Факультет: Жаратылыстану
Мұнай және мұнай өнімдерінің құрамы және қасиеті
жүктеу/скачать 49,85 Kb.
|
| Мұнай және мұнай өнімдерінің құрамы және қасиеті
Шикі мұнайды алғаш рет 1880 жылы өндірген, содан бері оны өндіру экспоненциалды түрде өсуде. Шикі мұнай - құрамында жүздеген ком- поненттер бар химиялық заттардың қоспасы. Мұнай - судан жеңіл, түсі ашық сары түстен қара қоңыр түске дейін болатын май тәрізді сұйықтық. Мұнай негізінен көміртектен (85-86%), сутектен (12-14%) және өзара байланысқан әртүрлі көмірсутектер - алкандар, циклоалкандар, арендерден тұрады. Сонымен бірге, аздаған мөлшерде құрамында азот, оттек, күкірт бар заттар және механикалық қоспа болады. Мұнайдың көмірсутекті бөлігінің құрамы: алкандар (50-70%), циклоалкандар (30-60%), оныңішінде моноциклді (циклопентан, циклогексан) көп, алкендер жоқ, алкандар және циклоалкандармен салыстырғанда арендердің үлесі (15-20%) төмен. Парафинді көмірсутектердің СН –тен C.Н -ға дейін газтәрізді, олар мұнайда еріген күйде болады. Мұнайды өндіргенде, қысым төмендейді де, газдар мұнайдан жолай газдар түрінде бөлінеді. Сұйық парафинді көмірсутектер С.Н ,-ден С Н –ке дейін мұнайдың негізгі сұйық массасын және оны өңдегенде алынатын сұйық фракцияны құрайды. Қатты парафинді көмірсутектер С. Н және одан жоғары көмірсутектер мұнайда еріген, әрі бөлінуі мүмкін. Нафтенді көмірсутектер мұнайда циклопентан және циклогексан туындылары түрінде болады. Ароматты көмірсутектер мұнайда аздаған мөлшерде бензол және оның гомологтары: толуол, ксилол түрінде кездеседі. Мұнай құрамындағы әртүрлі көмірсутектердің мөлшеріне байланысты парафинді (Жаңажол, Ембі, Қаражамбас, Баку мұнайы), парафинді-нафтенді (Грозный, Сурохан), нафтенді-ароматты (Май-коп), парафинді-нафтенді ароматты (кейбір Майкоп) деп бөлінеді. Мұнайдың органикалық бөлігіне көмірсутектермен қатар көміртек, сутек, күкірт, оттектің жоғары молекулалық қосылыстары болып табылатын шайырлар мен асфальтендер, күкірт қосылыстары, нафтенді қышқылдар, фенолдар, азотты қосылыстар - пиридин, хинолин, әртүрлі аминдер және т.б. кіреді. Бұл заттардың барлығы мұнайға қажет емес, бөгде заттар болып табылады. Бұлардан тазарту үшін арнаулы қондырғылар қажет. Мұнай өңдегенде, мұнай өнімдерін қолданғанда аппараттың коррозиясын тудыратын күкіртті қосылыстар өте зиян. Мұнай құрамындағы күкірттің мөлшеріне байланысты аз күкіртті (0,5%-ға дейін), күкіртті (0,5-2,0%) және көп күкіртті (2,0%-дан жоғары) деп бөлінеді. Сонымен бірге мұнай құрамындағы парафиндерге байланысты: аз парафинді (1,5%-ға дейін), парафинді (1,5-6,0%) және жоғары парафинді (6,0%-дан жоғары) деп бөлінеді. Мұнай құрамында механикалық бөгде заттар: су, құм, топырак, минералды тұздар, күл және т.б. бар. Мұнай құрамындағы су екі: тұндыру арқылы оңай бөлінетін, тұрақты эмульсия түрінде болады. Суды арнаулы әдістермен бөледі. Мұнай құрамындағы минералды тұздар суда еріген түрде (MgCI,, CaCI,) кездеседі. Мұнай тазалағаннан кейін оның құрамында 0,1-0,3% су және 10-40 мг/л хлорлы тұздар болуы керек. Мұнайдың фракционды құрамы-қайнау температурасы бойынша фракцияларға бөлінуі. Фракционды құрамы мұнайдың сапасын бағалауға және оны одан әрі өңдеуге әдістерді таңдауға мүмкіндік береді. Мұнайдың қасиеті оны өңдеу және қолданылу үшін маңызды. Ол оның құрамына тәуелді. Көптеген мұнайлардың тығыздығы 20оС - 820- 970 кг/м3. Мұнайдың (1 моль) орташа салмағы - 250-300 . Мұнайды түтік арқылы тасымалдауға жұмсалатын энергияны тұтқырлық және тығыздық шамалары арқылы анықтайды. Мұнайдың тұтқырлығы бірдей емес, температура артқанда тұтқырлық шамасы төмендейді. Қату температурасы 10°С-тан -20°С дейін өзгереді. Жану температурасы - 39 800 - 44 000 кДж/кг. Мұнай және мұнай өнімдерін өндегенде және қолданғанда: кристаллдану, лайлану, қату, тұтану және өздігінен тұтану, ұшқындану температуралары сияқты қасиеттері маңызды рөл атқарады. Мұнайды өңдегенде алынатын өнімдер: отындар (сұйық және газтәрізді), майлағыш майлар және консистентті жаққыштар, еріткіштер, жеке көмірсутектер - этилен, пропилен, метан, ацетилен, бензол, толуол, ксилол және т.б., қатты және жартылай қатты көмірсутектер қоспасы (парфин, вазелин, церезин), мұнай битумдары және пектер, техникалық көміртек (күйе), мұнай қышқылдары және оның туындылары. Мұнай сұйық отындары: мотор және қазандық болып бөлінеді. Мотор отындары: карбюраторлы, реактивті және дизелді түрлерге бөлінеді. Карбюраторлы отындарға авиационды, автомобилді бензиндер, ал тракторлы отындарға лигроин, керосин, ал дизелді отындарға сығылу арқылы іштен жанатын поршенді двигателдерде қолданылатын газойлдер, солярлы фракциялар жатады. Қазандық отындар: мазут және басқа мұнай қалдықтары. Бензиннің детонациялық сипаттамасы стандартты бірциллиндрлі двигательде ауыспалы қысым кезінде анықталады және октан санының мәнімен бағаланады. Октан саны - детонациялық тұрақтылықтың шартты өлшем бірлігі, изооктанның (2,2,4-триметил-пентан) н-гептанмен қоспасындағы проценттік (көлемдік) мөлшері. 1927 жылы енгізілген эмпирикалық шкала бойынша жеңіл детонирленетін н-гептанның октан санын - 0-ге тең деп алады, ал детонацияға тұрақтылығы жоғары изооктанның октан саны - 100-ге тең. Мысалы, детонациялық тұрақтылыққа сыналған бензиннің эквивалентті қоспасы 80% изооктаннан 20%н-гептаннан тұратын болса, онда бензиннің октан саны - 80-ге тең болады. Шкала енгізілгеннен уақыттан бері изо-октанның детонациялық тұрақтылығынан жоғары эталон табылған, қазіргі уақытта октанды шкала 120-ға дейін ұлғайтылған. Әртүрлі көмірсутектердің октан саны көрсеткендей, алкандар қатарында олардың тармақталуының артуы бойынша октан саны жоғарылайды және көмірсутекті тізбектің ұзындығы артқанда төмендейді. Алкандарға қарағанда алкендердің октан саны жоғары және молекуланың ортасына қарай қос байланыс ығысқан сайын жоғарылайды. Сонымен бірге алкандармен салыстырғанда циклоалкандардың октан саны жоғары. Ароматты көмірсутектердің октаны саны өте жоғары: н-пропилбензол - 105, этилбензол - 104, толуол- 107 тең. Бензиннің октан санын жоғарылату мақсатында бензин құрамындағы көмірсутектердің изомеризациясы мен ароматизациясына жету үшін бензинді жоғары октанды өнімдер изооктан, изопентан, этил-бензол және т.б. араластырады, сонымен бірге антидетонаторлар қосады, оның ішінде тетраэтил қорғасын Pb(С.Н.) кеңінен қолданылады. Тетраэтилқорғасынды өндірістік масштабта шығару 1923 жылы басталды. Оны бромэтил және монохлор нафталинмен қоспа түрінде қосады. Мұны этил сұйығы деп атайды. Көлемі 1 л бензинге 3 мл этил сұйығын немесе 1 кг бензинге 4 мл этил сұйығын қосқанда бензиннің октан саны 70-тен 90-ға дейін көтеріледі. Этил сұйығы өте улы, сондықтан этил сұйығымен және этилендірілген бензинмен жұмыс істегенде техникалық қауіпсіздікті сақтау керек. Дизель отындарының қасиеті цетан санымен анықталады. Цетан саны - цетан (С Н. ) мен метилнафталиннің (С. Н.,-СН,) көлемдік пайызымен өлшенетін қоспасы. Цетанның цетан санын 100 деп, ал метилнафталиндікін 0 деп қабылдаған. Дизельдік отындардың цетан саны 40 пен 50-дің арасында болады. Цетан саны неғұрлым жоғары болса, дизельді отын сапасы да жақсы болады. жүктеу/скачать 49,85 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|