Мұнай шикізаттарының құрылымын өзгертпей өңдейтін процестердің химиялық технологиясы

Жоспар
Кіріспе

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
1.бөлім Мұнай және газды өңдеу технологиясына кіріспе ... ... ... ... ..4
2.бөлім . Мұнайдың, газдың және мұнай өнімдерінің негізгі
физикалық және химиялық қасиеттері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...10
3. бөлім. Мұнайды алғашқы өңдеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .17
Глоссарий ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..30

Кіріспе

«Мұнай шикізаттарының құрылымын өзгертпей өңдейтін процестердің химиялық технологиясы» пәнінің міндетіне мұнайгаз шикізатының және оның құрамына кіретін компоненттердің құрамы мен қасиеттерін қарастыру, сонымен бірге мұнайгаз өндірістерінде мұнайды алғашқы өңдеуде қолданылатын негізгі технологиялық процестерді оқыту болып саналады.
«Мұнай шикізаттарының құрылымын өзгертпей өңдейтін процестердің химиялық технологиясы» пәні үш бөлімге бөлінген. Әр бөлім өзара логикалық жолмен байланысқан бірнеше тақырыптардан тұрады. Әр бөлімдегі тақырыптардың, негізгі түсініктер мен элементтердің өзара байланысы бөлімнің сызба-нұсқасы арқылы көрсетілген.
Тірек конспектілер жоғары оқу орындарының 390640- Мұнай, газ және көмірдің химиялық технологиясы және 050721- Органикалық заттардың химиялық технологиясы мамандықтарына арналған пәннің типтік бағдарла-масы негізінде құрастырылды.
Оқытылатын материал түсінуге жеңіл және есте ұзақ уақыт сақталуы үшін тірек конспектілерінде мұнайгаз шикізаты мен оның өнімдерінің құрамдары мен қасиеттерінің, негізгі мұнай өнімдерінің технологиялық алыну жолдарының сызба-нұсқалары келтірілген.
Тірек конспектілерінің соңында мұнай химиясы мен технологиясының негізгі терминдері орыс және ағылшын тілдерінде берілген.
Тірек конспектілері «Мұнай шикізаттарының құрылымын өзгертпей өңдейтін процестердің химиялық технологиясы» пәнінің материалдарын студенттер терең игеруі үшін және өз бетінше дайындалуда қажетті көмекші құрал ретінде жазылды.
Лекцияларда қарастырылған материалдарды қаншалықты терең игергендігін тексеру үшін студент әр бөлімнің сызба-нұсқасын және қарастырылып отырған тақырыптың негізгі қағидаларын еске түсіруі тиіс. Тірек конспектілері оқу материалдарын жақсы түсініп игеруге көмекші құрал болып саналады.

Пән: Геология, Геофизика, Геодезия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 31 бет
Таңдаулыға:

Мұнай шикізаттарының құрылымын өзгертпей
өңдейтін процестердің химиялық технологиясы

Кіріспе

Мұнай шикізаттарының құрылымын өзгертпей өңдейтін процестердің
химиялық технологиясы пәнінің міндетіне мұнайгаз шикізатының және оның
құрамына кіретін компоненттердің құрамы мен қасиеттерін қарастыру, сонымен
бірге мұнайгаз өндірістерінде мұнайды алғашқы өңдеуде қолданылатын негізгі
технологиялық процестерді оқыту болып саналады.
Мұнай шикізаттарының құрылымын өзгертпей өңдейтін процестердің
химиялық технологиясы пәні үш бөлімге бөлінген. Әр бөлім өзара логикалық
жолмен байланысқан бірнеше тақырыптардан тұрады. Әр бөлімдегі
тақырыптардың, негізгі түсініктер мен элементтердің өзара байланысы
бөлімнің сызба-нұсқасы арқылы көрсетілген.
Тірек конспектілер жоғары оқу орындарының 390640- Мұнай, газ және
көмірдің химиялық технологиясы және 050721- Органикалық заттардың химиялық
технологиясы мамандықтарына арналған пәннің типтік бағдарла-масы негізінде
құрастырылды.

Оқытылатын материал түсінуге жеңіл және есте ұзақ уақыт сақталуы үшін
тірек конспектілерінде мұнайгаз шикізаты мен оның өнімдерінің құрамдары мен
қасиеттерінің, негізгі мұнай өнімдерінің технологиялық алыну жолдарының
сызба-нұсқалары келтірілген.

Тірек конспектілерінің соңында мұнай химиясы мен технологиясының негізгі
терминдері орыс және ағылшын тілдерінде берілген.
Тірек конспектілері Мұнай шикізаттарының құрылымын өзгертпей өңдейтін
процестердің химиялық технологиясы пәнінің материалдарын студенттер терең
игеруі үшін және өз бетінше дайындалуда қажетті көмекші құрал ретінде
жазылды.
Лекцияларда қарастырылған материалдарды қаншалықты терең игергендігін
тексеру үшін студент әр бөлімнің сызба-нұсқасын және қарастырылып отырған
тақырыптың негізгі қағидаларын еске түсіруі тиіс. Тірек конспектілері оқу
материалдарын жақсы түсініп игеруге көмекші құрал болып саналады.

1-бөлім Мұнай және газды өңдеу технологиясына кіріспе

Мұнай Нафта деген грек сөзінен шыққын. Нафта жарып шығарлық
қасиеті бар деген мағынаны білдіреді. Бірінші мұнай айдау зауыты 1745 жылы
Ухта өзенінде, ал сонан кейін 1823 жылы Солтүстік Кавказда Моздокко
қаласына таяу екінші зауыт ағайынды Дубининдермен тұрғызылды.
Алғашқы зауыттарда мұнайдан керосин (жарықтық) алған, ал одан
жоғарғы зат – бензин мен қалдық – мазутты қажетсіз деп жағып жіберген.1876
жылы бензинді жанармай ретінде, ал мазутты форсункілерде жанатын отын
есебінде қолданды. Д.И.Менделеев мазутты вакуумды айдау арқылы майлар алуға
болатыны көрсетті.
Мұнайдың пайда болуы туралы бірнеше теориялар (болжамдар-
гипотезалар) бар. Бұл болжамдар екі топқа бөлінеді: органикалық және
анорганикалық (органикалық емес).
Мұнайдың пайда болуын органикалық теория бойынша дәлелдегендер-дің
бірі М.В.Ломоносов еді. Ол алғаш рет 1763 ж. мұнайдың жер қойнауында
жиналған өсімдіктердің жоғарғы қысым, әрі температура арқылы көмірленіп,
өзгерген қалдықтардан түзілу мүмкіндігін атап көрсетті. Бірақ мұнайды зерт-
теуге ХIХ ғасырдың екінші жартысында көп көңіл бөлінді.
Академик И.М.Губкин атақты мұнайшы мұнайдың органикалық қалдық
тардан пайда болуының мүмкіндігін дәлелдеді және қазіргі кезде елімізде
және шет елдердегі мамандар мен оқымыстылар осы қағиданы мойындады.
Мұнайдың құрамы. Мұнайдың физикалық және химиялық қасиеттері

садочных породах

Мұнайдың пайда болуының биогендік теориясы
М.И.Губкиннің көзқарасы бойынша теңіз толқынының әсерінен теңіз
жағалауларында үнемі әр түрлі органикалық қалдықтар жиналып отырады. Біраз
уақыттан соң оның үстін біршама жаңа қалдықтар жабады да, олар астындағы
қабаттарды тотығудан сақтайды. Ары қарай процесс анаэробтық бактериялардың
әсерінен оттегінің қаты-сынсыз жүреді.
Келесі отыратын қатпарлар мен тектоникалық жылжудың әсерінен органикалық
қалдықтармен байытылған жер қыртысының температу-расы мен қысымы артады.
Бұл процестерді катагенез құбылыстары деп атайды. Катагенез құбылысының
нәтижесінде сайып келгенде мұнай түзіледі.

Мұнайдың пайда болуының абиогендік теориясы
Д.И.Менделеевтің көзқарасы бойынша мұнай жер қойнауында металдар
карбидтері (FeC, TiC, Cr2C3, WC) сумен әрекеттесуінің нәти-жесінде
түзіледі. Мысалы, 2Fe C + 3H2O = Fe2O3 + C2H6 .
Дәлелденген дүние жүзілік мұнай қоры шамамен 140 млрд. т. Мұнай қорының
қомақты үлесі - 64%-ке жуығы - Таяу және Орта Шығыста табылған.
Дәлелденген мұнай қоры бойынша екінші орында Америка материгі келеді, оның
үлесіне 15% мұнай қоры тиеді.
Мұнай қоры ең үлкен елдер қатарына мыналар жатады:
Сауд Аравиясы (дәлелденген дүние жүзі мұнай қорының 25% табылған),
- Ирак (10,8%),
- БАЭ (9,3%),
- Кувейт (9,2%),
- Иран (8,6%)
- Венесуэла (7,3%)
- Ресей- жуық шамамен 6%
- США - жуық шамамен 3%,
- Норвегия - жуық шамамен 1%.

Қазақстанның мұнай өндірісі

Қазақстан дүние жүзінде барланған мұнай қорының көлемі бойын-ша 13-
орында. Республикада 200-ден астам мұнай және газ кенорын-дары, 14 ірі
кенорындары, 3 мұнай өңдеу зауыттары мен 3 газ өңдеу зауыттары бар.
Сарапшылардың мәліметтеріне сәйкес Қазақстандағы мұнай мен газдың жалпы
қоры 23 млрд. тонна, оның 13 млрд. тоннасы Каспий теңізінің астында
жиналған.
Басқа мұнай кенорындары: Кенбай, Жаңажол, Жетібай, Қалам-қас, Қаражанбас,
Өзен, Кұмкөл.
Каспий теңізіндегі мұнай қорын ескермегендегі Қазақстанның дәлелденген
мұнай қоры 26 млрд. баррель (3,6 млрд. тонна), газ қоры 1,9 трлн. м3.
Теңіз кенорынындағы өндіруге болатын мұнай қорының көлемі 1 млрд. тонн
(7,3 млрд. барр.) астам. Қарашығанақ мұнай-газконденсат кенорынындағы
өндіруге болатын мұнайдың қоры шамамен 700 млн. тонн (5,1 млрд. барр.), ал
газконденсат қоры 1,3 трлн. м3.
Каспий теңізінің Қазақстанның үлесіне тиісті секторындағы
көмірсутектердің жорамалды қоры 13 млрд. тоннаға (100 млрд барр.) тең деп
саналуда. Бұл дүние жүзіндегі дәлелденген мұнай қорының 2 - 3 % мөлшерін
құрайды.
Солтүстік Каспийдегі Қашан кенорынындағы мұнайдың жора-малды қоры 2,7
млрд. тоннаға (20 млрд. барр.) тең.

Мұнайдың элементтік құрамы

Көптеген мұнайлар үшін:

Молекулалық құрамы бойынша мұнайды көп жағдайда кіші, орташа және
жоғары молекулалық деп үш бөлікке бөлуге болады.

Топтық құрамы:

Мұнайдың молекулалық құрамы

Мұнайдың төменгі молекулалық құрам бөліктері.

1. Парафиндер (алкандар) СnH2n+2 – (қаныққан көмірсутектер, алкан-дар)
біршама химиялық тұрақты қосылыстар.
Атмосфералық қысым жағдайында құрамындағы көміртек атомдары-ның санына
байланысты алкандардың фазалық күйлері:
С1 - С4 - газтәріздес қосылыстар,
С5 - С16 - сұйықтар,
(С16 - қатты заттар.

2. Нафтендер - құрамындағы көміртек атомдары 4-тен көп циклді қосылыстар.
Мұнайлар құрамында негізінен циклопентан С5Н10 , циклогексан С6Н12 және
олардың гомологтары кездеседі (25-тен 75%-ке дейін) .

Мұнайдың орташа молекулалық құрам бөліктері

3. Арендер (ароматтық көмірсутектер): СnH2n-6- моноциклді аромат-тық
көмірсутектер, СnH2n-8 - бициклді аралас көмірсутектер, СnH2n-12 -
бициклді ароматтық көмірсутектер.

Мұнайдың жоғары молекулалық құрам бөліктері

4. Қүрделі арендер - құрамында үш, төрт және бес конденсирленген бензол
сақиналары бар күрделі полициклді ароматтық көмірсутектер.

5. Асфальтендер мен шайырлар - жоғары молекулалық қосылыстар. Бұлардың
құрамына мұнай құрамында кездесетін барлық көмірсутектер

кластарының жоғары молекулалық өкілдері кіреді. Асфальтендер бензинде
ериді, шайырлар-ерімейді.

Мұнай құрамындағы гетероатомдық қосылыстар

6. Оттекті қосылыстардың мұнай құрамындағы үлес салмағы көп жағдайда 10%-
тен аспайды. Олар қышқылдар, эфирлер, фенолдар және т.б. түрінде
кездеседі. Мұнай фракцияларындағы оттектің үлес салмағы оның қайнау
температурасы артқан сайын өсе түседі. Мұнай құрамындағы оттектің 90-95%
мөлшері асфальтендер мен шайырлар-дың үлесіне тиеді.

7. Азотты қосылыстарды азотты негіздер мен нейтрал азотты қосылыстар деп
үлкен екі топқа бөледі.
Мұнай құрамындағы нейтрал азотты қосылыстар пирролдың арил туындылары
және қышқылдардың амидтері түрінде кездеседі. Мұнай фракциясының қайнау
температурасы артқан сайын оның құрамын-дағы нейтрал азотты қосылыстардың
үлес салмағы арта түседі де, ал негіздік азотты қосылыстардікі кемиді.

8. Күкіртті қосылыстар мұнайлар құрамында біркелкі тарамаған. Көбінесе
олардың үлес салмағы мұнай фракциясының қайнау температурасы артқан сайын
арта түседі. Күкірт мұнай және мұнай өнімдері құрамдарындағы бірден-бір
кең тараған гетероэлемент болып саналады.
Мұнай құрамында күкірт еріген элементар күкірт, күкіртті сутек,
меркаптандар, сульфидтер, дисульфидтер мен тиофеннің туындылары түрінде,
сонымен бірге құрамында бір мезгілде күкірт, азот және оттек атомдары
болатын күрделі қосылыстар түрінде де кездеседі.

9. Минералды қосылыстар мұнайлар құрамында металдар, қышқыл-дар тұздары,
металдардың комплексті қосылыстары түрінде, сонымен бірге минералды
қосылыстардың коллоидтық ерітінділері түрінде кездеседі.
Мұнайлар құрамында көптеген металдар, мысалы сілтілік Мұндай
қосылыстардың құрамдарына кіретін элементтерді микро-элементтер деп атайды.
Олардың мұнай құрамындағы үлес салмағы 2-тен 10 %-ке дейін жетеді.

және сілтілік жер металдар, сонымен бірге мыс, мырыш, бор, ванадий
топшасының металдары кездеседі. Мұнайлар құрамдарында нағыз бейметалдарда
кездеседі.

Мұнайдың фракциялық құрамы

Мұнайды айдағандағы пайда болатын негізгі дистиляттар:

Газдар С1- С4 ( 600С

Мұнайдың әрбір фракциясына бастапқы және соңғы қайнау темпе-ратуралары
тән. Қайнау температурасы 3500С-тан аспайтын фракцияларды атмосфералық
қысымнан біршама жоғары қысымда бөліп алады, оларды мөлдір дистиляттар
(фракциялар) деп атайды. Фракциялардың атауларын олардың пайдалануына қарай
береді.
Мазут-мөлдір дистилляттарды бөліп алғаннан кейінгі қалған қалдық. Оны
ары қарай құрғақ айдайды. Құрғақ айдағаннан кейінгі түзілетін қалдықты
гудрон деп атайды.

2-бөлім . Мұнайдың, газдың және мұнай өнімдерінің негізгі
физикалық және химиялық қасиеттері

Тығыздық. Заттың сумен салыстырғандағы тығыздығы деп заттың белгілі
көлемі массасының көлемі дәл сондай судың массасына қатынасын айтады.
Көбінесе заттың массасын 40С температурадағы судың массасымен салыстырады.

Кейде салыстырмалы тығыздықпен бірге немесе оның орнына Америка-ның
Мұнай институты (API) ұсынған шартты градус (АPI0) өлшемі қолданылады.

Мұнай Салыстырмалы тығыздық API бойынша тығыздық,
°API
Жеңіл 0,800-0,839 36°-45,4°
Орташа 0,840-0,879 29,5°-36°
Ауыр 0,880-0,920
22,3°-29,3°
Өте ауыр 0,920 жоғары 22,3°
төмен

Мұнайдың тығыздығы төмен болған сайын оны өңдеу оңай және одан алынатын
мұнай өнімдерінің сапасы жоғары болады.
Мұнайдың салыстырмалы тығыздығын (() 20°С температурада анықтау
қалыптасқан. Басқа температурада анықталған тығыздық шамасын 20°С
температурадағы мәніне аудару үшін Д.И.Менделеевтің теңдеуін пайдаланады.
Ол 0 - 500С аралығында тығыздықтың біршама дәл мәнін береді:
(4t = ( 420 - a (t - 20),

мұндағы (420 - мұнай өнімінің 200С температурадағы салыстырмалы тығыздығы;
(4t - мұнай өнімінің t температурадағы салыстырмалы тығыздығы; а – 10С
температураға түзету коэффициенті;
Мұнайдың тығыздығын ареометрмен, Мор-Вестфаль таразысының көмегімен
немесе дәлдігі біршама жоғары пикнометрлік әдіспен анықтауға болады.
Молекулалақ массасы. Көптеген мұнайлардың молекулалық мас-сасы 250-300
аралығында жатпады, ал шайырлы-асфальтендік заттар-дікі- 1500-2000
аралығында болады.
Мұнай фракцияларының қайнау температурасы артқан сайын олардың
молекулалық массасы 90-нан (60-100°С қайнайтын фракция) 480-ге (550—600°С
қайнайтын фракция) дейін өседі. Осы тәуелдікті ескере отырып Б.М.Воинов
мұнай фракцияларының молекулалық массасын (М) анықтауға қажетті мынадай
теңдеуді ұсынды:
М = a + bt + ct2 ,
мұндағы t – фракцияның орташа молекулалық қайнау температурасы; а, в
және с - коэффициенттер.
Парафиндер үшін:

М = 60 + 0,3 t + 0,001 t2

М = 52,63 +0,246 Т +0,001Т2 ,

мұндағы t мен Т – 0С-пен және К-мен алынған температура

Тұтқырлық.
Динамикалық тұтқырлық деп ауданы 1 м2 сұйық бетіне 1Н күш түсірілгенде
1 мс жылдамдықпен қозғалатын сұйық қабаттарының бір-біріне түсіретін
кедергісінің (Па) шамасын айтады.
Мұнайдың динамикалық тұтқырлығын біле отырып, мұнай ұңғысының
рационалды дебитін есептеп шығарады.
Кинематикалық тұтқырлық ( деп берілген сұйықтың (газдың) динамикалық
тұтқырлығының оның тығыздығына қатынасын айтады:
( = ( ( ,

( - динамикалық тұтқырлық, кг(м сек); ( - абсолюттік тығыздық, кгм3.
Кинематикалық тұтқырлықтың СИ системасындағы өлшем бірлігі м 2сек ,
СГС системасында– стокс (ст) - 1 см2сек
Кинематикалық тұтқырлық мұнай негізіндегі майлардың физика-механикалық
сипаттамасының негізі болып саналады.
Сонымен бірге шартты тұтқырлық деген ұғым бар.
Шартты тұтқырлық деп көлемі 200 мл мұнай өнімінің берілген
температурадағы вискозиметрден ағып өткен уақытының дәл сол температурада
көлемі сондай судың вискозиметрден ағып өткен уақытына қатынасын айтады.
Шартты тұтқырлық салыстырмалы шама, сондықтан өлшем бірлігі болмайды. Оны
шартты градуспен (ВУ0) өрнектейді.
Шартты тұтқырлық мәнін мұнай өнімдерін практика тұрғысынан сипаттау үшін
қолданады.
Динамикалық және кинематикалық тұтқырлықтарды капиллярмен
жабдықталған арнайы шыныдан жасалған вискозимерлерде анықтайды. Көптеген
мұнай өнімдерінің шартты тұтқырлықтарын металдан жасалған вискозиметрлерде
анықтайды. Шартты тұтқырлықты кинематикалық тұт-қырлыққа номограмма
көмегімен ауыстырады:

(t = 0,0731ВУt - 0,0631ВУt ,

мұндағы (t - температурадағы кинематикалық тұтқырлық; ВУt – t тем-
пературадағы шартты тұтқырлық.

Температуралық қасиеттері

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

Тұтану температурасы (температура воспламенения) деп мұнай өнімін қыздырып,
сонан соң оған отты жақындатқанда 5 сек. кем емес уақыт бойы жанатын
температураны айтады. Тұтану температурасы әр-қашан жарқылдау

температурасынан жоғары болады. Өнім ауыр болған сайын жарқылдау және
тұтану температуралары арасындағы айырмашы-лық өсе түседі.
Өздігінен тұтану температурасы (температура самовоспламене-ния) деп мұнай
өнімін қыздырғанда оның ауамен қоспасы отты жақын-датпаса да өздігінен
тұтана алатын температураны айтады. Ол мұнайдың фракциялық құрамына
байланысты. Мұнайдың ауыр фракция-лары 300-3500С температурада өздігінен
тұтанады, ал бензиндер 5000С-тан жоғары температурада ғана өздігінен
тұтанады .
Қату температурасы деп мұнайдың құраушы бөліктерінің тұтқыр-лығы
жоғарылап, ағу қасиетін жоғалтатын немесе қозғалғыштығы күрт төмендейтін,
тіпті кейде құрамындағы кейбір көмірсутектер кристалл және тұнба түрінде
бөлінетін температураны айтады. Ол мұнайдың төменгі температурада ағу
қабілетін жоғалту қасиетін сипаттайды.

Электрлік қасиеттері
Сусыздандырылған мұнай мен мұнай өнімдері диэлектриктер болып саналады.
Жоғары диэлектрлік қасиетінің нәтижесінде мұнай өнімдері мен мұнайдың
беттінде статикалық электр зарядтары жиналады. Статикалық электр заряды
жарқыл тудырып, нәтижесінде мұнай өнімдерінің қопары-луы немесе өртенуі
мүмкін.

Оптикалық қасиеттері
Мұнай мен мұнай өнімдеріне флуоресценсия мен оппаласценсия (жарықтың
шашырау) құбылыстары тән.

Ерігіштік
Мұнайда йод, күкірт, күкіртті сутек, күкіртті қосылыстар, шайыр-лар,
өсімдіктер мен жануарлар майлары, ауа, көміртек оксидтері, газды алкандар
және т.б. жақсы ериді. Мұнай мен мұнай өнімдері суда іс жү-зінде ерімейді.

Жылулық қасиеттері
Мұнайдың жылуөткізгіштік, жылусыйымдылық және басқа да жылулық-физикалық
қасиеттері оның құрамындағы көмірсутектердің молекулалық массасына және
молекулалық құрамына байланысты. Жылуөткізгіштік температураға да
байланысты. Жоғары жылуөткізгіштік алкандарға, би- және үшциклдік
тармақталған құрылымдарға тән.
Жылусыйымдылық тығыздық пен температураға да тәуелді. Алкан-дардың
жылу өткізгіштігі ең жоғары, ал ароматты көмірсутектердікі - ең төмен болып
саналады.
Заттың меншікті жылу сыйымдылығы дегеніміз 1 кг затты 1 оС қыздыруға
кеткен жылу мөлшері.
Меншікті жылу сыйымдылықтың өлшем бірлігі СИ – Дж(кг К), кДж(кг
К), МДж(кг К).
200оС дейінгі сұйық мұнай өнімдерінің орташа жылу сыйымдылығын
мынандай формуламен анықтаймыз
Ñ=
мұндағы (1515 - мұнай өнімінің салыстырмалы тығыздығы; Т- мұнай өнімінің
температурасы.
Тұрақты қысымдағы бу фазасындағы мұнай өнімінің жылусыйымдылы-ғын
мынандай формуламен анықтаймыз

Сұйықтар мен газдардың энтальпиясы
Сұйықтың энтальпиясы деп массасы 1 кг сұйықтың темпера-турасын 00С-тан
берілген температураға дейін қыздыру үшін жұм-салатын жылудың кДж алынған
мөлшерін айтады.
q =;
a = (0,0017Т+ 0,762Т – 334,24)

Будың энтальпиясы деп сұйықты қайнау температурасына дейін қыздыруға
қажетті жылудың мөлшерін айтады.

qnt=a(4-d1515)-308,99
a = (129,58 + 0,134Т+ 0,00059Т2 )

Жану жылуы деп 1м3 сұйық немесе қатты отын толығымен жан-ғанда
бөлінетін жылудың (кДж) мөлшерін айтады.

Мұнай компоненттерін бөлу әдістері
Айдау
Көмірсутектердің қайнау температурасы құрамындағы көміртек
атомдарының саны артқан сайын жоғарылайды. Мысалы, бензол С6Н6 80,1 °С-
та қайнайды, ал толуол С7Н8 110,6°С-та қайнайды. Керісінше, бензолдың буын
қайнау температурасынан төмен температураға дейін суытсақ, ол сұйыққа
айналады. Мұнайды айдап құрам бөліктеріне бөлу әдісі осыған негізделген.
Типті араб сөзі “nafatha”-мұнай- қайнау деген ұғымды береді.
Мұнайды айдау аппаратында қыздырады. Сұйықтың температурасы 80°С-ден
асқанда одан бензол ұшып шығады. Онымен бірге қайнау температурасы
бензолдікіне жақын басқа да көмірсутектер ұшады, яғни мұнайдан қайнау
температурасы 80 °С-қа жуық фракция бөлінеді.
Аппараттағы температураны тағы 25°С градусқа көтерсек мұнайдан қайнау
температурасы 80-105°С аралықта жататын келесі фракция - құрамында С7 бар
көмірсутектер-ұшып шығады. Осылай температураны 350 °С-ға дейін көтере
отырып мұнайды басқа да құрам бөліктеріне бөлуге болады.

Ректификация - екінші айдау - мұнайдан қайнау температуралары өзара
біршама жақын жататын фракцияларды алу үшін қолданылады.
Бензин фракцияларын екінші қайтара өңдеу арқылы автомобиль және
авиация жанармайларын алу үшін пайдаланады. Бензин фракцияларынан ароматты
көмірсутектер - бензол, толуол және т.б. алуға болады.

Адсорбция

Бұл әдіс мұнай құрамындағы компоненттердің белгілі бір сорбент-тің
бетіне таңдамалы түрде адсорбциялануына негізделген. Бұл кезде
компоненттердің сорбиялану энергиялары да әр түрлі болады. Мұнай-ды
адсорбент арқылы өткізгенде оның бетіне белгілі бір компоненттер жақсы
адсорбцияланады да, қалғандары сұйықта қалады. Осылай мұ-найды құрам
бөліктеріне бөлуге болады. Қазіргі кездегі адсорбциялық қондырғылар
хроматографияға негізделген. Хроматографияның ығыс-тырушы және элюенттік
деген түрлері бар.

Крекинг

Бұл термин (cracking) ыдырату деген мағынаны береді. Ол мұнай-дың
ауыр фракцияларын жеңіл фракцияларға ыдырату үшін пайдала-нылады. Ол үшін
үздіксіз жұмыс істейтін құбырлы реакторларды қолданады. Мұнайдың ауыр
фракциясын құбырлар арқылы айдайды да, құбырлар арасындағы Кеңістіктерге
қыздырылған жағу газдарын жібереді. Сонда жоғары температураның немесе
катализатордың әсерінен ұзын молекулалар, мысалы, С20 алкандары молекуласы
қысқа - құрамында С2 –ден С18-дейін көміртек бар-компоненттерге ыдырайды.
Құрамында С8 - С10 бар көмірсутектер бензин фракциясын, ал С15 бар
көмірсутектер дизель фракциясын құрайды. Термиялық крекинг кезінде үзілген
молекулалар қалдықтарының рекомбинациялануы нәтижесінде біршама жеңіл
көмірсутектер түзіледі. Сонда көміртек пен сутектің шикізат пен өнім
арасында қайта таралу құбылысы болады.

Пиролиз
Пиролиз деп затты тотықтармай-ақ термиялық жолмен ыдырату және
өзгеріске ұшырату процестерін айтады.
Экстракция
Белгілі еріткіште мұнай құрамындағы компоненттердің әркелкі еруіне
негізделген. Экстракцияны сатылы әдіспен жүргізеді. Сонда бөлініп алынған
әрбір фракцияның құрамында критикалық темпе-ратуралары бір-біріне жуық,
олай болса құрылысы өзара ұқсас заттар жинақталады.

Кристаллизация
Балқу температурасы жоғары, мұнай құрамында еріген қатты
көмірсутектерді бөліп алу үшін пайдаланылады. Кристаллизацияны ерітіндіден
белгілі еріткіште мұздатып түсіру арқылы жүргізеді. Сонда еріткіш бөліп
алынатын заттар үшін, мүмкіндігінше, бір мезгілде еріткіш және

тұнбаға түсіруші зат болуы тиіс.
Еріткіш ретінде сұйық пропан, көмірсутектердің галогентуындылары,
этил мен изоамил спирттерінің қоспасы, ацетон мен толуолдың қоспасы, этил
эфирі, т.б. пайдаланылады.
Еріткіштен кристаллизациялау процесін бірнеше рет қайталай отырып
тазалығы өте жоғары қатты заттар алуға болады. Парафиндер мен церезиндерді
зерттегенде сатылап кристаллизациялау әдісін пайдаланады.

Мочевинамен комплекстер түзу
Мочевина CO(NH2)2, немесе карбамид, нормальды алкандармен (олардың
туындыларымен) қатты молекулалық қосылыстар түзеді. Комплекс түзгенде
мочевина гексагональді призмалар түрінде кристаллизацияланады. Сонда
призманың ішкі каналының диаметрі 0,5-0,6 нм тең болып келеді.

Мөлдір дистилляттар мен жоғары температурада қайнайтын
фракцияларды зерттеу әдістері
Мөлдір дистилляттарды топтық зерттеу барысында газ сұйықтық
хроматография мен спектральдық зерттеу әдістер арқылы мұнай құрамындағы әр
түрлі кластарға жататын көмірсутектердің сандық мөлшерін анықтайды.
Мұнайдың химиялық құрамын анықтау үшін спектральдық зерттеу әдістері
арасында жарықтың комбинациялық шашырау спектрін, инфрақызыл мен
ультракүлгін облыстардағы жұтылу спектрін, масс-спектроскопия және ядролық
магниттік резо-нанс спектроскопиясы (ЯМР-спектроскопия) әдістері жиі қолда-
нылады.
Барлық мұнай өнімдерін көбінесе мынадай негізгі топтарға бөледі:
жұқтырушы және арнайы майлар; пластикалық майлар; парафиндер мен
церезиндер; битумдар; техникалық көміртек (сажа); мұнай коксы;
жанар-майлар мен майлардың қату температураларын төмендеткіштер
(присадкалар);
әр түрлі салаларда пайдаланылатын басқа да мұнай өнімдері.

Мұнай мен мұнай өнімдерін жіктеу (классификациялау)

Пайдаланып жүрген технологиялық жіктеуге сәйкес мұнайларды былай
жіктейді:
1. құрамындағы күкірттің үлес салмағына байланысты үш топқа бөледі
(IIIIII),
2. 3500 С температураға дейін айдалатын фракциялардың шығымына
қарай үш түрге бөледі (Т1Т2Т3),
3. базалық майлардың үлес салмақтарына қарай төрт топқа бөледі
(М1М2М3М4),
4. тұтқырлық индексі бойынша екі топшаға бөледі (И1И2),
5. қатты парафиннің үлес салмағына байланысты үш түрге бөледі
(П1П2П3).
Осы жіктеулерге байланысты мұнайларды мынадай шифрлармен
сипаттайды, I Т2 М1 И2 П2.

1-кесте
Жіктелуі Салмақ үлесі
Күкірттің үлес салмағыI II III
бойынша 0,5 % дейін 0,5 – 2,0 % 2%-тен жоғары
Парафиннің үлес П1 П2 П3
салмағы бойынша 1,5%- дейін 1,51-6% 6%-тен жоғары
Базалық майлардың үлесМ1 М2 М3
салмағы бойынша 25% кем емес 15-25% 15%-ке дейін
Базалық майлардың И1 И2
сапасы бойынша 85%- тен көп 40-85%
3500С-та қайнайтын Т1 Т2 Т3
фракция-лардың үлес 45%-тен кем 30 - 40% 30%-тен кем
салмағы бойынша емес

3- бөлім. Мұнайды алғашқы өңдеу

Мұнайды өңдеуге даярлау

Жерқойнауынан өндірілген мұнайдың құрамында әрқашан ілеспе газ,
жерасты суы, минерал тұздар және әр түрлі механикалық қоспалар болады.
Мұнайды тасымалдау және өңдеу алдында оны даярлау керек. Даярлау мынадай
сатылардан тұрады:
1. мұнайдан газды сепарация және тұрақтандыру арқылы бөлу;
2. механикалық қоспалардан тазалау;
3. сусыздандыру және жартылай тұзсыздандыру.

Мұнайды жинау және тасымалдау
Жоғары қысым жағдайындағы жерастындағы мұнай құрамында газдар еріген.
Мұнайды жер бетіне шығарған кезде қысым төмендейді де нәтижесінде
құрамындағы еріген газдар бөлініп шығады. Бөлінген газды ұстап қалу
маңызды. Мұнайды жинау мен тасымалдаудың бірнеше кәсіби әдістері бар. Бұл
әдістерде мұнай мен газ әрқилы жолмен бөлініп, тасымалданады.

Бұрғылау ерітінділері

Мұнай өндіру барысында бұрғылау ерітінділері пайдаланылады. Бұрғылау
ерітінділері бірнеше маңызды функцияларды атқарады. Мыс-алы, бұрғылау
барысында мұнайдың атқылап шығуын болдырмау. Бұрғылау ерітінділерінің
қысымы жерасты қысымының шамасынан басым болуы тиіс. Бұрғылау ерітінділері
ұңғы қабырғасын құрайтын жынысқа әрқилы әсер етуі мүмкін. Егерде ұңғы
қабырғасын құрайтын жыныс құрамында тұз болса онда сулы бұрғылау ерітіндісі
ол тұзды ерітеді де, ұңғы қабырғасын жартылай жуады. Бұл жағдайда мұнай
негі-зінде даярланған бұрғылау ерітінділерін пайдаланған жөн.
Бұрғылау ерітінділерінің негізгі атқаратын функцияларына мына-лар
кіреді: бұрғылау жұмыстарын уақытша тоқтатқанда ұсақ қатты бөлшектердің
шөгуіне жол бермеу; жер қыртысындағы ішкі қысымды реттеп отыру; ұңғы
қабырғаларының қиыршықтануын және құлап түсуін болдырмау; қазу системасына
түсетін жүкті азайту және доло-таны майлау және салқындатып тұру.
Әдетте ұңғыдан газ-мұнай қоспасы жеке ажыратқыш қондырғыға келіп
түседі. Ол мұнайдың газбен бірге ұшып кетуін болдырмайтын жабдықпен
қамтамасыз етілген ыдыстан ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.