Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
13
Мұнайдың фракциялық құрамы фракциялау әдісінің қайнау
температурасы бойынша АРН-2 аппаратында, айдау немесе
өндірістік
қондырғыларда
(АВТ-атмосфералық-вакуумдық
трубчатка) анықталады.
Фракцияның қайнау бастамасы (қ.б.) конденсациялық
булардың алғашқы тамшыларының құлау температурасымен
есептеледі.
Фракцияның қайнау шегі (қ.ш.) фракцияның булануы
тоқтаған кездегі температураны өлшейді.
Келесі негізгі мұнай фракцияларын бөліп қарастырады:
- 28–180°С – кең ауқымды бензин фракциясы;
- 140–200°С – уайт – спирит;
- 180–320°С – кең ауқымды керосинді фракция;
- 150–240°С – жарық түсіргіш керосин;
- 180–280°С – реактивті отын;
- 140–340°С – дизельді отын (қысқы);
- 180–360°С – дизельді отын (жазғы);
- 350–500°С – күрделі майлылық фракциясы;
- 380–540°С – вакуумды газойль.
Негізгі мұнай фракцияларын бөлуді схема түрінде
қарастыруға болады (2.1-сурет).
2.1-cурет. Мұнайдың фракциялық құрамы
А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
14
Фракцияның топтық құрамы бойынша олардағы көмір-
сутектердің жеке топтарындағы мөлшерлік қатынастарымен
немесе гетероатомдық байланыстармен түсіндіріледі (бірнеше
гомологиялық қатарлардың топтары).
Мұнай күрделі органикалық қосылыстардан (100-ден аса),
соның ішінде көмірсутектерден олардың гетероатомды
байланыстарынан тұрады.
Көмірсутектер – көміртектің және сутектің органикалық
қосылыстары. Мұнайда көмірсутектердің келесі кла
сстары
кездеседі.
Парафинді
көмірсутектер
(алкандар)
–
қаныққан
көмірсутектер, жалпы формуласы C
n
H
2n+2
. Олардың мұнайдағы
мөлшері 30–70% жетеді.
Алкандарды бөліп қарастырады:
Қалыпты құрылыста – н-алканы, пентан және олардың
гомологтары;
Изоқұрылыс – изоалкандар: изопентан және олардың
гомологтары;
Изопренді құрылыс – изопрендер: пристан, фитан және т.б.
Мұнайда түрлі агрегат құрамдас алкандар кездеседі:
С
1
– С
4
– еріген газ күйіндегі газ тәрізділер;
С
5
– С
16
– мұнай фракциясының негізгі сұйық массасын
құрайтын сұйықтар;
С
17
– С
42-53
– парафин ретінде белгілі және ауыр мұнай
фракцияларының құрамына кіретін қатты
заттар.
Нафтенді көмірсутектер (циклоалкандар) – қаныққан
циклді
көмірсутектер.
Оларға
моноциклиндер
жалпы
формуласы С
n
Н
2n
, бициклиндер C
n
H
2n-2
, трициклиндер C
n
H
2n-4
,
тетрациклиндер C
n
H
2n-6
. Мұнайда нафтенді көмірсутектердің
көрсетуі 25-тен 75% дейін.
Мұнайда моноциклді көмірсутектерден термодинамикалық
тұрақты циклоалкандар: бес және алты мүшелі нафтендер
кездеседі. Мұнайда жалпы нафтенді көмірсутектер оның
молярлы массасының жоғарылауына қарай өседі.
Ароматты көмірсутектер (арендер) – π – ілесетін
жүйелермен 6 атомды көмірсутектерден кездесетін циклдердің
молекулаларында қанықпаған циклді қосылыстар.
Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
15
Арендердің мұнайдағы қосылыстары 10-нан 50% өзгеріп
отырады. Фракцияның молекулалық көлемінің жоғарылауымен
молекулада циклдер саны ароматты көмірсутектер өседі.
Циклдік бойынша арен тізімі:
Моноциклді: бензол мен оның гомологтары: толуол, о-,
м-, п – ксилол, этилбензол, проилбензол және т.б;
Бициклинді: нафталин және оның гомологтары;
Трициклинді: фенантрен, антрацен және олардың
гомологтары;
Тетрациклинді: пирен және оның гомологтары, т.б.
бөлінеді.
Гибридті көмірсутектер, соның ішінде церезиндер –
аралас құрылымдағы көмірсутектер: парафинді – нафтенді,
парафинді – ароматты, нафтенді – ароматты. Бұл цикланды және
ароматты сақиналары бар ұзын тізбекті құрылымдардың
фрагменттерімен бірге қатты көмірсутектер. Олар мұнайды
дайындау мен өндіру процесінде парафинді шөгінділер
құрамына кіреді.
Мұнайда бір немесе бірнеше көмірсутек клас
старының
болу тәуелділігінде ол парафинді (парафинді негіз), парафинді-
нафтенді, нафтенді, нафтенді-ароматты, ароматты – деп
жіктеледі.
Гетероатомды байланыстар – құрамына көміртек пен
сутектен басқа оттегі, күкірт, азот, металдар және бейметалдар
молекулалары кіретін байланыстар. Олар келесі клас
старға
жіктеледі.
Оттекті қосылыстар – фенолдар, эфирлер, нафтенді
қышқылдар, майлы қышқылдар және т.б. Олардың мұнайдағы
құрамы 0,1-ден 1% жетеді. Кейде жоғары смолалы мұнайларда
оттек мөлшері 2-3% жетеді. Қышқылды компоненттерге
карбонды қышқылдар мен фенолдар кіреді. Нейтралды оттек
құрамдастар байланыстары: кетондармен, ангидриттермен,
күрделі эфирлер және басқалармен көрсетілген.
Күкірт
қосылыстар
–
меркаптандар,
сульфидтер,
дисульфидтер, тиофендер және басқалар. Олардың мұнайдағы
қосылыстары 0,1-ден 1–7%. Сонымен қатар, мұнайда бос
А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
16
күйдегі күкірт немесе табиғи газ құраушы күкіртсутек күйінде
кездеседі.
Азот қосылыстар – аминдер, пиридин, хинолин, пиррол,
олардың қосылыстары 0,001-ден 0,4–1%.
Порфириндер – ванадий және никель атомдарымен
координациялық байланысқан құрылысында төрт пиррольді
сақиналар орналасқан азотты байланыстар.
Шайырлар және асфальтендер – екі немесе одан да көп
гетероатомдарды (S, N
2
, O
2
) құрайтын жоғары молекулалы
байланыстар. Олардың мұнайдағы қосылыстары 1-ден 35%
өзгереді.
Гетероатомдық байланыстардың әсер ету бөлігі 300°С
қайнайтын мұнайдың жоғары фракцияларында құралады.
Мұнайдың құрамы толығымен оның физика-химиялық
қасиеттерімен анықталады. Әртүрлі кен орнының және түрлі
қабаттың мұнай құрамы, қабаттың термобариялық жағдайының
өзгеруіне байланысты және сұйық пен газдың химиялық
құрамына байланысты ерекшелінеді.
2.2. Мұнайдың қасиеттері
Дайындаудың технологиясына, сақтау мен көлік тасымал-
дауына әсер ететін мұнайдың қасиеттерін қарастырамыз.
Тығыздық – бірлік көлеміндегі заттың тыныштықта тұрған
санын сипаттайды, [кг/м
3
; г/см
3
]:
ρ = m v
⁄
(2.1)
Тығыздықты анықтау үшін арнайы аспаптар қолданылады,
плотномерлер (мұнайденсиметр, ареометр), олардың жұмыс
істеу принципі Архимед заңына сүйенеді. Қателіктерді азайту
үшін тәжірибеде салыстырмалы шамалар алынады. Салыс-
тырмалы тығыздық (ρ°) – дегеніміз мұнайдың абсолютті
шамасының (ρ
м
) дестильденген судың тығыздығына қатынасы
(ρ
с
), ол 4°С кезінде алынған:
Достарыңызбен бөлісу: |
