§ 79. МҰНАЙ
Мамандардың зерттеуі бойынша мұнайдың
қоры қазіргі кезде 230 млрд тоннаны құрайды.
Мұнайға ең бай ел — Сауд Арабиясы, оның
үлесіне Арабия түбегіндегі барлық мұнай
қорының жартысына жуығы тиеді. Содан
кейін Кувейт, Иран, Ирак, БАӘ жатады. Жыл
сайын әлемде 8 млрд тонна мұнай өндіріледі.
Уақыт өткен сайын мұнай және оның өнімдерін
қолдану аясы артып келеді (117-сурет).
Қазақстанда да мұнай қоры мол. Негізгі
кен орындары: Ембі, Доссор, Мақат, Өзен,
Жетібай.
Жыл сайын Қазақстанда 50 млн тонна
мұнай өндіріледі және бұл көрсеткіш артып
келеді (60-кесте).
60
-кесте
Мұнайды өндіру, ішкі рынокқа тасымалдау және
экспорттау көрсеткіші (млн. тонна)
2013 ж
2015 ж
2020 ж
2025 ж
2030 ж
Мұнайды өндіру
82,000
90,000
130,000
135,000
110,000
Ішкі нарыққа
тасымалдау
—
17,050
19,500
25,500
25,500
Экспорттау
—
72,950
110,500
109,500
84,500
Қазақстанда мұнай өңдейтін зауыттар мен мұнай құбырлары бар
(118—119-суреттер).
Бүгінгі сабақта:
•
мұнайды айдау және
айдау өнімдерінің
қолдану аясымен
танысамыз
•
Мұнай
•
Өндіру
•
Құрамы
•
Физикалық қасиеттері
•
Мұнайды айдау
•
Фракциялардың
қолданылуы
Тірек ұғымдар
117-сурет. Дүниежүзі бойынша мұнайды өндіру және оны өңдеу
128
Мұнайды өндіру. Мұнайды жер бетінде және су астынан өндіреді.
Ол үшін мұнайды сорып шығаратын арнайы қондырғылар орнатылады
(120 а, ә, б-суреттер).
Жер қойнауынан өндірілген мұнай
шикі мұнай деп аталады. Шикі
мұнай іс жүзінде қолданылмайды. Мұнайды судан және қоспалардан
тазартып,
тауарлық мұнайға айналдырады. Тазарту процесі мұнай
тазарту зауыттарында жүргізіледі.
Мұнайдың құрамы. Түрлі кен орындарынан өндірілетін мұнайдың
құрамы түрліше болады, алайда олардың барлығының құрамына:
118-сурет. Қазақстандағы мұнай өңдейтін зауыттар мен мұнай
құбырларының картасы
119-сурет. Павлодар мұнай өңдеу зауыты
129
парафиндер, циклді көмірсутектер (бес және алты мүшелі циклдер)
және ароматты көмірсутектер кіреді. Мұнайда көмірсутектерден
басқа күкіртті, оттекті және азотты қосылыстар кездеседі, дегенмен
мұнайдың негізгі құрамбөлігі — көмірсутектер.
Қазақстан мұнайы парафиндерге (Ембі), нафтендерге (
бес және
алты мүшелі циклоалкандар, Жетібай) және ароматты көмірсутектерге
(Прорва) бай.
Мұнайдың физикалық қасиеттері. Мұнай — қара түстен ашық
сарыға дейін болатын (құрамындағы күкіртке байланысты) майлы
тұтқыр сұйықтық, өзіне тән иісі бар (121-сурет). Мұнай суда ерімейді
және оның бетінде жұқа қабықша түзеді (10 л мұнай 10 м
2
ауданға
таралады), органикалық еріткіштерде еритін жанғыш сұйықтық.
Мұнайды өңдеу әдістері.
Мұнайды өңдеудің екі әдісі бар. Біріншісі —
мұнайды физикалық жолмен өңдеу. Ол мұнайды айдау (ректификация-
лау) деп аталады. Мұнайды қыздырып айдау арқылы молекулалық
массалары мен қайнау температуралары әртүрлі фракцияларға бөледі.
Екіншісі — химиялық жолмен өңдеу.
Мұнайды айдау
құбырлы пеш, ректификациялық мұнара және
тоңазытқыштан тұратын құрылғыда жүзеге асырылады. Пеште ирек-
ирек құбыр орналасқан. Құбыр бойымен мұнай үздіксіз беріледі де
120-сурет. Мұнайды
а — жер бетінде; ә — су астынан өндіру;
б — мұнайды сорып алатын құбырлар
а
ә
б
121-сурет. Мұнай
130
320—350°С-қа дейін қыздырылады. Мұнай сұйық
және бу қоспасы түрінде ректификациялық
мұнараға (биіктігі 40 м болатын цилиндрлі
болат аппарат) енеді. Оның ішінде қақпақты
тесіктері бар
тәрелкелер көлденең орналасқан
(122—123-суреттер).
Мұнараға берілген мұнай булары тесіктер
арқылы жоғары көтеріледі. Олар біртіндеп су-
ынады және сұйыққа айналады. Ұшқыштығы
төмен көмірсутектер алғашқы тәрелкелерде
конденсацияланып, газойль фракциясын түзеді.
Одан жоғарырақ керосин, содан кейін лигроин жиналады. Ұшқыштығы
жоғары көмірсутектер бу күйінде мұнарадан шығып сұйылады да
бензин түзеді. Көтеріліп келе жатқан буды байыту үшін бензиннің
бір бөлігі қайтадан мұнараға жіберіледі. Бұл сәйкес көмірсутектердің
салқындауына және конденсациялануына ықпал етеді. Мұнайды
айдаудың негізгі кемшілігі — бензиннің шы ғымы (15—20%-дан арт-
пайды) мен оның сапа сының төмендігі. Бензиннен бөлек 75% мазут
және 5% басқа фракциялар алынады. Мұнайдан жағармайлардың
алуан түрлері алынады (61-кес те). Мұнайды айдаудан қалған концен-
трат
гудрон деп аталады. Ол жол және құрылыс жабындары ретінде
қолданылады.
122-сурет. Құбырлы пеш және ректификациялық мұнара
123-сурет.
Ректификациялық
мұнарадағы тарелкелер
131
61
-кесте
Мұнайды айдау өнімдері
Фракцияның атауы
Құрамы
Қолданылуы
1
2
3
Газолин фракциясы (бензин) С
5
Н
12
—С
11
Н
24
t°
қайнау
40°С-тан 200°С-қа
дейін
Автомобильге арналған
отын
Лигроин фракциясы
С
8
Н
18
—С
14
Н
30
t°
қайнау
150°C-тан 250°С-
қа дейін
Тракторларға арналған
отын
Керосин фракциясы (керосин) С
12
Н
26
—С
18
Н
38
t°
қайнау
180°С-тан 300°С-
қа дейін
Авиация отыны
Газойль
С
13
Н
28
—С
19
Н
40
t°
қайнау
250°С-тан 350°С-
қа дейін
Дизель отыны
132
Мазут
С
15
Н
32
—С
50
Н
102
t°
қайнау
350°С-тан
жоғары
Жылу стансыларына
арналған отын
Жақпамай мен парафин
Жағармай, асфальт, гудрон
Түрлі кен орындарынан өндірілетін мұнайдың
құрамы түрліше болады, алайда олардың барлығының
құрамына:
парафиндер, циклді көмірсутектер (бес
және алты мүшелі циклдер) және ароматты көмір-
сутектер кіреді. Мұнайды өңдеудің физикалық әдісі —
мұнайды айдау деп аталады. Мұнайды қыз дырып айдау
арқылы молекулалық массалары мен қайнау температуралары әртүрлі
фракцияларға бөледі.
1. Мұнай деген не? Мұнайдың формуласын жазуға бола ма?
2. Мұнайдың қандай физикалық қасиеттері бар? Мұнайды судан қалай бөлуге бо-
лады?
3. Қазақстандағы мұнай кен орындарын атаңдар.
4. Мұнайдың құрамына қандай қосылыстар кіреді? Мұнайдың құрамында неліктен
қанықпаған көмірсутектер кездеспейді? Түсіндіріңдер.
5. Мұнайды өңдеудің қандай әдістері бар?
6. Мұнайды біріншілік өңдеу арқылы қандай өнімдер алынады және олар қайда
қолданылады?
7. Өздерің тұратын аймақта мұнай өндіріле ме? Мұнай өндіруден туындайтын эко-
логиялық мәселелер бар ма? Болса, олар қалай шешілуде? Әңгімелеңдер.
61
-кестенің жалғасы
133
§ 80. МҰНАЙ ӨНІМДЕРІН ӨҢДЕУ
Мұнайды айдау арқылы алынатын бен-
зин мөлшері жанармайға деген сұранысты
қанағаттандыра алмайды. Сондықтан қосымша
бензин алу мақсатында мазутты және басқа
үлкен молекулалы көмірсутек қоспаларын
қайта өңдейді. Нәтижесінде ірі молекулалы
қосылыстар айырылып, бензин фракциясына
сәйкес келетін кіші молекулалы көмірсутектер
түзіледі. Мұнайды өңдеудің химиялық әдісі —
крекинг (бөлшектеу) деп аталады.
Крекинг — мұнай құрамындағы ірі мо-
лекулалы көмірсутектерді бөлшектеу
нәтижесінде молекуласында көміртек атом-
дары аз көмірсутектердің түзілу процесі.
Крекинг әдісімен бензиннің шығымын
65—70%-ға дейін жоғарылатуға болады.
Крекингтің механизмі өте күрделі, оны
ең алғаш зерттеп, қолданысқа енгізген орыс
ғалымы В.Г. Шухов.
Крекинг
термиялық және катализдік
болып бөлінеді. Термиялық крекинг —
көмірсутектердің жоғары температурада
бөлшектенуі. Ал катализдік крекинг — көмірсутектердің өршіткі
қатысында бөлшектенуі.
Әр түрлі бензиннің октан саны:
Тура әдіспен айдалған бензин — 40—70;
Термиялық крекинг бензині — 70—75;
Катализдік крекинг бензині — 80—90;
Риформинг бензині — 80—90.
Сен білесің бе?
Термиялық крекинг өндірісінде мұнай өнімдерін (мысалы мазут)
20—70 атм қысымда 470—550 °С-қа дейін қыздырылған құбырлы пеш
арқылы өткізеді (124-сурет).
Мұнай тек қана қара емес, сонымен түссіз, жасыл, қоңыр, сары, қызыл болады.
Әрі әр түстің өзіндік реңі болады.
Сен білесің бе?
Нәтижесінде мазут құрамына кіретін ауыр және күрделі көмірсутек
молекулалары жеңіл және қарапайым көмірсутектерге ыдырайды:
Бүгінгі сабақта:
•
мұнайды термиялық
және катализдік
крекингілеудің мәнін
түсінетін боламыз;
•
мұнай төгілуінің
экологиялық
салдарларын білетін
боламыз.
•
Крекингілеу
•
Термиялық
•
Катализдік
•
Риформинг
•
Детонациялық
тұрақтылық
•
Мұнайдың төгілуінің
экологиялық салдар-
лары
Тірек ұғымдар
134
С
16
Н
34
→ С
8
Н
18
+ С
8
Н
16
гексадекан
октан
октен
С
8
Н
18
→ С
4
Н
10
+ С
4
Н
8
октан
бутан
бутен
Крекинг бензиннің құрамында мұнайды тікелей айдау арқылы
алын ған бензинмен салыстырғанда изоқұрылысты және ароматты
көмір сутектер көп болады.
Катализдік крекинг 450—550°С-та өршіткі қатысында жүргізіледі.
Өршіткі ретінде табиғи және синтетикалық алюмосиликаттар қолда-
нылады. Өршіткіні пайдалану процестің неғұрлым төмен температурада
әрі үлкен жылдамдықпен жүруіне және жоғары сапалы бензин алуға
мүмкіндік береді.
1846 жылы Каспий жағалауында әлем бойынша ең алғашқы мұнай бұрғысы
іске қосылды.
Сен білесің бе?
Владимир Григорьевич Шухов
(1853–1939)
Орыс технологы және конструкторы. Ресейдегі мұнай
құбырларының есептеулерін жүргізді және оның құрылысына
жетекшілік етті. Мұнайды бөлшектеп дистильдеу аппаратының
конструкциясын ойлап тапты. Крекинг процесін зерттеді.
124-сурет. Мұнайды екі сатыда өңдеу
135
Катализдік крекинг барысында бөлшектену реакцияларымен қатар
изомерлену, яғни қалыпты құрылысты көмірсутектерден тармақталған
құрылысты көмірсутектердің түзілуі жүреді. Тармақталған көмір-
сутектер бензиннің октан санын жоғарылататындықтан, оның сапасын
арттырады.
Жоғары сапалы бензин алу үшін
риформинг әдісі қолданылады.
Катализдік риформингте шикізат ретінде бензин — лигроин фракци-
ясы қолданылады. Нәтижесінде ашық тізбекті немесе тұйық тізбекті
көмірсутектерден
ароматты көмірсутектер алынады. Сондықтан
риформинг процесін ароматтандыру деп те атайды.
Қазіргі уақытта мұнай-химия өндірісі барлық химиялық өнімнің
ширек бөлігіне жуығын береді. Мұнайдан синтетикалық көксағыздар
мен пластмассалар, дәрі-дәрмектер, жасанды тері және жасанды жібек
өндіріледі. “Қара алтыннан” алынған материалдар мыс пен әйнекті,
мақта мен жүнді алмастыруда. Мұнай туын дыларының саны 3 мыңға
жуықтады. Мұнайдың 90%-ы отынға жұмсалса да, одан басқа да орасан
көп өнімдер алынады (125-сурет).
Мұнайдың бір тамшысы 25 литр ауызсуын жарамсыз етеді.
Сен білесің бе?
Бензиннің детонацияға тұрақтылығы. Бензиннің қозғалтқышта
қопарылыс түзе жануын
детонация дейді. Кейбір отын түрлерінен
қозғалтқыштың дыбыс ырғағы бұзылуы мүмкін. Оның себебі бен-
125-сурет. Мұнайды өңдеу өнімдері
136
зиннің мезгілінен бұрын тұтануы немесе
детонациясы. Детонация қозғалтқышты
істен шығарады (126-сурет).
Бензиннің жануын сипаттау үшін октан
санының шкаласы ойлап табылды. Ғалымдар
көмірсутектердің барлығы бірдей уақытынан
бұрын тұтанбайтынын анықтады. н-гептанның
детонациялық тұрақтылығы ең төмен.
Оның тұрақтылығы 0-ге тең деп есептеледі.
Керісінше, 2,2,4- триметилпентанның (оны
әдетте изооктан деп атайды) детонациялық
тұрақтылығы жоғары. Оның тұрақтылығы
100-ге тең деп алынады. Содан кейін әртүрлі
отынды стандартты қозғалтқышта жағып, олардың октан сандары
анықталады. 62-кестеде кейбір таза отын түрлерінің октан саны
берілген.
62
-кесте
Октан сандарының шкаласы
Отын түрі
Октан саны
Этанол
108
Метанол
107
Бензол
106
Изооктан
100
Пентен-1
91
н-пентан
62
н-гептан
0
Кейбір заттардың октан саны 100-ден артық болатынын 40-кестеден
көріп отырмыз, мысалы бензол гомологтарында 120-ға тең болады.
Алайда олар өте улы, сондықтан таза күйінде қолдануға болмайды.
Бензиннің АИ-93 маркасы (автомобильді — индустриалды) мынадай
мағына білдіреді: мұндай бензин сығылғанда 93 бөлігі изооктан және
7 бөлігі н-гептаннан тұратын қоспа тәрізді әрекет етеді.
1763 жылы Ломоносов “Жер қыртыстары туралы” еңбегін жариялады. Онда
мұнай және таскөмір органикалық заттардың бір түрінен, бірақ әртүрлі жолдармен
пайда болатынын айтқан.
Сен білесің бе?
Мұнай төгілуінің экологиялық салдарлары. Мұнай өңдеу зауыт-
тарындағы мұнайды өндіру және тасымалдауда қондырғыларды дұрыс
пайдаланбау салдарынан мұнай төгілуі мүмкін. Бұл өте қауіпті, себебі
мұнай суда ерімейді және ол судың бетінде ауа өткізбейтін жұқа
126-сурет. Істен шыққан
қозғалтқыш
137
қабық түзеді. Мұндай апат судағы
флора мен фауна үшін өте зиян-
ды. Жыл сайын Дүниежүзілік
мұхитқа 2-ден 10 млн. тоннаға
дейін мұнай төгіледі екен. Ол су
бетінде кемпірқосақ тәрізді жұқа
қабық түзеді (127-сурет).
Мұнайдың төгілуіне көбі-
несе мұнай тасымалдаушы тан-
керлердің апатқа ұшырауы себеп
болады (128-сурет). 1970 жылдан
2010 жылға дейінгі аралықта
төгілген мұнайдың жалпы мөлшері
шамамен 5 млн. тоннадан көп.
Мұхиттарға мұнайдың төгілуіне қарсы күрес әдістері:
а) өздігінен жойылуы; ә) химиялық жолмен жойылуы; б) сіңіру;
в) тосқауыл қою; г) биологиялық жолмен тазартуды қамтиды.
Табиғатқа тигізетін зиянды әсерін азайту үшін мұнайды өндіру
технологияларын, сақтау мен тасымалдау әдістерін жетілдіру және
өндірістің қауіпсіздігін қамтамасыз ету керек.
Біздің дәуіріміздің 327 жылы қытай инженерлері бамбуктен жасалған
құбырларды 240 метр тереңдікке бұрғылап, мұнайдың алғашқы тамшыларын алды.
Ол кезде мұнай “жанатын су” деп аталды және теңіз суын буландыруға және тұз
өндіруге қолданылды.
Сен білесің бе?
127-сурет. Су бетіндегі мұнай қабаты
128-сурет. Танкердің апатқа ұшырауы
138
Крекинг — мұнай құрамындағы ірі молекулалы
көмірсутектерді бөлшектеу нәтижесінде молекуласын-
да көміртек атомдары аз көмірсутектердің түзілу
процесі. Крекинг термиялық және катализдік болып
бөлінеді. Термиялық крекинг — көмірсутектердің
жоғары температурада бөлшектенуі. Ал катализдік
крекинг көмірсутектердің өршіткі қатысында бөлшектенуі. Бензиннің
қозғалтқышта қопарылыс түзе жануы детонация деп аталады. Табиғатқа
тигізетін зиянды әсерін азайту үшін мұнайды өндіру технологияларын,
сақтау мен тасымалдау әдістерін жетілдіру және өндірістің қауіпсіздігін
қамтамасыз ету керек.
1. Мұнайды екіншілік өңдеу арқылы қандай өнімдер алынады? Бұл заттар қайда
қолданылады?
2. Күнделікті қандай мұнай өнімдері кездеседі? Олар қайда қолданылады.
3. Бензиннің детонациялық тұрақтылығы деген не? Бензиннің детонациялық
тұрақтылығының қандай салдарлары бар?
4. Отынның октан саны деген не? Бензиннің АИ-80 маркасы нені білдіреді?
5. Мұнайдың төгілуінің экологиялық салдарларын атаңдар.
6. Суға төгілген мұнайды жинап алу әдісін ұсыныңдар.
7. Алкандар крекингке ұшырағанда С—С байланысы кез келген жерден үзілуі мүмкін.
Гептадекан С
17
Н
36
мазут фракциясында болады. Келесі теңдеулерді жазыңдар:
а) гептадекан крекингке ұшырағанда молекуласы үш көміртек атомынан тұратын
алкан және молекулалық массалары бірдей екі алкен түзіледі;
ә) бес көміртек атомынан тұратын алкан және көміртек атомдарының саны 1:3
қатынасындай болатын алкендер түзіледі.
*8. Гексадекан алкандар қатарындағы 16 көмірсутек. Көмірсутектің крекинг реакция-
сын жазыңдар. Бір молекула гексадеканнан бір молекула пропилен , бір молекула
гептан және қарапайым алкен молекулалары түзіледі.
9. Мұнайды әртүрлі фракцияларға бөлуге болады.Кестеде маңызды 6 фракция
жайлы мәлімет берілген.
Фрак-
ция лар
Фракцияның қайнау
температурасы (
°
С)
Әр молекуладағы көміртек
атомдарының саны
1
0 -ден 40-қа дейін
1 –ден 4- ке дейін
2
40-тан 100-ге дейін
4-тен 8-ге дейін
3
100-ден 160-қа дейін
6-дан 10-ға дейін
4
160 -тан 250-ге дейін
10 -нан 16-ға дейін
5
250 -ден 300- ге дейін
16-дан 20 ға дейін
6
300-ден 350- ге дейін
20-дан 25- ке дейін
А) Қандай фракцияларда:
1. құрамында бөлме температурасында газдар бар?
2. құрамында 12 көміртек атомболатын молекулалар бар? Олар бензиннің қандай
фракцияларында кездеседі?
б) 3,4 немесе 5 фракциялардың қайсысында едәуір компоненттер:
1. тұтқыр
I. 2. жанғыш
II. 3. ұшқыш бар?
в) 6 фракция крекингілеуде қолданылады.
139
I. Көміртек атомының саны бойынша ең қысқа және ең ұзын молекулалы
компоненттің (алканның) крекингілеу теңдеуін жазыңдар. Крекингілеуге неге
осы фракция қолданылатынын түсіндіріңдер
•
1. Бензин құрамы 80% гептан изомерлерінен және 20% октан изомерлерінен тұрады.
Осындай бензиннің 30 кг жағу үшін қанша көлем оттек жұмсалады?
Жауабы: 73,9 м
3
.
•
2. Автомашина 850 км жүргенде 20 кг бензин жұмсалды. Құрамы 84,2% көміртек
және 15,8% сутектен тұратын бензинді жағу үшін қанша көлем ауа қажет?
Жауабы: 245,6 м
3
.
•
3. Трактордың жанармай құятын багында 60 кг керосин бар. 86% көміртектен және
14% сутектен тұратын керосинді жағу үшін қанша көлем оттек жұмсалады?
Жауабы: 144 м
3
.
Химиядан алған біліміңді қолдана біл
Киімдегі ең кең таралған дақтар — майлы дақтар. Оларды сәйкес
еріткіштерді пайдаланып тазалайды. Жаңа пайда болған майлы
дақтарды тазартуға бензин мен скипидар жарамды. Еріткішке
батырылған мақтамен дақты бірнеше рет сүртіңдер, сонда май еріткішке
өтеді. Матада дақтың орны қалмас үшін оны сабынды сумен немесе
кір жуатын ұнтақ ерітіндісімен сүрту қажет.
Ақ саз бен бензиннен жасалған паста майлы лактан қалған дақты
жақсы тазартады. Қамыр тәрізді қоспаны даққа жағып, бензин толық
буланғанша күту қажет.
Майлы бояудан қалған даққа скипидар жағыңдар (жұмсарту үшін),
содан кейін бензинмен тазалаңдар. Егер мұндай тазалау киімнің түсін
өзгертсе, дақты глицериннің ыстық ерітіндісімен немесе оның шарап
спиртіндегі бірдей қатынастағы қоспасымен сүртіңдер.
Мұнай өнімдерінің қасиетін зерттеу
Сүзгі қағазының бетіне (немесе сағат әйнегіне) таза бен-
зин, керосин, машина майын тамызындар. Бензин тамған
қағаз тез кебеді. Яғни бензин — өте ұшқыш зат. Содан кейін
керосин буланады (абайлап қыздыру нәтижесінде оның
булануы күшейеді), машина майының булануы іс жүзінде
байқалмайды.
Ең қауіпті тағамдық қоспалар
1. Аспартам — Е951
2. Калий ацесульфамы — Е950
3. Натрий глутаматы — Е950
4. Натрий сульфаты — Е514
5. Натрий нитриті — Е250
140
6. Күкірт дирксиді — Е220
7. Натрий броматы — Е950
8. Формальдегид — Е250
9. Натрий бензоаты — Е265
10. Амарант — Е123
§ 81. ТАБИҒИ ГАЗ. МҰНАЙҒА СЕРІК ГАЗДАР
Көмірсутекті газдар кездесетін орнына
қарай табиғи және мұнайға серік газдар бо-
лып бөлінеді.Табиғи газдар жер қыртысында
бос кеңістіктерді толтырып, кен түрінде
кездеседі. Табиғи газдың кен орындары Ба-
тыс Қазақстанда шоғырланған, ірі қорлары
К а с п и й д і ң м а ң а й ы н д а , М а ң ғ ы с т а у д а ,
Үстірт жоталарында, Оралдың маңайында,
Қарашығанақ. Жетібай, Қаламқаста орналас-
са, Қызылордада Құмкөл, Қумасай, Қызылқия
кен орындары бар. Табиғи газдың мол қоры
Ресейде, Иранда, Иракта, Кувейтте, Сауд Ара-
биясында Катарда және басқа да елдерде бар.
Табиғи газдың 98%-ын метан СН
4
құрайды.Сонымен қатар оның
құрамында, метанның гомологтары — этан C
2
H
6
, пропан С
3
Н
8
және
бутан С
4
Н
10
болады. Кейде табиғи газдың құрамында күкіртсутек, ге-
лий, көмірқышқыл газдары кездесуі мүмкін.
Табиғи газды сұйылту арқылы екі фракцияға бөледі. Біріншісі ме-
тан мен этаннан тұратын құрғақ газ. Ол негізінен химиялық шикізат
ретінде қолданылады:
CH
4
>1000°
C + 2H
2
↑
2CH
4
>1500°
C
2
H
2
+ 3H
2
↑
CH
4
+O
2
,
t°
CO
+H
2
,
t°
CH
3
OH
CH
4
+2H
2
O
Ni
CO
2
+ 4H
2
↑
Пропан-бутан қоспасын дегидрлеп, қанықпаған көмірсутектерге
айналдырады:
C
4
H
10
Ni
C
2
H
6
+ C
2
H
4
C
2
H
6
500°
Ni
C
2
H
4
+ H
2
этилен
Бүгінгі сабақта:
•
табиғи және мұнайға
серік газдар туралы
білетін боламыз
•
Табиғи газ
•
Мұнайға серік газ
•
Құрамы
•
Қолданылуы
Тірек ұғымдар
141
nH
2
C = CH
2
→ (— H
2
C — CH
2
—)
n
этилен
полиэтилен
Олардан әртүрлі полимерлер алынады. Табиғи газ — химиялық
өндіріске қажетті шикізаттың маңызды көзі. Сонымен қатар
табиғи
газ — қоршаған ортаның ластануын азайтатын және қалыпты
экологиялық ахуалды сақтауға мүмкіндік беретін маңызды энергия
көзі. Басқа энергия көздерімен салыстырғанда табиғи газдың біраз
артықшылықтары бар:
• жану өнімдері көмірқышқыл газы мен су буы;
• жанғанда күйе мен түтін түзілмейді;
• оңай тұтанады және оның жану процесін бақылау жеңіл;
• құрамында қатты қоспалар мен зиянды компоненттер жоқ;
• өндіру мен тасымалдау жеңіл болғандықтан , басқа отын түрлеріне
қарағанда арзан.
Мұнайға серік газдар. Мұнайға серік газ да шығу тегі жағынан
табиғи газға жатады. Ол мұнаймен бірге жер қойнауында кездеседі
немесе мұнайда еріп, мұнайдың бетін бүркеп тұрады. Бұрын мұнайға
серік газдарды қолданбайтын және оларды жағып жіберетін. Табиғи
газ сияқты сапалы отын және бағалы шикізат болғандықтан қазіргі
уақытта оны ауаға жібермей жинап алады.
Мұнайға серік газдың құрамында метанның үлесі (30–60%) табиғи
газға қарағанда аз, бірақ басқа көмірсутектердің (этан, пентан, бутан,
пропан және т.б.) үлесі көбірек. Оларды этилен, пропилен және бути-
ленге айналдыру оңай.
Практикада қолдану мақсатында серік газды үш фракцияға бөледі:
1) құрғақ газ (CH
4
, C
2
H
6
); ацетилен, сутек алуға қолданылады,сондай-
ақ отын ретінде қолданылады.
2) пропан-бутан қоспасы (C
3
H
8
, C
4
H
10
), пропан мен бутан қоспасы
балама отын ретінде бүгін автокөліктерде кеңінен қолданыс тапқан.
3) газды бензин (C
5
H
12
, C
6
H
14
) қозғалтқыштардың жылдам от алуын
қамтамасыз ету үшін бензиннің құрамына қосылады.
Оларды заманауи химия өнеркәсібінің шикізаты ретінде толық
пайдалану үлкен экономикалық маңызы бар міндет болып табылады.
Табиғи және мұнайға серік газдар құрамы, табиғатта
кездесуі мен қолданылуына қарай ерекшеленеді. Серік
газдың құрамында метанның үлесі (30—60%) табиғи
газға қарағанда аз. Табиғи және серік газдар сапалы
отын және бағалы шикізат болып табылады.
1. Табиғи газдың құрамы қандай? Географиялық картадан табиғи газдың маңызды
кен орындарын көрсетіңдер.
2. Басқа отын түрлерімен салыстырғанда табиғи газдың қандай артықшылықтары
бар? Химия өнеркәсібінде табиғи газ қандай мақсаттар үшін қолданылады?
142
3. а) Метаннан ацетилен; ә) ацетиленнен хлорпрен көксағызы; б) метаннан тетрах-
лорметан алу реакцияларының теңдеулерін жазыңдар.
4. Мұнайға серік газдардың табиғи газдан қандай айырмашылықтары бар?
5. Мұнайға серік газдардан алынатын өнімдерді сипаттаңдар.
•
1. Табиғи газ құрамындағы метанның массалық үлесі 96%. Осындай 1т газдан алы-
натын метанның массасын есептеңдер.
Жауабы: 960 кг.
•
2. Көлемі 40 л (қ.ж.) табиғи газдан 30,3 г хлорметан алынды.Теориялық мүмкіндікпен
салыстырғандағы хлорметанның шығымы 40%. Табиғи газдың құрамындағы
метанның массалық үлесін есептеңдер.
Жауабы: 84%.
•
3. Табиғи газдың құрамындағы (көлемдік үлестері) : метан 95%,азот 2%, көміртек
(IV) оксиді 3%. Газдың осы үлгісінің 4,48л (қ.ж.) өртеп, барлық газдың қоспасын
артық мөлшерде алынған кальций гидроксидінің ерітіндісі арқылы өткізді. Түзілген
тұнбаның массасын есептеңдер.
Жауабы: 19,6 г.
Достарыңызбен бөлісу: |