Мұнайдың қасиеттері және ерекшеліктері

Мазмұны

Кіріспе . . . 3Технологиялық бөлім . . . 4

1. 1 Мұнайдың қасиеттері және ерекшеліктері, жіктелуі . . . 4

1. 2 Мұнайдың фракциялық құрамы . . . 9

1. 3 Мұнай фракцияларын өңдеудің каталитикалық крекинг әдісі . . . 12

2 Арнайы бөлім . . . 15

2. 1 Көмірсутекті араластырғыштармен парафинді мұнайды айдау . . . 15

2. 2 Парафинді мұнай өнімін сутранспортымен тасымалдау . . . 16

2. 3 Магистралды құбырөткізгіш шөгінді парафиннен тазалау . . . 17

Қорытынды . . . 18

КІРІСПЕ

Қазіргі таңда дүниежүзілік экономикада мұнайдың алатын орны ерекше. Бүгінгі дамыған заманда мұнай және оның өнімдеріне деген сұраныс күннен-күнге артуда. Мұнайдың құрамы күрделі болғандықтан оны компоненттерге бөлуде әр түрлі әдіс қолданылады.

Атап айтсақ: айдау, ректификация, вакуумдык айдау, адсорбция, абсорция, экстракция, каталитикалық крекинг.

Каталитикалық крекинг - мұнайдың екінші ретті өңдеу процесіне жатады. Бұл процесс мұнайды терең өңдеп, жанармай түрлері мен мұнай химия өнімдерін береді. Каталикалық крекинг процесінің кең етек алуы отандық автопарктің дамуымен байланысты. Каталикалық крекингті басқару - тіпті оңай процесс емес. Ол келесі жағдайлармен түсіндіріледі. Біріншіден, қазіргі заманғы технологиялық қондырғы бір-бірімен материалды және энергетикалық ағындармен байланысқан реактор, колонна сияқты түрлі аппараттардан тұрады. Және операторға процестің орындалу барысына араласу туралы шешім қабылдау үшін үлкен көлемді ақпаратты өңдеп шығуы керек. Екіншіден, қондырғыда өте күрделі, толық зерттелмеген физика- химиялық процесстер жүреді. Бұл процесстерге көп жағдайда кездейсоқ сипатты келетін ауытқулар үлкен ықпал етеді. Және де ауытқулардың бір бөлігі тікелей бақылауға қол жетімсіз болғандықтан жақсы нәтижелерді алу қиындық тудырада. Бұл мәселені шешуде математикалық модельдер мен оларды қолдану әдістерін білумен қатар техникалық құрал-жабдықтар қажет. Каталитикалық крекинг қондырғысын басқару қиындығы, оларды нақты уақыт масштабында шешу, өңдеуді қажет ететін үлкен көлемді ақпарат-осының барлығы каталитикалық крекинг қондырғысындағы технологиялық процесстердің автоматты басқару жүйесін құруға себеп болды.

1 Технологиялық бөлім

1. 1 Мұнайдың қасиеттері және ерекшеліктері, жіктелуі

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

Мұнайдың кіші молекулалық құрам бөліктері:

1. Парафиндер (алкандар) CnH2n2 (қаныққан көмірсутектер, алкандар) біршама химиялық тұрақты қосылыстар. Атмосфералық қысым жағдайында құрамындағы көміртек атомдарының санына байланысты алкандардың фазалық күйлері: C1-C4- газтәріздесқосылыстар, C5-C16- сұйықтар, С16 - қатты заттар.

2. Нафтендер - құрамындағы көміртек атомдары 4-тен көп циклді қосылыстар. Мұнайлар құрамында негізінен циклопентан C5H10, циклогексан C6H12 және олардың гомологтары кездеседі (25-тен 75%-ке дейін) . Мұнайдың орташа молекулалық құрам бөліктеріне: Арендер (ароматтық көмірсутектер) : C n H2n6

-моноциклді ароматтық көмірсутектер, Cn H2n8

-бициклді аралас көмірсутектер, CnH2n12

- бициклді ароматтық көмірсутектер.

Мұнайдың жоғары молекулалық құрам бөліктері:

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

2. Асфальтендер мен шайырлар - жоғары молекулалық қосылыстар. Бұлардыңқұрамына мұнай құрамында кездесетін барлық көмірсутектер кластарыныңжоғары молекулалық өкілдері кіреді. Асфальтендер бензинде ериді, шайырлар-ерімейді. Мұнай құрамындағы гетероатомдық қосылыстарды оттекті, азотты, күкіртті, минералды деп бөлуге болады. Олар: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 шайырлардың үлесіне тиеді. Азотты қосылыстарды азотты негіздер мен нейтрал азотты қосылыстар деп үлкен екі топқа бөледі. Мұнай құрамындағы нейтрал азотты қосылыстарпирролдың арил туындылары және қышқылдардың амидтері түрінде кездеседі. Мұнай фракциясының қайнау температурасы артқан сайын оның құрамындағы нейтрал азотты қосылыстардың үлес салмағы арта түседі де, ал негіздік азоты қосылыстардікі кемиді. Күкіртті қосылыстар мұнайлар құрамында біркелкі тарамаған. Көбінесе олардың үлес салмағы мұнай фракциясының қайнау температурасы артқан сайын арта түседі. Мұнай құрамында күкірт еріген элементар күкірт, күкіртті сутек, меркаптандар, сульфидтер, дисульфидтер

4

мен тиофеннің туындылары түрінде, сонымен бірге құрамында бір мезгілде күкірт, азот және оттек атомдары болатын күрделі қосылыстар түрінде де кездеседі. ЭЛТҚ-АҚ қондырғысының шикізаты Совет мұнайы оның құрамындағы су мөлшері 1%, Күкірттің мөлшері 0, 77, тұз мөлшері 100мг, тығыздығы 0, 8400 г/м ³ .

Электрмен тұссызданған және сусызданғаннан кейін нәтижесінде мұнайдың құрамындағы судың мөлшері 0, 05-0, 1%. Тұздың мөлшері 3-5 мг/л азаяды.

Кесте 1. 1.

ЭЛТҚ-АҚ процесінде құрамында тұзбен судың мөлшері едәуір азайтылған тұссызданған сусызданған мұнай алынады.

ЭЛТҚ-АҚ Технологиялық процесс нәтижесінде мұнай фракциялары алынады. Оларды екіншілік процестерге шикізат ретінде немесе компоундалғаннан кейін тауарлы өнім ретінде қолданылады.

Тұрақтандыру басы (ҚБ - 62 ⁰ С фракция) секция 400 Газды фракциялау қондырғысына бөлінуге бөлінеді.

62-150 ⁰ С тұрақты фракция, секция 200. Каталитикалық риформингке жоғарғы октанды бензин алу үшін жіберіледі

140-200 ⁰ С керосин фракция - секция 300 гидротазалау қондырғысына жіберіледі. Күкірттен көмірсутекті газдардан бөлу жүреді.

230-300 ⁰ С жеңіл дизель фракция (тұрақты) тауарлы дизель отынының компоненті

300-360 ⁰ С ауыр дизель фракция секция - 300 шикізаты гидротазалауға жіберіледі

Мазут қазандық отынының компоненті УВПМ және УЛТКМ шикізаты

Бензин-еріткіш (70-85 ⁰ С фракция гексал-гектан)

140-230 ⁰ С керосин фракциясы ТК-1 отынының компоненті

Жарықтандырғыш керосин Минералды қосылыстар мұнайлар құрамында металдар, қышқылдар тұздары, металдардың комплексті қосылыстары түрінде, сонымен бірге минералды қосылыстардың коллоидтық ерітінділері түрінде кездеседі. Мұндай қосылыстардың құрамдарына кіретін элементтерді микро-элементтер деп атайды. Олардың мұнай құрамындағы үлес салмағы 2-тен 10 %-ке дейін жетеді. Мұнайлар құрамында көптеген металдар, мысалы сілтілік және сілтілік жер металдар, сонымен бірге мыс, мырыш, бор, ванадий топшасының металдары кездеседі. Мұнайлар құрамдарында нағыз бейметалдарда кездеседі.

1. 2 Мұнайдың фракциялық құрамы

ЭЛТҚ -АҚ қондырғысы мұнайды атмосфералық айдау және электрмен тұссыздандыруға арналған.

Нәтижесінде технологиялық процесте жекелеген мұнай фракцияларын алады.

тұрақтандыру басы (тұрақсыз басы фр - НК - 62 ⁰ С), бөлініп 400 секциясына түседі.

тұрақты фракция 62-180 ⁰ С - шикізат 200 секция

керосин фракция 140-230 ⁰ С - шикізат 300/2 секция немесе 300/1секция

Дизель фракция 230-350 ⁰ С - шикізат 300/1

Мазут - қазандық отынның компоненті

Бензин - еріткіш (гексан-гептан фр. 70-85 ⁰ С)

Керосин фракция 140-230 ⁰ С - тікелей айдау отыны ТС - 1.

Жарықтандырғыш керосин.

Қондырғының құрамына келесі блоктар кіреді:

электрмен тұссыздандыру

мұнайды атмосфералық айдау

бензинді тұрақтандыру

Мұнайды электротұссыздандыру екі сатылы схема бойынша жүзеге асырады. Мұнай құрамындағы тұздар және сулардан айыруға арналған.

Реагенттерді беру және қабылдау үзелі қарастырылған.

электро тұссыздандыру процесін жүргізу үшін деэмульгатор беру

қондырғының антикоррозиялық қорғанысын жоғалту үшін аммиякты су сілті қоспасын беру

тауарлы (бензин) дизель отынының тоңу температурасын төмендету үшін дидиорлау присадкасын қосады.

Мұнайдың әрбір фракциясына бастапқы және соңғы қайнау температуралары 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. Аппараттың әр түрлі қималарындағы ішкі ағындарының мәндерінің өзгеруін материалды және жылулық баланс теңдеуін бір уақытта талдау арқылы ғана шығаруға болатынын ескеру қажет. Сәйкес үрдісті жүргізуге арналған өндірістік аппаратты жасауда алынатын өнімнің сапасына бірілген талаптары үшін аппараттың өлшемін және оның өнімділігін анықтайтын негізгі заңдылықтарды білу қажет. Бұл заңдылықтарды алудың негізі үрдістің маңызды жақтарының терең білімінде

жинақталған тәжірибе болып табылады. Ол салыстырмалы түрде азғантай масштабтағы қондырғыда тәжірибені жүргізу арқылы үрдіс пен

9

аппараттардың үлгілеуін жүргізуге мүмкіндік береді. Теңдеу, график немесе кесте түрінде көрсетілген, алынған мәліметті өндірістік аппаратты есептеу үшін қолданады.

Қазіргі үлгілеу теориясы келесідей үш түрде көрсетілуі мүмкін:

- физикалық үлгілеу;

- гидравликалық үлгілеу;

- математикалық үлгілеу.

Физикалық үлгілеу өндірістік шарттарда жүргізуге болжалатын нақты жұмыс жүйелерінде және жұмыс параметрлерінде үрдістің негізгі заңдылықтарын зерттеуде негізделген. Физикалық үлгілеу орындалатын қондырғы өндірістік қондырығылардан өздерінің өлшемдері мен ағындар мәндерімен ерекшеленеді. Аппараттардың конструкциясы өндірістегіге ұқсамауы да мүмкін. Үлгі қондырғысында олардың арасындағы байланысты анықтау үшін үрдістің негізгі жұмыс параметрлерін (температура, қысым, концентрация, ағын жылдамдығы және т. б. ) қарастырады.

Гидравликалық үлгілеу шын нақты өлшемге аппараттың негізгі жұмыс

элементтерінің фрагменттерін қосатын арнайы стендте жүргізіледі. Жұмыс

ортасы ретінде үлгі жүйесін: су, ауа, құм және т. б. қолданады. Гидравликалық

үлгіледе әр түрлі түрдегі байланыс жабдықтары үшін аппараттың гидравликалық кедергісі мен өнімлігін анықтайтын заңдылықтарды қарастырады.

Физикалық және гидравликалық үлгілеу мәліметтер бойынша үрдістің оптимады шартын және аппараттың өлшемін таңдауға болады. Математикалық үлгілеу соңғы кездері дербе ЭЕМ-нің көп қолдануы барысында дамыды. Үлгілеудің бұл түрі физикалық және гидравликалық үлгілеудің бағалы толықтыруы болйып табылады.

Математикалық үлгілеу деп үрдісті немесе аппарат жұмысын жүргізуінің оптималды шартын шығару мақсатында сәйкес бастапқы және шекаралық шарттарда үрдіс теңдеуінің жүйелерін жасау мен талдауды айтады. Бұл әдісті қолдану үрдістің негізгі заңдылықтарын жеткілікті терең білуін қажет етеді. Математикалық үлгілеу келесідей негізгі кезеңдерге бөлінеді:

a) бастапқы және шекаралық шарттарының теңдеулер жүйесін құру;

б) ЭЕМ қолдану арқылы теңдеулр жүйесін талдау (үлгі деформациясы) ;

в) физикалық және гидравликалық үлгілеу мәліметтерінің негізінде үлгі теңдеу параметрлерін түзеу;

г) үлгінің нақты нысанға сәйкестігін тексеру (үлгінің нысанға барабарлығына

10

тексеру) және егер қажет болған жағдайда үлгіге түзетулер енгізу.

Үлгінің деформациясымен байланысты (б) кезең сол немесе басқа айнымалылар үрдістің соңғы көрсеткіштеріне (өнімің шығысы, шикізат конверсиясының дәрежесі, өнімнің тазалығы және т. б. ) әсерін және одан ең маңыздысын шығаруына мүмкіндік береді. Бұл кезең физикалық тәжірибені толықтырады да, сонымен қатар оны алмастырмайды да. Үлгінің деформация кезеңінен кейін физикалық және гидравликалық үлгілеуді жүргізу (в) кезең - мақсатқа бағытталған және тәжірибелердің аз көлемінде орындалуы мүмкін. Математикалық үлгілеу тәжірибе мәліметтеріне негізделген болғандықтан өндірістік нысандар есептеулерінде қолданылатын үлгінің теңдеулерінің параметрлерін нақтылауды талап ететін (в, г) кезеңдері пайда болады. Математикалық үлгілеудің бұл кезеңдерінде ұқсас үлкейтілген немесе өндірістік қондырғыларда алынған мәліметтер кең қоланылады. Есептік тәуелділіктерді алу мақсатымен тәжірибелік мәліметтерді өңдеуді осындай үрдістердің жалпы класы үшін теңдеулерді қолдануға рұқсат ететін ұқсастықтың өлшемсіз критерийлерін қолданумен орындайды. Егер үлгінің теңдеуі жақсы жасалған болса және оның формасы есептік инженерлі практикаға ыңғайлы болса, онда сәйкес теңдеулер параметрлері тәжірибелік мәліметтер негізінде анықталады. Қазіргі уақытта дербес ЭЕМ қолданушыларына мұнайгазөңдеудің және мұнайхимияның аппараттарының және үрдістерінің математикалық үлгілеуіне арналған әр түрлі бағдарламалар жасалған. Бағдарламалардың көп бөлігі кем дегенде үш құраушыдан тұрады: физикалық құрылымының есептері бойынша Институтпен (Design Institute for Physical Property Research) және Америка химия инженерлер

Институтымен (American Institute of Chemical Engineers) және т. б жасалған жеке компонент құрамы бойынша мәліметтер қорының «кітапханасы»; бір немесе бірнеше есептеулер әдісін қолданумен ақпаратты өңдеу құралдары; физикалық құрамы бойынша мәліметтердің синтезі үшін алгоритм, мысалы регрессия әдісі арқылы.

Америкалық Simulation Sciennces Inc. (Бри, Калифорния шт. ) компаниясы мұнайгаз өңдеу, химиялық және газ өндірістерінде инженерлі есептер үшін бірнеше бағдарламалар жасады. Оның ішінде технологиялық үрдістерді үлгілеуге және оптималдауға арналған PRO/II, жылуалмасу жүйесін үлгілеуге арналған HEXTRAN, зауыт құбырларын есептеу үшін INPLANT, динамикалық үлгілеу үшін PROTISS бағдараламаларын айтсақ болады. Simulation Sciennces Inc компаниясының бағдарламалары үлгілеу бойынша мәліметтерді енгізуі мен талдауын жеңілдететін Microsoft Windows негізінде PROvision графикалық интерфейісімен толықтырылған.

Статикалық және динамикалық үлгілеуге арналған Hysys атты

интегралданған бағдарлама пакетін канадалық Hyprotech Ltd. (Калгари, пров.

Альберта) фирмасы жасап шығарған. Hysys жүйесі оның

11

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• 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