Қ азақстан республикасы ауыл шаруашылығы министрлігі
жүктеу/скачать 9,92 Mb.
|
Мұнайды өндірудің техникасы мен технологиясы оқу құралы (1)
| 2. Мұнайдың қасиеттері
Мұнай тек жоғары калориялығымен және жылулығымен (жану жылуы ≈ 45 мДж/кг) ғана емес, сонымен қатар ластаушы қоспалардың аз болуымен ерекшеленетін жанғыш табиғи қазбалардың аса маңызды түрі болып табылады. Ол оңай тасымалданады, ал өңдеу процесінде әртүрлі физикалық-химиялық қасиеттері бар пайдалы өнімдердің кең ассортиментін береді. Мұнай тығыздығы 0.77 – 0.97 г/см3 (көбінесе 0.82 – 0.92 г/см3), түрлі тұтқырлығы – жеңіл қозғалыстан тұтқыр-пластикалық жағдайға дейін майлы сұйықтық болып табылады. Мұнай құрамына байланысты – 600-ден +200С -қа дейінгі температурада қатады. Мұнайдың топтық көмірсутегі құрамы көмірсутектердің үш негізгі сыныптарының құрамын көрсетеді: парафинді (алканды), нафтенді (цикландар) және хош иісті (аренды). Әдетте фракциялардың қайнау температурасының ұлғаюымен парафинді көмірсутектердің құрамы жойылады, нафтендер өседі – 3000-4000С температураға дейін, хош иісті көмірсутектердің құрамы артады, ең жоғары қайнайтын фракцияларда максимумға жетеді. Мұнайдағы қатты көмірсутектің құрамы – сұйық көмірсутектерде ерітілген парафин ерекше рөл атқарады. Мұнайдағы қатты парафиннің жалпы құрамы әртүрлі: 10-15 % - ға дейін, бірақ кейде оның құрамы ≥ 40%. Парафиннің құрамы бойынша мұнай аз парафинді (1.5% – дан кем), парафинді (1.51-6,0 %) және жоғары парафинді (6% - дан астам) болып бөлінеді. Мұнайдың маңызды құрамдас бөлігі шайырлар мен асфальтендер болып табылады. Олар құрамында күрделі жоғары молекулалық қосылыстар бар. Шайырдың молекулалық массасы 500-1000, ал асфальтендердің массасы 10000-ға дейін. Шайырлы-асфальтті заттар оны айдау процесінде мұнай фракцияларына іс жүзінде өтпейді, ал тиісті еріткіштермен іріктеп алынатын мазутта жинақталады. Шайырлар мен асфальтендерден басқа, басқа қосылыстардың ішінен түрлі қышқылдар мен фенолдарды атап өткен жөн. Біріншіден негізгі үлесті CnH2n-1COOH (n=5-9) жалпы формуласы бар нафтенді қышқылдар құрайды. Олар іздерден 3% - ға дейінгі мөлшерде ұсталады. Мұнайдың химиялық элементтік құрамы бес базалық элементтің болуымен сипатталады – бірінші екеу бірден басым болған кезде көміртек, сутек, оттегі, күкірт және азот. Көміртегі мөлшері 82-87 %, сутегі 12-14% шегінде ауытқиды. Қалған үш элементтің максималды құрамы 5% - ға дейін (негізінен күкірт есебінен) жетуі мүмкін, бірақ әдетте ол әлдеқайда аз. Мұнайдағы күкірт оларға жағымсыз қасиеттер береді, атап айтқанда, қолданылатын жабдықтың коррозиясын тудырады. Күкірттің құрамы бойынша мұнай аз күкіртті (0.6% - ға дейін), күкіртті (0.61-ден 1.8% - ға дейін) және жоғары күкіртті (1.8% - дан астам) болып бөлінеді. Мұнайдың фракциялық құрамы температураның белгілі бір аралықтарында қайнайтын оның түрлі фракцияларының салыстырмалы құрамын көрсетеді. Әдетте фракциялар қайнаудың басталуы мен аяқталуының келесі температуралық аралықтары бойынша бөлінеді: авиациялық бензин 40-80 0С, автомобиль бензині 40-205 0С, керосин 200-300 0С, мазут 350-500 0С, гудрон 500 0С жоғары. Бір кен орнының әртүрлі горизонттарынан мұнай құрамы жағынан әртүрлі болады. Мұнай құрамының өзгеруі тек мұнай шоғыры жағдайында ғана емес, сондай-ақ мұнай болуының кез келген басқа жағдайларында да жалғастырылады: оны өндіру, тасымалдау және сақтау процесінде, тіпті ол табиғи объект болуын тоқтатқанда және бірқатар техникалық өнімдерге ыдырағанда қайта өңдеуге дейін. Мұнай құрамының әр өзгеруіне, әдетте, жүйеде жаңа макрофазалардың пайда болуы барабар. Олардың саны мен құрамы тек мұнай құрамымен ғана емес, оның өмір сүруінің физикалық-химиялық жағдайларымен де анықталады. Мұнайдың құрамы мен қасиеттерінің қиындығы ұзақ уақыт бойы мұнайдың қатаң жіктемесін жүргізуге мүмкіндік бермеді, алайда мұндай әрекеттер бірнеше рет болған. Мысалы, 1931 жылы ГрозНИИ мұнайды алты түрге бөлінетін ғылыми жіктеме әзірледі: 1) парафинді – бензиндерде кемінде 50 %, ал майларда 20 мас. парафин көмірсутектер; 2) парафин-нафтендік –нафтендік көмірсутектері елеулі және аздаған-хош иісті; 3) нафтендік-барлық фракцияларда нафтендік көмірсутектер басым (60 мас % астам); 4) парафино-нафтено-хош иісті – осы қатар көмірсутектерінің шамамен бірдей құрамы бар; 5) нафтено-хош иісті – нафтенді және хош иісті көмірсутектерінің басым құрамы бар; 6) хош иісті – барлық фракциялардың жоғары тығыздығы және оларда хош иісті көмірсутектер басымдылығы бар. Мұнай кластарға (күкірттің құрамы бойынша), типтерге (350 0С дейін қайнайтын фракциялардың құрамы бойынша), топтарға (базалық майлардың жиынтық құрамы бойынша), кіші топтарға (тұтқырлық индексі бойынша) және түрлеріне (қатты парафиндердің құрамы бойынша) бөлінеді. Осы сыныптаманы пайдалана отырып, кез келген өндірілетін мұнай үшін индекс жасауға болады. Жер бетінде талданған мұнай қасиеттерін сипаттай отырып, олардың қабаттық жағдайлардағы параметрлерден айтарлықтай айырмашылығы бар екенін ескеру қажет. Бұл жағдай, бір жағынан, жер қойнауындағы қысым мен температурамен, ал екінші жағынан, әдеттегі құрамы 100-200 м3/м3 болғанда, мұнайдағы ерітілген газдың құрамы 300-500 м3/м3 жетуі мүмкін. Қабаттық мұнайдың көлемдік коэффициентінің мәні әдетте 1.2 – 1.8 шегінде жатыр, қысымның өсу шамасына қарай өседі; қабаттық жағдайларда мұнай тығыздығы 0.4-тен 0.8 г/см3-ге дейін ауытқиды. жүктеу/скачать 9,92 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|