МАЗМҰНЫ:
-
Кіріспе.................................................................................................................4
-
Әдеби шолу........................................................................................................6
-
Мұнай кең орны жайлы қысқаша сипаттама..........................................17
-
Физика – химиялы қасиеттері.....................................................................19
-
Ағындық жүйенің сипаттамасы..................................................................31
-
Пронькин мұнайы ярусының ағындық жүйесібойынша матери-алдық тепе – теңдіктері.................................................................................33
-
Технологиялық жүйенің сипаттамасы......................................................43
-
Технологиялық есептеу Экстракциялық колоннаны есептеу..............47
-
Қорытынды.....................................................................................................56
-
Қолданылған әдебиеттер..............................................................................57
-
Спецификация.............................................................................................58
1. КІРІСПЕ
Мұнай майларының мідеті әртүрлі қозғалушы механизмдердің, станоктардың, қазғалтқыштардың, машиналардың қатты беттерінің бір – бірімен үйкелісуін азайту және осының нәтижесінже, олардың тозуын болдырмау. Маймен майланғанда, металл беттерінің бір – бірімен үйкелісі тұтқыр сұйық қабаттарының бір – бірімен үйкелісімен алмасады. Май молекулаларымен майланушы металл бетінің материалының бір – біріне жабысу күші май молекулаларының бір – бірімен жабысу күшінен көп болғандықтан, металл бетінде майлаушы материалдың берік қабаты түзіледі. Мұндай қабаттың болуы құрғақ үйкелуіне болдырмайды, себебі сұйық май қабаттар арасындағы үйкелу коэффициенті құрғақ үйкелу коэффициентінен бірнеше он рет төлем, сондықтан майды майлаушы есебінде пайдалану нәтижесінде, үйкелу күшін жеңуге кететін энергетикалық шығын азаяды. Тағы да майлаушы майлар үйкелуші беттерді салқындатушы да міндетін атқарады.
Мұнай майлары сұйық, жоғары қайнаушы, қажетсіз қоспалардан тазартылған фракциялар қоспасы. Көп сатылы синтез жолымен органикалық қосылыстардан ашылған синтетикалық майлардан айыру үшін, мұнай майларын кейде минералды деп атайды. Мұнайдан алынған минералды майларды бөлу әдісіне қарап, дистиллятты, қалдық және қосынды, яғни дистиллятты мен қалдық компаненттерді араластырумен алынатын деп бөледі.
Тазалау әдісіне байланысты, майларды былай бөледі: тазаланбаған (мұнайды тура айдаудан кейін алынған), сілтімене, қышқыл – сілтімен, қышқыл – контактпен, талғанды және адсорбциясы тазаланған, гидрокрекингтен өткен деп.
Мұнай майларының пайдалану шеңберіне байланысты, оларды майлаушы және арнайы деп бөледі. Майлаушы майларды индустрия және мотор майлары, темірді жұқа жазатын станостың майлары, вакуум, цилиндр, энергентика, трансмиссия, білік, прибор, гидровлика майлары деп одан әрі тағы бөледі.
Индустрия майлары әртүрлі өндіріс құрал – жабдықтарын майлауға арналған. Индустрия майларының барлық маркаларындағы сан 500С кинематикалық тұтқырлық мәнін көрсетеді. [1]
2. ӘДЕБИ ШОЛУ
Тағамды тазалау процесінің шикізаты есебінде май дистилляттарын және деасфальті – затарды пайдаланады. Олардың талғамды еріткіштердің әсерімен шайыр – асфальтен мен күкірт – азот қосылыстары, қысқа бүйірлі тізбекті көп сақиналы ароматикалық және нафтен – ароматикалық көмірсутектері бөлінеді. талғамды тазалау прцесінің әсіресе май өңдірісінде маңызы үлкен, себебі оның нәтижесінде майлардың пайдалануда маңызды қасиетері: тотығуға тұрақтылығы және тұтқырлық индексі өседі, тұсі жақсарады, кокстенуі мен күкірт мөлшері кемиді.
Май фракцияларын тазалауда қолданылатын еріткіштерге мынадай талап қойылады:
-
Еріткіш шикізат құрамындағы қажетсіз компоненттерді ерітуде жоғары талғамды еріткіштік қасиетін температураның алшақ шегінде сақтауы қажет;
-
Еріткіш тазаланушы өнімді жақсы ерімеуі керек;
-
Еріткіш пен шикізат тығыздығының айырмашылығы бір – бірінен алшақ болуы керек, бұл фазаға бөліну процесін жеңілдетеді;
-
Еріткіштің қайнау температурасы май компонентерінің температурасынан едәуір төмен болуы қажет, бұл оның фазаға майдан жеңіл бөлуін және олық регенерациялануын қамтамасыз етеді. бірақ еріткіштің қайнау температурасының тіптен төмен болуы процесті қысымда жүргізуге алып келіп соғады.
-
Еріткіш химиялық жағынан тұрақты және шикізатқа химиялық инертті болуы қажет, уландырматын, қапарылмайтын және аппаратарды коррозияға ұшырайтын болуы қажет;
-
Еріткіштің булану жылуы төмен болуы қажет, бұл энергия және суытушы су шығынын кемітуге жағдай жасайды;
-
Еріткіш арзан және тез табына қоятын болуы керек.
Бұл талаптардың бәрінебірдей іс жүзінде сәйкес келетін еріткіштер табу қиын. Сондықтан осы талаптардың басым көпшілігіне сәйкес келетін
Кесте 2.1 – Мұнай майларын өндіруде пайдаланатын ерітінділердің физикалық қасиеттері
Көрсеткіштері
|
Фенол
|
Фуррурол
|
Пропан
|
М - крезол
|
П - крезол
|
Метил - этил-кетон
|
Дихлор - этон
|
Ацетон
|
Бензол
|
Толуол
|
Химиялық формула
|
С5Н5ОН
|
С4Н3ОСНО
|
С3Н8
|
СН3 – С6Н4ОН
|
СН3 – С6Н4ОН
|
СН3 – СО2С2Н5
|
С3Н4 Cl2
|
СН3 – СОСН3
|
С6Н6
|
С6Н5 – СН3
|
Молекулалық массасы
|
94,11
|
96,09
|
44,09
|
108,06
|
108,06
|
72,11
|
98,96
|
58,08
|
78,11
|
92,06
|
Тығыздық г/см3
|
1,0710
|
1,1614
|
0,5020
|
1,0465
|
1,0341
|
0,8050
|
1,2520
|
0,7920
|
0,8790
|
0,867
|
Балқу температурасы 0,1МПа, оС
|
(25 оС)
42,0
|
-38,7
|
-187,7
|
11,8
|
34,6
|
-86,3
|
-
|
-94,7
|
5,5
|
-94,9
|
Қайнау температурасы 0,1 МПа, оС
|
181,4
|
161,7
|
-42,2
|
201,1
|
202,3
|
79,6
|
83,7
|
56,1
|
80,1
|
110,6
|
Суда еріткіштіг 38оС-та, %
|
9,5
|
9,0
|
-
|
2,5
|
2,2
|
22,6
(20 оС)
|
0,88
(20 оС)
|
|
0,175
(10 оС)
|
0,037
(10 оС)
|
Судың ерігіштігі 38 оС-та. %
|
33,0
|
6,5
|
-
|
14,5
|
14,5
|
0,9
(20 оС)
|
0,14
(15 оС)
|
|
0,041
(10 оС)
|
0,030
(10 оС)
|
Сумен азеотрапты қос-паның қайнау темпера-турасы, оС
|
99,6
|
97,5
|
-
|
98,9
|
98,7
|
73,45
|
72,0
|
-
|
69,25
|
84,1
|
Азеотропты қоспадағы еріткіш мөлшері, %
|
9,2
|
35,0
|
-
|
6,0
|
6,0
|
89,0
|
80,5
|
-
|
91,17
|
80,4
|
Критикалық темпера-тура, оС
|
-
|
-
|
96,8
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Критикалық қысым, МПа
|
-
|
-
|
4,2
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Сыбағалы жылу сы-йымдылық 20 оС-та, кДж/(кг . оС)
|
2,35
|
1,58
|
2,43
(О оС)
|
2,09
|
2,09
|
2,30
|
-
|
2,16
|
1,72
|
1,68
|
Қайнау температура-сындағы жылуы, кДж/(кг . оС)
|
446
|
450
|
419
|
421
|
421
|
424
|
324
|
515
|
396
|
363
|
еріткіштер – фенол мен фурфурол, тағы қосарланған – фенол мен крезолдың пропанмен қоспасы өндірісте қолдану табуда. Еріткіштер май фракциясымен әрекеттескенде олар майдағы қажетсіз компоненттерді жақсы ерітеді және құнды көмір – сутектерін өз ерітеді. Сондықтан майды еріткішпен әрекеттегендеекі фаза түзіледі. Жоғарғы фазада – рафинат ерітіндісінде еріткіштің мөлшері аз май компоненттері жиналады, төменгі фазада – экстрактты ерітіндіде – еріткіштің негізгі массасы мен бергі майдың қажетсіз компоненттері жиналады. Еріткіш мөлшері аптималды болуы керек. Май өндірісінде қолданылатын еріткіштердің физикалық қасиеттері 7,2 кестеде келтірілген.
Фенол фунфуролға қарағанда көп сақиналы ароматикалық көмірсутектерді, шайырларды және күкіртті қосылыстарды жақсы ерітеді, бұл әсіресе жоғары температурада қайнаушы фракциялармен қалдықтарды тазалауда маңызды рөл атқарады. Фенолдық шикізатқа еселігі фурфуролға қарағанда аз. Бірақ фенолдың фурфуролға қарағанда талғамдылығы төмен, сондықтан бір шикізатты тазалауға еріткіштің шығыны бірдей болғанда, фурфуролды тазалаудан алынған шығыыны фенолдытазалауға қарағанда жоғары болады. Күкіртті мұнайлардың май фракцияларын және деасфальтизатарын тазалау үшін негізінен фенол қолданылады; фурфуролды, құрғақ фенолды шикізатпен бірге еруінің критикалық температусының төмендегімен пайдалануға болмағанда, яғни төменгі температурада қайнаушы ароматикалық көмірсутегімен байыған фракцияларды тазалауда қолдану тиімді. Қарастырылған еріткішті фенол мен крезолдың прпанмен қоспасын (селекто) дуосол – процесте, бірден, асфальтсыздандыру мен талғамды тазалау прцестерін жүргізуге пайдаланады.
Экстракт пен раринат фазаларының құрамы тұрақты температурада тепе – теңдік жағдайында болады. Еріткіштің шикізатқа қатынасының өсуі экстракт ерітіндісінің концентрациясының кемуіне және фазааралық тепе – теңдіктің бұзылуына алып келіп соғады. Осының нәтижесінде көмірсутектердің бір бөлігі раринат ерітіндісінен экстракт ерітіндісіне ауысады. Тазалау дәрежесі көтеріледі, раринат шығыны қысқарады. Еріткіштің шикізатқа қатынасының азаюы кері нәтижеге алып келіп соғады. Бірақ еріткіштің көлемінің типтен көп болуына фазаға бөлінбейтін біртекті ерітінді түзілуі мүмкін.
Талғамды еріткіштермен тазалауды екі фаза түзіле алатын оптымалды температура жағдайларында жүргізумүкін. Температураның көтерілуімен еріткіштің еріткіштік қасиеті өседі, ал талғандығы біртіндеп кемиді және критикалық температурада бірегей ерітінді пайда болады. Сондықтан талғамды тазалау кріткіштеріне ерекше талаптар қойылады: шикізаттың еріткіште критикалықеру температурасы экстракция процесін 80 – 150 оС температура аралығнда жүргізе алатындай жоғары болуы керек.
Фенол және фурфуролмен май құрамындағы қажетсіз компаненттерді экстракциялауды колонна аппараттарында жүргізеді. Шикізатқа қарағанда тығыздығы жоғары еріткіш колоннаның жоғары жағынан, шикізат төменгі бөлігінен беріледі. Шикізат (көлеміне) колоннаның бойымен көтеріліп, еріткішпен өне бойы жанасу жағдайында болғандықтан ол қажетсіз компоненттерден арыла түседі, ал еріткіш колонна бойымен төмен түскен сайын шайыр заттары мен көп сақиналы ароматикалық көмірсутектерімен баий түседі. Нәтижесінде рафинаттың критикалық температурасы өседі. Экстракция процесін жақсарту үшін еріткіш берілетін жердегі температураны майды беретін температурадан едәуір жоғары ұстайды. Мұндай температуралардың айырмашыылығын экстракцияның температуралық градиенті деп атайды, ол еріткіш қасиетімен қабат шикізат қасиеттеріне де байланысты. Экстракцияның температуралық коэффициенті әртүрлі ерітінділержәне шикізат пайдаланғанда бірдей емес, оны тәжірибе жолымен анықталады.
Еріткіш және май фракцияларын тазалаудың оптималды парамертлерін бастапқы шикізат пен алынатын өнімге қойылатын талапқа байланысты, әрбір жағдайда ерекше тәжірибе жолымен таңдайды. Фурфуролдың фенолға қарағанда біраз артықшыылығы бар. Фурфуролдың уландырушы қасиеті төмен, рафинаттың шығымын көп (12 – 15%-ке) береді және қайнау температурасы мен сыбағалы булану жұмысының едәуір төмендігімен ол экономикалық жағынан тиімді. Бірақ кейбір көздерде, әсіресе қалдық майлары тазалауда, рафинаттың сапасы фурфурол дытазалау данкейін фенолмен дытазалаудан кейінге қарағанда төмен болды және фурфуролдың шикізатқа қатынасын өсіру оң нәтиже бермейді. Фурфурол фенолға қарағанда майырларды нашар ерітеді, сондықтан майлардың фурфуролды назарлаудан кейінгі түсі қоңырлау болады.
Раринаттың сапасы мен шығымын көтерудің тәсілі фенол мен фурфуролды тиімдірек еріткіштермен, мысалы N – метилпироллидонмен ауыстыру болып санаалады. N – метилпироллидонмен тұрақты, агресивті емес, қайнау температурасы – 240оС, фенол мен фурфуролға қарағанда уландырушы қасиеті төмен және талғамдығы жоғары.
Фурфурол майлардан көп ақыналы арендерді жақсы бөледі және де рафинат шығымын көтеруге мүмкіндік береді. Фурфуролдың кемістігі оның жоғары темрператураның және оттегінің әсерімен шайырлануы, суда жоғары ерігіштігі және уландырғыштығы.
Май фракцияларының фурфуролмен экстракциялау нәтижесінде сапасының өзгеруін шикізат пен рафинаттардың өте маңызды кокстенуі мен тұтқырлық индексін алмастыру нәтижесінде анықтауға болады. Тұтқырлық индексі 25, 30 және тіптен 58 көтеріледі, кокстенуі 3 – 8 есе кемиді.
Кесте 2.1 – майды фурфуролмен тазалаудан
алынған рафинаттар сапасы.
Рафинат__Шикізат'>Көрсеткіштер
|
Шикізат
|
Рафинат
|
Шикізат
|
Рафинат
|
Шикізат
|
Рафинат
|
Тығыздық , г/см2
|
0,922
|
0,891
|
0,916
|
0,896
|
0,893
|
0,850
|
Тұтқырлық индексі
|
-3,5
|
52
|
25
|
50
|
77
|
108
|
Кокстену, %
|
0,14
|
0,04
|
0,75
|
0,28
|
0,94
|
0,12
|
Қату темпе-ратурасы, оС
|
-20
|
-17
|
-11
|
-1
|
35
|
45
|
Фенол май фракциаларынан шайырларды, көп сақиналы және ішінара бөледі. Фенолдың талғамдылығы фурфуролға қарағанда төмен, ал еріткіштік қасиеті жоғары. Фенол фурфурлорға қарағанда кеңдеу шайырланады, уландырғыштығы жоғары жоғары, суда жақсы ериді, балқу температурасы және құрал – жабдықтарға коррозиялық әсері жоғары. Дистиллятты және қалдықты фракцияларды фенолмен тазалаудан алынған рафинаттар сапасын 2.3 кесте көрсетеді.
Кесте 2.3 – Ромашка мұнайының дистиллятты және қалдық фракцияларын фенолмен тазалаудағы шикізат пен рафинаттардың сапасы.
Көрсеткіштік
|
350 – 420 оС фракция
|
420 – 500 оС фракция
|
500 оС жоғарғы фракция
|
Шикізат
|
Рафинат
|
Шикізат
|
Рафинат
|
Шикізат
|
Рафинат
|
Тығыздық , тұтқырлық, мм2/с 50оС
100оС
Қату темпера-турасы, оС
|
0,881
12,3
2,
21,0
|
0,850
11,3
-
26,0
|
0,914
40,0
-
35,0
|
0,870
34,0
6,7
-
|
0,901
-
23,3
44,0
|
0,889
-
19,7
-
|
Май фракцияларын тазалау аппаратурасы. Қондырғысының негізгі аппараты экстракциялау колоннасы қуаты 650 мың. т/ж, оның ішіне шеңбер түрлі рашиг төсегіштері салынады. Колоннаның жалпы биіктігі 40м. еріткіштері регенерациялау үшін колонналар 12 – 20 қақпақты S – тәрізді элементтері бар таабақшаларменжабдықталады. Ағымдарды суыту және конденсоциялау үшін жазық ауа суытқыштары қолданады.
Процесті бақылау және автоматизациялау. Фенолмен де фурфурлорға де тазалаудың сапасы экстрациялау колоннасының жұмысыа байланысты, онда рофинатты және экстрактт ерітіндісінің бөліну фазаларының белгілі деңгейін және экстрацияның температуралық градиентін автоматикалық жолмен ұстау қажет. Экстрацияның температуралық градиентінің тұрақтылығын экстрация колоннасының жоғарғы бөлігіне тұрақты температуралы фенолды немесе фурфурлорды енгізуменжәне эсктракт ерітіндісінің бір бөлігін тоңазытқыш арқылы экстрациялау коллонасының төменгі бөлігіне қайта берумен ұстауға болады.
Қауіпсіздік техникасы. Фенол және фурфурлор улы заттар, сондықтан қондырғыда ешқандай олардың қоршаған ортаға шығуын болдырмауды қарастыру қажет. Фенол немесе фурфурлор бар барлық ағындарды арнайы желімен ағызу жүйесі қолданылады. Фенолды сақтайтын сыйымдықтың деңгійін бақылайтын автоматикалық жүйе оның ыдыстан толып асып кетпеуін қамтамасыз етеді. [1]
1 тонна раринатқа есептегендей болжамды техника – экономикалық көрсеткіштермынадай:
Фенолды тазалау Фурфурлорды тазалау
Бу, ГДж 337,2 – 963,7 25,7
Қайтарымды су, м3 109,9 – 24,4 11,5
Электр энергиясы, Мдж 21,2 – 41,4 33,5
Отын, кг 48 – 67 30
3. МҰНАЙ КЕҢ ОРНЫ ЖАЙЛЫ ҚЫСҚАША СИПАТТАМА
Оренгбург облысының мұнай және газдығы тас көмірді, девондық және пемдік қабаттармен байланысты. Мұнайдың негізі қоры тас көміргі қабатта негізделген. Бүкіл облыстық мұнайдың жалпы өдіріс қорынын девондық қабаттық қоры 20%, ал премдік – 5% құрайды.
1969 жылға дейін40 жуық мұнайлы, 15 таза газды кең орындар ашылды. Соңғы 5 – 6 жыл ішінде жаңа мұнайлы кең орындар ашылады: Никольское, Пронькинское, Бодровское, Родинское, Воронсовское, Пономоревское.
Облыстағы мұнайдық көбісінен 40,100 және 200 маркалы тоносмазутын алуға болады. Родинск, Пономеров, Султаннловск, Байтуганск мұнайларының Ф – 5, Ф – 12 маркалыфлот мазуттарын отуға болады.
Тұтқырлық индексі 85 және де одан да жоғары базалық дистилляттордың және қалдық майлардың барлық потенциалдық құрамы 12 – 27 % - ті құрайды. [2]
Достарыңызбен бөлісу: |