Сабақ жоспары: Теориялық бөлім
Мұнай компоненттерінің бөлу әдістері
жүктеу/скачать 1.72 Mb.
|
| Мұнай компоненттерінің бөлу әдістері
Мұнай құрамы күрделі болғандықтан оны компоненттерге бөлуге түрлі әдістерді қолданады. Оларға: айдау, ректификация, вакуумдық айдау, адсорбция, абсорция, экстракция, крекинг. Айдау. Көмірсутектердің қайнау температурасы құрамындағы көміртек атомдарының саны артқан сайын жоғарылайды. Мысалы, бензол С6Н6 80,1ºС-та қайнайды, ал толуол С7Н8 110,6°С-та қайнайды. Керісінше, бензолдың буын қайнау температурасынан төмен температураға дейін суытсақ, ол сұйыққа айналады. Мұнайды айдап құрам бөліктеріне бөлу әдісі осыған негізделген. Типті араб сөзі «nafatha»-мұнай-қайнау деген ұғымды береді. Мұнайды айдау аппаратында қыздырады. Сұйықтың температурасы 80ºС-ден асқанда одан бензол ұшып шығады. Онымен бірге қайнау температурасы бензолдікіне жақын басқа да көмірсутектер ұшады, яғни мұнайдан қайнау температурасы 80ºС-қа жуық фракция бөлінеді. Аппараттағы температураны тағы 25ºС градусқа көтерсек мұнайдан қайнау температурасы 80-105ºС аралықта жататын келесі фракция – құрамында С7 бар көмірсутектер –ұшып шығады. Осылай температураны 350ºС-ға дейін көтере отырып мұнайды басқа да құрам бөліктеріне бөлуге болады. Ректификация – екінші айдау – мұнайдан қайнау температуралары өзара біршама жақын жататын фракцияларды алу үшін қолданылады. Екіншілік айдау арқылы автомобильдер мен авиа-жанармайларын – бензин фракцияларын алу үшін пайдаланады. Бензин фракцияларынан ары қарай ароматтық көмірсутектер – бензол, толуол және т.б. алуға болады. Вакуумдық айдау. Атмосфералық қысымда айдағанда қалдық ретінде мазут бөлінеді. Мазут 350ºС-тан жоғары температурада айдалады. Вакуумдық айдаудың негізі болып мына қағида саналады: қысым азайған сайын сұйықтықтың қайнау температурасы төмендейді. Вакуумдық айдау арқылы мазуттан қайнау температуралары 350-500ºС аралығында жататын фракциялар алынады (18 сурет). Адсорбция. Бұл әдіс мұнай құрамындағы компоненттердің белгілі бір сорбенттің бетіне таңдамалы түрде адсорбциялануына негізделген. Бұл кезде компоненттердің сорбиялану өткізгенде оның бетіне белгілі бір компоненттер жақсы адсорбцияланады да, қалғандары сұйықта қалады. Осылай мұнайды құрам бөліктеріне бөлуге болады. қазіргі кездегі адсорбциялық қондырғылар хроматографияға негізделген. Хроматографияның ығыстырушы және элюенттік деген түрлері бар. МАЗУТ Газдар Вакуумдық жеңіл газойль Вакуумдық газойль Қара түсті фракция Гудрон 18- сурет. Мазутты вакуумдық айдау фракциялары. Адсорбция – фазалар бөлу беттерінде жүретін бір компоненттің екінші компонентке сіңуі. Адсорбент (адсорбтеуші зат) – өзінің сыртқы бет қабатына басқа затты сіңіріп алатын зат (әдетте қатты немесе сұйық заттар). Абсорбция – фаза көлемінде жүретін бір компоненттің екінші компонентке сіңуі (өндірісте ацетиленді табиғи газдың тотығу пиролизі-ацетон, метанол, аммиак). Абсорбент – өзінің тек сыртқы бет қабатына ғана емес сонымен қатар ішкі көлем бойынша басқа затты сіңіріп алатын зат (әдетте сұйық заттар). Десорбция – адсорбцияға кері процесс. Хемосорбция – адсорбент және адсорбат (адсорбентке сіңетін зат) молекулалар арасында химиялық әрекеттесу арқылы жүретін адсорбция процесі. Хемосорбция – екі фазаның бөлу бетінде жүретін химиялық реакция деп қарастыруға болады. абсорбция әдісі бойынша газ-ауа қоспадағы бір немесе бірнеше компонеттерді абсорбент (сіңіргіш) бойына сіңіру арқылы бөледі. Абсорбентті газдың белгілі сіңіргіш сұйықтықта еру жағдайларына (температура, еріткіш бетіндегі парциал қысымы) қарай таңдайды. Абсорбент таңдаудың негізгі шарты – бөлінетін газдың сол сіңіргіш сұйықтықта температураға мен қысымға байланысты ерігіштігі. Адсорбция әдісі. Газ қоспасының құрамындағы белгілі бір компонентті таңдамалы түрде өзінің бетіне сіңіретін кеуек қатты заттар қасиеттеріне негізделген. Капиллярлық құрылымды кеуек қатты заттарда беттегі адсорбциямен бірге капллярлық конденсация құбылысы да жүзеге асады. Адсорбент ретінде активтелген көмір жиі қолданылады. Әдетте ол газдарды органикалық булардан тазартуға, жағымсыз иістерді, газ тәрізді қоспаларды және ұшқыш компоненттерді жоюға жұмсалады. Адсорбенттер ретінде активтелген көмірге қарағанда сонымен қатар таңдамалы қабілеттері жоғары жай және комплексті оксидтер пайдалыналады – активтелген глинозем, силикагель, активтелген алюминий оксиді, синтетикалық цеолиттер және молекулярлық торлар. Крекинг. Бұл термин (cracking) ыдырату деген мағынаны береді. Ол мұнайдың ауыр фракцияларын жеңіл фракцияларға ыдырату үшін пайдаланылады. Ол үшін үздіксіз жұмыс істейтін құбырлы реакторларды қолданады. Мұнайдың ауыр фракциясын құбырлар арқылы айдайды да, құбырлар арасындағы кеңістіктерге қыздырылған жағу газдарын жібереді. Сонда жоғары температураның немесекатализатордың әсерінен ұзын молекулалар, мысалы, С20 алкандары молекуласы қысқа – құрамында С2-ден С18-дейін көміртегі бар – компоненттерге ыдырайды. Құрамында С8-С10 бар көмірсутектер бензин фракциясын, ал С15 бар көмірсутектер дизель фракциясын құрайды. Термиялық крекинг кезінде үзілген молекулалар қалдықтарының рекомбинациялануы нәтижесінде біршама жеңіл көмірсутектер түзіледі. Сонда көміртек пен сутектің шикізат пен өнім арасында қайта таралу құбылысы болады. крекингтің мақсаты – алғашқы өндеуден кейін түзілетін ауыр дистилляттар мен қалдықтарды ыдырату арқылы шикі мұнайдан түзілетін бензиннің шығымын арттыру болып саналады. Ұзын молекулалар көмірсутектердін (КС) қысқа молекулаларына ыдырау процесі. Крекинг нәтижесінде мұнайда химиялық өзгерістер жүреді – КС құрылымы өзгереді. Катализаторлардың әсерінен крекинг күшейеді. С16Н34 →С8Н18 +С8Н16 гексадекан октан октен С8Н18→С4Н10+С4Н8 октан бутан бутен С4Н10→С2Н6+С2Н4 бутан этан этилен (этен) Пиролиз деп затты тотықтырмай-ақ термиялық жолмен ыдырату және өзгеріске ұшырату процестерін айтады. Пиролиз өте бағалы олифендерді – қанықпаған көмірсутектер (КС) алуға негізделген. Шикізат ретінде парафинді КС қолданылады. Пиролизге табиғи, қосалқы газдар және мұнай өнімдері ұшырайды. жүктеу/скачать 1.72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|