша компоненттер қосады, олардын химиялық тұрақтылығы әр
түрлі болып келеді.
Бастапқысында жанармайдың тотығуы әлсіз жүреді, одан оның жылдамдығы
өседі. Период кезінде процесс жылдамдығы аз, (сіңу байқалмайды) периодты
индукциялы тотығу деп аталады. Жанармайдың периодтық индукциясы көп болса,
тұрақтылығы көп болады.[11]
Термиялық крекинг және термиялық реформинг арқылы шикі мұнайдан
өнделген бензинде реакцияға қатысушы алкендер болып, химиялы тұрақты әсер
береді. Каталитикалық процесс арқылы алынған бензин өте тұрақты болып
келеді. Бірақ, шикі мұнайдан каталитикалық крекинг арқылы алынған бензинде
алкендер көп болып, біраз индукциялық тотығу периоды болады. Каталитикалық
крекинг арқылы алынған бензин, шикізат ауырлаған сайын индукциялық тотығу
периоды төмендейді.
Каталитикалық реформинг, алкилдау өнімдері, изомерлеу,гидрлеу арқылы
алынған бензиндерде алкендер жоқ болады. Химиялық тұрақтылығы жоғары
болады.
Мұнайды өндеген кезде химиялы тұрақты және дистилденген бензин алудын
екі түрі бар:
1. Тұрақты дистиляторларды тазалау. Гидро тазалау процесінің жақсы
қасиеті-тұрақтылықты көбейтіп,күкірт қоспаларын азайтады.
2. Арнайы анти тотықтырғыштар қосу. Мұндай қоспаларға: фенол қоспасы,
амин және аминфенол топты қоспаларды қосу керек. Бұл заттар тізбекті тотығу
реакцияларды үзіп, тотығу процесін тежеп, индукциялық периодты көбейтеді.
Бұл көрсеткіштер двигательдің күштігімен экономдылығын көрсетеді.
Жану жылуы жанармайдың құрамындағы көмірсутектерге байланысты болса, ал әр
түрлі көмірсутектерге – сутек пен көмірсутектің теңдігіне байланысты. Осы
жоғары болса, онда жану жылуы төмен болады. Ең көп жану жылуын беретін –
парафинді көмірсутектер және тура айдауда алынған бензиндер немесе
алкилбензиндер жатады. Ал аз жану жылуын беретін ароматты көмірсутектер
және каталитикалық реформингтерді жатқызамыз.[13]
Автокөліктердегі бензиндерді, әсіресе этилирленгенділер- двигательдің
жүйесінде, отын багінде, бастапқы клапанда, поршенді сақинада, жану
камерасында қалдық қалдыруы мүмкін. Ең көп қалатын жер ол карбюратор,
әсіресе дроссельде және оның төңірегінде, ауалы жиклерде және бос қозғалу
жиклерінде.
Жану камерасында ыстық пайда болуы, жанармайдың құрамына және
двигательдің құрастырылуына байланысты. Ыстық пайда болуына себепші –
жанармайдың құрамындағы олефинді және ароматты көмірсулар, әсіресе жоғары
қайнау температурасы барлар. Тауарлы бензиндерде ароматты және олефинді
көмірсутектердің мөлшері 55 және 25 пайыз болу керек.
Бастапқы жүйеде жанармайдың қалдықтарын анықтау үшін, мотрлы-
лабораториялық әдісті қолданып, жоғары квалифицирленген зерттеулер өткізу
керек.[14]
Двигательдің бастапқы жүйесінде қалдықтармен күресу үшін, арнайы
жуғыш немесе көпфункциональды қоспаларды қолданады. Мұндай қоспаларды
шетелде кеңінен қолданады.
Барлық бензиндер бір-бірінен қасиеті, құрамы бойынша әр түрлі,
өйткені оларды тек қана бастапқыайдаумен ғана алмай, қосалқы газ (газды
бензин) және ауырфракциялы мұнай (крекингті-бензин) түрінде алады.
Бензиндерді әр түрлі классификация бойынша бөлуге және қайнау
температурасының интервалдары, октан саны, күкірт қоспасы бойынша бөледі.
Крекинг-бензиндерінің проценттік компоненттерінің қоспасына сәйкес,
моторлы отын пайда болады. Бірақ олардың тікелей қолдануы көптеген елдерде
заңды тиім салынған, өйткені осы бензин түрінде олефиндер құрамы көп болып,
олар фото-химиялық түтіннің пада болуына басты себепші болады.[20]
Крекинг-бензин ол мұнайды қайта, қосымша өңдеу болып саналады.
Кәдімгі мұнайды айдаған кезде 10-20% бензин алынады. Бензин көлемін көбейту
үшін оның ауыр және жоғарғы қайнау фракцияларын қайнатып, үлкен
молекулалардыкішкентай кәдімгі молекулаларғадейін жару арқылы алады.Бұл
крекинг болып саналады. Мазут крекингін 450-550°С температурада алады.
Крекинг арқылы мұнайдан 70% бензин алуға болады.
Газды бензин қосалқы мұнай газы ретінде өнделген өнім. Құрамында
шектелгенкөмірсутек атом саны және көміртек үштен кем емес. Тұрақты және
тұрақсыз газды бензин болып бөлінеді. Газды бензин қоспасы екі түрлі
болады. Бірінші жеңіл және екінші ауыр бензиндер. Шикізат ретінде мұнай
химиясында қолданады, органикалық синтез заводында, авто көлік бензиндер
компаудірленуге қолданады (бензиндерді берілген құрамы бойынша, басқа
бензиндермен араластыру арқылы алу).
Пиролиз-бұл 700-800°С температурада қолданатын крекинг. Крекингті
және пиролизді қолданған кезде 85%-ға дейін бензин алуға болады.
Бірінші рет крекингті және оның приборларын ойлап табушы орыс инженері
В.Г.Шухов 1891 жылы ашты.
Айдау.Берілген мұнайды иректемеде 320ºС-де қызып, қыздырылған өнім
аралық денгейлерге ректификациялық колонкаға барады.
Мұндай колонкада 30 – 60 –қа дейін поддон және желобтар болып,
әрқайсысының астында сұйықтық болады. Осы сұйықтықтан көтеріліп бара жатқан
парлар конденсация арқасында төмен түседі. Жылдамдығын түзету арқылы
колонкаға фракция бойынша бөлінеді де, жоғарғы колоннада бензиндерді,
керосиндерді нақты белгіленген қайнау аралықтардан төмендеу деңгейлерден
сұйық отындар алу. Ары қарай бөлу деңгейін жақсарту үшін, айдау кезінде
ректификациялық колоннадан қалған затты вакумды дистиляцияға ұшыратады.
Термиялық крекинг. Шикі мұнайдан ауыр фракцияларды ары қарай бөлу.
Температураны бұдан да жоғарылату крекинг процессіне әкеп соқтырады.
Мұнайдың ауыр фракцияларын жоғары температурада бөлгенде, көміртек
және көміртек байланыстар, сутек молекуласы көмірсутек молекуласынан
бөлініп алғашқы шикі мұнайдан қарағанда, көп спектрлі өнімдер алуға
болады.Мысалы: дистилятор, 290-400ºС интервалында қайнайтын, крекинг
арқасында газ пайда болып, бензин және ауыр шайыр тәріздес қалдық өнімдер
болады.[23] Крекинг процессі шикі мұнайдан деструкция арқылы бензиндерді
ауыр дистилятор және қалдықтан алуға тиімді.
Каталитикалық крекинг. Катализатор – дегеніміз реакция жылдамдығын
күшейтіп, бірақ реакция құрамына әсер етпейді.
Гудри процессі. Э . Гудридің зертеуінде отқа төзімді сазды катализатор
ретінде қолдану арқасында 1936 жылы пәрменді катализатор дүниеге келді.
Ол алюмосиликат крекинг – процессіне арналған.
Орташа қайнайтын мұнай дистиляттары, бұл процессте қайнап, бу күйге
айналады. Реакция жылдамдығын жоғарлату үшін, (яғни крекинг-процесс)
берілген сұйықтықты катализатор қабатынан өткізеді. Реакция бір қалыпты 430-
480ºС температурада және атмосфералық қысымда өтеді (термиялық крекингте-
атмосфералық қысымнан жоғары қолданады). Гури процессі ең алғашқы
каталитикалық крекинг-процесс ретінде, өнер-кәсіпте кеңінен қолданылды.
Риформинг – бұл ароматты бензол сақинасында сызықты және цикльді емес
көмірсутектің пайда болу процесі. Ароматты көмірсутектерде октан саны
жоғары болып, сондықтан өнеркәсіпте жоғары октанды бензиндер алуда
қолданылады.
Екі негізгі риформинг түрі бар: термиялық және каталитикалық.
Біріншісінде – бастапқы айдау кезіндегі пайда болған фракциялар, мұнай
жоғарғы октан бензиндерге айналады(жоғарғы температура әсерінен). Ал
екіншісінде – жоғарғы температурамен бірге катализатордың қатысымен жүреді.
Ескіде, әрі пәрменсіз термиялық риформинг әліде қолданыста, бірақ дамыған
елдерде термиялық риформинг қондырғылары каталитикалық риформинг
қондырғыларына ауыстырылған.
Егер де бензин бағалы, кероекті өнім ретінде болса, онда бүкіл
риформингті платиналық катализаторда алюминий оксидті немесе алюминий
силикатты арқауда пайдалану қажет.
Каталитикалық риформингте октан санының көбею реакциясына жататындар:
1. Нафтендерді дегидрлеу және олардың ароматты қосылыстарға айналуы;
2. Сызықты көмірсутек парафиндердің, оның шашыраңқы изомерлерге айналуы;
3. Ауыр парафинді гидрокрекинг көмірсутектердің, жеңіл жоғарғы октанды
фракцияларға айналуы;
4. Ауыр парафиндерді сутекті бөлу арқасында раоматты көмірсутектің пайда
болуы.[24]
Полимерлеу. Крекинг және риформингтен басқа, жанармайды өңдеу
өнеркәсібінде тағы да басқа процестер бар. Біріншісі, өнеркәсіпте экономика
жағынан тиімді, ол полимерлеу процесі. Крекинг газдарда олефин қатысымен
сұйық жанармайды фракциялар алуға көмектеседі.
Пропиленді полимерлеу – үш атомды көміртек олефиндер және төрт атомды
көміртек бутилен – олефиндердің молекуласы сұйық өнім береді. Жанармайдың
қайнау температурасына тең болып, октан саны 80-нен 82-ге тең. Мұнай өңдеу
зауыттары полимерлеу –процестерін қорлданады. Крекинг газ фракциясында
жұмыс істейді, үш және төрт атомды көміртегі бар олефиндерді қолданады.
Алкилдеу. Бұл процесте изобутан және газ тәрізді олефиндер катализатор
арқасында сұйық, октан саны бар изопарафиндер пайда болады(изооктандарға
сәйкес келеді). Изобутиленді полимерлеуден изооктенге, содан гидрогениздеу
процесінде изооктанға ауысу. Бұл процесте изобутан изобутиленмен
әрекеттесіп, изооктан пайда болады.
Барлық алкилдау процесінде мотор отындарын өндіруде, катализатор ретінде
қолданып, күкірт немесе фторсутекті қышқыл ретінде – бастапқы температурасы
0-15ºС, содан 20-40ºС- де қолданады.[25]
Изомерлеу. Жоғарғы октанды шикізат алудың басқа жолдары, мотор отындарына
қосу арқасында жүзеге асырудың изомерлеу процессі, ол алюминий хлоридін
немесе басқа да ұқсас катализаторлар қосу арқылы жүреді.
Табиғи бензин және тура сызықты – тізбекті окиан санын көбейтуге
изомеризация қолданады.
Антидетонациялық қасиеттерін жақсарту үшін нормальді пентан және гексан,
изопентан және изогексанға ауысуын айтамыз.
Изомеризация процессі кейбір мемлекеттерде қарқынды дамып келе жатыр,
әсіресе каталитикалық крекинг жанармайды көп шығаратын елдер қолданады.
Қосымша этилдеуде, яғни тетраэтилқорғасын қосқанда, изомерлердің октан саны
94 -тен 107-ге дейін өседі (қазіргі уақытта бұл әдістен бас тартты,
өйткені олар улы және ұшқыш алкил қорғасын қосылыстарын береді, олар
қоршаған ортаны ластайды).
Гидрокрекинг. Гидрокрекинг процесінде қолданылатын қысым 70 атм. Онда
шикі мұнай сұйытылған мұнай газына (LP- газ) өзгеріп 175 атм-ға өзгереді.
Толық кокстау болғанда бу тәріздес мұнай бензин және реактивті отынға тез
арада ауысады. Бұл процестерде қозғалмайтын қабатта көбірек, ал қайнау
қабатында аз қолданады (катализатор қолданғанда). Қайнау қабатында тек қана
мұнай қалдықтарын қолданады, олар – мазут, гидрон. Басқа да процестерде де
қалдық отындарын қолданады, бірақ негізінен жоғарғы қайнауды мұнай
фракцияларында қолданады, одан басқа жеңіл қайнйтын және орташа дистилятты
тура фракцияларда да қолданады. Бұл процестерде катализатор ретінде:
сульфидті никель – алюминий, кобальт- молибден – алюминий, вольфрам
материалдары және қымбат металдар, платина мен паладий сияқты
алюмосиликатты негізінде қолданады.
Гидрокрекинг, каталитикалық крекинг пен бірге жүргенде және кокстағанда,
аз дегенде 75 - 80% шикізат бензин және реактивті отынға ауысады. Бензин
және реактивті отындарды қолдануы мезгілге байланысты. Сутек шығыны жоғары
болған кезде, қондырғыға енгізілген шикізат көлемінен өнім шығымы 20-30%
-дан жоғары болады. Кейбір катализаторлармен қондырғылар пәрменді екіден үш
жылға дейін жаңғыртусыз жұмыс істейді. [26-27].
1.2. Жанармайдың түрлері, құрамы, қасиеттері
Бензин - ыстық және төменгі детонациондық ерекшеліктері бар мұнайдың
өңделген түріндегі өнімі. Табиғи мұнайдан 50%-ке жуық бензин өндіріледі.
Бұл мөлшер табиғи бензинді қамтиды, бензин кезеңнің крекингі ,
полимеризация өнімі, мұнайлық газдар мен өнімдер моторлы жанармай өндірісі
ретінде қолданылатын өнімдер жиынтығынан тұрады.
Бензин поршндық ішкі қозғалтқыш от алуына қолдануға арналған жалын
ұшқындары. Олардың белгіленген түрлерінен бөлек автомобилдік және
авиациялық деп бөледі. Несмотря Қолданылуының автомобилдік және авиацондық
болып бөліну шарттарныа қарамастан бензиндер негізгі жалпы сапа
көрсеткіштерін қамтиды, сол арқылы олардың химиялық және физикалық және
пайдаланудағы ерекшеліктеріне қарай ерекешелінеді.
Қазіргі автомобилдік және авиациондық бензиндер бірнеше талаптар
қатарын қанағаттандыруы тиіс, қозғалтқыш жұмысының экономикалық немесе
сенімді жақтарын қамтамасыз ете отырып, пайдаланушының шарттарын да
қанағаттандыруы тиіс, яғни жақсы от алу кез-келген температурада біртекті
жанармай қоспасының тиімді құрамын алуға мүмкіндік беретін және топтасқан
көміртектік құрамы болуы тиіс, ол қозғалтқыштың кез-келген жағдайдағы
жұмысында мықты детонационсыз от алу барысын қамтамасыз ететін болуы
керек, сол арқылы өзінің құрамымен ұзақ сақталудағы құрамын өзгерпеуі тиіс
және жанармайлық жүйелердің бөлшектеріне резервуарларға, резиналық
техникалық заттарға және т.б. нәрселерге жағымсыз әсерін тигізбеуі тиіс.
Соңғы жылдары жанарамайдың экологиялық құрамы бірінші орында тұр
Бензин құрамы.
Бензин – құрамында көміртектердің қоспаоларының шетелген түрлері
болады 25-61 %, шексіз 13-45%, нафтендық 9-71 %, иісті 4-16 % көміртектер
молекула ұзындығымен көміртек 5-тен 10-ға дейін және көміртек атом сандары
4-5-тен 9-10–ға дейін орташа молекулярық салмағы шамамен 100Д болады.
Сонымен қатар бензин құрамында примеси - серо-, азот- және қышқыл тектес
қосылыстар болады.
Бензин – бұл жеңіл фракция мұнайдың қышқыл фракцияларынан
шығады. Бұл фракция әртүрлі мұнай айланымдарындағы кезеңдер қатарынан
туындайды. Сондықтан ного состава бензиннің фракциялық құрамының
қозғалтқыш бастауының жеңілдік және мықтылығы, толыққанды жану, жану
уақыты, автомобилдің қабылдауы, қозғалтқыш бөліктерінің тозуының
интенсивтілігіне әсер етеді. Бензиннің фракциялық құрамы ГОСТа 2177-99
сай анықталады. Бензиннің фракциялық жеңілдігі жанармайдың бастау негізін
сипаттайды, жанармайдың қайнаудағы температурасы қаншалықты төмен болса
соншалықты бастау негіздері жақсы болады. Салқын қозғалтқышты іске асыру
үшін бензиннің 10% 55 градустағы температурадан төмен емес жылылықта жылуы
тиіс (қысқы түрі) және Цельси бойынша 70 градуста (жазғы). Бензиннің қысқы
түрі айтарлықтай жеңіл (жазғыға қарағанда) фракциялық құрамды болады.
Қозғалтқыш от алуында бастауы кезеңінде жеңіл фракция қажет. Жанармайдың
негізгі бөлігі жұмыстық фракция деп аталады. Оның булануынан қозғалтқыштың
әртүрлі жұмыс деңгейінде ыстық қоспалар түзілуіне және жаудың жалғасуына
(бос қимылды жүктемеге ауыстыру) қабылдауына (бір режимнен екінші режимге
тез өту мүмкіндігі) әсер етеді. Жұмыстық фракцияның мазмұны атқылаудың 50%
тең келуі тиіс. Төменгі температура көрсеткіші 90% -дан қайнаудың соңыны
дейін жанармайдың сапасын жақсартады және конденсацияға бағынуын
төмендетеді сол арқылы қозғалтқыш бөліктерін тозуын төмендетіп, үнемдеуге
жол ашады. Жанармайдың температурасының қайнауы 90% жетуін кей кезде өсу
нүктесі деп те атайды.
Бензиндердің қасиеті
Бензиндер – жеңіл еритін түссіз немесе сары (ешқандай арнайы
қоспаларды қоспағанда) қышқылдар, қалыңдығы 700-780 кгм?. Бензиндер тез
ұшқыш болып келеді және температурасы Цельси бойынша шамамен 20-40
градустарда болады. Бензиндердің қайнау температура 30 –дан 200 C
аралығында болады. Қату температурасы 60 градустан минусты төмен. Бензиннің
жану әсерінен су және көмірқышқылды газ түзіледі. Ауадағы булардың
қосындыларынан 70—120 гм3 атылғыш қоспалар түзіледі.
Автомобильдік бензиндер өздерінің физикалық және химиялық күштеріне
қарай төмендегідей ерекшелік қасиеттерге ие болуы тиіс:
Қоспалардың біртектілігі; Жанармай қалыңдығы - +20 °С –та 690...750
кгм2 құрайы тиіс;
Азғантай байлаулық оның іске асуынан жиклерлер арқылы жанармайдың
өтуі қиындайды, сол арқылы қоспалардың бірігуіне әкеледі. Байлаулық
көптеген жағдайда температураға қатысты болып келеді. При изменении
температураның +40-дан -40 °С –ге дейін өзгеруінен жиклер арқылы бензин
шығуы 20...30%-ға өзгереді.
Булану - қышқыл түріндегінің газ тәріздес жағдайға ауысу қабілеті.
Автомобильдік бензиндер қозғалтқыш батауы жеңіл қамтамасыз етілуі үшін
осындай булану қасиетіне ие болуылары тиіс, (әсіресе қысқы күні), оның тез
жылытуынан толық жанармайдың жануынан сонымен қатар, жанармайлық жүйелерде
булардың кептелістерінің түзілуімен ерекшеленеді;
Қанық булардың қысымы – жанармайдың булануында қаншалықты булар қысымы
жоғары болса, те процесс их конденсацияға түсуіне интенсивті бола түседі.
Бу қысымдарының жазғы күндердегі булану шектері 670 ГПа дейін және қысқы
күндері 670 -тен 930 ГПа дейін болуы тиіс.Бензиндер айтарлықтай жоғарғы
қысымда бу кептілістерінің түзілуіне бағынышты болады, сол арқылы оларды
қолдану арқылы цилиндрлер толтырылуы төмендейді де қозғалтқыш күші кеміп,
буланудан автомобил бактарындағы және қоймаларындағы сақтаудағы жоғалыстар
көбейеді;
Төменгі температуралық қасиет – бензиннің төменгі температураны ұстап
тұру қасиеті;
Бензиннің жануы. "Жану" арқылы қолданыстағы автомобил
қозғалтқышындағы жылдам реакция көмірқышқылдың жанармаймен ауа қышқылымен
байланысынан жеткілікті көлемде жылу мөлшерінің бөлініп шығуы
түсіндіріледі. Булардың температурасы жануда 1500...2400 °С жетеді.
Ауысымдар
Ауысымдар – жанармайға қосымша қосылатын заттар (жай түрде 0,05-0,1%
мөлшерінде) , минеральдық және синтетикалық майлардың қанаулық қасиетін
жақсартуға арналған. Ауыстырғыштарға антидетонаторлар, антиокислителдер,
қақтану ингибиторлары және т.б. жатады. Толық түрлері және олардың
қолданулары №1 Жіберілген ауыстырғыштер тізімі қосымшада берілген.
Бензин алынатын шикізат
Бензин алынатын шикізат мұнай болып табылады. Мұнай бұл- әртүрлі
көміртектердің аз мөлшерде органикалық қосылыстардың табиғи қышқыл
қосындысы; қазылатын пайдалы бағалы газ тәріздес көміртектермен бірге кен
(аяқ асты табылған газдар, табиғи газ).
Табиғи мұнайдың байланысы бұл- элементтен тұратын күрделі зат– C, H,
S, O и N, соған қарамастан бұл элементтердің құрамындағы көміртектер 82–87%
дейін болады, 11–15% сутек, 0,01–6% шикізат, 0–2% қышқыл және 0,01–3%
азот.
Көміртектер – мұнаймен табиғи газдың негізігі бөлшектері. Іштеріндегі
ең қарапайымы – метан CH4 – бірден-бір табиғи газдың негізігі бөлшегі.
Барлық көміртектер алифатиялыққа (ашық молекулярлық тізбек) жатқызылуы
мүмкін және айналымдық , ал көміртектердің қанық емес байланысының
деңгейлері бойынша–парафиндарда және циклопарафиндарда, олефиндар,
ацетилендер иісті көміртектер болады. Құбырдағы қарапайым мұнай көкшіл-
қоңыр жеңіл еритін иісі тез таралатын майлы қышқыл. Химиялық мұнайлар
әртүрлі және олар парафиндардан өзгереді, яғни олардың көп бөлігі
парафиндік көміртектерден тұрады, нафтендық немесе асфальтендыққа дейін,
олар негізінен циклопарафиндік көміртектер болады,сонымен бірге араласқан,
ауыспалы түрлері бар. Парафиндік мұнайларды нафтендермен немесе
асфальтендіктермен салыстырғанда жай түрде бензинді көп құрайды және
шикізат аз болады, жабыстырғыш майлар мен парафиндерді алудағы басты
шикізат. Табиғи мұнайдағы нафтендік түрлер, жалпылама бензинді аз
құрайды,бірақ шикізат, мазут, асфальт көп болады.
Бензин өндіру технологиясы
Айдау
Змеевикеге жылытуға мұнай түскен шамамен 320°С дейін, ал
жылытылған өнімдер аралық деңгейдегі ректификационды колланналарға
беріледі. Мұндай колланналар 30 дан 60-қа дейін болуы мүмкін
расположенных с определенным интервалом поддондармен и желобтар
белгіленген аралықта орналасқан, әрбірінің қышқылмен бірге былауы (ваннасы)
болады. Осы қышқылдар арқыл көтерілетін булар шығаралады, ол төменгі
тамшылаушы конденсатта жуылады. Қайта тамшылау жылдамдығын реттеуге
қатысты (яғни, дистилляттар мөлшері, колланнаға кері қайтуы фракциялау
үшін қайта тербеліс) мүмкін бензинді колланның жоғарғы жағынана алу,
керосинді және ашық жанатын дистилляттарға аралықтарда төмендетілген
деңгейлерде ізінше нақты белгіленген қайнауларда қол жеткізіледі. Әдетте
келешек бөлімді жетілдіру үшін ректификациондық коллоннадағы аудағы
қалдықтар вакуумдық дистилляцияға ұшырайды.
Термикалық крекинг
Айтарлықтай ауыр фракциялардағы қосымша бөлініске бағыныштылық
табиғи мұнайларды жоғарғы белгіленген температурада жылыту өте маңызды
табысты крекинг-процесін пайдалануға әкелді. Егер жоғарғы қайнайтын
фракциялық мұнайларды блінісінде көміртек және көмертектік байланыстар
бұзылатын болса, сутектер көміртек молекулаларынан үзіледі де соның
әсерінен алғашқы табиғи мұнай құрамымен салыстырғанда өте кең ауқымды
өнімдер пайда болады. Мысалы, дистилляттар , 290–400° С температура
аралаығында қайнайтын, крекинг нәтижесінде газдар шығарылады, бензин және
ауыр қарамай тәріздес қалдық өнімдер болуы мүмкін. Крекинг процесі –
бірінші айдау нәтижесінде түзілетін өте ауыр дистилляттармен қалдықтардан
деструкция әдісі арқылы табиғи мұнайдан бензиннің шығуын көбейтуге септігін
тигізеді. Каталитикалық крекинг
Катализатор – бұл химиялық рекцияның өзінің рекциялық негізін
өзгертпей жалғасуын жылдамтады. Каталитикалық қасиеттер көптеген заттар
бойында болады, металдарды қоса алғанда олардың қышқылдарында әртүрлі
тұздарда болады.
Гудри процесі. Э.Гудри отқа төзімді саз катализаторлар зерттеуі
арқылы 1936 жылы крекинг прооцесі үшін алюмосиликат негізінде тиімді
катализатор ойлап тапты. Орташа қайнайтын дистилляттар мұнайы бұл
процесте бу тәріздес жағдайда жылытылды және өткізілді; крекинг
процесінің таралу аймақтарының жылдамдығын арттыру үшін және бұл булардың
реакциялық сипаттамаларын өзгерту катализатордың қабаттары арқылы іске
асты. Реакциялар төменгі температураларда 430–480°С өткізілді және
атмосфералық қысым термикалық крекинг процесінен бөлек жоғарғы қысымды
пайдаланды. Гудри процесі -өндірістік аумақтағы шынайы жасалған табысты
алғашқы каталитикалық крекинг процесі болып табылады.
Риформинг
Риформинг – бұл тізілімдік және айналымдық емес көміртектердің бензин
тәріздес иісті молекулалардың түзілуі процесі. Иісті көміртектер басқа
молекулаларға қарағанда өте жоғары оралымдық саны бар сондықтан олар
бүгінгі бензин өндірісіндегі қолданарлық болып табылады.
Риформингтің негізгі екі түрі болады, олар- термикалық және
каталитикалық. Бірінші фракцияға сәйкес алғашқы айдауда мұнайды олар
жоғарғы температура арқасында жоғарғы оралымды бензинге айналады; екінші
шығарылатын өнім түзіледі, біруақыттағы әрекетпен жоғарғы температурамен
катализаторларда да сондай болып жүзеге асырылады. Өте көне және
айтардлықтай тиімді термикалық риформинг әлі де қолданылып келеді, бірақ
дамыған елдерде барлық термикалық риформинг құрылғылары каталитикалық
риформинг құрылғыларына тлығымен ауытырылға. Егер бензин жақсы өнім болса,
онда барлық риформинг үлесі платиналық катализаторларда жүзеге
асырылады, олар алюминийоксидтік және алюмосиликаттық тасымалдаушыларға
салынған.
Каталитикалық риформингтің нәтижесінде алынған реакциялар арқылы
оралымдық саны көбейеді және өзімен бірге мыналарды қарастырады:
дегидриттелген нафтендар және оларға тиісті иісті қосылыстарға айналуы;
превращение тізілімдік парафиндік көміртектердің бөлінген
изомерлер;
күрделі парафиндік көміртектердің жеңіл жоғарғы октандық
фракциясының гидрокрекингі;
образование иісті көміртектердің күрделі парафиндық жолымен
сутектектің түрту арқылы түзілуі.
Полимеризация
Крекинг пен риформингтен басқа бензин өндірудің басқа да бірнеше
маңызды әдістері бар. Солардың алғашқысы өндіріс саласында тиімді және
үнемді болып танылған полимеризация процесі болды, ол арқылы олефиндерден
қышқыл бензин фракциясын алуға мүмкіндік береді және крекинг газдарда бар.
пропиленнің полимеризациясы дегеніміз – олефиннің үш атомды
көміртектен құрылуы және бутилен – олефин көміртектің төрт атомды
молекулада қышқыл өнімі және сол шектерде қайнайды, бензин сияқты октандық
саны 80-нен 82дейін болады. Мұнай өңдейтін заводарда полимеризация
процесін қолдануда әдетте крекинг газ фракцияда жұмыс істейді, олардың
құрамында үш және төрт атомдық көміртегі бар олефин болады.
Алкилирование
Бұл процесте изобутан және газ тәріздес олефиндер катализаторлар
арқылы реттейді және оларда октандық саны болады, бұған изооктанда жатады
қышқыл изопарафиндер түзеді. Изооктендегі изобутилен
полимеризациясыме бірге сосын изооктан гидрогенизациясы жүреді, аталған
процесте изобутан изобутиленді реттейді және сөзсіз изооктан түзіледі.
Барлық алкилирлеу процестері моторлық жанармайды өндіруде катализатор
ретінде күкірт немесе фтор сутектік қышқылды қолдану арқылы әуелі 0–15° C-
та сосын 20–40° С температурада пайдаланылады.
Изомерлеу
Октандық шикізатты алудың басқа бір жоғарғы жолы моторлық жанармайға
қосу үшін изомерлеу процесіне жататны алюмений хлорын және басқа тиісті
катализаторларды қолдану арқылы іске асырылады. Изомерлеу табиғи бензинмен
мұнайлардағы октандық сандардың тіке тізілімдік тізбегін көтермелеуге
қолданылады. Антидетонациондық қасиеттің көтермелеу үшін
Пентан және гексанның изопентан мен изогексанға айналуы арқылы
жүзеге асады. Изомерлеу процесі маңызды мәнге ие, ол көптеген елдерде
каталитикалық крекинг бензиннің шығу жолын көтермелеу мақсатында тиісінше
айтарлықтай үлкен емес аумақта жүргізіледі. Қосымша этилдеу яғни, введении
тетраэтилсвинді тануда , изомерлерде 94-тен 107-ге октандық сан болады
(қазіргі уақытта талған әдістен бас тартып отыр, себебі ұшатын
алкилсвинцтік қосылыстар арқылы табиғи ортаны ластайды).
Гидрокрекинг
Гидрокрекинг процесінде қолданылатын қысымдар, шикізат мұнайын
сығылған мұнай газына айналдыру шамамен 70 атм.., бу тәріздес мұнайды
бензинге және реакттивті жанарамайға алмастыруда толық кокстеумен жоғарғы
шығарылым болған кезде (LP-газ) қарағанда 175 атм болады. Процессы
проводят с неподвижными слоями (реже в кипящем слое) катализатора. Қайнушы
қабатта процесс ерекше мұнай қалдықтарымен мазут, гудронмен қабылданады.
Ал басқа процестерде қалдық жанармайлар қолданылады, бірақ көбінесе жоғары
қайнайтын мұнай фракциялары, сонымен қатар, жеңіл қайнайтын және орташа
дистилляттық тіке айдайтын фракциялар да болуы мүмкін. Бұл процестерде
катализаторлар служат сульфидиттелген никель-алюминдерге, кобальт-
молибден-алюминдік, вольфрамдық материалдарға және табиғи металдарға
айтарлық, алюмосиликаттық негіздегі платиндерге қызмет етеді. Қайда
гидрокрекинг сочетается с каталитикалық крекинг, кокстеу болып саналса,
шикізаттың 75–80% кем емес бөлігі бензинмен реактивті жанармайға айналады.
Бензинмен реактивті жанармайларды өндіру мезгілдік талаптарға сай өзгеруі
мүмкін. Сутектің жоғарғы шығында шығуы шикізаттың мөлшеріне қарағанда
енгізілген жүктемеде жоғары өнім болуы 20–30% болады. Кейбір катализатор
құрылғылары екі, үш жылға регенерациясыз ұтымды жұмыс жасайды.
Бензин түрлері
Барлық бензиндер бір-бірінен құрамы, қасиеті бойынша бөлініп қана
қоймайды, оларды алғашқы мұнай айдау арқылы немесе жолшыбай газ өнімі
ретінде (газдық бензин) және күрделі мұнай фракциялар (крекинг-бензин) деп
те қарастырады.
Бензиндерді әртүрлі негіздеріне қарап түрлерін бөледі, оның ішінде
қайнау температурасының аралығы, октандық сан, шикізаттың болуы:
Крекинг-бензиндері
Газ бензині
Пиролиз
Этилденген бензиндер
Крекинг-бензиндер
Крекинг-бензиндері араласудағы мотор жанармайының барлық
бөлшектерінің жеткілікті пайызын құрайды. Бірақ олардың тікелей
қолданылуы кейбір елдерде заңды түрде тиым салынған, қанша дегенмен
белгілі олефиновдер мөлшерін қамтиды, ал олефиндердің өздері бірден-бір
фотохимиялық қоспалардың түзілуіне әкеледі. Крекинг-бензин бойында мұнайды
қайта өңдейтін қосымша өнім болады. Қарапайым мұнайды айдауда барлығы
10–20% бензин береді. Оның санын көбейту үшін өте күрделі және жоғарғы
температурада қайнайтын фракцияларды бензин құрамындағы үлкен молекуларды
молекула мөлшеріне жеткізу мақсатында жылытылады. Бұны крекинг деп атайды.
Мазут крекингі 450–550°С температурада жүргізіледі . Крекинг арқылы
мұнайдан 70%-ке дейін бензин алуға болады.
Газдық бензин
Бензин газдық бензин жолшыбай газдық мұнайдың қайта өңделгендегі өнімі
болады, белгілі шектелген кем дегенде үш көміртек атом саны бар көмірсутек
болады. Газдық бензиндердің тұрақты(БГС) және тұрақсыз (БГН ) нұсқалары
болады. БГС екі маркасы болады , олар-жеңіл (БЛ) және ауыр (БТ). Олар мұнай
химиясында шикізат түрінде, заводтарда органикалық заттар ретінде және
автомобильдік бензинді жиннақтау қолданылады (қажетті қасиеттерімен
басқа бензиндермен араластыру жолы арқлы алынады).
Пиролиз
Пиролиз – 700–800°С температурадағы крекинг. Крекинг және пиролиз
бензинді шығарудың санын 85% дейін жеткізеді. Ерекше назарға аларлық
жағдай, крекингті алғашқы ашушы және өндірістік құрылғылық жобанының
негізін салушы 1891 жылы орыс инженері В.Г.Шухов болып табылады.
Этилденген бензиндер
Этилденген бензиндер. Бұл бензиннің түрлері атын құрамында бензиндегі
октандық санды көтермелеуге арналған антидетонациондық
присадкиантидетонатор - тетраэтилсвинца (ТЭС) болуына байланысты алған
болатын. ТЭС құрамында қалыңдығы 1652,4 кгкуб.м түссіз, майлы қышқыл
болады. ТЭС қайнау температурасы 200 градус Цельсиді құрайды, ол
органикалық заттар мен бензинді араластырушы, аяқасты улауы мүмкін, улау
әрекеті бойынша ол бірінші топқа жатады. ТЭС тұрақсыз температура арқылы
күн сәулесінен, судан, ауадан ақ осадка ретінде түзіледі. ТЭС айналдыратын
қорғасындық қосылыстар газ тәріздес жағдайда "тасымалдаушылар" деп
аталатын қоспалар қолданылады. ТЭС қоспасы және "тасымалдаушы" деп
этилдік қышқылдар аталады, ал бензиндер этилдік қышқыл қосылған болса
этилденген деп аталады.
Этилдік бензиндерден этилденбеген бензиндерден айырмашылығы бірінші
байқалатыны ашық түстерінің болуында. Бензиндерде октандық сандар әуелі
0,5-2 мл этилдік қышқылдар тиімді жоғарылайды. Бензиндерде октандық
сандарды этилді қышқылды қоспау арқылы көтермелеу үшін бензиннің химиялық
құрамына байланысты болып келеді. Тиімді санды көтермелеу арқылы
бөлшектерді қорғасындаумен күйік түзу қабілетін әкелуге болады. Түзілген
күйіктер калилдік оттық қолданылады. Автомобилдік газдар қайта өңделген
этилденген бензинде жұмыс жасайтын қорғаныстық қосылыстар есебінде жоғарғы
нақтылық болады.
Ассортиментпен автомобилдік бензиндердің құрамы және сапасы
Ресейде автомобилдік бензиндердің негізгі бөлігі ГОСТ 2084-77 и ГОСТ
Р51105-97 и ТУ 38.001165-97 сай жасалады. Октандық сан ГОСТ 2084-77
байланысты автомобилдік бензиндердің бес маркасын қарастырады : А-72, А-76,
АИ-91, АИ-93 и АИ-95. Алғашқы екі маркасының сандары октандық сандарын
көрсетеді, моторлық әдістен анықталғандай соңғылары зерттеулер арқылы
белгілі. автомобильного парктегі жеңіл транспорт көлемін көбейту мақсатында
төменгі октнадық бензиндерді қолданудың төмендетілуімен жоғарғы октандық
бензиндерді көтермелеу қолға алнып отыр.
автомобильдік бензинді дайындау үшін тікелей айдаудан өткен
бензиндер, каталитикалық крекинг бензині, каталитикалық риформинг
бензині, термикалық крекинг бензині, кокстау бензині(төменгі октандық
бензиндер үшін). алкилбензин, изопентан, толуол (жоғарғы октандық
бензиндер үшін ) бутан, бутан-бутилендік фракция, пентан-амилендік фракция
және газдық бензин қолданылады. детонациондық мықтылықты көтермелеу үшін
стойкости автомобильдік бензиндерде антидетонациондық ауыстырғыштар
пайдаланады, оның ішінде ең көп тарғаны тетраэтилсвинец (ТЭС) және
метилтретбутилдік эфир (МТБЭ) болып табылады. Ішкі қозалтқыштарда от алуда
жанармай ретінде ұшқынды отық ретінде пайдаланылады. автомобиль бензинінде
күкірт үлесі 0,05 тен 0,1% дейін өзгереді. . Автомобильдік бензиндердің
қысқы және жазғы түрлерін дайындайды, солар ... 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