Қазақстандағы жанармай кешенінің жағдайы мен келешегі
Кіріспе
1. Жанармайдың түсінігі және құрамы мен қасиеттерінің теориялық аспектілері
1.1. Жанармайдың сипаттамасы
1.2. Жанармайдың құрамы және қасиеті
1.3 Жанармайды өндеу технологиясы.
2. Қазақстандағы жанармай кешенінің жағдайы мен келешегі
2.1 Жанармай комплексінің әлемдік экономикадағы маңызы
2.2 Дүниежүзінде жанармай өндіру, оны өндіруші елдері
2.3 Мұнай өңдеу өндірісінің жағдайы мен келешегі
3. Қазақстан жанармайдың қазіргі жағдайы мен оның сапасын жақсарту жолдары
3.1 Кен орындары мен жанба жанармай қорының географиясы
3.2 Табиғи газ ресурстары мен көмір кен орындары
3.3 Қазақстандағы мұнай.газ ресурстарының өндіру бағыты
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
1. Жанармайдың түсінігі және құрамы мен қасиеттерінің теориялық аспектілері
1.1. Жанармайдың сипаттамасы
1.2. Жанармайдың құрамы және қасиеті
1.3 Жанармайды өндеу технологиясы.
2. Қазақстандағы жанармай кешенінің жағдайы мен келешегі
2.1 Жанармай комплексінің әлемдік экономикадағы маңызы
2.2 Дүниежүзінде жанармай өндіру, оны өндіруші елдері
2.3 Мұнай өңдеу өндірісінің жағдайы мен келешегі
3. Қазақстан жанармайдың қазіргі жағдайы мен оның сапасын жақсарту жолдары
3.1 Кен орындары мен жанба жанармай қорының географиясы
3.2 Табиғи газ ресурстары мен көмір кен орындары
3.3 Қазақстандағы мұнай.газ ресурстарының өндіру бағыты
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Тақырыптың өзектілігі: Қазіргі кезде жанар- жағармай материалдарына қылымысты сараптама жасау қажетті болып тұр. Бұл қажеттілік:қылмыс болған жерде, мұнай өнімдерінің қалған іздерін аңықтауға немесе заңсыз мұнай өнімдерінің ашуға, сырттан әкелуге, сапасыз мұнай өнімдерін сатуға болмайды. Сапасыз мұнай өнімдерін қолданған кезде апатты жағдайлар, апараттар мен двигательдердің істен шығуы мүмкін. Олар әр түрлі отындармен жұмыс істейді.Бұған байланысты:экспортқа шығатын заттарды, сырттан әкелінетін заттарды, ішкі айналымдағы заттарды сараптауға әкеп соқты.
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.
Тақырыптың көкейтестілігі: Қазақстанның халық шаруашылығындағы энергетиканың маңызы, жанармай түрлері, жанармай- жағармай балансы, оның құрылымының өзгеруі, көмір, мұнай және газ өнеркәсібінің негізгі аудандары және жаңа кен орындарын игеру перспективалары қарастырылады. Сонымен қатар жанармай жағармай алғашқы даму тарихына сипаттама беріледі. Жанатын қазбалар түрлері ( табиғи қуат көздері )- көмір, мұнай және табиғи газ адамзат баласын жылнамасына дейін мәлім. Ефрат жағалауынан б.д.д. 6-4 мың жылдықта мұнайдың өндірілгенін археологиялық қазбалар дәлелдейді.
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.
Тақырыптың көкейтестілігі: Қазақстанның халық шаруашылығындағы энергетиканың маңызы, жанармай түрлері, жанармай- жағармай балансы, оның құрылымының өзгеруі, көмір, мұнай және газ өнеркәсібінің негізгі аудандары және жаңа кен орындарын игеру перспективалары қарастырылады. Сонымен қатар жанармай жағармай алғашқы даму тарихына сипаттама беріледі. Жанатын қазбалар түрлері ( табиғи қуат көздері )- көмір, мұнай және табиғи газ адамзат баласын жылнамасына дейін мәлім. Ефрат жағалауынан б.д.д. 6-4 мың жылдықта мұнайдың өндірілгенін археологиялық қазбалар дәлелдейді.
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: Шымкент: 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: Шымкент: 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. Жанармайдың түсінігі және құрамы мен қасиеттерінің теориялық аспектілері
1.1. Жанармайдың сипаттамасы
1.2. Жанармайдың құрамы және қасиеті
1.3 Жанармайды өндеу технологиясы.
2. Қазақстандағы жанармай кешенінің жағдайы мен келешегі
2.1 Жанармай комплексінің әлемдік экономикадағы маңызы
2.2 Дүниежүзінде жанармай өндіру, оны өндіруші елдері
2.3 Мұнай өңдеу өндірісінің жағдайы мен келешегі
3. Қазақстан жанармайдың қазіргі жағдайы мен оның сапасын жақсарту
жолдары
3.1 Кен орындары мен жанба жанармай қорының географиясы
3.2 Табиғи газ ресурстары мен көмір кен орындары
3.3 Қазақстандағы мұнай-газ ресурстарының өндіру бағыты
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Қысқартылған сөздер
1. МӨЗ – мұнай өңдеу зауыты
2. МӨТ – мұнай өңдеу тереңдігі
3. БҰҰ – біріккен ұлттар ұйымы
4. ІЖӨ - ішкі жалпы өнім
5. ҰҚ – ұлттық компания
6. ТҚКЖ – тасымалдаудың Қазақстандық Каспий жүйесі
7. ММҚ – мемлекеттік мұнай құбыры
8. ГӨЗ – газ өңдеу зауыты
Кіріспе
Тақырыптың өзектілігі: Қазіргі кезде жанар- жағармай материалдарына
қылымысты сараптама жасау қажетті болып тұр. Бұл қажеттілік:қылмыс болған
жерде, мұнай өнімдерінің қалған іздерін аңықтауға немесе заңсыз мұнай
өнімдерінің ашуға, сырттан әкелуге, сапасыз мұнай өнімдерін сатуға
болмайды. Сапасыз мұнай өнімдерін қолданған кезде апатты жағдайлар,
апараттар мен двигательдердің істен шығуы мүмкін. Олар әр түрлі отындармен
жұмыс істейді.Бұған байланысты:экспортқа шығатын заттарды, сырттан
әкелінетін заттарды, ішкі айналымдағы заттарды сараптауға әкеп соқты.
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.
Тақырыптың көкейтестілігі: Қазақстанның халық шаруашылығындағы
энергетиканың маңызы, жанармай түрлері, жанармай- жағармай балансы, оның
құрылымының өзгеруі, көмір, мұнай және газ өнеркәсібінің негізгі аудандары
және жаңа кен орындарын игеру перспективалары қарастырылады. Сонымен қатар
жанармай жағармай алғашқы даму тарихына сипаттама беріледі. Жанатын
қазбалар түрлері ( табиғи қуат көздері )- көмір, мұнай және табиғи газ
адамзат баласын жылнамасына дейін мәлім. Ефрат жағалауынан б.д.д. 6-4 мың
жылдықта мұнайдың өндірілгенін археологиялық қазбалар дәлелдейді. Ол әр
түрлі мақсатқа, оның ішінде дәрі дәрмек пайдаланылады. Кезінде Вавилон
мұнарасын, Ұлы Қытай Қорғанын салушылар кірпіштерді бір-бірімен жабыстыру
үшін жерден шыққан қарамайды пайдаланған. Семирамида аспалы бағы
құрылысы мен Ефрат өзеніндегі көне бөгендерді салу үшін асфальтты
қолданды.Мұнай тарихқа грек оты деген атпен енген жарықтандыру затының
құрамдас бөлігі болып табылады. Каспий теңізінің оң жағалауында
қоныстанған халық мұнайды ежелден үйді жарықтандыру үшін қолданған. Мұны
Александр Македонский жорықтарынан жазған көне рим тарихшысы Плутархтың
еңбектері де куәландыра алады. Мұнай жөніндегі жазбалар ғасырлардағы Таяу
және Орта Шығыс, Орта Азия, Батыс еуропа жазушыларында да кездеседі. XIII
ғ-дағы Баку мұнай кәсіпшілігінің жайын Марко Поло жазды. Ол Баку мұнайы
жарықтандыру және тері аурулары үшін дәрі ретінде қолданылғанын келтіреді.
Мәселенің өңделуі: Жанба жанармайдардың өткен ғасырларда пайдалану
ерекшеліктеріне тарихи шолу жасалынады. Сондай-ақ Әлем елдеріндегі мұнай,
көмір газ ресурстарын өндірудің перспективалары қарастырылады. XVI – XVII
ғ.ғ. Ресейдің аудандарына мұнай Бакуден тасымалданған. Ол медецинада, бояу
дайындау үшін еріткіш ретінде көркемсурет өнерінде, сондай-ақ әскери
істерде гранат, сөнбейтін майлы шам, оқпен атылатын қарулар үшін, жарық
ядролар жасауға пайдаланады.
Археологтар жанармайдың алғашқы пайдаланылу кезін тас кезеңіне (яғни 2
млн. жылға жуық бұрын) апарып саяды. Грек философы Аристотель көмірдің
кейбір физикалық қасиетін ағаш көмірмен салыстырды. Аристотельдің шәкірті
Теофаст көмірді ыстық тас - антракс деп атады (антрацит атауы осыдан
шыққан ), және қасиетін, сондай-ақ оның сол кездегі белгілі кен қорларын
жазып қалдырған. Көмірді тұрмыстық жанармай ретінде XIII ғ-дан бастап
алғаш Белгияда, содан кейін басқа Еуропа елдерінде қолданған.
XIII ғ-дың 30-40 жылдары ағылшын инженері – металлург К. Дерби
домна процесіне ағаш көмірді тас көмір кокспен алмастыруды ұсынады.
Кокстеу кезінде бөлінетін газды жарықтандыруға және тұрмыс қажеттеріне
(жанатын газ атауы осыдан шыққан) пайдалана бастады.
Ал тас көмір қарамайынан бензол, силол, антрецен және пек сияқты
химиялық заттарды бөліп ала бастады. Петр – I тас көмірдің пайдаланылуына
үлкен мән береді, 1722 жылы Донецк көмір аймағын ашу жөнінде жарлық
шығарды. Д.И Менделеев көмірді қара керемет деп атады.
Осы күнге дейін жанба қуат көздері қазбалы энергетикалық жанармай,
яғни бастапқы қуат көздері ретінде пайдаланылып келе жатыр. XX
ғасырда энергиялық қуат көздеріне су қуаты көздері және ядролық жанармай
қосылды.
Жанба қуат көздері түрлерін өндірумен, тасымалдаумен, өңдеумен, қайта
құрумен, бөлумен айналысатан өнеркәсіп салаларының жиынтығын жылу
энергетикалық кешені (ЖЭК) деп атайды. ЖЭК өзіне жанармай ( мұнай, газ,
көмір, жертезек, сланец ), мұнай өңдеу, мұнай – химия және энергетика
(жылу, су және атом ) өнеркәсібін біріктіреді.
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. Жанармайдың түсінігі және құрамы мен қасиеттерінің теориялық аспектілері
1.1 Жанармайдың 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.
1.2. Жанармайдың құрамы және қасиеті
Бензин – бұл көмірсутектердің қоспасы, ол шекті 25-61, шексіз 13-45,
нафтенді 9-71, ароматты 4-16 көмірсутектерден тұрады, көмірсутек
молекуласының ұзындығы С5 –тен С10 –ға дейін, көміртек атом саны 4-5-тен 9-
10-ға дейін,орташа молекулалық массасы 100Да.Сонымен қатар бензин құрамына
күкірт, азот, оттек қоспаларының қосындысы болады.
Бензин –ол тез жанғыш,түссіз немесе аздап сары түсті (қосымша
қоспалар жоқ кезде)сұйықтық, тығыздығы 700-780 кгм3. Бензиндер жақсы ұшқыш
болады,жарқылдау температурасы цельсий бойынша 20-40 градус.Қайнау
температурасы 30-200 градус.Қату температурасы минус 60 градус.Бензин жанып
кеткен кезде су және көмірқышқыл газ бөлінеді.Ауада будың концентрациясы 70-
120м3 болғанда, жарылғыш қоспа пайда болады.
Бензин –ол сұйық мұнай фракцияларының арасында ең жеңіл фракция болып
саналады. Осы бензин фракциясын, әр түрлі мұнайды ұшыру процессі арқылы
алады.Осыдан жанармайдың фракциялық құрамы –оның жеңіл болуы, двигательді
оталдырғанда қауіпсіз болуы, толық жануы, жылуды ұзақ сақтауы, двигательдің
бөлшектері қарқынды қолдануына қажет. Жанармайдың фракциялық құрамы ГОСТ
2177-82 [8] -ге сәйкес келеді.
Жеңіл фракциялы жанармайдың сипаттамасы –отынның бастапқы құрамымен
байланысты.Отынның қайнау температурасы аз болған сайын, бастапқы құрамы
жақсы болады.Суық двигательді оталдыру үшін, жанармайдың 10% 55 градусқа
дейін (қысқы сұрып) және 70 градуста (жазғы сұрып) қайнауы қажет(Цельсий
бойынша). Қысқы сұрыпты жанармайдың жазғы сұрыпты бензинге қарағанда
фракциялық құрамы жеңіл болады.Жеңіл фракциялар двигательді оталдыруға және
қыздыруға ғана керек.
Отынның негізгі бөлігі жұмыс фракциясы деп аталады.Оның буланып
кетуіне: двигательдің жұмысында әртүрлі режимде жанармай қоспасы пайда
болады. Двигательдегі жылуды ұзағырақ сақтап, бір режимнен басқа режимге
тез уақытта ауысу. Жұмыс фракцияның құрамы 50% отгонкаға тең болуы керек.
90% -дан қайнауға дейінгі температура интервалы аз болса, отын
сапасын арттырып, конденсацияға ұшырауын азайтып, экономды және
двигательдің бөлшектерін ұзаққа дейін сақтайды. Қайнап біту температураны
90% отынды роса нүктесі деп атайды. Автокөліктердің жанармайдың құрамы
коммонентті қоспа түрінде және әртурлі технологиялық процестер кезінде
алынады. Оларға: мұнайды тура айдау, каталитикалық риформинг, каталитикалық
крекинг және газойлдағы вакуумды гидрокрекинг, фракциядағы тура айдау
изомеризациясы, алкилдеу, термиялық крекингтің ароматтауы, вискрекинг,
баяулатылған кокстау. Жанармайдың компоненттік құрамы, оның маркасына және
мұнай өндіру заводындағы технологиялық құрылғыларға байланысты.
Негізі автокөліктердің бензиндерін каталитикалық риформинг және
каталитикалық крекинг арқылы өңдейді. Каталитикалық риформинг арқылы
өндірілген бензинде күкірт аз, олефиндер жоқ және бұл жанармайды ұзақ
мерзімде сақтауға болады. Бірақ ароматты көмірсутектің көп болғаны
экологияға зияны бар. Фракциядағы детонациялық тұрақтылық әр түрлі
болғандықтан, ол кемшілігі болып саналады.[5,16,17,19] Каталитикалық
крекинг арқылы алынған бензинде күкірт массасы аз,октан саны 90 -93-ке тең.
Ароматтық көмірсутектер 30 -40%, ал олефиндер 25 -30%-ға тең. Құрамында
диен көмірсутектері жоқ болғандықтан, химиялық тұрақтығы жоғары
(индукциялықпермоды 800-900 мин). Каталитикалық крекингтағы жанармайды ,
каталитикалық риформингтағы жанармайдың фракциядаға детонациялық
тұрақтылығы тең бөлінген. Сондықтан автокөліктердегі жанармайды
каталитикалық риформинг және каталитикалық крекинг арқылы өңдеген қоспаны
қолданған дұрыс. Термиялық процесс арқылы крекингтеу және баяулатылған
кокстеу әдісінде, детонация төзімділігі төмен және химиялық тұрақтылық
төмен болады. Күкірт массасы көп болады.Органикалық көлемде төмен октанды
бензин алуға болады. Жоғарғы октанды жанармайды өңдеу үшін, алкилбензин,
изооктан, изопентан және толуол қолданады. АИ-95 және АИ-98 бензиндерін алу
үшін оттегі бар компоненттерді қолданады. Оларға: метил-трет-бутил
эфирі(МТБЭ) немесе оның қоспаларын третбутанол, фетерол деген атқа ие
болды. МТБЭ –ні бензинге қосқанда, оның толық болуын және жанып кетуін,
фракция бойынша детонациялық төзімділігін арттырады.
Физика – химиялық мінездемесіне байланысты автокөліктердің
жанармайдың қасиеттері төмендегідей болу керек:
• Бірқалыпты сұйықтықтар.
• Отынның тығыздығы +20°С-та 690-750 кгм болу қажет.
• Аздап тұтқыр, егер де тұтқырлық жоғарыласа, онда отынның жиклерден
өтуі қиынға түсіп, қоспаның кедейленуіне әкеп соғады. Тұтқырлық
температураға тәуелді болады. Температураның +40°С-тан -40°С-қа дейін
өзгергенде, жанармайдың жиклерден өтуі 20-30% дейін өзгереді.
Булану –бұл сұйық күйден газ күйге ауысуды айтамыз. Автокөлік
бензиндері двигательдің оталуы жеңіл және тез болуы қажет (әдетте қыста),
оның тез қызуы, отынның толық жануы және отын жүйесінде бу тығындардың
болмауы қажет.[26,27]
Қаныққан булардың қысымы- жабық кеңістікте отынның булануы, бу қысымы
жоғары болса –конденсация процесі қарқынды болады. Бу қысымының жоғарғы
стандарт бойынша көрсеткіші жазда 670 ГПа –ға және қыста 670 –тен 930 ГПа-
ға тең болады. Осыдан қысымы жоғары бензиндер бу тығындардың пайда болуына,
оны пайдаланған кезде цилиндрлер толмай қалуы мүмкін, двигательдің
күштілігі азаяды да, жанармайды автокөлікте және қоймада сақтағанда ұшып
кетуі мүмкін.
Төменгі температурадағы қасиеттер–жанармайдың төменгі
температурадағы шыдамдылығы.
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.
Этилденген бензиндер. Бұл жанармайдың аты оның құрамындағы
антидетонациялық қоспалар-антидетонаторлар-тетраэтил қорғасыны (ТЭҚ)
қоспасына байланысты қойылған. Ол бензиндегі октан саның көбейтуге
арналған. ТЭҚ: майлы түссіз сұйықтық ретінде, тығыздығы 1652.4 кгкуб.м.
болады. ТЭҚ-ның қайнау температурасы 200 градус цельсиға тең. Ол
бензиндерде және органикалық еріткіштерде ериді, өте улы, улы заттар ішінде
бірінші топқа жатады. ТЭҚ тұрақты емес-суда, температура, күн сәулесі,
ауада еріп, ақ тұнба болады.
ТЭҚ қоспасын және выносителдер қолданады, жанған кезде қорғасын
қоспалар газ күйінде болады. ТЭҚ және выноситель қоспасын этил сұйықтығы
деп атайды. Этил сұйықтығын бензинге қосқанда этилденген сұйықтық болады.
Этилденген және этилденбеген жанармайдың айырмашылығы, этилденген
бензин ашық түске боялады. Жанармайдың октан саның көбейту үшін 0.5-2 мл
этил сұйықтығын қосады. Октан саның көбейту үшін этилденген сұйықтықты
қосар алдында, бензин құрамындағы химиялық қоспаларын білу керек. Егерде
көп қосқан кезде күйі және бөлшектерде қорғасын пайда болуына әкеп соғады.
Пайда болған күйіктер кипильді оталдырғышқа әсер етеді. Этил бензинмен
жүретін автокөліктерде жоғарғы улылық пайда болады (қорғасын қоспасының
әсерінен).[21-22].
Мұнай өнімдерінің маңызды түрлері.Мұнай өндеу өнеркәсібі 500-ден аса
түрлі мұнай өнімдерін шығарады.
Олардың ішінен әсіресе, құрамы, қасиеттері және қолданылусалалары
бойынша аса ерекшеленетін мынадай негізгі топтарды көрсетуге болады: 1-
сұйық отын; 2-майлағыш және арнайы майлар; 3-пластикалық малағыштар; 4-
парафиндер мен церезиндер; 5-битумдар; 6-техникалық көміртегі (күйе); 7-
мұнай коксі; 8-отындар мен майларға қоспалар; 9-түрлі қолданыстағы басқа да
мұнай өнімдері.
Сұйық отын. Бұл мұнай өнімдерінің үлкен тобына: бензин (карбюратор
отыны), реактивті, дизельді, газ-турбинді, қазандық және пеш отындары
жатады.
Жанармайдың -авиациялық және автокөліктік сорттары ұшқыннан оталатын
двигательдерге арналған.
Авиациялық бензиндер тіке айдау, каталитикалық крекингжәне реформинг
процестерінің жанармайды к фракциялары мен алкилат-бензиннен және дүмпуге
(детонацияға) қарсы және тотығуға қарсы қоспалар қосылған басқа да
компоненттердің қоспасы болып табылады. Келесі маркаларда шығарылады: Б-
100130*, Б-95130, Б-91115, Б-70. Қайнау температурасы 40-180°С.
Автокөлік бензиндері-тіке айдау, термиялық және каталитикалық
крекинг, каталитикалық риформинг процестерінің жанармайды к фракцияларының,
алкилат-жанармайдың және пентанды-гександы фракциялардың,
изомеризаттарының қоспасы болып табылады. Олардың маркалары: А-66, А-72, А-
76, АИ-93, АИ-98. Алғашқы үшеуі үшін цифрлары мотор бойынша, ал қалғандары
үшін зерттеу әдісі бойынша октан сандарын көрсетеді.[6,7] Бұл жанармайдың
қайнау температурасыныңбасталуы 35°С төмен емес, ал қайнау температурасының
соңы А-66 үшін 205°С, басқалар үшін 185-195°С.
Авиациялық реактивті двигательдер үшін отын (авиакеросиндер)
негізінен тіке айдау процесінен алынатын өнімдердің қоспасы. Оларды екі
сортқа бөледі: дыбысқа дейінгі жылдамдықта ұшатын ұшақтар отын (Т-1, ТС-1,
Т-2 маркалары) және дыбыстан жоғары жылдамдықта ұшатын ұшақтар үшін отын (Т-
6, Т-8, РТ маркалары). Бұл отындардың түрлі маркалары бір-бірінен
фракциялық құрамы, жалпы және меркаптанды күкірттін мөлшері бойынша
ерекшеленеді. Көпшілік авиакеросиндер үшін кристалдануының басталу
температурасы -60°С жоғары болмауы керек.
Дизельді отын-қысылудан оталатын двигательдер үшін үш сортта
шығарылады: жылдам жүретін дизельдер үшін және кеме газ-турбиналар үшін
(ДА, ДЗ, ДЛ, ДС – арктикалық, қыстық, жаздық және арнайы маркалары) отын.
Бұл маркалар-қату температуралары (-60-тан -10°С дейін) мен күкірттің
мөлшері бойынша ерекшеленеді.
Автотракторлық, тепловоздық және кеме дизельдері үшін отынның (А, С,
З, Л маркалары) қату температурасы -55-тен -10°С-ге дейін болады.
Орташа айналымды дизельдер үшін (ДТ, ДМ маркалары) отынның қату
температурасы -5-тен +10°С-ге дейін болады.
Газ-турбиндік отын -50°Скезіндегі шартты тұтқырлығы үштен жоғары емес
және тұтану температурасы 60°С-ден төмен емес локомативтік двигательдерге
арналған отын (кокстеу және термиялық крекингілеу дистиляторынан алынған).
Бұл отында ванадийдін мөлшері 0,0002-0,0007%-дан артық болмауы
нормаланады, себебі ванадидің болуы турбиндік бөлшектерді коррозияға
ұшыратады. Жоғары категориялы отындар үшін (ЖКГО) жану жылуы 39800 кДжкг
кем болмауы, сонымен қатар натрий, калий және кальцийдің аздаған мөлшерінің
болуы да нормаланады.
Қазандық отын үш сортта шығарылады: флоттық мазут (Ф-5, Ф-12
маркалары), жылыту мазуты (40,100,200 және аз күлді 40М, 100М
маркалары)және мартен пештеріне арналған мазут (МП және МПС маркалары).
Олар негізінен шартты тұтқырлығы бойынша ерекшеленеді (50°С кезінде ШТ 5°-
тан 100°С кезіндеШТ 9.5°). Қату температурасы 25-тен 42°С-ге дейін болады.
Пештік отын (ТПО) тұрмыстық мақсаттарға арналған. Оның фракциялық құрамы:
10% 160°С кезінде, 96% 360°С кезінде қайнайды. Оталу температурасы -15°С
жоғары болмауы нормаланады.
Отындар тобына сонымен қатар, коммуналды-тұрмысты қызмет көрсетуге
арналған көмірсутектік қысылған отындық газдарды жатқызуға болады. Үш
маркасы бар:СПБТЗ (техникалық-қысқы пропан және бутан қоспасы)-75% мөлшерде
пропаны бар, техникалық қысқы пропан мен бутан қоспасы, СПБТЛ-дәл сондай
жаздық бутан мөлшері 60% және БТ-бутан техникалық (60% бутан). Бұл газдарда
күкіртсутектің мөлшері 100м газға шаққанда 5 г-нан аспауы, ал күкірттің
жалпы мөлшері 0.015% дейін болуы қажет.
Мұнай өнімдерінің бұл үлкен тобына сонымен қатар, жарық беруші
керосиндер мен еріткіштер кіреді (бензиндер мен сольвенттер). Жарық беруші
керосиндердің қайнау шектері шамамен 180-300°С құрайды. Керосиннің түрлі
маркалары (КО-30, КО-25, КО-22, КО-20) күйеленбейтін жалынының биіктігі,
түсі және тығыздығы бойынша ерекшеленеді.
Карбюратор двигательдерінің отындары. Ұшқыннан еріксіз тұтанатын іштен
жанатын авияциялық және автокөлік поршеньді двигательдері төрттактлы цикл
бойынша жұмыс істейді.
Бірінші такт кезінде (сору) отын-ауалық жұмысшы қоспасы двигатель
цилиндрін толтырып, такт соңында бензинде жұмыс істейтін двигательдерде 80-
130°С дейін, ал керосинде жұмыс істейтіндерде -40 – 205°С дейін қызады.
Екінші такт (қысу ) кезінде қоспа қысымы 1,0-1,2 МПа – ға дейін, ал
температура 150-350° С дейін өседі. Қысылу жүрісінің соңында қоспа едәуір
тез, уақытынан бұрын электр ұшқынынан тұтанады. Алайда отынның жану уақыты
өте аз болғанымен – секундтың мыңнан бір бөлігіндей, отын дегенмен
біртіндеп, жалынның шебінің жану камерасы бойымен қозғалуына қарай жанады.
Жалын шебі дегеніміз – жану реакциясы жүретін газдың жұқа қабаты. Қалыпты
жану кезінде жалын шебі 20-30 мс жылдамдықпен таралады. Жану уақытында
газдардың қысымы автокөлік двигательдерінде 3-5 МПа – ға дейін , ал
авивциялық двигательдерде 8 МПа – ға дейін баяу өседі.
Үшінші такт кезінде (жұмысшы жүріс) қысылған жану өнімдерінің
энергиясы жұмсалады, және төртінші такт кезінде двигатель цилиндрі жану
өнімдерінен босанады.[9]
Поршенді авиациялық және автокөлік двигательдерінде отын ретінде
бензиндер қолданылады. Оларға қойылатын маңызды пайдалану талабы - өздері
арналған двигательдерде дүмпусіз қалыпты жануды қамтамасыз ету.
Дүмпу (детонация) – дегеніміз двигательде отынның ерекше қалыпсыз жану
сипаты, бұл кезде жұмысшы қоспаның тек бір бөлігі ғана ұшқыннан тұтанған
соң, кәдімгі жылдамдықпен қалыпты жанады. Жалын шебінің алдында болатын
отын зарядының соңғы порциясы (15-20% дейін) жылдам, өте тез өздігінен
оталып, нәтижесінде жалынның таралу жылдамдығы 1500 – 2500 мс дейін өседі,
ал қысым біртіндеп баяу емес, күрт секірістермен артады. Қысымның бұл күрт
секірісі соққы дупіту толқынын тудырады. Мұнай толқынның цилиндрдің
қабырғасына соғылу соққысы және оның олардан көп мәрте қайталануы діріл
тудырады және дүмпу мен жанудың сыртқы басты белгісіне тән металдық дүрсіл
пайда болады. Дүмпудің басқа да сыртқы белгілері: шығатын түтін
газдарындағы қара түтіннің пайда болуы, сонымен қатар, цилиндр
қабырғаларының температурасының күрт өсуі. Дүмпу- өте қажетсіз, зиянды
құбылыс. Дүмпу режимінде двигательдің қуаты кеміп, отынның меншікті шығыны
өсіп, двигатель жұмысы қатаң және біркелкі емес болады. Сонымен қатар,
дүмпу поршендер мен газ шығатын клапандардың жанып кетуін және бұзылуын,
электр білтелерінің жанып кетуін және жұмыстан шығып қалуын және де басқа
ақауларды тудырады. Двигательдің тозуы жеделдеп, ал аралық жөндеу
мерзімдері қысқарады. Белсенді дүмпу режимінде ұзақ уақыт жұмыс жасау
кезінде апат зардаптары да болуы мүмкін. Әсіресе, авиациялық
двигательдердегі дүмпу қауіпті болып саналады.
Дүмпу құбылысын химиялық көзқарас тұрғысынан түсіндіретін болсақ, онда
отын зарядының соңғы бөлігінің көмірсутектердің алғашқы тотығу өнімдері –
гидропероксидтер мен және олардың ыдырауы өнімдері – жоғарғы активті бос
радикалдармен аса қанығуына болады, олар белгілі-бір клнцентрацияға жеткен
кезде қопарылыс жылдамдығыме әрекеттеседі. Нәтижесінде жанғыш қоспаның
жанып үлгермеген бөлігі тез өздігінен от алады. Шындығында, жұмысшы
қоспадағы пероксидтердің түзілу жылдамдығы жоғары болса, қопарылып жану тез
туады, жалын шебінің қалыпты таралуы дүмпулікке ерте өтеді және дүмпу
зардаптары күшті білінеді. Мұнан шығатыны, дүмпудің пайда болуы мен оның
белсенділігі байланысты болатын негізгі факторы отынның химиялық құрамы
болып табылады, себебі түрлі құрылыстағы көмірсутектердің тотығуға
бейімділігі салыстырмалы жағдайларда әр түрлі болады.
Егер отын құрамында жалын алды тотығу жағдайында пероксидтердің
айтарлықтай мөлшері түзілмейтін көмірсутектер болса, онда қопарылып ыдырауы
болмайды, қоспа активті бөлшектермен қанықпайды және жану дүмпусіз, қалыпты
жылдамдықпен жүреді.
Көмірсутектермен отындардың дүмпуге төзімділік (ДТ) немесе дүмпуге
қарсы қасиеттерін бағалау стационарлы бір цилиндрлі двигательдерде
жүргізіледі. ДТ бағалаудың барлық әдістерінің негізіне сыналатын отынды
эталонды отындар қоспасымен салыстыру принципі жатады. Эталонды отындар
қоспасы ретінде 2,2,4-триметилпентан (изооктан) мен гептан, ал дүмпуге
төзімділіктің өлшемі ретінде октан саны алынған.
Октан саны дегеніміз – дүмпуге төзімділікті өлшеудің шартты бірлігі,
ол сандық жағынан изооктан мен гептан қоспасындағы изооктанның (2,2,4-
триметилпентанның) сынаудың стандартты жағдайлары кезінде сыналатын отынның
дүмпуге төзімділігіне эквивалентті пайыз (көл.) мөлшеріне тең.
Изооктанның октан саны 100 тең деп, ал гептанның октан саны 0-ге тең
деп қабылданған. Егер сыналатын бензин мысалы, 70% изооктаннан және 30%
гептаннан тұратын қоспаны сынаудың стандартты жағдайларына эквивалентті
болса, онда оның октан саны 70-ке тең деп есептелінеді. Октьан саны –
автокөлік бензиндері мен авиациялық жанармайдың дүмпуге төзімділікті
қалпына келтіруге болатын көрсеткіші.
Авиациялық жанармайдың бай қоспалары мен үрлеу қолданылаты
двигательдерімен жұмыс жасау кезінде қалпына келтіругге болатын көрсеткіші
отынның сорттылығы болып табылады.
Бай қоспалардағы отының сорттылығы – сорттылығы 100 деп қабылданған
эталонды изооктаннан алынатын қуатпен салыстырғандағы, сыналатын отында
жұмыс істеу керзіндегі двигательдің қуатының шамасын (%-бен) көрсететін
сипаттамасы.
Октан сандары қатаң стандартты жағдайларда арнайы сынау
қондырғыларында анықталынады. Екі стандартты сынау әдістері бар: моторлық
және зерттеу. Моторлық әдіс бойынша сынау жағдайлары өте қатаң (айналу
жиілігі 900 айн.мин, карбюратордан кейін жұмысшы қоспаның температурасы
149°С). Сондықтан да, ол аз дәрежеде сығылған двигательдерде арналған
отындарын ДТ бағалау үшін сәйкес келеді.
Зертеу әдісі бойынша сынау жағдайлары жұмсақтау (айналу жиілігі 600
айн.мин, карбюратор алдында жұмысшы қоспа қыздырылмайды). Бұл әдіспен
жоғары біркелетін, клапандары жоғарыда орналасатын двтигательдерге арналған
жоғарғы октанды компоненттермен отындар бағаланады. Зерттеу әдісі бойынша
анықталған октан сандары, мотор әдісімен салыстырғанда, әрқашан біршама
жоғары болады. Бұл айырмашылықты отынның сезімталдығы деп атайды. Сынау
режиміне әсіресе, каталитикалық крекинг пен каталитикалық риформинг
бензиндері сезімтал келеді. Октан сандарындағы айырмашылық бензиндегі
ароматты көмірсутектердің мөлшеріне байланысты 5-10 пунктке дейін жетуі
мүмкін. Сондықтан да, октан сандары бойынша мәліметтер келтірілген кезде
әрқашанда оларды сынау әдісіде көрсетілуі тиіс.
Ұшқыннан от алатын двигательдерге арналған отындырдың дүмпуге
төзімділігін арттырудың жолдарының бірі кері дүмпіткіштерді
(антидетонаторларды) қолдану. Бұл заттарды бензиндерге 0,5 пайыздан артық
емес мөлшерде кері дүмпіткіштік қасиеттерін едәуір жақсарту мақсатында
қосады.
Жеке көмірсутектердің дүмпуге төзімділігін зерттеу бұл маңызды
қасиеттің көмірсутектердің химиялық құрылысына тәуелділігін анықтауға
мүмкіндік береді және түрлі двигательдерге арналған жанар майлардың түрлі
сұрыптарын тандау және жасауда мәні зор болады.
Жанармайдың құрамына кіретін көмірсутектердің жеке топтарыүшін
олардың ДТ жөнінде төмендегідей қысқаша қорытындылар жасауға болады.[30]
1.3 Жанармайды өндеу технологиясы
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. ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе
1. Жанармайдың түсінігі және құрамы мен қасиеттерінің теориялық аспектілері
1.1. Жанармайдың сипаттамасы
1.2. Жанармайдың құрамы және қасиеті
1.3 Жанармайды өндеу технологиясы.
2. Қазақстандағы жанармай кешенінің жағдайы мен келешегі
2.1 Жанармай комплексінің әлемдік экономикадағы маңызы
2.2 Дүниежүзінде жанармай өндіру, оны өндіруші елдері
2.3 Мұнай өңдеу өндірісінің жағдайы мен келешегі
3. Қазақстан жанармайдың қазіргі жағдайы мен оның сапасын жақсарту
жолдары
3.1 Кен орындары мен жанба жанармай қорының географиясы
3.2 Табиғи газ ресурстары мен көмір кен орындары
3.3 Қазақстандағы мұнай-газ ресурстарының өндіру бағыты
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Қысқартылған сөздер
1. МӨЗ – мұнай өңдеу зауыты
2. МӨТ – мұнай өңдеу тереңдігі
3. БҰҰ – біріккен ұлттар ұйымы
4. ІЖӨ - ішкі жалпы өнім
5. ҰҚ – ұлттық компания
6. ТҚКЖ – тасымалдаудың Қазақстандық Каспий жүйесі
7. ММҚ – мемлекеттік мұнай құбыры
8. ГӨЗ – газ өңдеу зауыты
Кіріспе
Тақырыптың өзектілігі: Қазіргі кезде жанар- жағармай материалдарына
қылымысты сараптама жасау қажетті болып тұр. Бұл қажеттілік:қылмыс болған
жерде, мұнай өнімдерінің қалған іздерін аңықтауға немесе заңсыз мұнай
өнімдерінің ашуға, сырттан әкелуге, сапасыз мұнай өнімдерін сатуға
болмайды. Сапасыз мұнай өнімдерін қолданған кезде апатты жағдайлар,
апараттар мен двигательдердің істен шығуы мүмкін. Олар әр түрлі отындармен
жұмыс істейді.Бұған байланысты:экспортқа шығатын заттарды, сырттан
әкелінетін заттарды, ішкі айналымдағы заттарды сараптауға әкеп соқты.
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.
Тақырыптың көкейтестілігі: Қазақстанның халық шаруашылығындағы
энергетиканың маңызы, жанармай түрлері, жанармай- жағармай балансы, оның
құрылымының өзгеруі, көмір, мұнай және газ өнеркәсібінің негізгі аудандары
және жаңа кен орындарын игеру перспективалары қарастырылады. Сонымен қатар
жанармай жағармай алғашқы даму тарихына сипаттама беріледі. Жанатын
қазбалар түрлері ( табиғи қуат көздері )- көмір, мұнай және табиғи газ
адамзат баласын жылнамасына дейін мәлім. Ефрат жағалауынан б.д.д. 6-4 мың
жылдықта мұнайдың өндірілгенін археологиялық қазбалар дәлелдейді. Ол әр
түрлі мақсатқа, оның ішінде дәрі дәрмек пайдаланылады. Кезінде Вавилон
мұнарасын, Ұлы Қытай Қорғанын салушылар кірпіштерді бір-бірімен жабыстыру
үшін жерден шыққан қарамайды пайдаланған. Семирамида аспалы бағы
құрылысы мен Ефрат өзеніндегі көне бөгендерді салу үшін асфальтты
қолданды.Мұнай тарихқа грек оты деген атпен енген жарықтандыру затының
құрамдас бөлігі болып табылады. Каспий теңізінің оң жағалауында
қоныстанған халық мұнайды ежелден үйді жарықтандыру үшін қолданған. Мұны
Александр Македонский жорықтарынан жазған көне рим тарихшысы Плутархтың
еңбектері де куәландыра алады. Мұнай жөніндегі жазбалар ғасырлардағы Таяу
және Орта Шығыс, Орта Азия, Батыс еуропа жазушыларында да кездеседі. XIII
ғ-дағы Баку мұнай кәсіпшілігінің жайын Марко Поло жазды. Ол Баку мұнайы
жарықтандыру және тері аурулары үшін дәрі ретінде қолданылғанын келтіреді.
Мәселенің өңделуі: Жанба жанармайдардың өткен ғасырларда пайдалану
ерекшеліктеріне тарихи шолу жасалынады. Сондай-ақ Әлем елдеріндегі мұнай,
көмір газ ресурстарын өндірудің перспективалары қарастырылады. XVI – XVII
ғ.ғ. Ресейдің аудандарына мұнай Бакуден тасымалданған. Ол медецинада, бояу
дайындау үшін еріткіш ретінде көркемсурет өнерінде, сондай-ақ әскери
істерде гранат, сөнбейтін майлы шам, оқпен атылатын қарулар үшін, жарық
ядролар жасауға пайдаланады.
Археологтар жанармайдың алғашқы пайдаланылу кезін тас кезеңіне (яғни 2
млн. жылға жуық бұрын) апарып саяды. Грек философы Аристотель көмірдің
кейбір физикалық қасиетін ағаш көмірмен салыстырды. Аристотельдің шәкірті
Теофаст көмірді ыстық тас - антракс деп атады (антрацит атауы осыдан
шыққан ), және қасиетін, сондай-ақ оның сол кездегі белгілі кен қорларын
жазып қалдырған. Көмірді тұрмыстық жанармай ретінде XIII ғ-дан бастап
алғаш Белгияда, содан кейін басқа Еуропа елдерінде қолданған.
XIII ғ-дың 30-40 жылдары ағылшын инженері – металлург К. Дерби
домна процесіне ағаш көмірді тас көмір кокспен алмастыруды ұсынады.
Кокстеу кезінде бөлінетін газды жарықтандыруға және тұрмыс қажеттеріне
(жанатын газ атауы осыдан шыққан) пайдалана бастады.
Ал тас көмір қарамайынан бензол, силол, антрецен және пек сияқты
химиялық заттарды бөліп ала бастады. Петр – I тас көмірдің пайдаланылуына
үлкен мән береді, 1722 жылы Донецк көмір аймағын ашу жөнінде жарлық
шығарды. Д.И Менделеев көмірді қара керемет деп атады.
Осы күнге дейін жанба қуат көздері қазбалы энергетикалық жанармай,
яғни бастапқы қуат көздері ретінде пайдаланылып келе жатыр. XX
ғасырда энергиялық қуат көздеріне су қуаты көздері және ядролық жанармай
қосылды.
Жанба қуат көздері түрлерін өндірумен, тасымалдаумен, өңдеумен, қайта
құрумен, бөлумен айналысатан өнеркәсіп салаларының жиынтығын жылу
энергетикалық кешені (ЖЭК) деп атайды. ЖЭК өзіне жанармай ( мұнай, газ,
көмір, жертезек, сланец ), мұнай өңдеу, мұнай – химия және энергетика
(жылу, су және атом ) өнеркәсібін біріктіреді.
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. Жанармайдың түсінігі және құрамы мен қасиеттерінің теориялық аспектілері
1.1 Жанармайдың 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.
1.2. Жанармайдың құрамы және қасиеті
Бензин – бұл көмірсутектердің қоспасы, ол шекті 25-61, шексіз 13-45,
нафтенді 9-71, ароматты 4-16 көмірсутектерден тұрады, көмірсутек
молекуласының ұзындығы С5 –тен С10 –ға дейін, көміртек атом саны 4-5-тен 9-
10-ға дейін,орташа молекулалық массасы 100Да.Сонымен қатар бензин құрамына
күкірт, азот, оттек қоспаларының қосындысы болады.
Бензин –ол тез жанғыш,түссіз немесе аздап сары түсті (қосымша
қоспалар жоқ кезде)сұйықтық, тығыздығы 700-780 кгм3. Бензиндер жақсы ұшқыш
болады,жарқылдау температурасы цельсий бойынша 20-40 градус.Қайнау
температурасы 30-200 градус.Қату температурасы минус 60 градус.Бензин жанып
кеткен кезде су және көмірқышқыл газ бөлінеді.Ауада будың концентрациясы 70-
120м3 болғанда, жарылғыш қоспа пайда болады.
Бензин –ол сұйық мұнай фракцияларының арасында ең жеңіл фракция болып
саналады. Осы бензин фракциясын, әр түрлі мұнайды ұшыру процессі арқылы
алады.Осыдан жанармайдың фракциялық құрамы –оның жеңіл болуы, двигательді
оталдырғанда қауіпсіз болуы, толық жануы, жылуды ұзақ сақтауы, двигательдің
бөлшектері қарқынды қолдануына қажет. Жанармайдың фракциялық құрамы ГОСТ
2177-82 [8] -ге сәйкес келеді.
Жеңіл фракциялы жанармайдың сипаттамасы –отынның бастапқы құрамымен
байланысты.Отынның қайнау температурасы аз болған сайын, бастапқы құрамы
жақсы болады.Суық двигательді оталдыру үшін, жанармайдың 10% 55 градусқа
дейін (қысқы сұрып) және 70 градуста (жазғы сұрып) қайнауы қажет(Цельсий
бойынша). Қысқы сұрыпты жанармайдың жазғы сұрыпты бензинге қарағанда
фракциялық құрамы жеңіл болады.Жеңіл фракциялар двигательді оталдыруға және
қыздыруға ғана керек.
Отынның негізгі бөлігі жұмыс фракциясы деп аталады.Оның буланып
кетуіне: двигательдің жұмысында әртүрлі режимде жанармай қоспасы пайда
болады. Двигательдегі жылуды ұзағырақ сақтап, бір режимнен басқа режимге
тез уақытта ауысу. Жұмыс фракцияның құрамы 50% отгонкаға тең болуы керек.
90% -дан қайнауға дейінгі температура интервалы аз болса, отын
сапасын арттырып, конденсацияға ұшырауын азайтып, экономды және
двигательдің бөлшектерін ұзаққа дейін сақтайды. Қайнап біту температураны
90% отынды роса нүктесі деп атайды. Автокөліктердің жанармайдың құрамы
коммонентті қоспа түрінде және әртурлі технологиялық процестер кезінде
алынады. Оларға: мұнайды тура айдау, каталитикалық риформинг, каталитикалық
крекинг және газойлдағы вакуумды гидрокрекинг, фракциядағы тура айдау
изомеризациясы, алкилдеу, термиялық крекингтің ароматтауы, вискрекинг,
баяулатылған кокстау. Жанармайдың компоненттік құрамы, оның маркасына және
мұнай өндіру заводындағы технологиялық құрылғыларға байланысты.
Негізі автокөліктердің бензиндерін каталитикалық риформинг және
каталитикалық крекинг арқылы өңдейді. Каталитикалық риформинг арқылы
өндірілген бензинде күкірт аз, олефиндер жоқ және бұл жанармайды ұзақ
мерзімде сақтауға болады. Бірақ ароматты көмірсутектің көп болғаны
экологияға зияны бар. Фракциядағы детонациялық тұрақтылық әр түрлі
болғандықтан, ол кемшілігі болып саналады.[5,16,17,19] Каталитикалық
крекинг арқылы алынған бензинде күкірт массасы аз,октан саны 90 -93-ке тең.
Ароматтық көмірсутектер 30 -40%, ал олефиндер 25 -30%-ға тең. Құрамында
диен көмірсутектері жоқ болғандықтан, химиялық тұрақтығы жоғары
(индукциялықпермоды 800-900 мин). Каталитикалық крекингтағы жанармайды ,
каталитикалық риформингтағы жанармайдың фракциядаға детонациялық
тұрақтылығы тең бөлінген. Сондықтан автокөліктердегі жанармайды
каталитикалық риформинг және каталитикалық крекинг арқылы өңдеген қоспаны
қолданған дұрыс. Термиялық процесс арқылы крекингтеу және баяулатылған
кокстеу әдісінде, детонация төзімділігі төмен және химиялық тұрақтылық
төмен болады. Күкірт массасы көп болады.Органикалық көлемде төмен октанды
бензин алуға болады. Жоғарғы октанды жанармайды өңдеу үшін, алкилбензин,
изооктан, изопентан және толуол қолданады. АИ-95 және АИ-98 бензиндерін алу
үшін оттегі бар компоненттерді қолданады. Оларға: метил-трет-бутил
эфирі(МТБЭ) немесе оның қоспаларын третбутанол, фетерол деген атқа ие
болды. МТБЭ –ні бензинге қосқанда, оның толық болуын және жанып кетуін,
фракция бойынша детонациялық төзімділігін арттырады.
Физика – химиялық мінездемесіне байланысты автокөліктердің
жанармайдың қасиеттері төмендегідей болу керек:
• Бірқалыпты сұйықтықтар.
• Отынның тығыздығы +20°С-та 690-750 кгм болу қажет.
• Аздап тұтқыр, егер де тұтқырлық жоғарыласа, онда отынның жиклерден
өтуі қиынға түсіп, қоспаның кедейленуіне әкеп соғады. Тұтқырлық
температураға тәуелді болады. Температураның +40°С-тан -40°С-қа дейін
өзгергенде, жанармайдың жиклерден өтуі 20-30% дейін өзгереді.
Булану –бұл сұйық күйден газ күйге ауысуды айтамыз. Автокөлік
бензиндері двигательдің оталуы жеңіл және тез болуы қажет (әдетте қыста),
оның тез қызуы, отынның толық жануы және отын жүйесінде бу тығындардың
болмауы қажет.[26,27]
Қаныққан булардың қысымы- жабық кеңістікте отынның булануы, бу қысымы
жоғары болса –конденсация процесі қарқынды болады. Бу қысымының жоғарғы
стандарт бойынша көрсеткіші жазда 670 ГПа –ға және қыста 670 –тен 930 ГПа-
ға тең болады. Осыдан қысымы жоғары бензиндер бу тығындардың пайда болуына,
оны пайдаланған кезде цилиндрлер толмай қалуы мүмкін, двигательдің
күштілігі азаяды да, жанармайды автокөлікте және қоймада сақтағанда ұшып
кетуі мүмкін.
Төменгі температурадағы қасиеттер–жанармайдың төменгі
температурадағы шыдамдылығы.
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.
Этилденген бензиндер. Бұл жанармайдың аты оның құрамындағы
антидетонациялық қоспалар-антидетонаторлар-тетраэтил қорғасыны (ТЭҚ)
қоспасына байланысты қойылған. Ол бензиндегі октан саның көбейтуге
арналған. ТЭҚ: майлы түссіз сұйықтық ретінде, тығыздығы 1652.4 кгкуб.м.
болады. ТЭҚ-ның қайнау температурасы 200 градус цельсиға тең. Ол
бензиндерде және органикалық еріткіштерде ериді, өте улы, улы заттар ішінде
бірінші топқа жатады. ТЭҚ тұрақты емес-суда, температура, күн сәулесі,
ауада еріп, ақ тұнба болады.
ТЭҚ қоспасын және выносителдер қолданады, жанған кезде қорғасын
қоспалар газ күйінде болады. ТЭҚ және выноситель қоспасын этил сұйықтығы
деп атайды. Этил сұйықтығын бензинге қосқанда этилденген сұйықтық болады.
Этилденген және этилденбеген жанармайдың айырмашылығы, этилденген
бензин ашық түске боялады. Жанармайдың октан саның көбейту үшін 0.5-2 мл
этил сұйықтығын қосады. Октан саның көбейту үшін этилденген сұйықтықты
қосар алдында, бензин құрамындағы химиялық қоспаларын білу керек. Егерде
көп қосқан кезде күйі және бөлшектерде қорғасын пайда болуына әкеп соғады.
Пайда болған күйіктер кипильді оталдырғышқа әсер етеді. Этил бензинмен
жүретін автокөліктерде жоғарғы улылық пайда болады (қорғасын қоспасының
әсерінен).[21-22].
Мұнай өнімдерінің маңызды түрлері.Мұнай өндеу өнеркәсібі 500-ден аса
түрлі мұнай өнімдерін шығарады.
Олардың ішінен әсіресе, құрамы, қасиеттері және қолданылусалалары
бойынша аса ерекшеленетін мынадай негізгі топтарды көрсетуге болады: 1-
сұйық отын; 2-майлағыш және арнайы майлар; 3-пластикалық малағыштар; 4-
парафиндер мен церезиндер; 5-битумдар; 6-техникалық көміртегі (күйе); 7-
мұнай коксі; 8-отындар мен майларға қоспалар; 9-түрлі қолданыстағы басқа да
мұнай өнімдері.
Сұйық отын. Бұл мұнай өнімдерінің үлкен тобына: бензин (карбюратор
отыны), реактивті, дизельді, газ-турбинді, қазандық және пеш отындары
жатады.
Жанармайдың -авиациялық және автокөліктік сорттары ұшқыннан оталатын
двигательдерге арналған.
Авиациялық бензиндер тіке айдау, каталитикалық крекингжәне реформинг
процестерінің жанармайды к фракциялары мен алкилат-бензиннен және дүмпуге
(детонацияға) қарсы және тотығуға қарсы қоспалар қосылған басқа да
компоненттердің қоспасы болып табылады. Келесі маркаларда шығарылады: Б-
100130*, Б-95130, Б-91115, Б-70. Қайнау температурасы 40-180°С.
Автокөлік бензиндері-тіке айдау, термиялық және каталитикалық
крекинг, каталитикалық риформинг процестерінің жанармайды к фракцияларының,
алкилат-жанармайдың және пентанды-гександы фракциялардың,
изомеризаттарының қоспасы болып табылады. Олардың маркалары: А-66, А-72, А-
76, АИ-93, АИ-98. Алғашқы үшеуі үшін цифрлары мотор бойынша, ал қалғандары
үшін зерттеу әдісі бойынша октан сандарын көрсетеді.[6,7] Бұл жанармайдың
қайнау температурасыныңбасталуы 35°С төмен емес, ал қайнау температурасының
соңы А-66 үшін 205°С, басқалар үшін 185-195°С.
Авиациялық реактивті двигательдер үшін отын (авиакеросиндер)
негізінен тіке айдау процесінен алынатын өнімдердің қоспасы. Оларды екі
сортқа бөледі: дыбысқа дейінгі жылдамдықта ұшатын ұшақтар отын (Т-1, ТС-1,
Т-2 маркалары) және дыбыстан жоғары жылдамдықта ұшатын ұшақтар үшін отын (Т-
6, Т-8, РТ маркалары). Бұл отындардың түрлі маркалары бір-бірінен
фракциялық құрамы, жалпы және меркаптанды күкірттін мөлшері бойынша
ерекшеленеді. Көпшілік авиакеросиндер үшін кристалдануының басталу
температурасы -60°С жоғары болмауы керек.
Дизельді отын-қысылудан оталатын двигательдер үшін үш сортта
шығарылады: жылдам жүретін дизельдер үшін және кеме газ-турбиналар үшін
(ДА, ДЗ, ДЛ, ДС – арктикалық, қыстық, жаздық және арнайы маркалары) отын.
Бұл маркалар-қату температуралары (-60-тан -10°С дейін) мен күкірттің
мөлшері бойынша ерекшеленеді.
Автотракторлық, тепловоздық және кеме дизельдері үшін отынның (А, С,
З, Л маркалары) қату температурасы -55-тен -10°С-ге дейін болады.
Орташа айналымды дизельдер үшін (ДТ, ДМ маркалары) отынның қату
температурасы -5-тен +10°С-ге дейін болады.
Газ-турбиндік отын -50°Скезіндегі шартты тұтқырлығы үштен жоғары емес
және тұтану температурасы 60°С-ден төмен емес локомативтік двигательдерге
арналған отын (кокстеу және термиялық крекингілеу дистиляторынан алынған).
Бұл отында ванадийдін мөлшері 0,0002-0,0007%-дан артық болмауы
нормаланады, себебі ванадидің болуы турбиндік бөлшектерді коррозияға
ұшыратады. Жоғары категориялы отындар үшін (ЖКГО) жану жылуы 39800 кДжкг
кем болмауы, сонымен қатар натрий, калий және кальцийдің аздаған мөлшерінің
болуы да нормаланады.
Қазандық отын үш сортта шығарылады: флоттық мазут (Ф-5, Ф-12
маркалары), жылыту мазуты (40,100,200 және аз күлді 40М, 100М
маркалары)және мартен пештеріне арналған мазут (МП және МПС маркалары).
Олар негізінен шартты тұтқырлығы бойынша ерекшеленеді (50°С кезінде ШТ 5°-
тан 100°С кезіндеШТ 9.5°). Қату температурасы 25-тен 42°С-ге дейін болады.
Пештік отын (ТПО) тұрмыстық мақсаттарға арналған. Оның фракциялық құрамы:
10% 160°С кезінде, 96% 360°С кезінде қайнайды. Оталу температурасы -15°С
жоғары болмауы нормаланады.
Отындар тобына сонымен қатар, коммуналды-тұрмысты қызмет көрсетуге
арналған көмірсутектік қысылған отындық газдарды жатқызуға болады. Үш
маркасы бар:СПБТЗ (техникалық-қысқы пропан және бутан қоспасы)-75% мөлшерде
пропаны бар, техникалық қысқы пропан мен бутан қоспасы, СПБТЛ-дәл сондай
жаздық бутан мөлшері 60% және БТ-бутан техникалық (60% бутан). Бұл газдарда
күкіртсутектің мөлшері 100м газға шаққанда 5 г-нан аспауы, ал күкірттің
жалпы мөлшері 0.015% дейін болуы қажет.
Мұнай өнімдерінің бұл үлкен тобына сонымен қатар, жарық беруші
керосиндер мен еріткіштер кіреді (бензиндер мен сольвенттер). Жарық беруші
керосиндердің қайнау шектері шамамен 180-300°С құрайды. Керосиннің түрлі
маркалары (КО-30, КО-25, КО-22, КО-20) күйеленбейтін жалынының биіктігі,
түсі және тығыздығы бойынша ерекшеленеді.
Карбюратор двигательдерінің отындары. Ұшқыннан еріксіз тұтанатын іштен
жанатын авияциялық және автокөлік поршеньді двигательдері төрттактлы цикл
бойынша жұмыс істейді.
Бірінші такт кезінде (сору) отын-ауалық жұмысшы қоспасы двигатель
цилиндрін толтырып, такт соңында бензинде жұмыс істейтін двигательдерде 80-
130°С дейін, ал керосинде жұмыс істейтіндерде -40 – 205°С дейін қызады.
Екінші такт (қысу ) кезінде қоспа қысымы 1,0-1,2 МПа – ға дейін, ал
температура 150-350° С дейін өседі. Қысылу жүрісінің соңында қоспа едәуір
тез, уақытынан бұрын электр ұшқынынан тұтанады. Алайда отынның жану уақыты
өте аз болғанымен – секундтың мыңнан бір бөлігіндей, отын дегенмен
біртіндеп, жалынның шебінің жану камерасы бойымен қозғалуына қарай жанады.
Жалын шебі дегеніміз – жану реакциясы жүретін газдың жұқа қабаты. Қалыпты
жану кезінде жалын шебі 20-30 мс жылдамдықпен таралады. Жану уақытында
газдардың қысымы автокөлік двигательдерінде 3-5 МПа – ға дейін , ал
авивциялық двигательдерде 8 МПа – ға дейін баяу өседі.
Үшінші такт кезінде (жұмысшы жүріс) қысылған жану өнімдерінің
энергиясы жұмсалады, және төртінші такт кезінде двигатель цилиндрі жану
өнімдерінен босанады.[9]
Поршенді авиациялық және автокөлік двигательдерінде отын ретінде
бензиндер қолданылады. Оларға қойылатын маңызды пайдалану талабы - өздері
арналған двигательдерде дүмпусіз қалыпты жануды қамтамасыз ету.
Дүмпу (детонация) – дегеніміз двигательде отынның ерекше қалыпсыз жану
сипаты, бұл кезде жұмысшы қоспаның тек бір бөлігі ғана ұшқыннан тұтанған
соң, кәдімгі жылдамдықпен қалыпты жанады. Жалын шебінің алдында болатын
отын зарядының соңғы порциясы (15-20% дейін) жылдам, өте тез өздігінен
оталып, нәтижесінде жалынның таралу жылдамдығы 1500 – 2500 мс дейін өседі,
ал қысым біртіндеп баяу емес, күрт секірістермен артады. Қысымның бұл күрт
секірісі соққы дупіту толқынын тудырады. Мұнай толқынның цилиндрдің
қабырғасына соғылу соққысы және оның олардан көп мәрте қайталануы діріл
тудырады және дүмпу мен жанудың сыртқы басты белгісіне тән металдық дүрсіл
пайда болады. Дүмпудің басқа да сыртқы белгілері: шығатын түтін
газдарындағы қара түтіннің пайда болуы, сонымен қатар, цилиндр
қабырғаларының температурасының күрт өсуі. Дүмпу- өте қажетсіз, зиянды
құбылыс. Дүмпу режимінде двигательдің қуаты кеміп, отынның меншікті шығыны
өсіп, двигатель жұмысы қатаң және біркелкі емес болады. Сонымен қатар,
дүмпу поршендер мен газ шығатын клапандардың жанып кетуін және бұзылуын,
электр білтелерінің жанып кетуін және жұмыстан шығып қалуын және де басқа
ақауларды тудырады. Двигательдің тозуы жеделдеп, ал аралық жөндеу
мерзімдері қысқарады. Белсенді дүмпу режимінде ұзақ уақыт жұмыс жасау
кезінде апат зардаптары да болуы мүмкін. Әсіресе, авиациялық
двигательдердегі дүмпу қауіпті болып саналады.
Дүмпу құбылысын химиялық көзқарас тұрғысынан түсіндіретін болсақ, онда
отын зарядының соңғы бөлігінің көмірсутектердің алғашқы тотығу өнімдері –
гидропероксидтер мен және олардың ыдырауы өнімдері – жоғарғы активті бос
радикалдармен аса қанығуына болады, олар белгілі-бір клнцентрацияға жеткен
кезде қопарылыс жылдамдығыме әрекеттеседі. Нәтижесінде жанғыш қоспаның
жанып үлгермеген бөлігі тез өздігінен от алады. Шындығында, жұмысшы
қоспадағы пероксидтердің түзілу жылдамдығы жоғары болса, қопарылып жану тез
туады, жалын шебінің қалыпты таралуы дүмпулікке ерте өтеді және дүмпу
зардаптары күшті білінеді. Мұнан шығатыны, дүмпудің пайда болуы мен оның
белсенділігі байланысты болатын негізгі факторы отынның химиялық құрамы
болып табылады, себебі түрлі құрылыстағы көмірсутектердің тотығуға
бейімділігі салыстырмалы жағдайларда әр түрлі болады.
Егер отын құрамында жалын алды тотығу жағдайында пероксидтердің
айтарлықтай мөлшері түзілмейтін көмірсутектер болса, онда қопарылып ыдырауы
болмайды, қоспа активті бөлшектермен қанықпайды және жану дүмпусіз, қалыпты
жылдамдықпен жүреді.
Көмірсутектермен отындардың дүмпуге төзімділік (ДТ) немесе дүмпуге
қарсы қасиеттерін бағалау стационарлы бір цилиндрлі двигательдерде
жүргізіледі. ДТ бағалаудың барлық әдістерінің негізіне сыналатын отынды
эталонды отындар қоспасымен салыстыру принципі жатады. Эталонды отындар
қоспасы ретінде 2,2,4-триметилпентан (изооктан) мен гептан, ал дүмпуге
төзімділіктің өлшемі ретінде октан саны алынған.
Октан саны дегеніміз – дүмпуге төзімділікті өлшеудің шартты бірлігі,
ол сандық жағынан изооктан мен гептан қоспасындағы изооктанның (2,2,4-
триметилпентанның) сынаудың стандартты жағдайлары кезінде сыналатын отынның
дүмпуге төзімділігіне эквивалентті пайыз (көл.) мөлшеріне тең.
Изооктанның октан саны 100 тең деп, ал гептанның октан саны 0-ге тең
деп қабылданған. Егер сыналатын бензин мысалы, 70% изооктаннан және 30%
гептаннан тұратын қоспаны сынаудың стандартты жағдайларына эквивалентті
болса, онда оның октан саны 70-ке тең деп есептелінеді. Октьан саны –
автокөлік бензиндері мен авиациялық жанармайдың дүмпуге төзімділікті
қалпына келтіруге болатын көрсеткіші.
Авиациялық жанармайдың бай қоспалары мен үрлеу қолданылаты
двигательдерімен жұмыс жасау кезінде қалпына келтіругге болатын көрсеткіші
отынның сорттылығы болып табылады.
Бай қоспалардағы отының сорттылығы – сорттылығы 100 деп қабылданған
эталонды изооктаннан алынатын қуатпен салыстырғандағы, сыналатын отында
жұмыс істеу керзіндегі двигательдің қуатының шамасын (%-бен) көрсететін
сипаттамасы.
Октан сандары қатаң стандартты жағдайларда арнайы сынау
қондырғыларында анықталынады. Екі стандартты сынау әдістері бар: моторлық
және зерттеу. Моторлық әдіс бойынша сынау жағдайлары өте қатаң (айналу
жиілігі 900 айн.мин, карбюратордан кейін жұмысшы қоспаның температурасы
149°С). Сондықтан да, ол аз дәрежеде сығылған двигательдерде арналған
отындарын ДТ бағалау үшін сәйкес келеді.
Зертеу әдісі бойынша сынау жағдайлары жұмсақтау (айналу жиілігі 600
айн.мин, карбюратор алдында жұмысшы қоспа қыздырылмайды). Бұл әдіспен
жоғары біркелетін, клапандары жоғарыда орналасатын двтигательдерге арналған
жоғарғы октанды компоненттермен отындар бағаланады. Зерттеу әдісі бойынша
анықталған октан сандары, мотор әдісімен салыстырғанда, әрқашан біршама
жоғары болады. Бұл айырмашылықты отынның сезімталдығы деп атайды. Сынау
режиміне әсіресе, каталитикалық крекинг пен каталитикалық риформинг
бензиндері сезімтал келеді. Октан сандарындағы айырмашылық бензиндегі
ароматты көмірсутектердің мөлшеріне байланысты 5-10 пунктке дейін жетуі
мүмкін. Сондықтан да, октан сандары бойынша мәліметтер келтірілген кезде
әрқашанда оларды сынау әдісіде көрсетілуі тиіс.
Ұшқыннан от алатын двигательдерге арналған отындырдың дүмпуге
төзімділігін арттырудың жолдарының бірі кері дүмпіткіштерді
(антидетонаторларды) қолдану. Бұл заттарды бензиндерге 0,5 пайыздан артық
емес мөлшерде кері дүмпіткіштік қасиеттерін едәуір жақсарту мақсатында
қосады.
Жеке көмірсутектердің дүмпуге төзімділігін зерттеу бұл маңызды
қасиеттің көмірсутектердің химиялық құрылысына тәуелділігін анықтауға
мүмкіндік береді және түрлі двигательдерге арналған жанар майлардың түрлі
сұрыптарын тандау және жасауда мәні зор болады.
Жанармайдың құрамына кіретін көмірсутектердің жеке топтарыүшін
олардың ДТ жөнінде төмендегідей қысқаша қорытындылар жасауға болады.[30]
1.3 Жанармайды өндеу технологиясы
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. ... 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