Битум алу процесі
КІРІСПЕ
1 ТЕХНИКАЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Битум алу процесінің даму тарихы
1.2 Процестің мақсаты және қысқаша сипаттамасы
1.3 Процестің механизмі
1.4 Алынатын өнім сапасы мен шығымына әсер ететін факторлар
2. ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
2.1 Шикізат, дайын өнім және көмекші материалдардың сипаттамасы
2.2 Қондырғының технологиялық сұлбасы және технлогиялық режимі
2.3 Негізгі және көмекші жабдықты таңдау
3.ЕСЕПТІК БӨЛІМ
3.1 Битум өндіру процесінің материалдық балансы
3.2. Жылулық балансы
3.3 Қондырғының материалдық балансы
3.4 Технологиялық есептеулер
4 ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ
4.1 Битум алу процесінің экономикалық есебі
4.2 Процестің техника.экономикалық көрсеткіштері
5 ТЕХНИКА ҚАУІПСІЗДІГІ ЖӘНЕ ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ БӨЛІМІ
5.1 Еңбекті қорғаудың техникалық қауіпсіздік шаралары
5.1.1 Өнеркәсіпорындарының қауіп санатын анықтау
5.2 Қоршаған ортаны қорғау
5.2.1 Атмосфераны ластайтын заттардың ШРШ.мен жалғыз тұрақты көзден шыққан барынша жергілікті концентрацияның есептелуі
5.3 Гидросфераны қорғау
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
Қосымша
1 ТЕХНИКАЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Битум алу процесінің даму тарихы
1.2 Процестің мақсаты және қысқаша сипаттамасы
1.3 Процестің механизмі
1.4 Алынатын өнім сапасы мен шығымына әсер ететін факторлар
2. ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
2.1 Шикізат, дайын өнім және көмекші материалдардың сипаттамасы
2.2 Қондырғының технологиялық сұлбасы және технлогиялық режимі
2.3 Негізгі және көмекші жабдықты таңдау
3.ЕСЕПТІК БӨЛІМ
3.1 Битум өндіру процесінің материалдық балансы
3.2. Жылулық балансы
3.3 Қондырғының материалдық балансы
3.4 Технологиялық есептеулер
4 ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ
4.1 Битум алу процесінің экономикалық есебі
4.2 Процестің техника.экономикалық көрсеткіштері
5 ТЕХНИКА ҚАУІПСІЗДІГІ ЖӘНЕ ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ БӨЛІМІ
5.1 Еңбекті қорғаудың техникалық қауіпсіздік шаралары
5.1.1 Өнеркәсіпорындарының қауіп санатын анықтау
5.2 Қоршаған ортаны қорғау
5.2.1 Атмосфераны ластайтын заттардың ШРШ.мен жалғыз тұрақты көзден шыққан барынша жергілікті концентрацияның есептелуі
5.3 Гидросфераны қорғау
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
Қосымша
2012 жылғы 14-желтоқсанда Қазақстан Республикасының Тәуелсіздігі күніне арналған салтанатты жиналыстың барысында Мемлекет басшысы –Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев: «Қазақстан–2050» стратегиясы қалыптасқан мемлекеттің жаңа саяси бағыты» атты Қазақстан халқына Жолдауында Мемлекетті дамытуда үш баламасыз шешімді атап берді:
1) қазір бізге шынайы кіріс әкелетін индустрияға барлық мүмкіндіктерді пайдалана отырып қолдау көрсету; 2) экономиканы үздіксіз жаңалау және әртараптандыру; 3) инновацияны дәйекті түрде қалыптастыру.
Бұл үш бірлікті есеп «Қазақстан – 2050» стратегиясын алдағы онжылдықта жүзеге асырудағы ұдайы қадамдар.
«Әлемдік сараптама көрсеткендей, техникалық жаңғыртулар негізгі қорлардағы еңбек өндірісін 30-40 пайызға ұлғайтады. Өкінішке қарай, бізде Кеңес Одағынан қалған барлық технологиялық жиынтықтарымыз ескірген, сондықтан индустриалды-инновациялық процесстер осы мәселелерді шешуге жұмсалмақ. Қазақстан ғаламдық үрдіске ілесуі керек. Елімізге отандық иноваторлар қажет, оларды тауып дайындамасақ, алға қойған мақсаттарға жету қиын болады», – деді Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев.
Қоғамымыздағы барлық іс әрекеттер жанар-жағармайға да байланысты, себебі біздің өмір сүру барысымыздағы қозғалыстар соның арқасында жүретін техникалармен іске асады. Мысалға, алыс-жақын орналасқан елді мекендерге азық-түлік, тұрмысқа қажетті заттар автомобильдермен, темір жолдарымен немесе ұшақтармен жеткізіледі. Бір сөзбен айтқанда, жанар-жағармай экономикамызды қозғалысқа келтіретін тетіктердің бірі болып табылады.
1) қазір бізге шынайы кіріс әкелетін индустрияға барлық мүмкіндіктерді пайдалана отырып қолдау көрсету; 2) экономиканы үздіксіз жаңалау және әртараптандыру; 3) инновацияны дәйекті түрде қалыптастыру.
Бұл үш бірлікті есеп «Қазақстан – 2050» стратегиясын алдағы онжылдықта жүзеге асырудағы ұдайы қадамдар.
«Әлемдік сараптама көрсеткендей, техникалық жаңғыртулар негізгі қорлардағы еңбек өндірісін 30-40 пайызға ұлғайтады. Өкінішке қарай, бізде Кеңес Одағынан қалған барлық технологиялық жиынтықтарымыз ескірген, сондықтан индустриалды-инновациялық процесстер осы мәселелерді шешуге жұмсалмақ. Қазақстан ғаламдық үрдіске ілесуі керек. Елімізге отандық иноваторлар қажет, оларды тауып дайындамасақ, алға қойған мақсаттарға жету қиын болады», – деді Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев.
Қоғамымыздағы барлық іс әрекеттер жанар-жағармайға да байланысты, себебі біздің өмір сүру барысымыздағы қозғалыстар соның арқасында жүретін техникалармен іске асады. Мысалға, алыс-жақын орналасқан елді мекендерге азық-түлік, тұрмысқа қажетті заттар автомобильдермен, темір жолдарымен немесе ұшақтармен жеткізіледі. Бір сөзбен айтқанда, жанар-жағармай экономикамызды қозғалысқа келтіретін тетіктердің бірі болып табылады.
1. 1.Бесков В.С., Сафронов В.С. Общая химическая технология и основы промышленной экологии. Москва, Химия, 1999.
2. 2.Форстер К.Ф. Экологическая биотехнология. Москва: Знание, 1986.
3. 3.Цыганков А.Н. Экология и технология. Москва: Знание, 1976.
4. 4.Белов А.Д. и др. Радиология. Москва, Колос.,1990г.
5. Камьянов.В.Ф., Горбунова Л.В., Шаботкин И.Г. Основныезакономерности в составе и строении высокомолекулярных компонентовтяжелых нефтей и битумов.
6. Хаймов Г.Я. Применение и транспортирование нефтяных битумов.Москва 1975 г.
7. Посодов И.А., Поконова Р.В. Структура нефтяных асфальтенов.
8. Печеный Б.Г., Соловьев А.М. Получения битума на основе нефтеотходов.Пробоотборные и пробоподготовительные системы и устройства дляанализаторов качества и свойств продуктов в нефтепереработке инефтехимии: Обз.инф./Ленский Д.М., Степанова Н.Н. М.:ЦНИИТЭНефтехим, 1981.51с.
9. Гун Р. Б. Нефтяные битумы, Химия, М. Недра —1973, 429 с.
10. Абрамзон А. А., Бочаров В. В., Паевой Г. М.. Поверхностно-активные вещества. Справочник. П., Химия, М.Недра—1979, 367 с.
11. Танашев С.Т., Омаралиев Т.О.. Туранов Б.Изучение путей снижения коксоотложения на поверхности окисных катализаторов крекинга. Тезисы докладов Всесоюзной НТК, Уфа- 1991, 242 с.
12. Танашев С.Т., Капустин В.М. Омаралиев Т.О.Каталитический крекинг вакуумного газойля в присутствии смолы пиролиза. // Нефтехимия, 1988. №2. -С. 218-227.
13. Сюняев 3. И.-Химия и технология топлив и масел. 1985, № 6, 2-6 c..
14. Антошкин А. С, Глаголева О. Ф.-Нефтепереработка и нефтехимия, 1984, № 3, 6-8 c.
15. Антошкин А. С, Сюняев Р. 3., Хайдура X. М-Химия и технология топлив и масел, 1984, № 3, 35-36 c.
16. Махов А. Ф., Варфоломеев Д. Ф., Сюняев 3. И. и др.-Нефтепереработка и нефтехимия, 1981, № 10, 7-c.
17. Сюняев Р. 3., Сафиев О. Г.-Изв. вузов. Нефть и газ, 1984, № 2, 50-54 c.
2. 2.Форстер К.Ф. Экологическая биотехнология. Москва: Знание, 1986.
3. 3.Цыганков А.Н. Экология и технология. Москва: Знание, 1976.
4. 4.Белов А.Д. и др. Радиология. Москва, Колос.,1990г.
5. Камьянов.В.Ф., Горбунова Л.В., Шаботкин И.Г. Основныезакономерности в составе и строении высокомолекулярных компонентовтяжелых нефтей и битумов.
6. Хаймов Г.Я. Применение и транспортирование нефтяных битумов.Москва 1975 г.
7. Посодов И.А., Поконова Р.В. Структура нефтяных асфальтенов.
8. Печеный Б.Г., Соловьев А.М. Получения битума на основе нефтеотходов.Пробоотборные и пробоподготовительные системы и устройства дляанализаторов качества и свойств продуктов в нефтепереработке инефтехимии: Обз.инф./Ленский Д.М., Степанова Н.Н. М.:ЦНИИТЭНефтехим, 1981.51с.
9. Гун Р. Б. Нефтяные битумы, Химия, М. Недра —1973, 429 с.
10. Абрамзон А. А., Бочаров В. В., Паевой Г. М.. Поверхностно-активные вещества. Справочник. П., Химия, М.Недра—1979, 367 с.
11. Танашев С.Т., Омаралиев Т.О.. Туранов Б.Изучение путей снижения коксоотложения на поверхности окисных катализаторов крекинга. Тезисы докладов Всесоюзной НТК, Уфа- 1991, 242 с.
12. Танашев С.Т., Капустин В.М. Омаралиев Т.О.Каталитический крекинг вакуумного газойля в присутствии смолы пиролиза. // Нефтехимия, 1988. №2. -С. 218-227.
13. Сюняев 3. И.-Химия и технология топлив и масел. 1985, № 6, 2-6 c..
14. Антошкин А. С, Глаголева О. Ф.-Нефтепереработка и нефтехимия, 1984, № 3, 6-8 c.
15. Антошкин А. С, Сюняев Р. 3., Хайдура X. М-Химия и технология топлив и масел, 1984, № 3, 35-36 c.
16. Махов А. Ф., Варфоломеев Д. Ф., Сюняев 3. И. и др.-Нефтепереработка и нефтехимия, 1981, № 10, 7-c.
17. Сюняев Р. 3., Сафиев О. Г.-Изв. вузов. Нефть и газ, 1984, № 2, 50-54 c.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
1 ТЕХНИКАЛЫҚ БӨЛІМ
0.1 Битум алу процесінің даму тарихы
0.2 Процестің мақсаты және қысқаша сипаттамасы
0.3 Процестің механизмі
0.4 Алынатын өнім сапасы мен шығымына әсер ететін факторлар
2. ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
2.1 Шикізат, дайын өнім және көмекші материалдардың сипаттамасы
2.2 Қондырғының технологиялық сұлбасы және технлогиялық режимі
2.3 Негізгі және көмекші жабдықты таңдау
3.ЕСЕПТІК БӨЛІМ
3.1 Битум өндіру процесінің материалдық балансы
3.2. Жылулық балансы
3.3 Қондырғының материалдық балансы
3.4 Технологиялық есептеулер
4 ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ
4.1 Битум алу процесінің экономикалық есебі
4.2 Процестің техника-экономикалық көрсеткіштері
5 ТЕХНИКА ҚАУІПСІЗДІГІ ЖӘНЕ ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ БӨЛІМІ
5.1 Еңбекті қорғаудың техникалық қауіпсіздік шаралары
5.1.1 Өнеркәсіпорындарының қауіп санатын анықтау
5.2 Қоршаған ортаны қорғау
5.2.1 Атмосфераны ластайтын заттардың ШРШ-мен жалғыз тұрақты көзден шыққан барынша жергілікті концентрацияның есептелуі
5.3 Гидросфераны қорғау
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
Қосымша
КІРІСПЕ
2012 жылғы 14-желтоқсанда Қазақстан Республикасының Тәуелсіздігі күніне арналған салтанатты жиналыстың барысында Мемлекет басшысы - Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев: Қазақстан - 2050 стратегиясы қалыптасқан мемлекеттің жаңа саяси бағыты атты Қазақстан халқына Жолдауында Мемлекетті дамытуда үш баламасыз шешімді атап берді:
1) қазір бізге шынайы кіріс әкелетін индустрияға барлық мүмкіндіктерді пайдалана отырып қолдау көрсету; 2) экономиканы үздіксіз жаңалау және әртараптандыру; 3) инновацияны дәйекті түрде қалыптастыру.
Бұл үш бірлікті есеп Қазақстан - 2050 стратегиясын алдағы онжылдықта жүзеге асырудағы ұдайы қадамдар.
Әлемдік сараптама көрсеткендей, техникалық жаңғыртулар негізгі қорлардағы еңбек өндірісін 30-40 пайызға ұлғайтады. Өкінішке қарай, бізде Кеңес Одағынан қалған барлық технологиялық жиынтықтарымыз ескірген, сондықтан индустриалды-инновациялық процесстер осы мәселелерді шешуге жұмсалмақ. Қазақстан ғаламдық үрдіске ілесуі керек. Елімізге отандық иноваторлар қажет, оларды тауып дайындамасақ, алға қойған мақсаттарға жету қиын болады, - деді Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев.
Қоғамымыздағы барлық іс әрекеттер жанар-жағармайға да байланысты, себебі біздің өмір сүру барысымыздағы қозғалыстар соның арқасында жүретін техникалармен іске асады. Мысалға, алыс-жақын орналасқан елді мекендерге азық-түлік, тұрмысқа қажетті заттар автомобильдермен, темір жолдарымен немесе ұшақтармен жеткізіледі. Бір сөзбен айтқанда, жанар-жағармай экономикамызды қозғалысқа келтіретін тетіктердің бірі болып табылады.
2007 жылы Қазақстандағы үш мұнай өңдеу зауыттарында: АНПЗ, ШНОС, ПНПЗ - 12 млн.т мұнай өңделді, оның 6,2 млн.тоннасы Ресейге экспортталды.
Қазіргі таңда мұнай өңдеу зауыттарын техникалық модернизациялау қиындығы Қазақстан үшін өте өзекті мәселе болып табылады. Біздің еліміз жоғары октанды бензинді өңдеу жөнінен 40-шы орында орналасқан және Ресейден келетін импортқа тәуелді. Сонымен қатар Қазақстан Республикасының Ресей Федерациясында өндірілетін авиакеросинге, майларға, битумға және т.б. тәуелділігі жоғары.
Тақырыптың өзектілігі. Қазіргі кезде Қазақстан Республикасында мұнайдың қалдықтарын пайдалану маңызды мәселелердің бірі болып отыр. Өйткені олардан мұнай битумын алуға болады. Ал битум құрылыста, өнеркәсіпте, ауыл шаруашылығында және реактивті техникада, радиоактивті сәулелерден қорғануда, тұрғын үйлер, өнеркәсіп орындары мен аэродромдар құрылысына қажет болып табылады. Қазіргі кезде Қазақстанда отандық мұнай битумдарын шығаратын өндірістер жоқ. Қазақстанның Солтүстік региондарын битуммен қамтамасыз ету мақсатында Павлодар МӨЗ- нда мұнай битумдарын өндірудің алғы шарттары жасалуда. Алайда, шикі заттың жоқтылығынан бұл зауытта битум өндірілмейді. Оңтүстік Қазақстан облысында автокөлік жолдарын жалпы пайдалану 5203 мың км құрайды, соның ішінде 763 км жолдың республикалық және 440 км жолдың жергілікті маңызы бар. Осындай жұмысқа облысымызға жыл сайын 44 мың тонна мұнай битумы қажет. Мұнай битумына деген қажеттілік Қазақстанның басқа региондарында да сезіледі. Тек қана үш облыста- Оңтүстік Қазақстан, Жамбыл, Қостанай жылдық мұнай битумына деген қажеттілік 120 мың тонна құрайды. Соңғы кезде Қазақстан Республикасына жол битумы Ресейден орташа бағамен 1 тонна битумды сатып алу үшін 165 долардың және транспорттың шығынын қоса алғанда әкелінеді. Осыдан жұмыстың актуалдылығы өзі шығып тұр: яғни қазіргі кезде Қазақстанда отандық мұнай битумдарын шығару өндірістерінің жоқтығы әсерінен шет елдерден сатып алынған битумның қымбатқа түсуі.
Зерттеу жұмысының мақсаттары мен міндеттері.
Пайдалану қасиеттерін жоғарылату мақсатында мұнай битуминоздың тектер (МБТ) битумы мен көмірхимия қалдығы қарамайдың және май комбинат гудронының көмегімен мұнай битумдарын технологиясын жетілдіру- ғылыми жұмыстың мақсаты болып табылады.
Қойылған мақсат келесі 5 этаптар арқылы шешіледі:
1.Тақырыпқа байланысқа әдебиеттік шолу жасалынды;
2. Мұнай гудронын тотықтырудың оптималды жағдайын анықтау мақсатында гудрон әртүрлі температурамен әртүрлі тотығу уақытының ұзақтығы бойынша тотықтырылуы анықталды;
3.Тауарлы битум алу үшін жоғарыда гудроны мен тас көмірдің кокстеу процесінен алынған көмірхимиялық қарамай және шайыр мен әртүрлі қатынастарда болатын қоспа алынды;
4.Мәліметтердің нәтижелері бойынша Құмкөл мұнайының гудронына қарамай мен май комбинатының гудроны және МБТ қоспаларының оптималды құрамы және олардың жол битумдары маркілерінің талаптарына сәйкестігі анықталды.
Зертханалық мәліметтер нәтижесін қолданып, пайдалану қасиеттерін жоғарлату мақсатында мұнай битумдарын өндіру технологиясын жетілдірудің теориялық негізі жасалынды
1 ТЕХНИКАЛЫҚ БӨЛІМ
0.5 Битум алу процесінің даму тарихы
Қазіргі заман өндірісінің ең басты мәселесінің бірі-қоршаған ортаны қорғау, жер асты кен байлықтарын рационал тәсілдерімен пайдалану. Сол себепті мұнай-газ өндірісінің іздеу, барлау жұмысының негізгі бір мақсаты қазіргі заман табиғатын қорғау, қоршаған ортаны ластамай, адамзат денсаулығына зиянсыз өндіріс өнімдерін өндіру, әрбір өндірістің келешек экологиялық проблемаларын зерттеу және перспективалық жоспарлар дайындау.
Мұнай мен газды өндіру және өңдеу кезінде табиғатты қорғау бойынша маңызды бағыттар экологиялық таза процестерді игеру және қалдықтарды азайту, мұнай химиялық өндірістердің газды қалдықтарын тазарту, лас суларды тазарту, қоршаған ортаның мұнаймен және мұнай өнімдерімен ластанбауын қадағалау және т.б. болып табылады.
Мұнай және газ құбырларын салу кезіндегі қоршаған ортаның ластану мәселесінің жағдайын зерттеу барысында, өнім өндіру кезінде мұнаймен мұнай өнімдерінен және мұнай газдарымен олардың жанғаннан кейінгі өнімдерімен, күкіртсутегі, күкірттотығы, ағынды судың минералдануы салдарынан ластанудың жиі-жиі болып тұратыны анықталды. Ластануда бұрғылау ерітінділері және бұрғылау кезінде түзілген қалдықтар, түрлі беттік әрекетті заттар (БӘЗ), фенолдар, альдегидтер және бұрғылауды интенсификациялау үшін қолданылатын басқа реагенттер. Сол себепті қоршаған ортаны ластанудан қорғауға бағытталған іс-шараларды одан әрі жетілдіру керек.
Аймақтық-өндірістік мұнайгаз кешендері мен магистралды мұнай-газ тасымалдаушы құбырларын қоршаған ортаны ластайтын ірі орындарға жатқызамыз. Топырақ қабатының мұнай және олардың қоспаларымен ластануы және ағын сулары мен жер асты суларының жоғары минералдануы мұнай-газ шикізатын қайта өңдеуге дайындау кезінде түзіледі. Осыған байланысты мұнай қоспалары, ілеспе мұнай газы және оның жанғаннан кейінгі өнімдері атмосфераға кең көлемде тарайды.
Мұнай және мұнай өнімдерінің табиғи ортаға таралуы салдарынан жалпы экологиялық жағдай қалыптасады:
А)топырақтың құрамы және оның беткі қабатының қасиеттері өзгереді,
Б)жер бетіндегі және жер асты сулары ластанады, түбінде тұнбалар түзіледі;
В)өсімдіктердің химиялық құрамы және сыртқы түрі өзгереді;
г)ландшафтар жалпы деградацияға ұшырайды.
Мұнай мен газды өндіру және өңдеу кезінде табиғатты қорғау бойынша маңызды бағыттар экологиялық таза процестер игеру және қалдықтарды азайту, мұнай химиялық өндірістердің газды қалдықтарын тазарту, лас суларды тазарту, қоршаған ортаның мұнаймен және мұнай өнімдерімен ластанбауын қадағалау және т.б. болып табылады.
Жан-жаққа жұқа қабықша қалыптастырып тарайтын қабілеті болғандықтан мұнай су бетіне түскенде ерекше күшті әсер етеді. Мұнаймен ластану концентрациясы 800 мгм3 болғанда фитопланктонның тіршілік қабілеті жойылады, су өсімдіктерінің өттегін бөлуі азаяды. Тіпті аз мөлшердің өзінде мұнай тірі организмдердің нерв жүйесінің ферментативтік аппаратының жұмысын бұзады, жануарлардың әртүрлі ткандерінде патологиялық өзгерістер туғызады, су өсімдіктерінің өсуі мен қалыпты дамуын төмендетеді, оларды жояды.
Мұнайдың қабықша қалындығы 1 мм шамасында болғанда табиғаты әртүрлі мұнай сіңіргіш сорбенттер қолданылады -дәнді дақылдар сабандары, торф, майдаланған тамырлар, ағаш өңдеу өндірістерінің жаңқалары, пемза, тауық жүндері пайдаланады. Соңғылары өз салмағынан 20 есе көп мұнай сіңіреді. Жасанды - пенопласт, әрекеттік көмір, Пламилон қатты пласмассының ісінген ұнтағы, Ресорб сіңіргіші қолданылады.
Қазіргі кезеңде мұнай өндіруші объектілері тазалау қондырғыларымен, алдын-ла жабдықталып барын іске қосылғанымен жаңа техника, жетілген технология да құбырларды бұрғылау, мұнайды өндіру және тасымалдау кезінде орын алатын қоршаған ортаға кері әсерін тигізетін заттардан, іс-әрекеттерден толық арыла алмай отыр. Сондықтан, табиғи жағдай үшін шығыны аз, тиімді технико-технологиялық шешімдерді іздестіру қажет. Скважинадан алынған мұнайды және газды өндіріп, тасымалдау, сұйық көмірсутегі қалдықтарының апат салдарынан төгілуінің алдын-алу және қоршаған ортаға тараған мұнай-газ қалдықтарын тез арада жинап, тазарту қажет.
Соңғы уақытта мұнай өнімдерін деструкциялау үшін биологиялық әдіс кеңінен пайдаланылуда. Ол түрлі биопрепараттарды қолдануға негізделген және артықшылығы экологиялық қауіпсіз болады. Ұсынылып отырған әдісте, технологиялық қондырғылар, жабдықтар тікелей мұнай шламдары орналасқан орындарда қолданылады және энергетикалық шығындарды талап етпейді, сондықтан бұл әдістің болашағы зор.
Қазіргі кезде, мұнаймен ластануға қарсы күресте микробиологиялық әдістерді ойлап табу барысында биоценатты комплекстер шығару үшін мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің аборигенді штамдарын сұрыптап алу мүмкіндігі бар.
Микробиологиялық тазалау екі бағытта жүреді:
-аборигенді бактерия штамдарының қызметін жандандырып, белсенділігін жоғарылату. Ол үшін олардың табиғи өмір сүру ортасына мұнайдың биодеградациялану қасиетін ынталандыратын, қосымшалар жіберу;
-ластанған жерлерге сырттан микроорганизмдер әкеліп қосу.
Биологиялық әдіс түрлі биопрепараттарды қолдануға негізделіп, артықшылығы экологиялық тұрғыдан қауіпсіз болады. Ұсынылып отырған әдісте,технологиялық қондырғылар,жабдықтар тікелей мұнай шламдары орналасқан орындарда қолданылады және энергетикалық шығындарды талап етпейді,сонықтан бұл әдістің болашағы зор.
Топырақтың ластанудан өздігінен тазарудың табиғи механизмдерінің ішінде микроорганиздердің орасан зор маңызы бар, олар үшін, көмірсутектері жалғыз ғана энергия көзі болып табылады.
Қазіргі уақытта, мұнайды тотықтырғыш микроорганизмдердің 67 штаммдары айқындалған. Талдау қорытындысында бір ғана көміртегіне ассимиляцияланған топырақ үлгілерінен алынған бактериялардың қасиеті анықталған: октан-16%, нафтендер-75,1%, парафиндер-64,2%, толуол-58,3%, гексан-50,8%, бензол-41,2%, асфальтен-67,7%.
Көмірсутекті қайта қалпына келтіретін бактериялар әсерінен, топырақтағы мұнайдың бұзылу шамасы 31,3-73,9% болды.
Қазіргі кезде, мұнаймен ластануға қарсы күресте микробиологиялық әдістерді ойлап табу барысында биоценатты комплекстер шығару үшін мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің аборигенді штаммдарын сұрыптап алу мүмкіндігі бар.
Мұнайгаз өндіруші аудандар үшін, мұнаймен ластанған жерлерді, рекультивациялау басты мәселе болып келеді. Тұрақты өсімдіктер ассортименті және оларды өсіру агротехникасы ойластыруда. [9], [10]
Биоремедиациялауға мұнай және мұнай өнімдерімен, өндіру кезінде, қабатқа айдауда, тасымалдауда, сақтауда, жинақтауда апатты құю нәтижесінде қабаттағы сумен ластанған топырақтар, сондай-ақ ескі және жаңадан құрылымдалған мұнай қалдықтары және бұрғылау қоқыстары, оның ішінде скважинаны игеру өнімдерімен (мұнай өнімдерімен) ластанған топырақтар жатады.
Топырақта өзін-өзі тазарту және бейімделу механизмдері әрекет ететіндігі белгілі. Топырақ биосфераның бөлігі ретінде онда болатын организмдермен бірге әмбебап физикалық, химиялық және биологиялық адсорбент және адамның шаруашылық қызметі қалдықтарының барынша әр түрлі органикалық бірлестіктерін, оның ішінде мұнай және мұнай өнімдерін бейтараптандырушы болып табылады.
Алайда топырақта мұнайдың көп мөлшерде болуы өзін-өзі тазарту механизмін толығымен жоюға қабілетті және адамның араласуынсыз табиғатта топырақты қалпына келтіру ондаған жылдарға созылып кетер еді.
Қалдықтарды төменгі температурадағы термиялық десорбция әдісімен өңдеу ластанған топырақтарды өңдеу бойынша қондырғы көмегімен жүргізіледі.
Таңдау ластанған материалдың физикалық-химиялық ерекшеліктері мен ластаушы заттардың химиялық ерекшеліктеріне байланысты болады. Негізінен бұрғылау қоқыстары, мұнаймен ластанған топырақтардан тұратын қатты мұнай қалдықтары ластану мен топырақ бөліктері арасында туындайтын байланыстардың жоғары беріктігімен шарттастырылатын, әдетте балшықтар мен саздақтардан тұрады.
Балшықтар мен саздақтарды мұнай қалдықтарымен байыту олардың домбығуын елеулі түрде төмендетеді, битум сыйымдылығын азайтуда битумның адгезивтігін және дымданушылығын жақсартады. Бұл ретте битумлы топырақтың технологиялық және пайдалану ерекшеліктері жақсара түседі.
Қазақстанда энергетикалық тұтынуды қамтамасыз ететін мұнай өңдейтін өнеркеркәсіптер жақсы дамыған. Мұнайды қазу және өндіру кезінде топырақ қабаты мен әртүрлі табиғи экожүйелер ластанады. Сонымен қатар, аталған мәселе ауыр техникалармен мұнай және мұнай өнімдерін тасымалдауда, қажетті іс-шараларды бұзу салдарынан да болып отырады. Топырақтың кез-келген мұнай өнімдерімен және олардың құрамындағы көмірсутектік заттармен ластануы биологиялық проблемаға айналып отыр.
Осыған байланысты қоршаған ортаны мұнай және оның өнімдерінен тазартуда мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің алатын орны ерекше. Микроорганизмдердің мұнайды ыдырату белсенділігін практика жүзінде қолдану бағытында көптеген кең көлемді зерттеулер жүргізілуде.
Мұнай өнімдерін пайдаланатын микроорганизмдер табиғатта өте кең таралған. Тіпті ластанған топырақтан бөліп алу қиынға соқпайды. Осы уақытқа дейін энергия көзі ретінде мұнайды тотықтыратын микроорганизмдердің жүзден астам түрлері белгілі. Солардың арасында мұнай тотықтырушы бактериялардың да алатын орны ерекше. Қазіргі кезде микроорганизмдердің мұнай өнімдерін ыдыратуында көбінесе олардың беткі-белсенді заттар түзу және әртүрлі мұнай өнімдерін тотықтыру қабілеттіліктеріне көп көңіл бөлінуде. Бірақ та, қазіргі кездегі белгілі жұмыстарда сұрыптауды 2-3% мұнайды ыдырату қабілеттіліктеріне байланысты жүргізген. Осыған байланысты, мұнаймен ластанған топырақтағы мұнай өнімдерінің биологиялық ыдырауын жылдамдату мақсатында, табиғи жерлерден бөлініп алынған, жоғары мөлшердегі мұнай өнімдерін пайдалану қабілеттілігі, беткі-белсенді заттарды түзу қасиеті және жеке өнімдерді ыдырату қабілеттіліктері жоғары мұнай тотықтырушы бактерияларды сұрыптау өте маңызды. Нәтижесінде топырақтан мұнай өнімдерінің мөлшері қысқа мерзімде азаяды. Сондықтан да, биоремедиация жүргізу үшін бактерия культураларының негізінде жасалған биопрепараттарды жасау өте өзекті шара болып табылады.
Микроорганизмдердің полициклді ароматты көмірсутектерде өсуі сипатын әртүрлі қатты көмірсутектер: парафин, антрацен, фенантрен, карбазол, дибензофурен, салицил қышқылы, дифенил, диметилнафталин, нафталин, сонымен бірге бірқатар сұйық ароматты көмірсутектер:
о-ксилол, бензол, толуол, октан қосылған минеральді қоректік ортасында өсіру арқылы бағаланды. Бақылау ретінде глюкозаны пайдаландық.
Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғарғы концентрацияларында өсу қабілетін көміртегі және энергия көзі ретінде 5%, 7%, 10% Теңіз мұнайы және 3%, 5%, 7% мотор майы, дизельді жанармай және бензин бар минеральді қоректік ортада өсіру арқылы зерттедік. Ал, микроорганизмдердің мұнай пайдалану белсенділігін гравиметриялық әдіспен анықтадық.
Көмірсутегін тотықтырушы бактерияларды түрлерін анықтауда жалпыға ортақ Берги анықтағышын және ұсынған әдістерді қолдандық
Көмірсутегін тотықтырушы белсенді бактериялардың жоғары мөлшермен ластанған топырақтағы мұнайды ыдырату қабілеттіліктерін зерттеу үшін, өндірістік жағдайда мұнаймен ластанған Теңіз ауданынан алынған топырақты пайдалана отырып модельді тәжірибе жүргіздік. Ол үшін топырақты алдын ала мұнайдың жоғары мөлшері 35000 мгкг, 64000 мгкг және 150000 мгкг ластадық. Ластанған топырақты 5 кг нан эксикаторға салдық. Содан кейін, бактериялардың биомассасын 109 мөлшеріндегі клетка сұйықтығы түрінде қостық. Көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің мұнай ыдырату қабілеттілігін - топырақтағы микроорганизмдердің санын жалпыға ортақ әдістерді қолдана отырып анықтадық, микроорганизмдердің биомассасын центрифугалау әдісімен анықтадық.
Өнеркәсіптің мұнай-газ саласы, әлемдік экономиканың қарқынды дамуында негізгі энергия көзі болып саналады. Алайда, осы көмірсутекті өнімді өндірумен, тасымалдаумен және тұтынумен байланысты үрдістер өзімен қатар белгілі бір техногенді жүктеме ала жүреді. Экологтардың пікірі бойынша, қазіргі кезде қоршаған ортаны ластаушы заттардың бірі - мұнай және оның өңделген өнімдері. Қоршаған ортаға мұнай, оны өндіру кезінде, магистральді құбырлар арқылы тасымалдау кезінде және түрлі жағдайларға байланысты болатын апаттар нәтижесінде түседі [1]. Мұнай өнімдері топырақта және микрорельефтің түрлі тереңдіктерінде жинақталады және олардың толық ыдырау үрдісі ұзақ уақытқа созылады [2].
Қоршаған ортаның негізгі ластаушы көзінің бірі, мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған ағын және сарқынды сулар. АҚШ Мұнай институтының мәлімдеуінше мұндай сулардың құрамында 23-130 мгл мұнай өнімдері, 7,6-61мгл фенол болады. Стандарт талабы бойынша, ағын сулардағы мұнай және мұнай өнімдерінің шектік мүмкіндік концентратциясы (ШМК) 25 мгл құрайды. Су тазарту іс-шаралары, судың кем дегенде ластаушының 85-90%-нан тазаруын қамтамасыз етуі тиіс.
Мұнай өнімдері табиғат ортасына бұрғылау кезінде қолданылатын сұйықтықпен де түседі, сонымен қатар, ондай сұйықтықтардың құрамындағы бөлшектер топырақтың тұздануын арттырады. Топырақ бетіне түскен шикі мұнай битумды қосылыстар түзіп, топырақтың жоғарғы құнарлы қабатын тіршілік үрдісіне жарамсыз етеді. Жалпы көлемі бойынша мұнай өнімдерімен ластаған топырақ аудандары көп емес (сақтайтын орындар, автожанар-жағармай бекеттері, автобаз, дала қосы маңдары), бірақ, жыл өткен сайын, ондай территориялардың ластану көлемі арта түседі. Ластанған жердің әр гектары, өзімен көршілес территориядағы сондай ауданға залал тигізеді [3].
Біздің жүргізген зерттеу жұмысымыздың нәтижелері бойынша Rhodococcus equi 51КС, Pseudomonas cepacia 122 АС және Bacillus lentus 109КСкультуралары құрамында көміртегі және энергия көзі ретінде 5% мұнай бар ортада жоғары қарқындылықпен өсу кезеңінде культура сұйықтығының бөлшектеу қабілеті және клетка бетінің гидрофобтылығы жоғарылайтындықтан ортадағы көмірсутек мөлшері белсенді сіңіріліп, азаятындығын көрсетеді (сурет 1).
Сурет 1. Көмірсутегін тотықтырушы бактериялардың 5% мұнайды пайдалануы
Кесте 1.1
Мұнаймен ластанған топыраққа мұнай тотықтырушы бактериялар қосқандағы топырақтағы мұнайдың қалған мөлшері
Тәжірибе үлгілері
Мұнайдың бастапқы мөлшері, мгкг
Топырақта қалған мұнайдың мөлшері, мгкг құрғақ топыраққа шаққанда
пайдаланған мұнай мөлшері, %
Тәуліктер
0
10
20
30
21
64312+-9,1
32240+-1,4
27456+-8,7
21230+-9,1
67,9+-10,9
22
64312+-8,2
42930+-9,5
35163+-9,6
21360+-9,6
66,7+-10,9
23
64298+-1,2
39600+-7,6
30458+-7,9
24300+-8,5
62,7+-10,9
24
64309+-8,9
64200+-6,2
64004+-5,6
59400+-8,9
7,8+-1,9
Ескерту: 21 - Rhodococcus equi 51КС, 22 - Bacillus lentus 109КС және 23 - Pseudomonascepaciа 122АС қосылған топырақ үлгілері; 24 - бақылау үлгісі
Зерттеу нәтижесінде мұнайдың мөлшерінің азайғаны Rhodococcus equi 51КС қосылған топырақта айқындалды, топырақтағы мұнайдың төмендеуі 32240+-1,4 мгкг құраса, 30 тәулікте бұдан 1-2 есеге азайып 21230+-9,1 мгкг дейін азайды (1 кесте). Топырақтағы мұнайдың мөлшері азаюына байланысты,микроорганизмдердің жалпы саны да бастапқы тәулікке қарағанда 3-4 есеге жоғарылайды.
Сонымен, зерттеу жұмысында алынған нәтижелерден мынадай қорытынды жасадық:
1. Жоғары мөлшерде мұнаймен ластанған топырақтан 94 бактерия изоляттары бөліп алып, олардың ішінде мұнай көмірсутектерінде өсу қабілеті жоғары 8 бактерия изоляты таңдап алынды. Іріктеп алынған 8 бактерия изоляттарының арасынан көп кезеңді жолмен 3 белсенді бактерия (51КС, 122АС және 109КС) сұрыптап алынды.
2. Іріктеп алынған көмірсутегін тотықтырушы бактериялардың 7%-тік мұнайды 69% -дан 73%-ға дейін, 5% мотор майын 52% -дан 74%-ға дейін, дизельді жағармайды 70%-дан 80%-ға дейін, бензинді 62%-дан 70%-ға дейін, ал, 3% мазутты 41%-дан 45%-ға дейін пайдаланылатындығы көрсетілді.
3. Көмірсутегін тотықтырушы бактериялар Rhodococcus equi 51KC, Pseudomonas cepacia 122AC және Bacillus lentus 109KC түріне жатқызылды.
4. Сұрыптап алған көмірсутегін тотықтырушы бактериялардың жаңа түрлері құрамында көміртегі және энергия көзі ретінде 5% мұнай бар минералды ортада өсу кезінде мұнай тотықтыру белсенділігі жоғары, беткі-белсенді заттарды түзу мен клетка бетінің гидрофобтылығын өзгерту қабілетімен ерекшелінетіндігі көрсетілді. Rhodococcus equi 51KC, Pseudomonas cepacia 122AC және Bacillus lentus 109KC мұнаймен әрекеттесу қарқындылығы да жоғары болатындығы анықталды. Сонымен қатар, олар полиароматты көмірсутектерді транформациялап, фенантреннің ыдырауындағы аралық өнімі ретінде салицилл қышқылын түзілетіндігі анықталды.
5. Модельді тәжірибелерде іріктеп алған көмірсутегін тотықтырушы белсенді бактериялардың мұнайдың 64000 мгкг және 150000 мгкг мөлшерін ыдыратуға қабілеті бар екендігі анықталды. Зерттелген 3 белсенді бактериялардың арасында Rhodococcus equi 51KC штамы 30 тәулік аралығында 64000 мгкг мұнайды 67%-ға дейін, яғни 21230 мгкг дейін азайтты, ал, 150000 мгкг мұнайды 93000 мгкг дейін (51,8 % дейін) ыдырататындығы дәлелденді.
0.6 Процестің мақсаты және қысқаша сипаттамасы
"Битум" термині көміртегімен сутегі байланысының сұйық, жартылай сұйық немесе қатты қосындысының мағынасын береді. Оның құрамында оттегі, күкірт, азот қосылыстары және металдар сондай-ақ аз мөлшерде күкіртті көмірсутектер, хлороформдар және басқа органикалық еріткіштерде жақсы еритін асфальтті-шайырлы қосылыстар да бар.
Битум табиғи түрде немесе мұнайды, торфты, көмірді және сланцты өңдеп алады. 1.1-кестеден битум тектес заттардың классификациясын көруге болады.
1.2-кесте
Топ
Топша
Түрлері
Табиғи битумдар
Жасанды мұнай битумдары
Пиробитумдар
Дегтер және пектер
Мұнайлар
Асфальтиттер
Қалдықты
Крекингті
Селективті еріткіштермен бөлінген
Қышқылданған
Компаундирленген
Табиғи (ерімейтін және балқымайтын каустобиолеттер)
Сланцты
Тас көмірлі
Бурокөмірлі
Торфы
Майлы пектер
Асфальтті негізді
Жартылай асфальтті негізді
Бейасфальтті негізді
Таза күйінде
Экстрацияланған битумоздық түрлері
Мазуттар
Жартылай гудрондар
Гудрондар
Дистиляттың термиялық крекинг қалдықтары
Мазуттың термиялық крекинг қалдықтары
Гудрон, жартылай гудрон ж.т.б. қалдық өнімдердің жеңіл крекинг қалдықтары.
Пиролиз қалдықтары
Бензинсізденген мұнайдың, гудрон-ның ж.т.б. қалдық өнімдердің деас-фальттеу қалдық-тары.
Дистилятты және май қалдықтарын селективті тазалаған-дағы экстаркті
Ауаны оттегімен
Күкіртпен, селенмен немесе теллурмен
Катализатор және инициатор қатысуы-мен булы ауа қос-пасымен
Қалдықтар мен қышқылданғандар
Қышқылданған би-туммен дистилятты және басқа фракция-лар
Түрлі селективті еріткіштерден бөлін-ген қалдықтар қос-пасы
Қышқылданған би-туммен селективті еріткіштерден бөлін-ген қышқылданған қалдықтар
Крекингтелінгендер мен қалдықтар
Вурцелиттер, аль-берттер, элетиреттер ж.т.б.
Битумдалынған сланцтер
Сланцты битумдар
Газды
Жартылай коксты
Коксты
Доменді
Газогенераторлы
Кубты
Газогенераторлы
Шыршалы
Жапырақты
Стеринді, палметинді
Глицеринді
Фенолды, крезолды, канифольді
Кумаронды ж.т.б.
Воскті химиялық өңдеу-ден өткендер(сульфирлен-ген, хлорланған, қыш-қылданған)
Битум дегеніміз - жоғары молекулалы көмірсутектерінен және олардың гетеротуындыларынан, сонымен бірге оттегі,күкірт, азот және металдардан (ваннадий, темір, никель, натрий және т.б) тұратын күрделі қоспа. Битумның Элементтік құрамы шамамен былай болып келеді (салмағы бойынша): көміртегі 80-85; сутегі 8-11.5; оттегі 0,2-4; күкірт 0,5-7; азот 0,2-0,5.
Маркуссон әдісі бойынша битурдамның құрамын майларға, шайырларға, асфальттерге, асфальтогенді қышқылдарға және олардың ангидридтеріне бөлеміз. Көбінесе битумдарды асфальттендермен мальтендерге бөледі. Олар майлар мен шайырлардың мөлшерін көрсетеді.
Майлар битумдардың қаттылығы мен жұмсару температурасын төмендетеді, олардың ақиқаттығы мен булануын ұлғайтады. Майлардың қарапайым құрамы: көміртегі 85-88 %; сутегі 8-11.5; күкірт 4,5%-дейін, сондай ақ оттегі мен азоттың шамалы мөлшері. Майлардың молекулалық салмағы 240-800 (әдетте- 360, ароматтық дәрежесінің сипаттайтын С:Н (атомдық)) қатынасы әдісте 0,55-0,66 тең. Тығыздығы 1гсм3 кем(103 кг м3).
Битумдар құрамына кіретін май қосылыстарының сипаттамасы мынадай. Қалыпты және изоқұрылымды 26 және одан да көп көміртегі атомдары бар пропинді қосылыстардың тығыздығы 0,79-0,82 г см3 (790-820 кгм3), рефракция коэфициенті 1,44-1,47, молекулалық салмағы 240-600, қайнау температурасы 350-5200 С, балқу температурасы 53-900С. Нафтенді құрылыстағы-лардың құрамы 20 дан 35дейін көміртегі атомдарынан тұрады, тығыздығы 0,82-087 гсм3(820-870 кгм3), рефракция коэфициенті 1,47-1,49, молекулалық салмағы 450-650. Ароматты қосылыстар-дың монодан полициклдікке өткенде алифатты тізбектері қысқар-ады. Моно тізбекті ароматты қосылыстардың - битумдардан бөлігін алғандардың рефракция коефициенті 1,5350-1,059, молекулалық салмағы 450 - 620 : би- тізбектердің рефракция коефициенті 1,535- 1,59 , молекулалық салмағы 430 - 600, политізбектері сәйкесінше рефракция коэфициенті 1,59 жоғары, молекулалық салмағы әдетте 420- 670.
Шайырлар әдеттегі температурасындағы қызғылт - күрең түсті қатты заттар. Олардың тығыздығы 0,99 - 1608 г см3 ( 990 - 1080 кг м3) Шайырлар битумдардың қаттылығын, майысқыштылығы және созылғыштығын тасушылар болып табылады. Олар өзара алифатты тізбектері мен біріккен конденсация дәрежесі жоғары тізбекті және гетеротізбекті құрылымдағы молекулалы органикалық қосылыстарға жатады. Олардың құрамына көміртегі (79-87%) мен сутегіден (8,5-9,5%) басқа оттегі (1-10%), күкірт (1-10%), азот (2 % дейін) және металдарды қосқанда (Fe, Ni, V,Cr, Mg, Co жататын болады) көптеген басқа элементтер кіреді. Шайырлардың молекулалық салмағы 300-2500.
Шайырлар молекулаларының көміртегі қаңқасы - алифатты бүйір. Тізбектері бар бір ыңғай конденсацияланған ароматты сақиналардан тұратын политізбекті (көп тізбекті) жүйе. Шайырлардан асфальттерге өту әрі қарай ароматты құрылымдарда олардың конденсациялануының үлесін жоғарылату мен жүреді, бұл сутегі құрамының төмендеуі мен С: Н қатынасының өсуімен дәлелденеді. Шайырларды құрайтын қосылыстардағы көміртек атомдарының саны 80-100 дейін жетеді. Асфальттендермен салыстырғанда шайырлардың бүйірлік алифаттық тізбектерінің саны көп және ұзын С: Н қатынасы (атомдық) әдетте 0,60-0,8. Шайырларды жұмсарту температурасы (КИШ бойынша) 35-900С құрайды.
Асфальттендерден шайырларды бөлу үшін жеңіл қаныққан көмірсутектер С5-С6 пайдаланылады, оларда шайырлар жақсы ериді, асфальттендер ерімейді. Майлардан шайырлардан бөлу үшін хромотография әдісін қолданады. Адсорбентті таңдау, десорбциялаушы сұйықтарды жинақтау мен қолдану реттілігі қойылған мақсатқа байланысты.
Асфальттендер шайырларды тығыздау өнімі ретінде қарастырылады. Бос күйінде олар қара немесе күрең түсті қатты балқымайтын сарғыш заттар. Битумдардың басқа компоненттерінен айырмашылығы олар қалыпты құрылыстағы қаныққан көмірсутектерді С5-С7, сондай- ақ аралас полярлы еріткіштер- спирт- эфир қоспаларында және төменгі температурада қайнайтын спирттерде, мұнай газдарына (мэтан,этан,пропан және басқа) ерімейді, бірақ беттік керілуі жоғары сұйықтарда 24дин СН(24мнм)-бензол және оның гомологтарында, күкіртті сутегінде, хлорофорлде және төрт хлорофорлы көміртегіде жеңіл ериді.
Асфальттендерді мұнайлармен ауыр мұнай қалдықтарынан нетролей эфирінің 40 еселік көлеміндегі, Н-пентандағы, изопентандағы немесе он еселік көлемдегі Н-гептандағы мұнай өнімдері ерітінділерінен тұндырып бөліп алады. Асфальттендерді асфальттар мен шайырлы- асфальтты заттардан бөліп алу үшін төменгі парафинді көмірсутегілерді С5-С6, нейтролей эфирін немесе жеңіл бензинді қолданады.
Бөліп алынған асфальттендердің үлесімен құрамы қолданылатын еріткіш пен тұндыру шарттарына байланысты. Асфальттендердің тығыздығы 1 гсм3 (103кгм3) жоғарғы қарапайым құрамы (С%): көміртегі 80-84;сутегі 7,5-8,5; күкірт 4,6-8,3; оттегі 6 дейін; азот 0,4-1.Асфальттендердегі гетероатомдардың құрамы сол битумнан бөлінген майлар мен шайырлардан жоғары. Асфальттендердің молекулалық салмағы 1200-2000.
Асфальттендер тіпті кеңістіктік құрылыстар жасауға дейін тізбекті қосылыстарды тығыздаушы өнім болып табылады. Асфальттендердің тізбектелу дәрежесі және олардағы ароматты, нафтенді және көп тізбекті сақиналардың қатынасы, сондай-ақ осы сақиналардың конденсациялану дәрежесі шығу тегі әртүрлі асфальттендер үшін кең көлемде шектеледі.
Асфальттендердің химиялық құрамы оның күрделілігіне байланысты толық зерттелмеген. Шайыр және асфальтен молекулаларының негізгі бөліктері ретінде көп тізбекті құрылымдардың бірнеше түрі ұсынылады.
Асфальтогенді қышқылдар және олардың ангидридтері - қоңырқай сұр түсті қою шайырлы консистенциялы заттар. Асфальтогенді қышқылдар спиртте немесе хлороформда оңай бензинде, бензинде қиын ериді; олардың тығыздығы 1 гсм3 жоғары. Асфальтогенді қышқылдар мен олардың ангидридтері битумның колломдты құрылысын тұрақтандырады.
Карбендер мен карбомидтер мұнай мен оның қалдықтарының жоғары температурада өңдеген жоғарғы көміртекті өнімдері болып табылады. Карбендер төрт хлорлы көміртегінде, карбомидтар күкіртті көміртегіде ерімейді.
0.7 Процестің механизмі
Битумның құрамы мұнайдың табиғатына, бастапқы шикізат құрамына - мұнай қалдықтарымен оны өндіру технологиясына байланысты. Ол әртүрлі мұнайлардан алынған жұмсару температурасы бірдей битумдар үшін әртүрлі. Айталық, жұмсарту температурасы 490С (Киш бойынша) Лисие кен орынының мұнай қалдықтарынан алынған битумдардың құрамы 48%, көмірсутегілер 51% майлар мен 1% асфальтендер, ал нагиленгиель мұнай қалдықтарының сәйкесінше 53,32 және 15% яғни асфалтендерден едәуір көп және шайырлардан аз.
Битумдарды алу технологиясы олардың құрамына едәуір әсер етеді. Мысалы, жұмсару температурасы бір және бірдей, шикізатты колонналық аппаратта және иректі реакторда үздіксіз тотықтырған битумдардағы шайырмен құрамы төмен, ал асфальтендермен майлар құрамы сол шикізаттан периодты кубте тотықтырып алынғандағыдан біршама жоғары, түрлі тәсілдермен алынған дайын битумдардың компоненттер құрылысы мен қасиеттерінде айырмашылығы бар.
Кесте 1.3 Тұтқырлы жол битумы, ГОСТ 22245-90
Көрсеткіштердің аталуы
Битум маркалары
Сынау әдісі
БНД
200300
БНД
130200
БНД
90130
БНД
6090
БНД
4060
1.Иненің кіру тереңдігі, 0,1мм:
250С-да
00С-да
201-300
45
131-200
35
91-130
28
61-90
20
40-60
13
ГОСТ 11501
2.Жұмсарту температурасы, 0С, төмен емес
35
40
43
47
51
ГОСТ 11506
3.Созылғыштық, см,
250С-да
00С-дан кем емес
-
20
70
6,0
65
4,0
55
3,5
45
-
ГОСТ 11505
4.Сынғыштық температурасы,
00С-дан жоғары емес
-20
-18
-17
-15
-12
ГОСТ 11507
5.Тұтану температурасы,
0С-дан кем емес
220
220
230
320
230
ГОСТ 18180
6.Жұмсару температурасының қыздырғаннан кейінгі өзгеруі, 0С-дан жоғары емес
7
6
5
5
5
ГОСТ 11506
7.Пентрация индексі
-1,0ден +1,0-ге дейін
ГОСТ 22245-90
8.Суда еритін қосылыстардың массалық үлесі, %, жоғары емес
0,20
0,20
0,30
0,30
0,30
ГОСТ 11510
Технологиялық процестерде тотықтырғыш агент ретінде молекулярлы оттекті ауа немесе техникалық оттегі ретінде пайдаланылады, себебі оны арзан және шектелмеген көлемде алуға болады.
Қолдану масштабына байланысты екінінші тотықтандырғыш сұйытылған 40-60%-к ерітінді түрінде қолданылатын, азоттық қышқыл болып табылады.
Жақында ғана технологияда тотықтырғыш агент ретінде асқын тотықты қосылыстар пайдаланыла бастады. Оларға: асқын тотықты сутек (30% - ды сулы ерітінді ретінде) немесе асқын сірке қышқылы Бұл тотықтандырғыш өте қымбат, сол себепті оларды сирек, тек азот қышқылымен және оттек әсерімен жүрмейтін реакцияларға ғана пайдаланылады.Мысалы олефин негізінде эпоксидті қосылыстарды алуда:
Тотығу процесінің ерекшеліктерінің бірі болып әдістері және тотығу реакцияларының көптігі санымен қатар өндірістің үлкен көлемі саналады. Сол себепті, өнімнің тотығу синтезінің технологиясында периодты процестер сирек қолданылады. Тотығу процестері органикалық синтез техеологиясында экзотермиялық процестерге жатады, жылу әсерінің мәні тотығу тереңдігі көбейген сайын жоғарылайды, әсіресе көмірсутектерден карбон қышқылы түзілгенде жоғары болады, ал парафиндер толық тотыққанда реакцияның жылдамдық әсері 1425 кДжмоль жетеді Сол себепті көмірсутекті шикізат ең жылу өндіргіш отын болып табылады. Алайда, Менделеев айтқандай, көмірсутектерді отын ретінде пайдалану рационалды емес, себебі химиялық өңдеу өнімдері салыстырмалы көп пайда әкеледі.
Тотығу процесінің классификациясы. Тотығу процесінің классификациясына жан жақты көзқарасты қарауға болады.
Алдымен тотығу катализаторлармен және онсыз жүзеге асырылады. Осыған байланысты процестерді каталитикалық және каталитикалық емес деп бөледі. Олардың ең біріншілері бос радикалды механизм бойынша жүреді және әдетте аралық жанама және соңғы тотығу өнімін қоспасы түзілуіме бітеді.
Каталитикалық процесс селективті болып келеді, себебі катализаторлар негізгі өнімнің тотығу жылдамдығын жанама реакцияларға қарағанда көбейтеді. Катализаторларды аңдау және әрбір процестің оптмальды жағжайын дайындау эмпириалды түрде жүреді, сондықтан әлі күнге дейін катализаторлардың жалпы әсері туралы теория жоқ. Тотығу реакцияларын сондай ақ бастапқы көмірсутек тізбегін бөлінусіз және бөлінумен өтетін деп бөлуге болады.
Одан басқа тотығу айналымдары , басқа химиялық процестер сияқты гомогенді, реагентте, катализаторда, суда ерітілген жағдайда және гетерогенді, катализатордың қатты қабаты, реагенттің газды ортасында жеке фаза ретінде шыққан жағдайда . Осы фазалардың алғашқысы сұйық фазалы , ал екіншісінен - парафаздық деп аталады.
Осы көрсетілген параметрлерін есепке ала отырып және өнеркәсіптегі барлық тотығу процесін қарастыру ыңғайлылығы үшін, 4 топқа бөледі:сұйық фазалы каталитикалық және каталитикалық емес, және парафаздық ,сонымен қатар, катализаторсыз және катализатормен өтетін реакциялар. Жанасқан тотығу реакциялары бөлек топты құрайды.
Тотығу процесінің реакторлары.
Тотығу процесінің апаратуралық әрлендіруі ең алдымен реакциялық қоспа кандай жағдайда тұрғанымен байланысты: сұйық фазалы немесе парафазалы, себебі бұл процестердің жүргізу жағдайлары әртүрлі .
Сұйық фазалы тотығу төмен теапературада өтеді, әдетте, 1500С тан аспайды және ауаны баботирлеу жолымен жүзеге асады. Мұндай реакцияларға реактор ретінде диамерті 2-3 м ге жететін борботожды коллоналар пайдаланылады. Оларды кейбір жпғдайларда көлденең сүзгілі немесе қалпақты тарелкалармен секциялайды немесе каскадаға біріктіреді. Карбон қышқылы кәдімгі болатты коррозияласа, аппаратураны дайындау үшін алюминийй, титан және кейбір легирленген болаттарды пайдаланады.
Реакциялық жылуды көп көлшерлде шығару үшін колонналар шыдамд және ішкі сулы салқындағышпен қамтылған, жылуалмастырғышпен жабдықталған. Жылуды тағы бастапқы көміртекті булану есебінен шығару тиімді. Әйтеуір, жаңа қондырғыларда 1500С дан жоғары температурада жұмыс істейді . Реакциялық жылу есебінен буды өндіреді. 2 суретте а - шыдамды салқындатқышы мен периодты тотықтандырғыш реактор көрсетілген.
Бірлік борботожы коллоннада үзліксіз процесті жүргізу, келесі тотығуға тұрақты, мақсатты өнім алуы мүмкін. Бұл жағдайда тотыққан зат және ауа реактор түбіне түседі, ал өнімді жоғарыда таңдап алады.
2 сурет. а - шыдамды салқындатқышы мен периодты әсері бар коллонналлы реактор;
б- ішкі салқындатқышымен үздікті әсері бар коллониаллы реактор;
3, в сурет, ол сұйық реакционды массада кезекпен коллоннадан коллоннага ағады, ал ауа әрқайсысына бөлек түседі.Бұл жерде жылушығарғыш, яғни көмірсутек және еріткіш булану әдісі көрсетілген олардың буы әр коллоннаның үстінде тұратын теріс конденсаторларында конденсацияланады және конденсат реакторға ағып кетеді.
3, г суретінде үздіксіз әсер ететін реактордың бір түрі тарелкалық коллоннада көрсетілген. Мұнда сұйықтық жоғарыдан төмен қарай , яғни бір коллоннадан екіншіге ағып, ал ауа теріс ағынмен төменнен жоғары қарай жылжиды. Әрбір тарелкадағы сұйықтық бөлек тоңазытқыш арқылы айналып тұрса, шдамды салқындатқыш болуы мүмкін.
3 сурет. Молекулалы оттекті сұйықфазалы тотығудың реакциялық түйіні
в - булану есебінен салқынтайтын коллонна каскады;
г - тарелкалы коллонна;
Гетерогенді тотығудың булыфаза процесі сұйық фазалыққа қарағанда өте жоғары, 250-300 ден 400-5000С аралығында өзгеретін теапературада өтеді. Осыған байланысты көмірсутект оттегінің қоспасының жарылуға қауіптілігі артады. Жарылысты болдырмау үшін тотығуды таза ауа және сулы бу қосындылары бар рецикулирленген газдармен жүргізеді.
Тотығудың жоғары экзотермиялығына байланысты адиабетикалық реакторлар бұл процесте қолданысқа ие болмайды. Түтікті реактор түтігінде катализатордың стационарлы қабаты бар және түбірастындағы кеңістіктен өтетін салқын агент кеңінен таралған.(2 сурет).
Түтіктің диаметрі 10-25 мм ,ол диаметр бойына температураның біртекті болуын қамтамасыз етеді. Мұндай түтіктің саны реакторлларда 100 ден 1000 ға дейін жетеді. Катализаторлық көлемді жақсы қолдану үшін, аппаратқа алдын ала жылытылған реагенттерді жібереді. Бөлінген жылуды шығарудың ең жақсы әдісі - ол сулы буды генерирлейтін, сулы конденсаттың түтік арасындағы булану. Кейде бөлек жылу тасымалдаушының салқындатуын пайдаланады, ол өз орнымен технологиялық бу беретін конденсатпен салқындайды.
Көптеген тотығу процестерінде барлық жері күйдірілген гетерогенді ктализаторы бар реакторы қолданылады. (сурет 4, б) Реагенттерді салқындатып жіберуге болады, ал катализаторды үнемі өлшеулі күйде болу керек болғандықтан, тығыз, микросфералық түрде қолданады.
4- сурет .Гетерогенді каталитикалық тотығуға арналған реакторлар.
а- құбырлы аппарат стационарлы қабаты бар катализатормен;
б - күйген қабатты катализаторы бар аппарат.
5- сурет . Гетерогенді каталитикалық тотығуға арналған реакторлар.
в - секционарлы қабаты бар күйген катализаторлы аппарат; г - өрлеу ағынды катализаторы бар аппарат.
Реактор бөлетін торшалармен, салқындатқыш құбырлармен, ұшқан газдарды бөліктермен сулайтын циклонмен жабдықталған. Мұндай аппаратта бірқалыпты температураны сақтау және жылушығарғыш мәселесі оңай шешіледі, бірақ процестің селективтілігін төмендететін теріс араластыру жүреді.
Соңғы кемшілікті жою үшін күйдірілген қабатты катализаторы бар секцияланған аппарат пайдаланылады. Теріс араластыруды азайту үшін тағы газбен бірге жоғары жылжитын өрлеу ағындары катализаторы бар реактор қолданылады. Реакциялық құбыр қайнаған сулы конденсаты бар жедемен салқындайды.
Барлық аталған аппараттарды каррозия болмау үшін легирленген болаттан жасайды.
Көмірсутекті шикізаттың өнеркәсіптегі тотығу процестері. Сұйық фазадағы каталитикалық және каталитикалық емес процестер. Бұл фазадағы каталитикалық және каталитикалық емес процестер.
Каталитикалық емес сұйық фазадағы тотығу, бастапқы көмірсуиек сұйық немесе қажетті еріткіш ортасында гомогенді жапғдайда жүреді. Реакция тізбектің пайда болуы оның өсуі және ажырауы стадиясынан тұратын радикалды тізбекті механизмі арқылы жүзеге асады. Алдымен радикалдың алғашқы туындауы болады, яғни оттек және көміртек атомдарындағы бос валенттіліктің жоғары активтенуі радикалдар асқын тотықты және гидро асқын тотықты. Инициаторлар реакциялық қоспаға ең аз көлемде қосылатын қосылыстардың бұзылуынан түзіледі және тағы көмірсутек жағдайында өте аз сатыда өтетін термиялық автототығу реациясы есебінен жүреді.
Тізбектің түзілуі
R' - O O - R' 2 R'O:: инициатордың бұзылуы
RH + O2 R:: + HOO:: автототығу
Тізбектің өсуі
R:: + O2 ROO::
ROO:: + RH ROOН + R::
R'O:: + RH R'OН + R::
Тізбектіңажырауы
2ROO:: ROOR + О2 диспропорциондалған
R:: + R:: R - R рекомбинация
Каталитикалық емес сұйық фаза процесі алкан тотығуында өте сирек қолданылады. Реакция төмен силективті болғандықтан, ауыр бөлінентін өнімдердің араласуына әкеледі. Нормаларды алкан негізінде екіншілік спиртті алуда қолданады. Башкиров реакциясы ғана .Бор қышқылын қосқандықтан тотығудың селективтілігі жоғарылайды. Бор қышқыл әрі қарай тотықпайтын борат формасында түзілетін спирттерді реттейді. Бұл ппроцесс өнеркәсіп масштабында жүзеге асырылады:
СН3 - (СН2)n - CH3 + O2 CH3(CH2)n-1 - CH - O - B
HBO3 \CH3
Алғашқысатысыкумолданасқынтотыққато тығуболыптабылатынүлкентоннаждыфено лөндірісіпроцесініңсұйықфазадағыкат алитикалықеместотығуөндірісіндемаңы зызор.
Тотығуды сұйық кумол ортасында 100-1300С теапературасында жүргізіледі. Онда түзілетін асқын оттектің концентрациясы кумол ерітіндісінде 20-30 % тен аспауы керек. Кейін артық кумолды булап, қайта тотықтырады. Ал өнімді нәтижесінде фенол мен ацетон түзілетін қышқылды бөлінудің 2- ші сатысына жібереді.
Бұл екі өнім химиялық өндірісте кеңінен қолданылады.Сулық фазадағы каталитикалық тотығу әдетте еріткіш сәйкес келетін ерітіндіде гомогенді процесс ретінде жүргізіледі немесе онсыз жүреді катализатор ретінде, әртүрлі металдың ерігіш тұздарын пайдаланады. Қазіргі уақытта осы типтегі процестердің өптеген түрі дайындалған.
Сұйық фазадағы тотығудың жаңа процестер қатарына этиленді ауа оттегімен тіке тотықтыру жолымен ацетальдегид алу жатады. Бұл процесс Кучеров реакциясы бойынша ацетилен негізінде өнеркәсіптегі ацеталбдегид синтезі көнерген әдістің орнын басты. Кучеров реакциясы экологиялық себептерге, яғни қолданылатын сынап катализаторының жоғары улылығына байланысты қолданыстан шықты. Жаңа процесте хлористы паллади мен этилен комплексі бөлінуінің нәтижесінде ацетиальдегид түзіледі. Бұл 3 сатылы ауыр процесті мына теңдеумен көрсетуге болады.
Сұйық фазадағы каталитикалық тотығу процесінде тағы ароматты қышқылдар (бензой, изофталевтік, терефталевтік). Ароматты көмірсутектерден (толуол, м- және п-ксилол) алуға болады.Әдетте процесті сірке қышқылы ерітіндісінде кобальт тұздары немесе аралас кобальт - марганец катализатор қатысымен жүргізеді.
Аароматты дикарбонды қышқылдар бастапқы өнім ретінде поликонденсациялау реакциясында қолданылады. Поликондкенсациялау реакциясы термотұрақты талшқтармен пленканы , яғни полиэтилен терофлатат ("лавсан", "терилен") және ароматты полиальдегидтер - фенилон және кевлар синтездеу үшін қажет. Соңғысы оқ өткізбейтін желет және каска өндіруде пайдаланады.
Булы фазадағы каталитикалық емес тотығу шикізат табиғатына байланысты теаператураны кең интервалда жылытатын ағынды реакторлардың газды формасында жүргізеді. Осы жолмен төмен алкандардың және бензиннің жеңіл фракцияларының тотығуы мүмкін. Мысалы, мұнайдың алғашқы өңдеу процесінде түзілетін, мұнай газдарын жағу арқылы алынатын, проан - бутанды қоспаның толық емес тотығуы АҚШ та жүргізіледі. Осылай, бір қатар өнімді алады:формалбдегид, ацетальдегид, метанол,н - бутанол ,изобутанол, сірке қышқылы. Бұл процесті 3700С температурада және аз қысымда (7-8мм с.б)жүргізеді.
Булы фазадағы каталитикалық емес тотығудың басқа өнеркәсіптік әдісі - метанның (табиғи газ) белгілі мөлшердегі оттегімен толвық емес тотығу жолымен ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
КІРІСПЕ
1 ТЕХНИКАЛЫҚ БӨЛІМ
0.1 Битум алу процесінің даму тарихы
0.2 Процестің мақсаты және қысқаша сипаттамасы
0.3 Процестің механизмі
0.4 Алынатын өнім сапасы мен шығымына әсер ететін факторлар
2. ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
2.1 Шикізат, дайын өнім және көмекші материалдардың сипаттамасы
2.2 Қондырғының технологиялық сұлбасы және технлогиялық режимі
2.3 Негізгі және көмекші жабдықты таңдау
3.ЕСЕПТІК БӨЛІМ
3.1 Битум өндіру процесінің материалдық балансы
3.2. Жылулық балансы
3.3 Қондырғының материалдық балансы
3.4 Технологиялық есептеулер
4 ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ
4.1 Битум алу процесінің экономикалық есебі
4.2 Процестің техника-экономикалық көрсеткіштері
5 ТЕХНИКА ҚАУІПСІЗДІГІ ЖӘНЕ ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ БӨЛІМІ
5.1 Еңбекті қорғаудың техникалық қауіпсіздік шаралары
5.1.1 Өнеркәсіпорындарының қауіп санатын анықтау
5.2 Қоршаған ортаны қорғау
5.2.1 Атмосфераны ластайтын заттардың ШРШ-мен жалғыз тұрақты көзден шыққан барынша жергілікті концентрацияның есептелуі
5.3 Гидросфераны қорғау
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
Қосымша
КІРІСПЕ
2012 жылғы 14-желтоқсанда Қазақстан Республикасының Тәуелсіздігі күніне арналған салтанатты жиналыстың барысында Мемлекет басшысы - Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев: Қазақстан - 2050 стратегиясы қалыптасқан мемлекеттің жаңа саяси бағыты атты Қазақстан халқына Жолдауында Мемлекетті дамытуда үш баламасыз шешімді атап берді:
1) қазір бізге шынайы кіріс әкелетін индустрияға барлық мүмкіндіктерді пайдалана отырып қолдау көрсету; 2) экономиканы үздіксіз жаңалау және әртараптандыру; 3) инновацияны дәйекті түрде қалыптастыру.
Бұл үш бірлікті есеп Қазақстан - 2050 стратегиясын алдағы онжылдықта жүзеге асырудағы ұдайы қадамдар.
Әлемдік сараптама көрсеткендей, техникалық жаңғыртулар негізгі қорлардағы еңбек өндірісін 30-40 пайызға ұлғайтады. Өкінішке қарай, бізде Кеңес Одағынан қалған барлық технологиялық жиынтықтарымыз ескірген, сондықтан индустриалды-инновациялық процесстер осы мәселелерді шешуге жұмсалмақ. Қазақстан ғаламдық үрдіске ілесуі керек. Елімізге отандық иноваторлар қажет, оларды тауып дайындамасақ, алға қойған мақсаттарға жету қиын болады, - деді Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев.
Қоғамымыздағы барлық іс әрекеттер жанар-жағармайға да байланысты, себебі біздің өмір сүру барысымыздағы қозғалыстар соның арқасында жүретін техникалармен іске асады. Мысалға, алыс-жақын орналасқан елді мекендерге азық-түлік, тұрмысқа қажетті заттар автомобильдермен, темір жолдарымен немесе ұшақтармен жеткізіледі. Бір сөзбен айтқанда, жанар-жағармай экономикамызды қозғалысқа келтіретін тетіктердің бірі болып табылады.
2007 жылы Қазақстандағы үш мұнай өңдеу зауыттарында: АНПЗ, ШНОС, ПНПЗ - 12 млн.т мұнай өңделді, оның 6,2 млн.тоннасы Ресейге экспортталды.
Қазіргі таңда мұнай өңдеу зауыттарын техникалық модернизациялау қиындығы Қазақстан үшін өте өзекті мәселе болып табылады. Біздің еліміз жоғары октанды бензинді өңдеу жөнінен 40-шы орында орналасқан және Ресейден келетін импортқа тәуелді. Сонымен қатар Қазақстан Республикасының Ресей Федерациясында өндірілетін авиакеросинге, майларға, битумға және т.б. тәуелділігі жоғары.
Тақырыптың өзектілігі. Қазіргі кезде Қазақстан Республикасында мұнайдың қалдықтарын пайдалану маңызды мәселелердің бірі болып отыр. Өйткені олардан мұнай битумын алуға болады. Ал битум құрылыста, өнеркәсіпте, ауыл шаруашылығында және реактивті техникада, радиоактивті сәулелерден қорғануда, тұрғын үйлер, өнеркәсіп орындары мен аэродромдар құрылысына қажет болып табылады. Қазіргі кезде Қазақстанда отандық мұнай битумдарын шығаратын өндірістер жоқ. Қазақстанның Солтүстік региондарын битуммен қамтамасыз ету мақсатында Павлодар МӨЗ- нда мұнай битумдарын өндірудің алғы шарттары жасалуда. Алайда, шикі заттың жоқтылығынан бұл зауытта битум өндірілмейді. Оңтүстік Қазақстан облысында автокөлік жолдарын жалпы пайдалану 5203 мың км құрайды, соның ішінде 763 км жолдың республикалық және 440 км жолдың жергілікті маңызы бар. Осындай жұмысқа облысымызға жыл сайын 44 мың тонна мұнай битумы қажет. Мұнай битумына деген қажеттілік Қазақстанның басқа региондарында да сезіледі. Тек қана үш облыста- Оңтүстік Қазақстан, Жамбыл, Қостанай жылдық мұнай битумына деген қажеттілік 120 мың тонна құрайды. Соңғы кезде Қазақстан Республикасына жол битумы Ресейден орташа бағамен 1 тонна битумды сатып алу үшін 165 долардың және транспорттың шығынын қоса алғанда әкелінеді. Осыдан жұмыстың актуалдылығы өзі шығып тұр: яғни қазіргі кезде Қазақстанда отандық мұнай битумдарын шығару өндірістерінің жоқтығы әсерінен шет елдерден сатып алынған битумның қымбатқа түсуі.
Зерттеу жұмысының мақсаттары мен міндеттері.
Пайдалану қасиеттерін жоғарылату мақсатында мұнай битуминоздың тектер (МБТ) битумы мен көмірхимия қалдығы қарамайдың және май комбинат гудронының көмегімен мұнай битумдарын технологиясын жетілдіру- ғылыми жұмыстың мақсаты болып табылады.
Қойылған мақсат келесі 5 этаптар арқылы шешіледі:
1.Тақырыпқа байланысқа әдебиеттік шолу жасалынды;
2. Мұнай гудронын тотықтырудың оптималды жағдайын анықтау мақсатында гудрон әртүрлі температурамен әртүрлі тотығу уақытының ұзақтығы бойынша тотықтырылуы анықталды;
3.Тауарлы битум алу үшін жоғарыда гудроны мен тас көмірдің кокстеу процесінен алынған көмірхимиялық қарамай және шайыр мен әртүрлі қатынастарда болатын қоспа алынды;
4.Мәліметтердің нәтижелері бойынша Құмкөл мұнайының гудронына қарамай мен май комбинатының гудроны және МБТ қоспаларының оптималды құрамы және олардың жол битумдары маркілерінің талаптарына сәйкестігі анықталды.
Зертханалық мәліметтер нәтижесін қолданып, пайдалану қасиеттерін жоғарлату мақсатында мұнай битумдарын өндіру технологиясын жетілдірудің теориялық негізі жасалынды
1 ТЕХНИКАЛЫҚ БӨЛІМ
0.5 Битум алу процесінің даму тарихы
Қазіргі заман өндірісінің ең басты мәселесінің бірі-қоршаған ортаны қорғау, жер асты кен байлықтарын рационал тәсілдерімен пайдалану. Сол себепті мұнай-газ өндірісінің іздеу, барлау жұмысының негізгі бір мақсаты қазіргі заман табиғатын қорғау, қоршаған ортаны ластамай, адамзат денсаулығына зиянсыз өндіріс өнімдерін өндіру, әрбір өндірістің келешек экологиялық проблемаларын зерттеу және перспективалық жоспарлар дайындау.
Мұнай мен газды өндіру және өңдеу кезінде табиғатты қорғау бойынша маңызды бағыттар экологиялық таза процестерді игеру және қалдықтарды азайту, мұнай химиялық өндірістердің газды қалдықтарын тазарту, лас суларды тазарту, қоршаған ортаның мұнаймен және мұнай өнімдерімен ластанбауын қадағалау және т.б. болып табылады.
Мұнай және газ құбырларын салу кезіндегі қоршаған ортаның ластану мәселесінің жағдайын зерттеу барысында, өнім өндіру кезінде мұнаймен мұнай өнімдерінен және мұнай газдарымен олардың жанғаннан кейінгі өнімдерімен, күкіртсутегі, күкірттотығы, ағынды судың минералдануы салдарынан ластанудың жиі-жиі болып тұратыны анықталды. Ластануда бұрғылау ерітінділері және бұрғылау кезінде түзілген қалдықтар, түрлі беттік әрекетті заттар (БӘЗ), фенолдар, альдегидтер және бұрғылауды интенсификациялау үшін қолданылатын басқа реагенттер. Сол себепті қоршаған ортаны ластанудан қорғауға бағытталған іс-шараларды одан әрі жетілдіру керек.
Аймақтық-өндірістік мұнайгаз кешендері мен магистралды мұнай-газ тасымалдаушы құбырларын қоршаған ортаны ластайтын ірі орындарға жатқызамыз. Топырақ қабатының мұнай және олардың қоспаларымен ластануы және ағын сулары мен жер асты суларының жоғары минералдануы мұнай-газ шикізатын қайта өңдеуге дайындау кезінде түзіледі. Осыған байланысты мұнай қоспалары, ілеспе мұнай газы және оның жанғаннан кейінгі өнімдері атмосфераға кең көлемде тарайды.
Мұнай және мұнай өнімдерінің табиғи ортаға таралуы салдарынан жалпы экологиялық жағдай қалыптасады:
А)топырақтың құрамы және оның беткі қабатының қасиеттері өзгереді,
Б)жер бетіндегі және жер асты сулары ластанады, түбінде тұнбалар түзіледі;
В)өсімдіктердің химиялық құрамы және сыртқы түрі өзгереді;
г)ландшафтар жалпы деградацияға ұшырайды.
Мұнай мен газды өндіру және өңдеу кезінде табиғатты қорғау бойынша маңызды бағыттар экологиялық таза процестер игеру және қалдықтарды азайту, мұнай химиялық өндірістердің газды қалдықтарын тазарту, лас суларды тазарту, қоршаған ортаның мұнаймен және мұнай өнімдерімен ластанбауын қадағалау және т.б. болып табылады.
Жан-жаққа жұқа қабықша қалыптастырып тарайтын қабілеті болғандықтан мұнай су бетіне түскенде ерекше күшті әсер етеді. Мұнаймен ластану концентрациясы 800 мгм3 болғанда фитопланктонның тіршілік қабілеті жойылады, су өсімдіктерінің өттегін бөлуі азаяды. Тіпті аз мөлшердің өзінде мұнай тірі организмдердің нерв жүйесінің ферментативтік аппаратының жұмысын бұзады, жануарлардың әртүрлі ткандерінде патологиялық өзгерістер туғызады, су өсімдіктерінің өсуі мен қалыпты дамуын төмендетеді, оларды жояды.
Мұнайдың қабықша қалындығы 1 мм шамасында болғанда табиғаты әртүрлі мұнай сіңіргіш сорбенттер қолданылады -дәнді дақылдар сабандары, торф, майдаланған тамырлар, ағаш өңдеу өндірістерінің жаңқалары, пемза, тауық жүндері пайдаланады. Соңғылары өз салмағынан 20 есе көп мұнай сіңіреді. Жасанды - пенопласт, әрекеттік көмір, Пламилон қатты пласмассының ісінген ұнтағы, Ресорб сіңіргіші қолданылады.
Қазіргі кезеңде мұнай өндіруші объектілері тазалау қондырғыларымен, алдын-ла жабдықталып барын іске қосылғанымен жаңа техника, жетілген технология да құбырларды бұрғылау, мұнайды өндіру және тасымалдау кезінде орын алатын қоршаған ортаға кері әсерін тигізетін заттардан, іс-әрекеттерден толық арыла алмай отыр. Сондықтан, табиғи жағдай үшін шығыны аз, тиімді технико-технологиялық шешімдерді іздестіру қажет. Скважинадан алынған мұнайды және газды өндіріп, тасымалдау, сұйық көмірсутегі қалдықтарының апат салдарынан төгілуінің алдын-алу және қоршаған ортаға тараған мұнай-газ қалдықтарын тез арада жинап, тазарту қажет.
Соңғы уақытта мұнай өнімдерін деструкциялау үшін биологиялық әдіс кеңінен пайдаланылуда. Ол түрлі биопрепараттарды қолдануға негізделген және артықшылығы экологиялық қауіпсіз болады. Ұсынылып отырған әдісте, технологиялық қондырғылар, жабдықтар тікелей мұнай шламдары орналасқан орындарда қолданылады және энергетикалық шығындарды талап етпейді, сондықтан бұл әдістің болашағы зор.
Қазіргі кезде, мұнаймен ластануға қарсы күресте микробиологиялық әдістерді ойлап табу барысында биоценатты комплекстер шығару үшін мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің аборигенді штамдарын сұрыптап алу мүмкіндігі бар.
Микробиологиялық тазалау екі бағытта жүреді:
-аборигенді бактерия штамдарының қызметін жандандырып, белсенділігін жоғарылату. Ол үшін олардың табиғи өмір сүру ортасына мұнайдың биодеградациялану қасиетін ынталандыратын, қосымшалар жіберу;
-ластанған жерлерге сырттан микроорганизмдер әкеліп қосу.
Биологиялық әдіс түрлі биопрепараттарды қолдануға негізделіп, артықшылығы экологиялық тұрғыдан қауіпсіз болады. Ұсынылып отырған әдісте,технологиялық қондырғылар,жабдықтар тікелей мұнай шламдары орналасқан орындарда қолданылады және энергетикалық шығындарды талап етпейді,сонықтан бұл әдістің болашағы зор.
Топырақтың ластанудан өздігінен тазарудың табиғи механизмдерінің ішінде микроорганиздердің орасан зор маңызы бар, олар үшін, көмірсутектері жалғыз ғана энергия көзі болып табылады.
Қазіргі уақытта, мұнайды тотықтырғыш микроорганизмдердің 67 штаммдары айқындалған. Талдау қорытындысында бір ғана көміртегіне ассимиляцияланған топырақ үлгілерінен алынған бактериялардың қасиеті анықталған: октан-16%, нафтендер-75,1%, парафиндер-64,2%, толуол-58,3%, гексан-50,8%, бензол-41,2%, асфальтен-67,7%.
Көмірсутекті қайта қалпына келтіретін бактериялар әсерінен, топырақтағы мұнайдың бұзылу шамасы 31,3-73,9% болды.
Қазіргі кезде, мұнаймен ластануға қарсы күресте микробиологиялық әдістерді ойлап табу барысында биоценатты комплекстер шығару үшін мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің аборигенді штаммдарын сұрыптап алу мүмкіндігі бар.
Мұнайгаз өндіруші аудандар үшін, мұнаймен ластанған жерлерді, рекультивациялау басты мәселе болып келеді. Тұрақты өсімдіктер ассортименті және оларды өсіру агротехникасы ойластыруда. [9], [10]
Биоремедиациялауға мұнай және мұнай өнімдерімен, өндіру кезінде, қабатқа айдауда, тасымалдауда, сақтауда, жинақтауда апатты құю нәтижесінде қабаттағы сумен ластанған топырақтар, сондай-ақ ескі және жаңадан құрылымдалған мұнай қалдықтары және бұрғылау қоқыстары, оның ішінде скважинаны игеру өнімдерімен (мұнай өнімдерімен) ластанған топырақтар жатады.
Топырақта өзін-өзі тазарту және бейімделу механизмдері әрекет ететіндігі белгілі. Топырақ биосфераның бөлігі ретінде онда болатын организмдермен бірге әмбебап физикалық, химиялық және биологиялық адсорбент және адамның шаруашылық қызметі қалдықтарының барынша әр түрлі органикалық бірлестіктерін, оның ішінде мұнай және мұнай өнімдерін бейтараптандырушы болып табылады.
Алайда топырақта мұнайдың көп мөлшерде болуы өзін-өзі тазарту механизмін толығымен жоюға қабілетті және адамның араласуынсыз табиғатта топырақты қалпына келтіру ондаған жылдарға созылып кетер еді.
Қалдықтарды төменгі температурадағы термиялық десорбция әдісімен өңдеу ластанған топырақтарды өңдеу бойынша қондырғы көмегімен жүргізіледі.
Таңдау ластанған материалдың физикалық-химиялық ерекшеліктері мен ластаушы заттардың химиялық ерекшеліктеріне байланысты болады. Негізінен бұрғылау қоқыстары, мұнаймен ластанған топырақтардан тұратын қатты мұнай қалдықтары ластану мен топырақ бөліктері арасында туындайтын байланыстардың жоғары беріктігімен шарттастырылатын, әдетте балшықтар мен саздақтардан тұрады.
Балшықтар мен саздақтарды мұнай қалдықтарымен байыту олардың домбығуын елеулі түрде төмендетеді, битум сыйымдылығын азайтуда битумның адгезивтігін және дымданушылығын жақсартады. Бұл ретте битумлы топырақтың технологиялық және пайдалану ерекшеліктері жақсара түседі.
Қазақстанда энергетикалық тұтынуды қамтамасыз ететін мұнай өңдейтін өнеркеркәсіптер жақсы дамыған. Мұнайды қазу және өндіру кезінде топырақ қабаты мен әртүрлі табиғи экожүйелер ластанады. Сонымен қатар, аталған мәселе ауыр техникалармен мұнай және мұнай өнімдерін тасымалдауда, қажетті іс-шараларды бұзу салдарынан да болып отырады. Топырақтың кез-келген мұнай өнімдерімен және олардың құрамындағы көмірсутектік заттармен ластануы биологиялық проблемаға айналып отыр.
Осыған байланысты қоршаған ортаны мұнай және оның өнімдерінен тазартуда мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің алатын орны ерекше. Микроорганизмдердің мұнайды ыдырату белсенділігін практика жүзінде қолдану бағытында көптеген кең көлемді зерттеулер жүргізілуде.
Мұнай өнімдерін пайдаланатын микроорганизмдер табиғатта өте кең таралған. Тіпті ластанған топырақтан бөліп алу қиынға соқпайды. Осы уақытқа дейін энергия көзі ретінде мұнайды тотықтыратын микроорганизмдердің жүзден астам түрлері белгілі. Солардың арасында мұнай тотықтырушы бактериялардың да алатын орны ерекше. Қазіргі кезде микроорганизмдердің мұнай өнімдерін ыдыратуында көбінесе олардың беткі-белсенді заттар түзу және әртүрлі мұнай өнімдерін тотықтыру қабілеттіліктеріне көп көңіл бөлінуде. Бірақ та, қазіргі кездегі белгілі жұмыстарда сұрыптауды 2-3% мұнайды ыдырату қабілеттіліктеріне байланысты жүргізген. Осыған байланысты, мұнаймен ластанған топырақтағы мұнай өнімдерінің биологиялық ыдырауын жылдамдату мақсатында, табиғи жерлерден бөлініп алынған, жоғары мөлшердегі мұнай өнімдерін пайдалану қабілеттілігі, беткі-белсенді заттарды түзу қасиеті және жеке өнімдерді ыдырату қабілеттіліктері жоғары мұнай тотықтырушы бактерияларды сұрыптау өте маңызды. Нәтижесінде топырақтан мұнай өнімдерінің мөлшері қысқа мерзімде азаяды. Сондықтан да, биоремедиация жүргізу үшін бактерия культураларының негізінде жасалған биопрепараттарды жасау өте өзекті шара болып табылады.
Микроорганизмдердің полициклді ароматты көмірсутектерде өсуі сипатын әртүрлі қатты көмірсутектер: парафин, антрацен, фенантрен, карбазол, дибензофурен, салицил қышқылы, дифенил, диметилнафталин, нафталин, сонымен бірге бірқатар сұйық ароматты көмірсутектер:
о-ксилол, бензол, толуол, октан қосылған минеральді қоректік ортасында өсіру арқылы бағаланды. Бақылау ретінде глюкозаны пайдаландық.
Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғарғы концентрацияларында өсу қабілетін көміртегі және энергия көзі ретінде 5%, 7%, 10% Теңіз мұнайы және 3%, 5%, 7% мотор майы, дизельді жанармай және бензин бар минеральді қоректік ортада өсіру арқылы зерттедік. Ал, микроорганизмдердің мұнай пайдалану белсенділігін гравиметриялық әдіспен анықтадық.
Көмірсутегін тотықтырушы бактерияларды түрлерін анықтауда жалпыға ортақ Берги анықтағышын және ұсынған әдістерді қолдандық
Көмірсутегін тотықтырушы белсенді бактериялардың жоғары мөлшермен ластанған топырақтағы мұнайды ыдырату қабілеттіліктерін зерттеу үшін, өндірістік жағдайда мұнаймен ластанған Теңіз ауданынан алынған топырақты пайдалана отырып модельді тәжірибе жүргіздік. Ол үшін топырақты алдын ала мұнайдың жоғары мөлшері 35000 мгкг, 64000 мгкг және 150000 мгкг ластадық. Ластанған топырақты 5 кг нан эксикаторға салдық. Содан кейін, бактериялардың биомассасын 109 мөлшеріндегі клетка сұйықтығы түрінде қостық. Көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің мұнай ыдырату қабілеттілігін - топырақтағы микроорганизмдердің санын жалпыға ортақ әдістерді қолдана отырып анықтадық, микроорганизмдердің биомассасын центрифугалау әдісімен анықтадық.
Өнеркәсіптің мұнай-газ саласы, әлемдік экономиканың қарқынды дамуында негізгі энергия көзі болып саналады. Алайда, осы көмірсутекті өнімді өндірумен, тасымалдаумен және тұтынумен байланысты үрдістер өзімен қатар белгілі бір техногенді жүктеме ала жүреді. Экологтардың пікірі бойынша, қазіргі кезде қоршаған ортаны ластаушы заттардың бірі - мұнай және оның өңделген өнімдері. Қоршаған ортаға мұнай, оны өндіру кезінде, магистральді құбырлар арқылы тасымалдау кезінде және түрлі жағдайларға байланысты болатын апаттар нәтижесінде түседі [1]. Мұнай өнімдері топырақта және микрорельефтің түрлі тереңдіктерінде жинақталады және олардың толық ыдырау үрдісі ұзақ уақытқа созылады [2].
Қоршаған ортаның негізгі ластаушы көзінің бірі, мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған ағын және сарқынды сулар. АҚШ Мұнай институтының мәлімдеуінше мұндай сулардың құрамында 23-130 мгл мұнай өнімдері, 7,6-61мгл фенол болады. Стандарт талабы бойынша, ағын сулардағы мұнай және мұнай өнімдерінің шектік мүмкіндік концентратциясы (ШМК) 25 мгл құрайды. Су тазарту іс-шаралары, судың кем дегенде ластаушының 85-90%-нан тазаруын қамтамасыз етуі тиіс.
Мұнай өнімдері табиғат ортасына бұрғылау кезінде қолданылатын сұйықтықпен де түседі, сонымен қатар, ондай сұйықтықтардың құрамындағы бөлшектер топырақтың тұздануын арттырады. Топырақ бетіне түскен шикі мұнай битумды қосылыстар түзіп, топырақтың жоғарғы құнарлы қабатын тіршілік үрдісіне жарамсыз етеді. Жалпы көлемі бойынша мұнай өнімдерімен ластаған топырақ аудандары көп емес (сақтайтын орындар, автожанар-жағармай бекеттері, автобаз, дала қосы маңдары), бірақ, жыл өткен сайын, ондай территориялардың ластану көлемі арта түседі. Ластанған жердің әр гектары, өзімен көршілес территориядағы сондай ауданға залал тигізеді [3].
Біздің жүргізген зерттеу жұмысымыздың нәтижелері бойынша Rhodococcus equi 51КС, Pseudomonas cepacia 122 АС және Bacillus lentus 109КСкультуралары құрамында көміртегі және энергия көзі ретінде 5% мұнай бар ортада жоғары қарқындылықпен өсу кезеңінде культура сұйықтығының бөлшектеу қабілеті және клетка бетінің гидрофобтылығы жоғарылайтындықтан ортадағы көмірсутек мөлшері белсенді сіңіріліп, азаятындығын көрсетеді (сурет 1).
Сурет 1. Көмірсутегін тотықтырушы бактериялардың 5% мұнайды пайдалануы
Кесте 1.1
Мұнаймен ластанған топыраққа мұнай тотықтырушы бактериялар қосқандағы топырақтағы мұнайдың қалған мөлшері
Тәжірибе үлгілері
Мұнайдың бастапқы мөлшері, мгкг
Топырақта қалған мұнайдың мөлшері, мгкг құрғақ топыраққа шаққанда
пайдаланған мұнай мөлшері, %
Тәуліктер
0
10
20
30
21
64312+-9,1
32240+-1,4
27456+-8,7
21230+-9,1
67,9+-10,9
22
64312+-8,2
42930+-9,5
35163+-9,6
21360+-9,6
66,7+-10,9
23
64298+-1,2
39600+-7,6
30458+-7,9
24300+-8,5
62,7+-10,9
24
64309+-8,9
64200+-6,2
64004+-5,6
59400+-8,9
7,8+-1,9
Ескерту: 21 - Rhodococcus equi 51КС, 22 - Bacillus lentus 109КС және 23 - Pseudomonascepaciа 122АС қосылған топырақ үлгілері; 24 - бақылау үлгісі
Зерттеу нәтижесінде мұнайдың мөлшерінің азайғаны Rhodococcus equi 51КС қосылған топырақта айқындалды, топырақтағы мұнайдың төмендеуі 32240+-1,4 мгкг құраса, 30 тәулікте бұдан 1-2 есеге азайып 21230+-9,1 мгкг дейін азайды (1 кесте). Топырақтағы мұнайдың мөлшері азаюына байланысты,микроорганизмдердің жалпы саны да бастапқы тәулікке қарағанда 3-4 есеге жоғарылайды.
Сонымен, зерттеу жұмысында алынған нәтижелерден мынадай қорытынды жасадық:
1. Жоғары мөлшерде мұнаймен ластанған топырақтан 94 бактерия изоляттары бөліп алып, олардың ішінде мұнай көмірсутектерінде өсу қабілеті жоғары 8 бактерия изоляты таңдап алынды. Іріктеп алынған 8 бактерия изоляттарының арасынан көп кезеңді жолмен 3 белсенді бактерия (51КС, 122АС және 109КС) сұрыптап алынды.
2. Іріктеп алынған көмірсутегін тотықтырушы бактериялардың 7%-тік мұнайды 69% -дан 73%-ға дейін, 5% мотор майын 52% -дан 74%-ға дейін, дизельді жағармайды 70%-дан 80%-ға дейін, бензинді 62%-дан 70%-ға дейін, ал, 3% мазутты 41%-дан 45%-ға дейін пайдаланылатындығы көрсетілді.
3. Көмірсутегін тотықтырушы бактериялар Rhodococcus equi 51KC, Pseudomonas cepacia 122AC және Bacillus lentus 109KC түріне жатқызылды.
4. Сұрыптап алған көмірсутегін тотықтырушы бактериялардың жаңа түрлері құрамында көміртегі және энергия көзі ретінде 5% мұнай бар минералды ортада өсу кезінде мұнай тотықтыру белсенділігі жоғары, беткі-белсенді заттарды түзу мен клетка бетінің гидрофобтылығын өзгерту қабілетімен ерекшелінетіндігі көрсетілді. Rhodococcus equi 51KC, Pseudomonas cepacia 122AC және Bacillus lentus 109KC мұнаймен әрекеттесу қарқындылығы да жоғары болатындығы анықталды. Сонымен қатар, олар полиароматты көмірсутектерді транформациялап, фенантреннің ыдырауындағы аралық өнімі ретінде салицилл қышқылын түзілетіндігі анықталды.
5. Модельді тәжірибелерде іріктеп алған көмірсутегін тотықтырушы белсенді бактериялардың мұнайдың 64000 мгкг және 150000 мгкг мөлшерін ыдыратуға қабілеті бар екендігі анықталды. Зерттелген 3 белсенді бактериялардың арасында Rhodococcus equi 51KC штамы 30 тәулік аралығында 64000 мгкг мұнайды 67%-ға дейін, яғни 21230 мгкг дейін азайтты, ал, 150000 мгкг мұнайды 93000 мгкг дейін (51,8 % дейін) ыдырататындығы дәлелденді.
0.6 Процестің мақсаты және қысқаша сипаттамасы
"Битум" термині көміртегімен сутегі байланысының сұйық, жартылай сұйық немесе қатты қосындысының мағынасын береді. Оның құрамында оттегі, күкірт, азот қосылыстары және металдар сондай-ақ аз мөлшерде күкіртті көмірсутектер, хлороформдар және басқа органикалық еріткіштерде жақсы еритін асфальтті-шайырлы қосылыстар да бар.
Битум табиғи түрде немесе мұнайды, торфты, көмірді және сланцты өңдеп алады. 1.1-кестеден битум тектес заттардың классификациясын көруге болады.
1.2-кесте
Топ
Топша
Түрлері
Табиғи битумдар
Жасанды мұнай битумдары
Пиробитумдар
Дегтер және пектер
Мұнайлар
Асфальтиттер
Қалдықты
Крекингті
Селективті еріткіштермен бөлінген
Қышқылданған
Компаундирленген
Табиғи (ерімейтін және балқымайтын каустобиолеттер)
Сланцты
Тас көмірлі
Бурокөмірлі
Торфы
Майлы пектер
Асфальтті негізді
Жартылай асфальтті негізді
Бейасфальтті негізді
Таза күйінде
Экстрацияланған битумоздық түрлері
Мазуттар
Жартылай гудрондар
Гудрондар
Дистиляттың термиялық крекинг қалдықтары
Мазуттың термиялық крекинг қалдықтары
Гудрон, жартылай гудрон ж.т.б. қалдық өнімдердің жеңіл крекинг қалдықтары.
Пиролиз қалдықтары
Бензинсізденген мұнайдың, гудрон-ның ж.т.б. қалдық өнімдердің деас-фальттеу қалдық-тары.
Дистилятты және май қалдықтарын селективті тазалаған-дағы экстаркті
Ауаны оттегімен
Күкіртпен, селенмен немесе теллурмен
Катализатор және инициатор қатысуы-мен булы ауа қос-пасымен
Қалдықтар мен қышқылданғандар
Қышқылданған би-туммен дистилятты және басқа фракция-лар
Түрлі селективті еріткіштерден бөлін-ген қалдықтар қос-пасы
Қышқылданған би-туммен селективті еріткіштерден бөлін-ген қышқылданған қалдықтар
Крекингтелінгендер мен қалдықтар
Вурцелиттер, аль-берттер, элетиреттер ж.т.б.
Битумдалынған сланцтер
Сланцты битумдар
Газды
Жартылай коксты
Коксты
Доменді
Газогенераторлы
Кубты
Газогенераторлы
Шыршалы
Жапырақты
Стеринді, палметинді
Глицеринді
Фенолды, крезолды, канифольді
Кумаронды ж.т.б.
Воскті химиялық өңдеу-ден өткендер(сульфирлен-ген, хлорланған, қыш-қылданған)
Битум дегеніміз - жоғары молекулалы көмірсутектерінен және олардың гетеротуындыларынан, сонымен бірге оттегі,күкірт, азот және металдардан (ваннадий, темір, никель, натрий және т.б) тұратын күрделі қоспа. Битумның Элементтік құрамы шамамен былай болып келеді (салмағы бойынша): көміртегі 80-85; сутегі 8-11.5; оттегі 0,2-4; күкірт 0,5-7; азот 0,2-0,5.
Маркуссон әдісі бойынша битурдамның құрамын майларға, шайырларға, асфальттерге, асфальтогенді қышқылдарға және олардың ангидридтеріне бөлеміз. Көбінесе битумдарды асфальттендермен мальтендерге бөледі. Олар майлар мен шайырлардың мөлшерін көрсетеді.
Майлар битумдардың қаттылығы мен жұмсару температурасын төмендетеді, олардың ақиқаттығы мен булануын ұлғайтады. Майлардың қарапайым құрамы: көміртегі 85-88 %; сутегі 8-11.5; күкірт 4,5%-дейін, сондай ақ оттегі мен азоттың шамалы мөлшері. Майлардың молекулалық салмағы 240-800 (әдетте- 360, ароматтық дәрежесінің сипаттайтын С:Н (атомдық)) қатынасы әдісте 0,55-0,66 тең. Тығыздығы 1гсм3 кем(103 кг м3).
Битумдар құрамына кіретін май қосылыстарының сипаттамасы мынадай. Қалыпты және изоқұрылымды 26 және одан да көп көміртегі атомдары бар пропинді қосылыстардың тығыздығы 0,79-0,82 г см3 (790-820 кгм3), рефракция коэфициенті 1,44-1,47, молекулалық салмағы 240-600, қайнау температурасы 350-5200 С, балқу температурасы 53-900С. Нафтенді құрылыстағы-лардың құрамы 20 дан 35дейін көміртегі атомдарынан тұрады, тығыздығы 0,82-087 гсм3(820-870 кгм3), рефракция коэфициенті 1,47-1,49, молекулалық салмағы 450-650. Ароматты қосылыстар-дың монодан полициклдікке өткенде алифатты тізбектері қысқар-ады. Моно тізбекті ароматты қосылыстардың - битумдардан бөлігін алғандардың рефракция коефициенті 1,5350-1,059, молекулалық салмағы 450 - 620 : би- тізбектердің рефракция коефициенті 1,535- 1,59 , молекулалық салмағы 430 - 600, политізбектері сәйкесінше рефракция коэфициенті 1,59 жоғары, молекулалық салмағы әдетте 420- 670.
Шайырлар әдеттегі температурасындағы қызғылт - күрең түсті қатты заттар. Олардың тығыздығы 0,99 - 1608 г см3 ( 990 - 1080 кг м3) Шайырлар битумдардың қаттылығын, майысқыштылығы және созылғыштығын тасушылар болып табылады. Олар өзара алифатты тізбектері мен біріккен конденсация дәрежесі жоғары тізбекті және гетеротізбекті құрылымдағы молекулалы органикалық қосылыстарға жатады. Олардың құрамына көміртегі (79-87%) мен сутегіден (8,5-9,5%) басқа оттегі (1-10%), күкірт (1-10%), азот (2 % дейін) және металдарды қосқанда (Fe, Ni, V,Cr, Mg, Co жататын болады) көптеген басқа элементтер кіреді. Шайырлардың молекулалық салмағы 300-2500.
Шайырлар молекулаларының көміртегі қаңқасы - алифатты бүйір. Тізбектері бар бір ыңғай конденсацияланған ароматты сақиналардан тұратын политізбекті (көп тізбекті) жүйе. Шайырлардан асфальттерге өту әрі қарай ароматты құрылымдарда олардың конденсациялануының үлесін жоғарылату мен жүреді, бұл сутегі құрамының төмендеуі мен С: Н қатынасының өсуімен дәлелденеді. Шайырларды құрайтын қосылыстардағы көміртек атомдарының саны 80-100 дейін жетеді. Асфальттендермен салыстырғанда шайырлардың бүйірлік алифаттық тізбектерінің саны көп және ұзын С: Н қатынасы (атомдық) әдетте 0,60-0,8. Шайырларды жұмсарту температурасы (КИШ бойынша) 35-900С құрайды.
Асфальттендерден шайырларды бөлу үшін жеңіл қаныққан көмірсутектер С5-С6 пайдаланылады, оларда шайырлар жақсы ериді, асфальттендер ерімейді. Майлардан шайырлардан бөлу үшін хромотография әдісін қолданады. Адсорбентті таңдау, десорбциялаушы сұйықтарды жинақтау мен қолдану реттілігі қойылған мақсатқа байланысты.
Асфальттендер шайырларды тығыздау өнімі ретінде қарастырылады. Бос күйінде олар қара немесе күрең түсті қатты балқымайтын сарғыш заттар. Битумдардың басқа компоненттерінен айырмашылығы олар қалыпты құрылыстағы қаныққан көмірсутектерді С5-С7, сондай- ақ аралас полярлы еріткіштер- спирт- эфир қоспаларында және төменгі температурада қайнайтын спирттерде, мұнай газдарына (мэтан,этан,пропан және басқа) ерімейді, бірақ беттік керілуі жоғары сұйықтарда 24дин СН(24мнм)-бензол және оның гомологтарында, күкіртті сутегінде, хлорофорлде және төрт хлорофорлы көміртегіде жеңіл ериді.
Асфальттендерді мұнайлармен ауыр мұнай қалдықтарынан нетролей эфирінің 40 еселік көлеміндегі, Н-пентандағы, изопентандағы немесе он еселік көлемдегі Н-гептандағы мұнай өнімдері ерітінділерінен тұндырып бөліп алады. Асфальттендерді асфальттар мен шайырлы- асфальтты заттардан бөліп алу үшін төменгі парафинді көмірсутегілерді С5-С6, нейтролей эфирін немесе жеңіл бензинді қолданады.
Бөліп алынған асфальттендердің үлесімен құрамы қолданылатын еріткіш пен тұндыру шарттарына байланысты. Асфальттендердің тығыздығы 1 гсм3 (103кгм3) жоғарғы қарапайым құрамы (С%): көміртегі 80-84;сутегі 7,5-8,5; күкірт 4,6-8,3; оттегі 6 дейін; азот 0,4-1.Асфальттендердегі гетероатомдардың құрамы сол битумнан бөлінген майлар мен шайырлардан жоғары. Асфальттендердің молекулалық салмағы 1200-2000.
Асфальттендер тіпті кеңістіктік құрылыстар жасауға дейін тізбекті қосылыстарды тығыздаушы өнім болып табылады. Асфальттендердің тізбектелу дәрежесі және олардағы ароматты, нафтенді және көп тізбекті сақиналардың қатынасы, сондай-ақ осы сақиналардың конденсациялану дәрежесі шығу тегі әртүрлі асфальттендер үшін кең көлемде шектеледі.
Асфальттендердің химиялық құрамы оның күрделілігіне байланысты толық зерттелмеген. Шайыр және асфальтен молекулаларының негізгі бөліктері ретінде көп тізбекті құрылымдардың бірнеше түрі ұсынылады.
Асфальтогенді қышқылдар және олардың ангидридтері - қоңырқай сұр түсті қою шайырлы консистенциялы заттар. Асфальтогенді қышқылдар спиртте немесе хлороформда оңай бензинде, бензинде қиын ериді; олардың тығыздығы 1 гсм3 жоғары. Асфальтогенді қышқылдар мен олардың ангидридтері битумның колломдты құрылысын тұрақтандырады.
Карбендер мен карбомидтер мұнай мен оның қалдықтарының жоғары температурада өңдеген жоғарғы көміртекті өнімдері болып табылады. Карбендер төрт хлорлы көміртегінде, карбомидтар күкіртті көміртегіде ерімейді.
0.7 Процестің механизмі
Битумның құрамы мұнайдың табиғатына, бастапқы шикізат құрамына - мұнай қалдықтарымен оны өндіру технологиясына байланысты. Ол әртүрлі мұнайлардан алынған жұмсару температурасы бірдей битумдар үшін әртүрлі. Айталық, жұмсарту температурасы 490С (Киш бойынша) Лисие кен орынының мұнай қалдықтарынан алынған битумдардың құрамы 48%, көмірсутегілер 51% майлар мен 1% асфальтендер, ал нагиленгиель мұнай қалдықтарының сәйкесінше 53,32 және 15% яғни асфалтендерден едәуір көп және шайырлардан аз.
Битумдарды алу технологиясы олардың құрамына едәуір әсер етеді. Мысалы, жұмсару температурасы бір және бірдей, шикізатты колонналық аппаратта және иректі реакторда үздіксіз тотықтырған битумдардағы шайырмен құрамы төмен, ал асфальтендермен майлар құрамы сол шикізаттан периодты кубте тотықтырып алынғандағыдан біршама жоғары, түрлі тәсілдермен алынған дайын битумдардың компоненттер құрылысы мен қасиеттерінде айырмашылығы бар.
Кесте 1.3 Тұтқырлы жол битумы, ГОСТ 22245-90
Көрсеткіштердің аталуы
Битум маркалары
Сынау әдісі
БНД
200300
БНД
130200
БНД
90130
БНД
6090
БНД
4060
1.Иненің кіру тереңдігі, 0,1мм:
250С-да
00С-да
201-300
45
131-200
35
91-130
28
61-90
20
40-60
13
ГОСТ 11501
2.Жұмсарту температурасы, 0С, төмен емес
35
40
43
47
51
ГОСТ 11506
3.Созылғыштық, см,
250С-да
00С-дан кем емес
-
20
70
6,0
65
4,0
55
3,5
45
-
ГОСТ 11505
4.Сынғыштық температурасы,
00С-дан жоғары емес
-20
-18
-17
-15
-12
ГОСТ 11507
5.Тұтану температурасы,
0С-дан кем емес
220
220
230
320
230
ГОСТ 18180
6.Жұмсару температурасының қыздырғаннан кейінгі өзгеруі, 0С-дан жоғары емес
7
6
5
5
5
ГОСТ 11506
7.Пентрация индексі
-1,0ден +1,0-ге дейін
ГОСТ 22245-90
8.Суда еритін қосылыстардың массалық үлесі, %, жоғары емес
0,20
0,20
0,30
0,30
0,30
ГОСТ 11510
Технологиялық процестерде тотықтырғыш агент ретінде молекулярлы оттекті ауа немесе техникалық оттегі ретінде пайдаланылады, себебі оны арзан және шектелмеген көлемде алуға болады.
Қолдану масштабына байланысты екінінші тотықтандырғыш сұйытылған 40-60%-к ерітінді түрінде қолданылатын, азоттық қышқыл болып табылады.
Жақында ғана технологияда тотықтырғыш агент ретінде асқын тотықты қосылыстар пайдаланыла бастады. Оларға: асқын тотықты сутек (30% - ды сулы ерітінді ретінде) немесе асқын сірке қышқылы Бұл тотықтандырғыш өте қымбат, сол себепті оларды сирек, тек азот қышқылымен және оттек әсерімен жүрмейтін реакцияларға ғана пайдаланылады.Мысалы олефин негізінде эпоксидті қосылыстарды алуда:
Тотығу процесінің ерекшеліктерінің бірі болып әдістері және тотығу реакцияларының көптігі санымен қатар өндірістің үлкен көлемі саналады. Сол себепті, өнімнің тотығу синтезінің технологиясында периодты процестер сирек қолданылады. Тотығу процестері органикалық синтез техеологиясында экзотермиялық процестерге жатады, жылу әсерінің мәні тотығу тереңдігі көбейген сайын жоғарылайды, әсіресе көмірсутектерден карбон қышқылы түзілгенде жоғары болады, ал парафиндер толық тотыққанда реакцияның жылдамдық әсері 1425 кДжмоль жетеді Сол себепті көмірсутекті шикізат ең жылу өндіргіш отын болып табылады. Алайда, Менделеев айтқандай, көмірсутектерді отын ретінде пайдалану рационалды емес, себебі химиялық өңдеу өнімдері салыстырмалы көп пайда әкеледі.
Тотығу процесінің классификациясы. Тотығу процесінің классификациясына жан жақты көзқарасты қарауға болады.
Алдымен тотығу катализаторлармен және онсыз жүзеге асырылады. Осыған байланысты процестерді каталитикалық және каталитикалық емес деп бөледі. Олардың ең біріншілері бос радикалды механизм бойынша жүреді және әдетте аралық жанама және соңғы тотығу өнімін қоспасы түзілуіме бітеді.
Каталитикалық процесс селективті болып келеді, себебі катализаторлар негізгі өнімнің тотығу жылдамдығын жанама реакцияларға қарағанда көбейтеді. Катализаторларды аңдау және әрбір процестің оптмальды жағжайын дайындау эмпириалды түрде жүреді, сондықтан әлі күнге дейін катализаторлардың жалпы әсері туралы теория жоқ. Тотығу реакцияларын сондай ақ бастапқы көмірсутек тізбегін бөлінусіз және бөлінумен өтетін деп бөлуге болады.
Одан басқа тотығу айналымдары , басқа химиялық процестер сияқты гомогенді, реагентте, катализаторда, суда ерітілген жағдайда және гетерогенді, катализатордың қатты қабаты, реагенттің газды ортасында жеке фаза ретінде шыққан жағдайда . Осы фазалардың алғашқысы сұйық фазалы , ал екіншісінен - парафаздық деп аталады.
Осы көрсетілген параметрлерін есепке ала отырып және өнеркәсіптегі барлық тотығу процесін қарастыру ыңғайлылығы үшін, 4 топқа бөледі:сұйық фазалы каталитикалық және каталитикалық емес, және парафаздық ,сонымен қатар, катализаторсыз және катализатормен өтетін реакциялар. Жанасқан тотығу реакциялары бөлек топты құрайды.
Тотығу процесінің реакторлары.
Тотығу процесінің апаратуралық әрлендіруі ең алдымен реакциялық қоспа кандай жағдайда тұрғанымен байланысты: сұйық фазалы немесе парафазалы, себебі бұл процестердің жүргізу жағдайлары әртүрлі .
Сұйық фазалы тотығу төмен теапературада өтеді, әдетте, 1500С тан аспайды және ауаны баботирлеу жолымен жүзеге асады. Мұндай реакцияларға реактор ретінде диамерті 2-3 м ге жететін борботожды коллоналар пайдаланылады. Оларды кейбір жпғдайларда көлденең сүзгілі немесе қалпақты тарелкалармен секциялайды немесе каскадаға біріктіреді. Карбон қышқылы кәдімгі болатты коррозияласа, аппаратураны дайындау үшін алюминийй, титан және кейбір легирленген болаттарды пайдаланады.
Реакциялық жылуды көп көлшерлде шығару үшін колонналар шыдамд және ішкі сулы салқындағышпен қамтылған, жылуалмастырғышпен жабдықталған. Жылуды тағы бастапқы көміртекті булану есебінен шығару тиімді. Әйтеуір, жаңа қондырғыларда 1500С дан жоғары температурада жұмыс істейді . Реакциялық жылу есебінен буды өндіреді. 2 суретте а - шыдамды салқындатқышы мен периодты тотықтандырғыш реактор көрсетілген.
Бірлік борботожы коллоннада үзліксіз процесті жүргізу, келесі тотығуға тұрақты, мақсатты өнім алуы мүмкін. Бұл жағдайда тотыққан зат және ауа реактор түбіне түседі, ал өнімді жоғарыда таңдап алады.
2 сурет. а - шыдамды салқындатқышы мен периодты әсері бар коллонналлы реактор;
б- ішкі салқындатқышымен үздікті әсері бар коллониаллы реактор;
3, в сурет, ол сұйық реакционды массада кезекпен коллоннадан коллоннага ағады, ал ауа әрқайсысына бөлек түседі.Бұл жерде жылушығарғыш, яғни көмірсутек және еріткіш булану әдісі көрсетілген олардың буы әр коллоннаның үстінде тұратын теріс конденсаторларында конденсацияланады және конденсат реакторға ағып кетеді.
3, г суретінде үздіксіз әсер ететін реактордың бір түрі тарелкалық коллоннада көрсетілген. Мұнда сұйықтық жоғарыдан төмен қарай , яғни бір коллоннадан екіншіге ағып, ал ауа теріс ағынмен төменнен жоғары қарай жылжиды. Әрбір тарелкадағы сұйықтық бөлек тоңазытқыш арқылы айналып тұрса, шдамды салқындатқыш болуы мүмкін.
3 сурет. Молекулалы оттекті сұйықфазалы тотығудың реакциялық түйіні
в - булану есебінен салқынтайтын коллонна каскады;
г - тарелкалы коллонна;
Гетерогенді тотығудың булыфаза процесі сұйық фазалыққа қарағанда өте жоғары, 250-300 ден 400-5000С аралығында өзгеретін теапературада өтеді. Осыған байланысты көмірсутект оттегінің қоспасының жарылуға қауіптілігі артады. Жарылысты болдырмау үшін тотығуды таза ауа және сулы бу қосындылары бар рецикулирленген газдармен жүргізеді.
Тотығудың жоғары экзотермиялығына байланысты адиабетикалық реакторлар бұл процесте қолданысқа ие болмайды. Түтікті реактор түтігінде катализатордың стационарлы қабаты бар және түбірастындағы кеңістіктен өтетін салқын агент кеңінен таралған.(2 сурет).
Түтіктің диаметрі 10-25 мм ,ол диаметр бойына температураның біртекті болуын қамтамасыз етеді. Мұндай түтіктің саны реакторлларда 100 ден 1000 ға дейін жетеді. Катализаторлық көлемді жақсы қолдану үшін, аппаратқа алдын ала жылытылған реагенттерді жібереді. Бөлінген жылуды шығарудың ең жақсы әдісі - ол сулы буды генерирлейтін, сулы конденсаттың түтік арасындағы булану. Кейде бөлек жылу тасымалдаушының салқындатуын пайдаланады, ол өз орнымен технологиялық бу беретін конденсатпен салқындайды.
Көптеген тотығу процестерінде барлық жері күйдірілген гетерогенді ктализаторы бар реакторы қолданылады. (сурет 4, б) Реагенттерді салқындатып жіберуге болады, ал катализаторды үнемі өлшеулі күйде болу керек болғандықтан, тығыз, микросфералық түрде қолданады.
4- сурет .Гетерогенді каталитикалық тотығуға арналған реакторлар.
а- құбырлы аппарат стационарлы қабаты бар катализатормен;
б - күйген қабатты катализаторы бар аппарат.
5- сурет . Гетерогенді каталитикалық тотығуға арналған реакторлар.
в - секционарлы қабаты бар күйген катализаторлы аппарат; г - өрлеу ағынды катализаторы бар аппарат.
Реактор бөлетін торшалармен, салқындатқыш құбырлармен, ұшқан газдарды бөліктермен сулайтын циклонмен жабдықталған. Мұндай аппаратта бірқалыпты температураны сақтау және жылушығарғыш мәселесі оңай шешіледі, бірақ процестің селективтілігін төмендететін теріс араластыру жүреді.
Соңғы кемшілікті жою үшін күйдірілген қабатты катализаторы бар секцияланған аппарат пайдаланылады. Теріс араластыруды азайту үшін тағы газбен бірге жоғары жылжитын өрлеу ағындары катализаторы бар реактор қолданылады. Реакциялық құбыр қайнаған сулы конденсаты бар жедемен салқындайды.
Барлық аталған аппараттарды каррозия болмау үшін легирленген болаттан жасайды.
Көмірсутекті шикізаттың өнеркәсіптегі тотығу процестері. Сұйық фазадағы каталитикалық және каталитикалық емес процестер. Бұл фазадағы каталитикалық және каталитикалық емес процестер.
Каталитикалық емес сұйық фазадағы тотығу, бастапқы көмірсуиек сұйық немесе қажетті еріткіш ортасында гомогенді жапғдайда жүреді. Реакция тізбектің пайда болуы оның өсуі және ажырауы стадиясынан тұратын радикалды тізбекті механизмі арқылы жүзеге асады. Алдымен радикалдың алғашқы туындауы болады, яғни оттек және көміртек атомдарындағы бос валенттіліктің жоғары активтенуі радикалдар асқын тотықты және гидро асқын тотықты. Инициаторлар реакциялық қоспаға ең аз көлемде қосылатын қосылыстардың бұзылуынан түзіледі және тағы көмірсутек жағдайында өте аз сатыда өтетін термиялық автототығу реациясы есебінен жүреді.
Тізбектің түзілуі
R' - O O - R' 2 R'O:: инициатордың бұзылуы
RH + O2 R:: + HOO:: автототығу
Тізбектің өсуі
R:: + O2 ROO::
ROO:: + RH ROOН + R::
R'O:: + RH R'OН + R::
Тізбектіңажырауы
2ROO:: ROOR + О2 диспропорциондалған
R:: + R:: R - R рекомбинация
Каталитикалық емес сұйық фаза процесі алкан тотығуында өте сирек қолданылады. Реакция төмен силективті болғандықтан, ауыр бөлінентін өнімдердің араласуына әкеледі. Нормаларды алкан негізінде екіншілік спиртті алуда қолданады. Башкиров реакциясы ғана .Бор қышқылын қосқандықтан тотығудың селективтілігі жоғарылайды. Бор қышқыл әрі қарай тотықпайтын борат формасында түзілетін спирттерді реттейді. Бұл ппроцесс өнеркәсіп масштабында жүзеге асырылады:
СН3 - (СН2)n - CH3 + O2 CH3(CH2)n-1 - CH - O - B
HBO3 \CH3
Алғашқысатысыкумолданасқынтотыққато тығуболыптабылатынүлкентоннаждыфено лөндірісіпроцесініңсұйықфазадағыкат алитикалықеместотығуөндірісіндемаңы зызор.
Тотығуды сұйық кумол ортасында 100-1300С теапературасында жүргізіледі. Онда түзілетін асқын оттектің концентрациясы кумол ерітіндісінде 20-30 % тен аспауы керек. Кейін артық кумолды булап, қайта тотықтырады. Ал өнімді нәтижесінде фенол мен ацетон түзілетін қышқылды бөлінудің 2- ші сатысына жібереді.
Бұл екі өнім химиялық өндірісте кеңінен қолданылады.Сулық фазадағы каталитикалық тотығу әдетте еріткіш сәйкес келетін ерітіндіде гомогенді процесс ретінде жүргізіледі немесе онсыз жүреді катализатор ретінде, әртүрлі металдың ерігіш тұздарын пайдаланады. Қазіргі уақытта осы типтегі процестердің өптеген түрі дайындалған.
Сұйық фазадағы тотығудың жаңа процестер қатарына этиленді ауа оттегімен тіке тотықтыру жолымен ацетальдегид алу жатады. Бұл процесс Кучеров реакциясы бойынша ацетилен негізінде өнеркәсіптегі ацеталбдегид синтезі көнерген әдістің орнын басты. Кучеров реакциясы экологиялық себептерге, яғни қолданылатын сынап катализаторының жоғары улылығына байланысты қолданыстан шықты. Жаңа процесте хлористы паллади мен этилен комплексі бөлінуінің нәтижесінде ацетиальдегид түзіледі. Бұл 3 сатылы ауыр процесті мына теңдеумен көрсетуге болады.
Сұйық фазадағы каталитикалық тотығу процесінде тағы ароматты қышқылдар (бензой, изофталевтік, терефталевтік). Ароматты көмірсутектерден (толуол, м- және п-ксилол) алуға болады.Әдетте процесті сірке қышқылы ерітіндісінде кобальт тұздары немесе аралас кобальт - марганец катализатор қатысымен жүргізеді.
Аароматты дикарбонды қышқылдар бастапқы өнім ретінде поликонденсациялау реакциясында қолданылады. Поликондкенсациялау реакциясы термотұрақты талшқтармен пленканы , яғни полиэтилен терофлатат ("лавсан", "терилен") және ароматты полиальдегидтер - фенилон және кевлар синтездеу үшін қажет. Соңғысы оқ өткізбейтін желет және каска өндіруде пайдаланады.
Булы фазадағы каталитикалық емес тотығу шикізат табиғатына байланысты теаператураны кең интервалда жылытатын ағынды реакторлардың газды формасында жүргізеді. Осы жолмен төмен алкандардың және бензиннің жеңіл фракцияларының тотығуы мүмкін. Мысалы, мұнайдың алғашқы өңдеу процесінде түзілетін, мұнай газдарын жағу арқылы алынатын, проан - бутанды қоспаның толық емес тотығуы АҚШ та жүргізіледі. Осылай, бір қатар өнімді алады:формалбдегид, ацетальдегид, метанол,н - бутанол ,изобутанол, сірке қышқылы. Бұл процесті 3700С температурада және аз қысымда (7-8мм с.б)жүргізеді.
Булы фазадағы каталитикалық емес тотығудың басқа өнеркәсіптік әдісі - метанның (табиғи газ) белгілі мөлшердегі оттегімен толвық емес тотығу жолымен ... 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