Ғылыми-техникалық және әлеуметтік жетістік әр уақытта пайдаланатын энергияның өсуімен және жаңа тиімдірек энергия қорларын қосу менен анықталынады
жүктеу/скачать 1.07 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Дайын өнімдерді пайдалану
- 1.4 Жобаланатын процестің теориялық негіздері
Кесте 1.2.
Дайын өнімдерді пайдалану ЭЛТҚ-АҚ процесінде құрамында тұзбен судың мөлшері едәуір азайтылған тұссызданған сусызданған мұнай алынады. ЭЛТҚ-АҚ Технологиялық процесс нәтижесінде мұнай фракциялары алынады. Оларды екіншілік процестерге шикізат ретінде немесе компоундалғаннан кейін тауарлы өнім ретінде қолданылады. Тұрақтандыру басы (ҚБ – 620С фракция) секция 400 Газды фракциялау қондырғысына бөлінуге бөлінеді. 62-1500С тұрақты фракция, секция 200. Каталитикалық риформингке жоғарғы октанды бензин алу үшін жіберіледі 140-2000С керосин фракция – секция 300 гидротазалау қондырғысына жіберіледі. Күкірттен көмірсутекті газдардан бөлу жүреді. 230-3000С жеңіл дизель фракция (тұрақты) тауарлы дизель отынының компоненті 300-3600С ауыр дизель фракция секция – 300 шикізаты гидротазалауға жіберіледі Мазут қазандық отынының компоненті УВПМ және УЛТКМ шикізаты Бензин-еріткіш (70-850С фракция гексал-гектан) 140-2300С керосин фракциясы ТК-1 отынының компоненті Жарықтандырғыш керосин 1.4 Жобаланатын процестің теориялық негіздері Өңдеуге түсетін мұнай құрамында судың және тұздардың болуы мұнай өңдеу зауыттарының жұмысына көп зиян келтіреді. Судың мөлшері көп болса, мұнай айдау қондырғысының аппараттарында қысым көтеріледі, олардың қуаты кемиді, суды қыздыруға және буландыруға артық жылу шығыны орын алады. Судың мұнаймен бірге болуы ондағы тұздарды ерітіп, гидролиз реакциясын күшейтіп аппараттардың коррозиясын үдетеді. Одан да күшті теріс әсер тұздар, оның ішінде хлоридтер етеді. Олар жылу алмастырғыш пен пештің құбырларының қабырғаларына отырады, бұның нәтижесінде құбырларды жиі тазалап тұруға тура келеді, жылу алмастыру коэффициентін төмендетеді. Хлорлы натрий іс жүзінде гидролизденбейді. Хлорлы кальций тиесілі жағдайда HCL тұзын 10% дейін гидролизге түсуі мүмкін. Хлорлы магний 90% гидролизденеді, яғни бұл процесс төмен температурада жүреді. Сондықтан тұздар мұнай өңдеу аппараттарының коррозияға ұшырауының негізгі себебі болуы мүмкін. Хлорлы магний гидролизі: MgCL + H2O → Mg(OH) + HCL мұнайдағы бар судың әсерімен және хлорлы магнийдің өзінің кристалды суының әсерімен жүруі мүмкін. Аппараттардың гидролиз өнімдерімен бұзылуы жоғары температура аймақтарында (пеш құбырларында, буланғыштарда, ректификациялау колонналарында) және төмен температурада істейтұғын аппараттарда да (конденсаторлар және тоңазытқыштар) орын алады. Кейбір тұздар қалдық өнімдерде (мазутта және гудронда), олардың сапасын төмендетеді. Мұнайды айдау кезінде күкіртті қосылыстар ыдырап, күкіртті сутегі түзіледі, ол (әсіресе хлорлы сутегімен бірге) аппараттардың коррозиясының күшті себепшісі болады. Күкіртті сутегі су болса және жоғары температурада аппараттардың металдарымен реакцияға түсіп, күкіртті темір түзеді: Fe + H2S → FeS + H2 FeS тұратын қорғау қабаты металл бетін аздан болса да одан арғы коррозиядан қорғайды, бірақ хлоридтің гидролизінен түзілген хлорлы сутегі болған жағдайда, FeS тұратын қорғау қабаты онымен реакцияға түсіп бұзылады: FeS + 2HCL → FeCL2 + H2S Хлорлы темір су ерітіндісіне өтеді де бөлінген күкіртті сутегі темірмен қайтадан реакцияға түседі. Мұнаймен бірге өндірілетін судың минералдығын немесе тұздығын 1л суды буландырғаннан кейін қалатын құрғақ заттар мөлшерімен өлшейді. Мұнайлар тұздығы 1л шикі затқа келетін милиграммен алынған хлоридтер (NaCL есептегенде) мөлшерімен анықталынады және оның мөлшері жерасты суының минералдану дәрежесі мен мұнайдағы мөлшеріне байланысты. Мұнай өңдеу зауытына жіберілетін мұнайдағы тұздар мөлшері 50 мг/л көп емес, ал айдауға берілетін мұнайда – 5мг/ - көп емес болуы қажет. Сондықтан, мұнайды өңдеуге жіберу алдында оны судан және тұздардан айыру қажет. Суды және тұздарды бөлуді бірінші кезеңінде кен орнындағы дайындау қондырғыларында іске асырады. Кен орнындағы мұнайды дайындау дәрежесіне байланысты, қалдық су (0,5-1,0%) және хлоридтер (100-1800 мг/л) мөлшеріне қарап, үш топқа бөледі.МӨЗ мұнайды екінші сусыздандыру және тұзсыздандыру кеңінен өткізеді. Мұның нәтижесінде су мөлшері 0,05-0,1% дейін, ал тұздар – 3,0-5,0 мг/л және одан да төмендейді. Кен орындарында және мұнайды МӨЗ қондырғыларында да дайындағанда, сусыздандыру мен тұзсыздандыру үшін, ал МӨЗ-да – жасанды, арнайы мұнай мен таза судан дайындалған, мұнай эмульсияларын бұзу процестерін пайдаланады. Су мен мұнай өте қиын бөлінетін эмульсияны жиі түзеді. Эмульсия деп бір бірінде ерімейтін немесе қиын еритұғын екі сұйықтықтан тұратын, біреуі екіншісінде өте көп микроскопиялық тамшы (глобул) күйінде, оның мөлшері эмульсияның бір литрінде триллиондармен өлшенетін, жүйені атайды. Глобулдардың тараған сұйықтығын дисперс ортасы, ал дисперс ортадағы тараған екінші сұйықтықты – дисперс фазасы деп атайды. Шайырлы мұнайлар, құрамында нафтен қышқылдары немесе күкіртті қосылыстары бар, эмульсия түзуге өте биімдеу келеді. Эмульсияның түзілуіне мұнайды өндіруде оны сумен өте қатты араластыру әсер 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 болады. Мұндай эмульсиялар гидрофобты: олар су бетінде қалқып жүреді, ал бензинде немесе басқа еріткіштерде біркелкі тарайды. Мұнайдың судағы эмульсия түрі, дисперс орта күйінде 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 сұйықтық күшімен сипатталды. Мұнайдың және 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 келіп соғады. Бұл құбылыс жалпы сипатты. Кейбір кездерде заттар тіптен өте аз концентрацияда ерігеннің өзінде сұйықтықтың беттік кернеуін едәуір төмендетеді. Беттік кернеуді төмендететін заттарды беттік-активті заттар дейді. Бұл заттардың ерекшелігі, олардың құрамына, әдетте көмірсутекті радикал (молекуланың гидрофобты бөлігі) және полярлы топты бөлік (молекуланың гидрофилді бөлігі) кіреді. Екі фазалы сұйық жүйеде фаза аралық шекте полярлы заттардың әсерінен беттік кернеудің төмендеуін қосылған заттың жүйе компонентінде оған еріткіш болатын біркелкі тарамауымен түсіндіріледі. Шекара фазадағы оның концентрациясы еріткіштің барлық көлемдегісінен жоғары болады. Басқаша айтқанда, қосылған полярлы зат еріткіштің беттік қабатымен адсорбцияланады да оның беттік энергиясын төмендетеді. Осының нәтижесінде фаза бөлу шекарасында адсорбцияланушы қабат түзіледі, оны еріткіш бетіндегі беттік-активті заттың молекуласы қабаты деп қарауға болады. Әртүрлі эмульсия, оның ішінде мұнай эмульсиясы да егер бір-бірінде ерімейтін екі сұйықтыққа механикалық әсер дисперстенуге яғни сұйықтықтың өте кішкентай бөлшектерге бөлінуіне алып кеп соққанда, түзілуі мүмкін. Сұйықтардың беттік кернеуі аз болған сайын тамшының түзілуі жеңіл жүреді, яғни сұйықтықтың жалпы беті өседі, себебі ол аз күш жұмсауды қажет етеді. Бірақ екі таза бір-бірінде ерімейтін сұйықтықтарды араластырудан кейін алынған эмульсия тұрақтығы жоғары болмайды. Ауырлау сұйықтық түбіне отырады, дисперс фазасының тамшылары бір-бірімен соқтығысын үлкейеді. Бұл екі процесте эмульсияның екі қабатқа бөлінуіне алып келіп соғады. Тек қана дисперстігі өте жоғары дәрежеде, дисперс фазасының тамшысының диаметрі микрометрдің ондық бөлшегімен (10-7 м) өлшенгенде және молекулааралық күшті графитациялық күштер теңестіргенде эмульсияны бұзу қиындайды. Егер екі бір бірінде ерімейтін сұйықтықтар қоспасы дисперстенуге қабілетті жағдайда болса және онда адсорбция қабатын түзу арқылы беттік кернеуде төмендететін беттік – активті зат болса, жағдай басқаша болады. Біріншіден, бұл тамшының бөлінуіне жағдай туады, ал 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 дәрежеде болады. Эмульсияның түзілуі мен тұрақтануына жәрдемдесетін заттарды эмульгаторлар дейді. Оларға мұнайдың шайырлары, асфальтендері, асфальтоген қышқылдары және олардың ангидридтері, нафтен қышқылының тұздары, тағы да әр түрлі анорганикалық қоспалар жатады. Тұрақты мұнай эмульсияларының түзілуіне әртүрлі қатты көмірсутектері – парафиндер, церезиндер және қоспа алкансақинаалкан көмірсутектерінің микрокристалдары қатысады, олар эмульсия глобуласының бетіне адсорбцияланып, тұрақты қабат түзеді. Шикі мұнайда эмульгатор болып көбінесе шайырлар саналады. Олар мұнайда жақсы ериді және суда ерімейді. Шайырлар мұнай-су шекарасындағы бетке адсорбцияланып, мұнай жағынан беттік қабатқа түседі де су бөлшегінің айналасында тұрақты қабат түзеді. Мұнай қышқылдарының алюминий, кальций, магний және темір сабынтұздары мұнайдың және оның дистилляттарында жақсы ериді және сондықтан олар гидрофобты эмульсиялар түзуге көмектеседі. Керісінше мұнай қышқылдарының натрий сабынтұзы суда және көмірсутектерінде жақсы ериді. Сондықтан олар су фазасы жағындағы беттік қабатқа, мұнай мұнай тамшыларын қоршап, адсорбцияланады да, мұнайдың судағы гидрофильді эмульсиясының түзілуіне жәрдемдеседі. Эмульгаторлардың екі түрі де болған жағдайда эмульсиялардың айналуы, яғни бір түрінен екінші түріне өтуі мүмкін. Осы құбылысты кейбір кездерде эмульсияларды бұзуда пайдаланады. Мұнай эмульсияларының қасиеттері. Мұнай эмульсияларына мынадай физика-химиялық қасиеттер тән: дисперстік, тұтқырлық, тығыздық, электр қасиеті, тұрақтылық. Дисперстік деп дисперс фазасының дисперс ортадағы бөлуін атайды. Дисперс фазаның эмульсиялардағы мөлшері 0,1-нан 100 мкм дейін өзгереді. Мұнай эмульсияларының тұтқырлығы су мен мұнай тұтқырлығынан жоғары. Эмульсиялардың электр тогының өткізгіштігі судың, эмульсия дисперстігінен, тағы да суда еріген тұздар мен қышқылдар мөлшеріне байланысты. Мұнай эмульсияларының тұрақтылығына, яғни белгілі уақытта мұнай мен суға бөлінбейтін, дисперстік, араласушы сұйықтықтар температурасы, эмульсия құрамында эмульгаторлардың болуы әсер етеді.Мұнай эмульсияларын бұзу әдістері. Мұнай эмульсияларын бұзу тетігі бірнеше сатыдан тұрады: 1) су глобулдарының қақтығысуы; 2) глобулдардың үлкендеу тамшыларға бірігуі; 3) тамшылардың тұнуы. жүктеу/скачать 1.07 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|