3 ДƏРІС. Мұнайдың, мұнай газының жəне қабат суларының физика химиялық қасиеттері
Мұнайдың, газдың жəне судың тығыздығы мен тұтқырлығы. Мұнайдың, мұнай газының жəне ілеспе судың физикалы-химиялық қасиеттерінің ерекшеліктері.
Мұнай мен газ жанғыш пайдалы қазбалар қатарына жатады. Олар құрамында көмірсутегі емес қосылыстары бар əртүрлі құрылымдағы көмірсутектерінің күрделі қоспаларынан тұрады.
Мұнай құрамы өте күрделі жəне əр түрлі болып келеді. Ол бір кеніштің өзінде де өзгеріске түсуі мүмкін. Əр кен орнының мұнай құрамы ерекше жəне қасиеті де əр түрлі.
Мұнайдың қасиеті өндіру барысында, мұнайдың қабат бойымен қозғалысында, ұңғыда жəне жинау мен тасымалдау жүйесінде өзгеріп отырады.
Мұнайдың құрамына метанды немесе парафинді (Сп Н2п+2), нафтенді (Сп Н2п) жəне ароматты (Сп Н2п-6) көмірсутектер кіреді.
Метанды немесе парафинді көмірсутектері метаннан (С2Н4) бастап, пентанға (С5Н12) дейін қалыпты жағдайда, яғни (Р=0,1 МПа жəне Т=273 К) газ күйінде болады. Ал пентаннан бастап гептадеканға (С17Н36) дейін - сұйық түрінде, ал одан да жоғарғысы - қатты заттар (парафиндер) күйінде кездеседі [18]. Мұнайдың парафинді көмірсутектерінің жартысы қалыпты құрылымға, ал қалған бөлігі тармақталған құрылымға ие екені белгілі. Изоалкандар - бензин мен майдың, олардың пайдаланылу сапасын жақсартатын бағалы компоненттер болып табылады.
Нафтенді көмірсутектер (циклоалкандар). Моноциклді нафтендер мұнайда циклопентанды жəне циклогександы көмірсутектермен кең танымал болып келеді. Нафтенді көмірсутектері - моторлы жанар жəне жағар майлардың ең маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Нафтенді көмірсутектері парафинді көмірсутектеріне қарағанда асфальтендер мен шайырларды өте жақсы еріту қабілетіне ие.
Ароматты көмірсутектері бензолдық қатардың циклді шексіз көмірсутектеріне жатады. Мұнайдың тығыздығы, химиялық тұрақтылығы, улылығы жəне басқада сипаттамалары ароматты көмірсутектерінің алатын үлесіне жəне құрамына байланысты. Мұнайдың ароматты көмірсутектері басқа қосылыстармен салыстырғанда асфальтты-шайырлы (смолалы) заттарды өте жоғары дəрежеде еріте алады.
Мұнайдың құрамы элементтік, фракциялық жəне топтық деп жіктеледі. Мұнайдың элементтік құрамы деп, ондағы əртүрлі химиялық элементтердің бірлік үлестегі немесе пайыздағы массалық құрамын айтамыз. Мұнайдың негізгі элементі көміртегі (С) мен сутегі (Н) болып табылады.
Көбінесе мұнайда көміртегінің пайыздық үлесі - 83-87%, ал сутегінің үлесі - 12-14% құрайды. Ал басқа элементтер - күкірт, азот, оттегі жəне тағы басқалары 3-4% аралығында кездеседі.
Күкіртті қосылыстар (меркаптандар, сульфидтер, күкіртсутектері) металдарды қатты коррозияға ұшыратады жəне мұнайдың тауарлық сапасын төмендетеді. Еркін күкірт мұнайда сирек кездеседі жəне күрделі күкіртті қосылыстарға ыдырайды. Зияндық (улы) қасиеті бойынша барлық осы аталған күкіртті қосылыстардың ішінде күкіртсутегі ең қауіпті болып табылады.
Мұнай құрамына кіретін, оттекті құрамды компоненттерге - нафтенді жəне майлы қышқылдар, фенолдар жəне т.б. жатады. Нафтенді қышқылдың құрамы бірнеше пайызға дейін жетуі мүмкін. Нафтенді қышқылдар тез жағымсыз иіс шығаратын аз ұшатын сұйықтар болып келеді, олар суда ерімейді, бірақта мұнай өнімдерінде жеңіл ериді. Сілтілі металдары бар қабат суларымен əрекеттескен кезде түзілетін нафтенді қышқыл тұздары эмульгаторлар болып табылады.
Азоттық қосылыстар мұнай құрамында аз мөлшерде кездеседі (0,5% дейін).
Асфальтты-шайырлы заттар жұқа беттегі мұнайдың түсін анықтайды (сарыдан, қоңырдан бастап қараға дейін). Олар күрделі қоспалар болып келеді. Оларда көміртегі, сутегі жəне оттегі атомдарымен қатар күкірттің, темірдің, магнидің, никельдің жəне т.б. заттардың атомдары болады. Шайырлар сілтілер мен қышқылдарда ерімейді, бірақ жеңіл мұнай дистилляттарында толық ериді. Шайырлардың тұтқырлықтары өте жоғары, тығыздығы шамамен 1,0-ге тең. Асфальтендер - жеңіл бензиндерде ерімейді, бірақта бензолда, хлороформде жақсы ериді. Ол морт сынғыш, əдетте қара түсті болып келетін қатты зат. Олардың тығыздығы 1-ден артық. Мұнайдағы асфальтендер мен шайырлардың жалпы мөлшері 20-25% дейін жетуі мүмкін. Бұл заттар - сумұнай эмульсиясының негізгі табиғи тұрақтандырғышы, олар мұнайдың көбіктенуіне жағдай жасайды.
Мұнайда аз мөлшерде металдар - ванадий, никель, хром, темір, магний жəне т.б. кездеседі.
Мұнайдың фракциялық құрамын, айыру барысындағы əртүрлі қайнау температурасымен олардан шығатын фракциялар арқылы анықтайды. Мұнай фракцияларының қайнау температурасы:
30-205 °С - бензин; 200-300 °С - керосин;
120-240 °С - лигроин (аралық фракция);
300 ° С –тан астам температурада мазуттар алынады.
Айдау барысында алынған өнімдерді, егер олар 350 °С-қа дейін қайнаса ашық фракциялар деп, ал егер қайнау шегі 350 °С жəне оданда жоғары температурада қайнаса - қара фракциялар деп атайды. Мұнай газы ұңғы өнімінің табиғи жəне ажырамас бөлігі болып табылады, оның мөлшері мұнайдағы газ факторымен бағаланады.
Достарыңызбен бөлісу: |