Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Апреля 2013 в 13:31, реферат
Мұнай - түсі қара, қара-қоңыр кейде қызыл, сары болып келетін май
араласқан өзіне тән иісі бар сұйықтық. Мұнайдың орташа қату температурасы -
11-19 құрайды, ал Сахалин мұнайы бұл кҿрсеткіштен де төменгі температурада
қатпайды.
1. Мұнайдың қасиеттері жҽне қолданылуы.
2. Мұнайды физикалық жҽне химиялық тәсілмен өңдеу.
3. Мұнай өнімдері жҽне оның қолданылуы.
4. Мұнай өндеу зауытының орналасу ерекшеліктері.
МҰНАЙ ӨНЕРКӘСІБІ
Жоспар:
1. Мұнайдың қасиеттері жҽне қолданылуы.
2. Мұнайды физикалық жҽне химиялық тәсілмен өңдеу.
3. Мұнай өнімдері жҽне оның қолданылуы.
4. Мұнай өндеу зауытының орналасу ерекшеліктері.
Мұнай - түсі қара, қара-қоңыр кейде қызыл, сары болып келетін май
араласқан өзіне тән иісі бар сұйықтық. Мұнайдың орташа қату температурасы -
11-19 құрайды, ал Сахалин мұнайы бұл кҿрсеткіштен де төменгі температурада
қатпайды.
Мұнайдың химиялық құрамы өте күрделі, 82-87% - ын көміртегі, 12-15%-
ын сутегі құрайды, қалғаны аздаған мөлшердегі оттегі, азот, күкірт т.б.
элементтер. Мұнай ең алдымен үш түрлі - парафиндық, нафтендік, ароматты
көмірсутектердің күрделі косылысы деп есептеледі. Бұл көмірсутектер тобы
бір-бірінен молекулалық құрылысы арқылы ерекшеленеді. Қалыпты жағдайғы
осы көмірсутектердің физикалық күйі олардың молекуласындағы көміртек
атомының санына тікелей байланысты , яғни төрт атомды көміртегі бар
көмірсутектердің физикалық күйі газ күйінде болса, ал 5-тен 20-ға дейін
көміртек атомы барлары сұйық күйде, 20-дан жоғарғы көміртек атомы барлары
қатты күйде болады. Осы газды және қатты көмірсутектер көп жағдайда сұйық
көмірсутектердің кұрамында еріген күйде кездеседі. Газ тәріздес көмірсутектер
мұнайдан оңай бөлініп шығып, құрамы 90%-дан тұратын метан газын (мұнай
газын) кұрайды.
Мұнайдың жылу қуаттылығы өте жоғары, толығымен жанады және күлі
қалмайды, салыстырмалы түрде оны өндіру арзанға түседі. Осы тамаша
.
Айналдырып бургылау кондыргысынын сы^басы
/ - болат қубырлар 2-лебедка
3-лебедка мен ротордың
шпанг 9-роторды қозгайтын квадрат 10-ротор II- мунаік 12-6ургылач сарабы Н-сораптың қозгагышы. 14-муішй
жиналатыіі ыдыс 15-бургылау қубырларын жа.ігистыратын қулып 16-6ургы.шу қубыры П-шеткі қубырлардың
қапшрмасы 18-турбобур 19-бургылау қуралдары.
қасиеттері оны отын түрлерінің біріне айналдырды, яғни оның көп бөлігі
дизельді және іштен жану двигательдерінде кеңінен қолданылатын бензин,
лигроин, керосин, газойль, солярка сияқты жанар майлар алуға жұмсалады.
Қазіргі кезде осы отын түрлерінен басқа мұнайды өңдеу арқылы әртүрлі
жағар майлар және парафин, нафталин, вазелин, ағашты шірітуден сақтайтын
заттар, резина өндірісіне және типографиялық бояулар шығаруға қажетті
шикізаттар, қопарғыш заттар, дәрі-дәрмектер, хош иісті заттар, әртүрлі
пластмассалар, фотопленкалар мен жасанды талшықтардың негізін
қышқылдары, спирт, синтетикалық каучуктер, трансформаторлық майлар жҽне
қатты жол төсеніштері алынады. Осы тұрғыдан мұнай химиясының маңызы күн
сайын артуда және оның қолдану аясы да шексіз өсуде.
Мұнайды өндіру
Жер қыртысының әртүрлі бөліктерінде, атап айтқанда тау
жыныстарының қуыстарында жҽне әртүрлі тереңдіктерде жиналатын мұнайдың
көптеп топтанған жерлерін -мұнай кен орындары деп атайды. Осындай мұнай
кен орындары жердің тек қатты бөлігінде ғана емес, сонымен бірге
ашықтеңіздерде, яғни континенттік қайраңда да болуы мүмкін.
Мұнай өндіру кәсіпшіліктері пайда болғанға дейін оны өндіру өте
қарапайым тәсілдермен жүргізілгені белгілі, яғни оның ең қарапайым тәсілінде
жер бетіне жақын жатқан мұнай қабаттарына дейін кәдімгі кұдық қазылып,
сыртқа шелекпен тасылатын. Мұнан кейін арнаулы ұңғылар казылатын болды,
соққылап бұрғылау деп аталатын әдісте тереңірек жаткан мұнай қабаттарына
жету үшін жоғарылы - төмеңді түсіп тұратын салмақты ұрғылау құралдары
пайдаланылған.
Ғылым мен техниканың дамуы осы әдістердің орнына жаңа озық
әдістерді әкелді, соның бірі арнаулы, күрделі кұрылысты бұрғылау мұнарасы
бар - роторлық тәсіл. Бұрғылау мұнарасындағы қозғағыш ең ұшар басында өте
қатты болат қоспалардан жасалған бұрғылау кұбырларын қозғалысқа келтіріп
айналдырады да, бұрғылауды жүзеге асырады. Алынып -салынатын осы
бұрғылау құбырлары мұнай қабатына жеткенше бірінің үстіне бірі
жалғастырып кигізіледі. Бұрғылау кезінде пайда болған тау жыныстары
кұбырлар арқылы қысыммен берілген судың көмегімен шығарылады. Екінші
жағынан, бұл сулы ерітінді қатты қызған бұрғылау кұралдарын суытады және
ұңғының қабырғасын сылап, түпкі жыныстарды жібітеді.
Осы әдіспен жүздеген, тіпті мыңдаған метрге жететін ұңғылар қазуға
мүмкіндіктер болса да, бұл әдістің елеулі кемшілігі болды, атап айтқанда жер
кыртысына тереңдеген сайын құбырларды айналдырудан гөрі тізбектелген
құбырларды козғалтуға жұмсалатын.
Мұнан кейін өндіріске енгізілетін бұрғылау әдістерінде осы кемшілік
ескеріледі, сондай әдістердің бірі - турбобур әдісі деп аталады. Бұл әдісте
ұзындығы бірнеше мыңдаған метрге жететін бұрғылау құбырлары қозғалмай
шектеулі ғана қызмет атқарады, ал олардың ең төменгі бөліктерінде орналасқан
бұрғылау құралдарды саздақ ерітінділердің көмегімен қозғалысқа түсетін көп
сатылы турбиналармен жабдықталатын. Осындай пешпен жұмыс істейтін
электробур әдісінің негізгі ерекшелігі мұнда жер қыртысымен алғашқы
кездесетін бұрғылау кұралдары арнаулы құрылысты, су өтпейтіндей етіп
қапталған электромоторлардың көмегімен іске асырылатын болды. Осы әдістер
негізінде бұрғылау ісінің мүмкіндіктері де артып, енді 5 мың метрден төмен
жатқан мұнай қабаттары да игерілетін болды.
Мұнайды жер бетіне шығару үшін қазылатын ұңғыларға мұнай
кәсіпшілігіне қажетті күрделі қаржының қомақты үлесі жұмсалады. Осы
шығындарды азайтудың бір жолы ұңғылардың диаметрін тарылту, яғни осы
уақытқа дейін олардың диаметрі 25-35 см. болып келсе, қазір олар 15-18 см -ді
құрайды, оның өзі металл мен құбырларға деген шығынды 40 % -ға, цементті
70 %-ға үнемдеуге жол берді.
Мұнайды жер бетіне шығару
Мұнайды бұрғылау тҽсілдерімен бірге оны жер бетіне шығарудың да
шаруашылық маңызы зор. Бұрындары мұнай осы қабаттардан шелекпен жҽне
басқа да ыдыс түрлерімен немесе ат күшін пайдаланып арнаулы
қондырғылармен тасып шығарылса, ғылым мен техниканың дамуы бұл
әдістердің жетілдірілген түрлерін өндіріске енгізуге мүмкіндік берді. Көп
жағдайларда мұнай қабаттарындағы метан газы мен жерасты сулары тудырған
кысым нәтижесінде мұнай қазылған ұңғылар арқылы сыртқа атқылап шығуы
мүмкін, мұндай арзанға түсетін мұнайлар арнаулы сактайтын жерлерге
кұбырдың көмегімен жөнелтіледі.
Мұнай қабатындағы қысым төмендегеннен кейін оны сыртқа айдап
шығару үшін поршенді сораптарды пайдаланады. Қабылдау жҽне сыртқа айдау
клапандары жүйесі бар бұл сораптар жердің үстіңгі бетіндегі тербелмелі
станокпен тікелей байланысады. Осы станоктар жоғарылы-төменді қозғалыстар
жасап іске қосылғанда, мұнай қабаттарында орналасқан клапандар жүйесі де
ырғақты түрде жұмыс істеп сыртқа мұнайды айдап отырады.
Сорап (насос) арқылы ұңғыдан шыққан мұнай алдымен газ ұстағыш
сүзгіден ҿткізіліп, сонан кейін кұрамындағы суынан арылу үшін тұндырғышқа
жіберіледі.
Мұнайды жер бетіне күштеп шығарудың тағы бір тҽсілі - компрессорлық
әдіс. Бұл ҽдісте ұңғымаға біріне - бірі кигізілген екі кұбыр түсіріледі де, соның
бірі арқылы мұнай қабаттарына метан газы айдалады. Осы газ екінші кұбыр
арқылы сыртқа кетерілу кезінде қосымша қысым туғызып, мұнайды сыртқа
ілестіре кетеді.
Тура осындай мақсатта мұнай қабаттарына газбен бірге ауа немесе кеп
жағдайда су жіберіледі. Осындай қосымша ҽдістердің қолданбалы маңызы ҿте
зор, себебі, осы ҽдістер арқылы мұнай қабаттарының шығындылығын бірнеше
есеге көтеруге болады. Атап айтқанда, табиғи түрде ұңғымалардан сондағы
мұнайдың 30 %-ын ғана алуға болатын болса, қосымша әдістер арқылы ол
көрсеткішті 75 %-ға дейін жеткізуге болады және белгілі бір ауданда шектеулі
санды ұңғымалардың көмегімен -ақ бүкіл мұнай өндіріледі. Сондықтан бұл
әдістерді пайдалану кең етек алып, олардың ҽдістемелері де жетілдіруде.
Кей жағдайларда яғни тұтқырлығы жоғары, жер бетіне жақын орналасқан
мұнайларды өндіру шахталық әдіспен де жүзеге асырылады. Мұндай сирек
құбылыстар солтүстік ендіктегі шахта кҽсіпшілігінде болып тұрады.
Мұнайды ӛңдеу
Шикі мұнайды өңдеу арқылы шаруашылықтың әртүрлі салаларында
кеңінен пайдаланылатын мұнай өнімдерін алудың маңызы күн санап арта
түсуде, себебі мұнай өнімдерінің жылу қуаттылығы шикі мұнайдан бірнеше есе
асады, ал мұнай химиясының келешегі өте шектеусіз болып отыр.
Бұл отын түрін ҿңдеу оның құрамындағы су, құм жҽне т.б. механикалық
бөгде заттардан арылудан басталады, сонан кейін мұның құрамындағы ұшқыр
газдар (метан, этан, пропан жҽне бутан) арнаулы аппаратта бҿлініп алынады да,
онан ары өңделіп авиациялық бензин сапасын жақсартатын коспа зат - газ
бензиніне айналдырылады. Мұнай құрамындағы осындай ілеспе газдың 1
тоннасыннан 3 т. тыңайтқыш, 0,5 т. этил спирті немесе 0,4 т. пластмасса алуға
болады.
Мұнайды алғашқы өңдеу кезінде оның кұрамындағы күкірттен
ажыратудың маңызы ерекше, себебі мұнай өнімдерінің құрамына еніп кеткен
күкірт барлык металдан жасалған қондырғыларды бүлдіру ҽрекетіне
ұшыратады, екінші жағынан осындай жолмен алынған күкірт қолдану аясы ҿте
кең болып келетін күкірт қышқылын алудың басты шикізат көзі болып
табылады. Бүгінгі күні мұнайды өңдеудің екі түрлі тәсілі белгілі, ол физикалық
және химиялық тәсілдер.
Мұнайды кұрғақ айдау немесе физикалық тәсіл
Мұнайды құрайтын ә көмірсутектердің қайнау жҽне қату
температураларының әркелкілігі оны өңдеудің екі тәсілінде де ескерілетін
негізгі принцип болып табылады, атап айтқанда, мұнайды біртіндеп қыздырған
кезде оның құрамындағы әртүрлі кҿмірсутектер газ күйіне көше бастайды. Ең
алдымен қайнау нүктесі төмен көмірсутектер, сонан кейін ауыр көмірсутектер
осы күйге көшетіні белгілі. Ендігі кезекте оларды суытқышқа апарып, сұйық
күйіндегі әртүрлі өнімдер бөлініп алынады.
Әртүрлі көмірсутектерді аталмыш әдіспен алудың үлкен кемшілігі осы
қайнау температуралары бір-біріне жақын көмірсутектердің қыздыру кезінде
шамамен бір уақыт аралығында сұйық күйге көшетіні, яғни оларды бөлектеп-
жіктеу үлкен қиындықтар туғызатыны анықталды. Сондықтан өндіріс
жағдайында физикалық күйі бір-біріне жақын кҿмірсутектердің үлкен тобы
немесе фракциясы бөлініп алынатын болды. Фракция дегеніміз- қайнау жҽне
кату температуралары бір-біріне жақын орналасқан, физикалық қасиеттері
ортақ кҿмірсутектер тобы. Осындай фракциялардың бірі - бензин (қайнау
температурасы ең тҿменгі, сондықтан ең алдымен газ күйіне кҿшетіні) сонан
кейін лигроин, керосин, газоил, соляр, мазут жҽне гудрон.
Құрғақ айдауды кері бағытта да жүргізуге болады. Мұнайды бір мезгілде
қатты қыздырып, яғни буға айналдырып, сонан кейін біртіндеп суытса, оның
құрамындағы ауыр кҿмірсутектердің ең алдымен сұйық күйге, ал жеңіл
фракция бензиннің ең соңында сұйық күйге көшетіні белгілі болды. Осы
өндеудед кейін мүнай өнімдері тазартылады, ол үшін оларды күкірт
қышқылымен ҿңдейді, жекелеген фракцияларды құрайтын көмірсутектердің ҿзі
әртүрлі мақсатта қолданылады. Мысалы, бензиннің автомобилдік, авиациялык
түрлері болса, керосинді жэне дизельді әртүрлі транспорттық жаиармай ретінде
пайдаланып, мазуттан эртүрлі жағар майлар алынады (үршықтық, машиналық,
цилиндрлік, автол, т.б.) Мұнайды құрғақ айдау арнаулы қондырғыда,
құбыршықты пештің кҿмегімен қалыпты қысымда және 350 градуста
жүргізіледі. Ал соңғы ҿнім мазутты ҿндеу 400-425 температурада, вакуумның
астында өтеді. Мазуттың қалдық өнімі - гудрон жол төсеніші ретінде
пайдаланылады.
Мұнайды химиялық ӛңдеу
Мұнайдың карапайым физикалық тҽсілінде оның кұрамы күрделі
өзгерістерге ұшырамайды, химиялық қүрамы бұзылып, жаңа кҿмірсутектер
түзілмейді, ол тек ҿзінің құрамдас бөліктеріне ыдырайды. Осы жолмен оның
құрамындағы көмірсутектердің шектеулі бөлігі алынады, яғни ондағы маңызды
фракциялардың бірі - бензин фракциясының үлесі 10 %-ды- гана қүрайды.
Сондықтан мүнайдың құрамындағы маңызды жеңіл фракциялар алуға
багытталған химиялық тҽсілдер қолданылады. Осы тәсілдердің бірі крекинг
процесін орыс инженері В.Г. Шухов 1891 жылы ойлап тапқан.
Крекинг 475-500 градуста жҽне 15-16 атмосфералық қысымда ҿтеді.
Осының нәтижесінде ауыр комірсутектер ыдырап, қайтадан жеңіл
көмірсутектер, көбіне бензин түзіледі. Крекингтің бірнеше түрі бар:
термикалық крекинг ҿте жоғары температурада етсе, катализаторлык крекингте
жоғары температурамен бірге катализатор колданылады.
Крекингтің ерекше бір түрі - риформингте төменгі октанды бензиннен
жоғары октанды бензиндер жҽне бағалы. химиялық шикізат-хош иісті