Дєрістер (ќысќаша конспект)
Дәріс 2 - Мұнай мен мұнай өнімдерінің химиялық, элементтік, фракциялық және топтық құрамы
жүктеу/скачать 3,94 Mb.
|
| Дәріс 2 - Мұнай мен мұнай өнімдерінің химиялық, элементтік, фракциялық және топтық құрамы
Дәріс жоспары: Мұнайдың химиялық және элементтік құрамы Мұнайдың фракциялық құрамы Мұнайдың топтық құрамы 1. Барлық жанғыш қазбалар бес негізгі элементтерден тұрады – көміртек, сутегі, азот, оттегі және күкірт. Дегенмен жанғыш қазбалардағы олардың мөлшері әртүрлі. Элементтік құрамындағы, ал демек, топтық құрамындағы айырмашылық бастапқы өсімдік материалына және мұнайдың түзілу жағдайларына байланысты. Мұнайдың барлық компоненттері тұратын негізгі элементтер – көміртек пен сутегі. Сутегі мөлшері жағынан мұнай жанғыш қазбалар ішінде аралық орынды иемденеді және мына қатарға қарай артады: Көмір мұнай табиғи газ. Мұнайлардағы көміртек пен сутегі мөлшері анағұрлым тар аралықта тербеледі. 1кесте – Мұнайдың орташа элементтік құрамы
Барлық дерлік мұнайларда көміртек пен сутегімен қатар күкірт, оттегі және азот кездеседі. Осы элементтер қосындысы кейде 8 – 10% мас асады. Мұнайдағы азот 1,5% мас аспайды. Негізінен ол жоғары молекулалы, конденсацияланған (шайырлы) қосылыстар құрамына енеді. Сонымен қатар, жоғары шайырлы қосылыстар құрамына оттегі (0,1 - 2% мас) мен күкірттің біршама мөлшері енеді. Азот пен оттегіден айырмашылығы күкірттің басым мөлшері парафинді қатардың төмен молекулалы қосылыстарында шоғырланған. Әртүрлі кен орындарында өндірілген мұнайлардың элементтік құрамы әртүрлі. Тұтасымен көміртек пен сутегіден тұратын мұнайлар (АҚШ-тағы Пенсильвания штаты; Өзбекстан) немесе жоғары күкіртті мұнайлар (Волга-Жайық мұнай-газды облысы, Башқұртстан мен Татарстандағы кен орындардың мұнайлары) бар. Уақытқа қарай мұнайдың элементтік құрамы да өзгереді. Мұнайдың жасы артқан сайын ондағы оттегі, азот және күкірт мөлшері азаяды, көміртек пен сутегі мөлшері артады. Гетероэлементтер-дің ыршып шығуы қарапайым қосылыстар түрінде өтеді – CO2, H2O, H2S, NH3, S, N2. Жоғарыда аталған элементтерден басқа мұнайларда азғана мөлшерде өте көптеген элементтер, соның ішінде Ca, Mg, Fe, Al, Si, Ge, V, Ni, Na, Bi және басқалар кездеседі. Осы элементтердің мөлшері пайыздың азғана үлестерімен өрнектеледі. Мысалы, мұнай өнімдерінде германий 0,15-0,19 г/т мөлшерде анықталған. Барлығы мұнайларда 50 астам элементтер табылды. Тағы бір айта кететін жайт, ванадий мен никель жер қыртысында микроэлементтер болып табыла отырып, мұнайларда мөлшері жағынан металдар ішінде бірінші орынды иеленеді. Сонымен қатар, ванадий тек күкіртті және шайырлы мұнайларда кездеседі. 2. Мұнай сапасының маңызды көрсеткіші фракциялық құрамы болып табылады. Оны біртіндеп буландыру әдісін қолданып зертханада айдау арқылы анықтайды. Анықтау барысында біртіндеп көтерілетін температурада мұнайдан бір-бірінен қайнау шегімен ерекшеленетін бөліктер – фракциялар айдалады. Әрбір фракция қайнаудың басталу және аяқталу температураларымен сипатталады. Мұнайды өнеркәсіптік айдау бір ретті буландыру және одан әрі ректификаттау деп аталатын схемаларға негізделеді. 350 оС дейін қайнайтын фракцияларды атмосфералықтан шамалы жоғары қысымда алады, олар ашық дистилляттар (фракциялар) деп аталады. Фракцияларды оларды одан әрі қолдану бағытына қарай атайды. Негізінен атмофералық айдауда келесі ашық түсті дистилляттарды алады: 140 оС (қайнаудың басталуы) – бензиндік фракция, 140-180 оС – лигроиндық фракция (ауыр нафта), 140-220 оС (180-240 оС ) - керосиндік фракция, 180-350 оС (220-350 оС, 240-350 оС) – дизелдік фракция (жеңіл немесе атмосфералық газойль, солярлы дистиллят). 350 оС жоғарыда қайнайтын фракция ашық дистилляттарды алғаннан қалған қалдық болып табылады және мазут деп аталады. Мазутты вакуумда айдайды және одан әрі мұнайды өңдеу бағытына байланысты келесі фракцияларды алады: отындар алу үшін - 350-500 оС вакуумды газойль (дистиллят), >500 оС вакуумды қалдық (гудрон); майлар алу үшін - 300-400 оС (350-420 оС) жеңіл май фракциясы (трансформаторлық дистиллят), 400-450 оС (420-490 оС) орташа май фракциясы (машиналық дистиллят), 450-490 оС ауыр май фракциясы (цилиндрлік дистиллят), >490 оС гудрон. Мазут және одан алынған фракциялар – қара түсті. Демек, фракциялау – бұл компонеттердің күрделі қоспасын қарапайым қоспаларға немесе жеке құраушыларға бөлу. Мұнайды біріншілік және екіншілік өңдеуден алынған өнімдерді, егер олар 350 оС дейін қайнайтын болса ашық түстілерге жатқызады, ал олардың қайнау температурасы 350 оС және одан да жоғары болса, онда қара түстілерге жатады. Әртүрлі кен орындары мұнайларының фракциялық құрамы, ашық және қара түсті фракциялар мөлшері әртүрлі болады. Мұнай және мұнай өнімдеріне берілетін техникалық шарттарда мыналар нормаланады: 1. қайнаудың басталу температурасы; 2. тиелген мөлшердің 10, 50, 90 және 97.5% айдалған температура, сондай-ақ пайыз түріндегі қалдық; 3. кейде қайнаудың аяқталу температурасы лимиттеледі. 3. Мұнай күрделі көп компонентті жүйені білдіреді. Мұнайдың топтық құрамын білу мұнайдың шығу тегі туралы топшылауға және өндірілген мұнайды мұнай химиясы өндірісі процесінде барынша нәтижелі қолдануға мүмкіндік береді. Мұнай компоненттерінің негізгі массасы – бұл көмірсутектер. Мұнайда көмірсутектердің үш класы бар: парафинді (алкандар), нафтенді (циклоалканды), ароматты (арендер) және гибридті – парафин-нафтен-ароматты. Айта кететін жайт, яғни бастапқы мұнайларда (нативті) қанықпаған қосылыстар (алкендер) болмайды. жүктеу/скачать 3,94 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|