Дєрістер (ќысќаша конспект)
жүктеу/скачать 3,94 Mb.
|
| Парафинді көмірсутектер. Мұнай құрамына газ тәрізді (С1 – С4), сұйық (С5 – С15) және қатты (С16 – С60) парафиндер енуі мүмкін. Бұл көмірсутектердің құрылысы қалыпты. Тармақталған тізбегі бар парафиндер пайыздық үлесін құрайды және изопреноидты құрылым негізінде тұрғызылған:
- С – С – С - С Мұнайдағы метан газ тәрізді күйде болады. Мұнай кен орындарындағы газдардың қысымының жоғарылауы салдарынан метан гомологтары С2-С4 мұнайда ерітінділер күйінде болады. Газ тәрізді алкандар С1 – С4 сумен қоспа қосылыстары деп аталатын қатты комплекстер түзеді. Мұнайды өндіргенде қысымның төмендеуі салдарынан газдар бөлінеді. Мұндайда бөлінетін газдарды серіктес (ілеспе) газдар деп атайды. Олардың құрамы мұнайдың орналасу жағдайына (температура мен қысым) тәуелді. Қалыпты жағдайда (Р = 0,1013 МПа және Т = 273 К) парафиндер сұйықтықтар болып табылады және бензиндік (С2- С10) пен керосиндік (С11 – С15) фракциялар құрамына енеді. Олардың басым бөлігінің құрамы қалыпты. Көптеген мұнайларды талдау, яғни молекула неғұрлым тармақталған сайын, соғұрлым мұнайда осы көмірсутек аз болатындығын көрсетті. Көмірсутекті газдардың сумен комплексі сияқты құрылысы қалыпты сұйық алкандар әлсіз тармақталған, гептаннан бастап бөлме температурасында мочевинамен H2N-CO-NH2 қоспа қосылыстарын түзеді. Изоалкандар тиомочевинамен H2N-C(S)-NH2 қоспа қосылыстарын түзеді. Осы қосылыстарда мочевина мен тиомочевина молекулалары өзара сутекті сутегі байланыстарымен жалғасады да, Ван-дер-Ваальс күштері немесе әлсіз сутекті байланыстармен ұсталынатын алкан молекулалары болатын арналар түзеді. Мочевина тиомочевинаға қарағанда кіші диаметрлі арна түзеді. Осы мочевинамен комплекс түзу арқасында қалыпты алкандарды тармақталғанынан ажыратуға болады. Сұйық парафиндер отынның октан және цетан саны шамасына әжептеуір әсер етеді. Көміртек атомдары 16 асатын көмірсутектер қатты заттар болып табылады: құрылысы қалыпты көмірсутектер С16 – С35 – парафиндер; құрылысы изомерлі көмірсутектер С36 – изопарафиндер немесе церезиндер; Церезиндер молекулалық массасы мен қайнау температурасының жоғарылығымен ерекшеленеді. Химиялық қасиеттері жағынан церезиндер парафиндерге қарағанда аз инертті. Олар күкірт, азот және хлорсульфонды қышқылдармен оңай әрекеттеседі. Парафиндер, керісінше әртүрлі әрекеті күшті реагенттер мен тотықтырғыштар әсеріне өте тұрақты. С16 және одан да жоғары парафиндер айдағанда мазутқа кетеді, ал церезиндер гудронда қалады. Мұнайда қатты парафиндер мөлшері көп емес, дегенмен 10% мас жетуі мүмкін. Парафиндер мен церезиндер өнеркәсіптің әртүрлі салаларында әртүрлі техникалық қолданыста болады: электр және радио техникасы, қағаз, сіріңке, химиялық, былғары, парфюмерлік және т.б. Май фракцияларында парафиндердің болуы олардың қату температураларын арттырады және төмен температураларда майлардың қозғалғыштығын кемітеді, сондықтан да майларды парафиннен тазартатын арнайы тазартуға – депарафиндеуге ұшыратады. Нафтенді көмірсутектер. Нафтенді (циклоалканды немесе полиметиленді) көмірсутектер геологиялық жасына қарай мұнайларда әрқилы тараған. Орташа есеппен мұнайда 25-75% мас дейін нафтендер болады. Нафтендер мұнайларда моно-, би- және полициклді қосылыстар түрінде кездеседі. Қарапайым нафтендер – циклопропан, циклобутан және олардың гомологтары мұнайларда байқалмаған. Әсіресе мұнайдың бензиндік және керосиндік фракцияларында метилмен алмасқан циклопентандар мен циклогександар мөлшері жоғары. Полициклді конденсацияланған қосылыс-тар мұнайдың қайнауы жоғары фракцияларында кездеседі. Нафтенді көмірсутектерді мұнайдың фракцияларына тарату әртүрлі. Әдетте олардың мөлшері фракция ауырлаған сайын артады, және тек қайнауы жоғары май фракцияларында ғана төмендейді. Кейбір мұнайларда нафтендер фракцияларда біртегіс дерлік таралған. Физикалық қасиеттері жағынан нафтендер парафинді және ароматты көмірсутектер арасында аралық орынды иемденеді. Химиялық қасиеттері жағынан олар парафиндерге ұқсас, мұны олардың молекулалық құрылысымен түсіндіруге болады. Нафтендер майлы дистилляттардың технологиялық қасиеттеріне жағымды әсер етеді, өйткені жоғары қату температурасына ие және іс жүзінде температураға қатысты тұтқырлығын өзгертпейді. Ароматты көмірсутектер. Арендер (құрамында бір немесе бірнеше соның ішінде конденсацияланған бензол сақиналары бар ароматты көмірсутектер) мұнайда келесі қатарда келтірілген: бензол және оның гомологтары, СnH2n-6; нафталин және оның гомологтары, CnH2n-12; 3, 4 және 5 конденсацияланған ядролардан тұратын күрделі конденсацияланған жүйелер. Нафтенді және ароматты үзіктерден тұратын гибридті немесе аралас көмірсутектер. Мұнайдың әрбір фракциясына өз ароматты көмірсутектері тән екендігі тәжірибе жүзінде айқындалған. Сонымен бірге, фракциялардың молекулалық массасы артқан сайын құрамындағы арендер мөлшері арта түседі; ароматты көмірсутектер конденсациялана түседі. Бензиндік фракцияларда бензолдың барлық дерлік гомологтары кездеседі. Сонымен бірге, молекула көміртекпен қаныққан сайын, соғұрлым ол тармақталған, соғұрлым фракциядағы оның мөлшері көбірек. Бензиндік фракциялардағы бензол гомологтарының қатынасы: С6 : С7 : С8 : С9 = 1 : 3 : 7 : 8. Бензиндік фракцияда қарапайым гибридті немесе аралас көмірсутек – индан бар. Керосиндік фракцияларда ароматты көмірсутектер сол бензол гомологтары түрінде кездеседі, бірақ оларға қарағанда көмірсутекті тізбектері ұзындау. Сонымен қатар, нафталин гомологтарының әжептеуір мөлшері де болады. Тағы гибридті көмірсутектер – тетралин мен оның гомологтары бар. Ауырлау – керосин-газойлді және майлы фракцияларда – ароматты көмірсутектер өзімен консднацияланған және нафталин гомологтары түрінде берілген. Сонымен қатар, фракциядағы көмірсутектердің қайнау температурасы жоғары болған сайын, соғұрлым молекула сақинасымен қаныққан, ал нафталин гомологтарының мөлшері кеми түседі. Тазартылған тауарлық майларда алкан-нафтен типтес гибридті көмірсутектер ұзын алкилді тізбегі бар моно- және бициклді цикландар түрінде кездеседі (50-70% мас.дейін). Мұнайдан бөлінген арендерді органикалық және мұнайхимиясы синтезінде (бензол, толуол, этилбензол, ксилолдар, нафталин) бағалы шикі зат ретінде, мотор майларына үстеме ретінде қолдануға болады. Ал дизель отынына пайдалану тиімсіз, себебі оның жану процесін төмендетеді. Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: мұнайдың химиялық және элементтік құрамы, фракциялық құрамы, топтық құрамы Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар: Мұнайдың элементтік құрамын сипаттаңыз Мұнайдың топтық құрамы туралы не білесіз Парафинді көмірсутектерді сипаттаңыз Нафтенді көмірсутектерді баяндаңыз Ұсынылған әдебиеттер: Г.К. Бишімбаева, А.Е. Букетова. Мұнай және газ химиясы мен технологиясы. – Алматы.: Бастау, 2007. 14-21 б. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: Гилем, 2002. С. 70-72. жүктеу/скачать 3,94 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|