Қазақстан республикасы білім жəне ғылым министрлігі

15

Мұнайдағы бар судың əсерімен жəне хлорлы магынидің өзінің кристалды суының əсерімен

жұмкін. Аппараттардың  гидролиз  өнімдерімен  бұзлуы  жоғары  температура  аймақтарында

(пеш  құбырларында,буланғыштарда, ректификацияалау  колонналарда) жəне  төмен

температурада  істейтін  аппараттарда  да конденсаторлар  жəне тоназытқыштар) орын алады.

Кейбір тұздар қалдық өңімдерде(мазутта жəне гудронда), олардың сапасын төмендетеді.

Мұнайды  айдау  кезінде  кұкіртті  қосылыстар  ыдырап, кұкіртті  сутегі  тұзіледі.

Ол(əсіресе  хлорлы  сутегімен  бірге) аппараттардың  корозиясының  кұшті  себепшісі  болады.

Кұкіртті  сутегі  су  болса  жəне  жоғары  тепературада  аппараттардың  металдармен  реакцияға

түсіп, күкіртті темір түзеді:

2

2

H

FeS

H

Fe

+

®

+

FеS тұратын  қорғау  қабаты  металл  бетін  аздап  болса  да  одан  арғы  коррозиядан

қорғайды,бірақ хлоридтің гидролизінен үзілген хлорлы сутегі болған жағдайда, FеS тұратын

қорғау қабаты онымен  реакцияға түсіп бүзылады:

S

H

FeCI

HCI

FeS

2

2

2

+

®

+

Хлорлы  темір  су  ерітіндісіне  өтеді  де  бөлінген  күкіртті  сутегі  темірмен  қайтадан

реакцияа түседі.

Мұнаймен  бірге  өндірілетін  судың  минералдығын  немесе  тұздығын 1л  суды

буландырғаннан  кейінқалатын  құрғақ  заттар  мөлшерімен  өлшейді. Мұнайлар  тұздығы 1л

шикі затқа келетін милиграммен алынған хлоридтер мөлшерімен анықталынады жəнпе оның

мөлшері  жерасты  суының  минералдану  дəрежесі  мен  мұнайдағы  мөлшеріне  байланысты.

Мұнай  өңдеу  зауытына  жіберілетін  мұнайды  түздар  мөлшері 50мг/л  көп  емес, ал  айдауға

берілетін мұнайда – 5мг/ - көп емес болуы қажет.

Сондықтан, мұнайды  өңдеуге  жіберу  түздарды  бөлуді  бірінші  кезеңінде  кен

орнындағы  дайындау  қондырғыларында  іске  асырады. Кен  орнындағы  мұнайды  дайындау

дəрежесіне байланысты, қалдық  су жəе  хлоридтер мөлшеріне  қарап, үш топқа бөледі. МӨЗ

мұнайды екінші сусыздандыру жəне тұзсыздандыру кезеңінен өткізеді. Мұның нəтижесінде

су мөлшері 0,05 – 0,1% дейін, ал тұздар – 3,0-5,0 мг/л жəне одан да төмендейді.

Кен  орындарында  жəне  мұнайды  МӨЗ  қондырғыларында  да  дайындағанда, сусыздандыру

мен тұзсыздандыру үшін, ал МӨЗ-да – жасанды, арнайы мұнай мен таза судан дайындалған,

мұнай эмульсияларын бұзу процестерін пайдаланады.

Мұнай  эмульсия  түрлері. Су  мен  мұнай  өте  қиын  бөлінетін  эмульсияны  жиі  түзеді.

Эмульсия  деп  бір  біінде  ерімейтін  немесе  қиын  еритұғын  екі  сұйқтықтан  тұратын, біреуі

екіншісінде  өте  көп  микроскопиялық  тамшы (глобул) күйнде, оның  мөлшері  эмульсияның

бір  литрінде  тараған  сұйықтығын  дисперс  ортасы, ал  дисперс  ортадағы  тараған  екінші

сұйықтықты – дисперс фазасы деп атайды. Шайырлы қосылыстары бар, эмульсия түзуге өте

бейімдеу келеді. Эмульсияның түзілуіне мұнайды өндіруде оны сумен өте қатты араластыру

əсер етеді.

Мұнай  эмульсиялары  ашық  сары  түстен  қою-қоңыр  түске  дейін  кездеседі. Көп

жағдайларда  олар  судың  мұнайдағы  эмульсиясы, дисперс  орта  есебінде  мұнай, ал  дисперс

фазасы – су түрінде қалқын жүреді, ал бенизнде немесе басқа еріткіштерде біркелкі тарайды.

Мұндайдың  судағы  эмульсия  түрі,  дисперс  орта  күйнде  су  болатын  өте  сирек  кездеседі.

Мұндай эмульсиялар гидрофильді келеді: олар суда біркелкі тарайды да бензинде шөгеді.

Эмульсияның түзілуі беттік құбылыстармен байланысты. Сұйықтықтың беттік қабаты

ауамен  немесе  басқа  сұйықтықпен  шекарада  белгілі  беттік  кернеумен, яғни  өзінің  бетінің

өсуіне  кедергі  жасайтын  сұйықтыұ  күшімен  сипатталады. Мұнайдың  жəне  мұнай

өнімдерінің  беттік кернеуі 0,02-0,05 н/м аралығында болады. Таза мұнай  өнімдеріне кейбір

заттарды қосу олардың сумен шекарадағы беттік кернеуінің төмендеуіне алып келіпр соғады.

Бұл құбылыс жалпы сипатты.

Кейбір  кездерде  заттар  тіптен  өте  аз  концентрацияда  ерігеннің  өзінде  сұйықтықтың

беттік  кернеуін  едауір  төмендетеді. Беттік  кернеуді  төмендететін  заттарды  беттік-активті

заттар  дейді. Бұл  заттардың  ерекшелігі, оларың  құрамына, əдетте  көмірсутекті  радикалы

(молекуланың  гидрофобты  бөлігі) жəне  полярлы  топты  бөлік (молекуланың  гидрофилді

16

бөлігі) кіреді. Екі  фазалы  сұйық  жүйеде  фаза  аралық  шекте  полярлы  заттардың  əсерінен

беттік кернеудің төмендеуін қосылған заттың жүйе компонентінде оған еріткіш болатын бір

келкі  тарамаумен  түсіндіріледі. Шекара  фазадағы  оның  концентрациясы  еріткіштің  барлық

көлемдегісінен  жоғары  болады. Басқаша  айтқанда, қосылған  полярлы  зат  еріткіштің  беттік

қабаты мен ассорбцияланады да оның беттік энергиясын төмендетеді. Осының нəтижесінде

фаза бөлу шекарасына адсорбцияланушы қабат түзіледі, еріткіш бетінегі беттік активті затын

молекуласы қабаты деп қарауға болады.

Əртүрлі  эмульсия, оның  ішіне  мұнай  эмульсиясы  да  егер  бір  біріне  ерімейтін  екі

сұйықтыққа  механикалық  əсер  дисперстенуге  яғни  сұйықтықтыың  өте  кішкентай

бөлшектерге  бөлуіне  алып  кеп  соқанда, түзілуі  мүмкін. Сұйықтықтардың  беттік  кернеуі  аз

болған сайын тамшының түзілуі жеңіл жүреді, яғни сұйықтықтың жалпы беті өшеді, себебі

ол  аз  күш  жұмысауды  қажет  етеді. Бірақ  екі  фаза  бір  бірінде  ерімейтін  сұйықтықтарды

араластырудан  кейін  алынған  эмульсия  тұрақтылығы  жоғары  болмайды. Ауырлау

сұйықтықтық  түбіне  отырады, дисперс  фазасының  тамшылары  бір  бірімен  соқтығысып

үлкейеді. Бұл  екі  процессте  эмульсияның  екі  қабатқа  бөлінуіне  алып  кеп  соғады. Тек  қана

дисперстігі өте жоғары дəрежеде, дисперс фазасының тамшысының диаметрі микрометрден

ондық  бөлшегімен  (

7

10

-

  м) өлшенгенде  жəне  молекулалық  күшті  гравитациялық  күштер

теңестіргенде эмульсияны бұзу қиындайды.

Егер  екі  бір  біріне  ерімейтін  сұйықтықтар  қоспасы  дисперстенуге  қаблетті  жағдайда

болса жəне онда адсорбция қабатын түзу арқылы беттік кернеуді төмендететін беттік-активті

зат  болса, жағдай  басқаша  болады. Біріншіден, бұл  тамшының  бөлінуіне  жағдай  туады,

екіншіден, (бұл өте шешуші рөл атқарады), тамшы дисперс ортаның молекуласымен емес, ол

күшті  адсорбциялық  қабатымен  қапталады. Мұндай  жағдайда  тұрақты, қиын  бөлінетін

эмульсия  түзіледі, себебі  дисперс  фазасының  тамшысы - өзіндік  өте  тұрақты  қабатымен

қапталғандықтан, олар  бір  бірімен  қосыла алмайды. Кейбір кездерде  адсорбция  қабатының

қалыңдығы микроскоппен байқауға болатындай дəрежеде болады.

Эмульсияның  түзілуімен  тұрақтануына  жəрдемдесетін  заттарды  эмульгаторлар  дейді.

Оларға  мұнайдың  шайырлары, асфальтендері, асфальтоген  қышқылдары  жəне  олардың

ангидридтері, нафтен  қышқылының  тұздары, тағы  да  əртүрлі  анорганикалық  қоспалар

жатады.

Тұрақты мұнай эмульсиясының түзілуіне əртұрлі қатты көмірсутектері – парафиндер,

церезиндер  жəне  қоспа  алкан, сақиналкан  көмірсутектерінің  микрокристалдары  қатысады,

олар эмульсия глобуласының бетіне адсорбцияланады., тұрақты қабат түзеді. Шикі мұнайда

эмульгатор  болып  көбінесе  шайырлар  саналады. Олар  мұнайда  жақсы  ериді  жəне  суда

ерімейді. Шайырлар мұнай-су шекарасындағы бетке адсорбцияланып, мұнай жағынан беттік

қабатқа түседі де су бөлшегінің айналасында тұрақты қабат түзеді.

Мұнай қышқылының алюминий, калций, магний жəне темір сабынтүздары мұнайдың

жəне  оның  дитиляттарында  жақсы  ериді  жəне  сондықтан  олар  гидрофобты  эмульсиялар

түзуге  көмектеседі. Керісінше  мұнай  қышқылдарының  натри  сабын  түзы  суда  жəне

көмірсутектерінде жақсы ериді. Сондықтан олар су фазасы жағындағы беттік қабатқа, мұнай

тамшыларын  қоршап, адсорбцияланады  да, мұнайдың  судағы  гидрофилді  эмульсиясының

түзуіне  жəрдемдеседі. Эмулгаторлардың  екі  тұрі  де  болған  жағдайда  эмульсиялардың

айналуы, яғни  бір  түрінен  екінші  тұріне  өтуі  мүмкін. Осы  құбылысты  кейбір  кездерде

эмульсияларды бұзуға пайдаланады.

Мұнай  эмульсиясының  қасиеттері. Мұнай  эмульсиясына  мынадай  физика-химиялық

қасиеттер  тəн: дисперстік, тұтқырлық, тығыздық, электр  қасиеті, тұрақтылық. Дисперстік

деп  дисперс  фазасының  дисперс  ортадағы  бөлуін  атайды. Дисперс  фазасының

эмульсиялардағы  мөлшері 0,1-нан 100 мкм  дейін  өзгереді. Мұнай  эмульсиясының

тұтқырылғы  сумен  мұнай  тұтқырлығынан  жоғары. Эмулсилардың  электр  тоғының

өткізгіштігі  судың  эмульсия  дисперстігінен, тағы  суда  еріген  тұздармен  қышқылдар

мөлшеріне байланысты.