ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік материалдары


Дәріс 5 - Мұнайлардың жіктелуі



бет3/9
Дата14.06.2016
өлшемі3.94 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Дәріс 5 - Мұнайлардың жіктелуі

Дәріс жоспары:



  1. Мұнайдың ғылыми жіктелуі

  2. Мұнайдың химиялық жіктелуі

  3. Мұнайдың технологиялық жіктелуі

1. Мұнайдың ғылыми жіктелу түрлері:

1888 жылы барлық жаңғыш қазбалар каустобиолиттер деп аталған. Олар екі топқа бөлінген: көмірлер және битумдар. Битумдарға мұнайды және жаңғыш газдарды да, мұнайға тектес қатты заттар да жатқызды. 1987 жылы Хьюстон қаласында ХІІ дуниежүзілік мұнай конгресінде мұнайлардың тығыздығы бойынша жалпы жіктелу схемасы қабылданған:



  1. Жеңіл мұнайлар – 870,3 кг/м3

  2. Орта - 870,3-920, 0 кг/м3

  3. Ауыр – 920,0 – 1000 кг/м3

  4. Өте ауыр – 1000 кг/м3 жоғары, тұтқырлығы 10 000 мПа/с кем емес

  5. Табиғи битумдар – 1000 кг/м3, тұтқырлығы 10 000 мПа/с жоғары

Құрамындағы майлар бойынша табиғи битумдардың жіктелу схемасы:

  1. Мұнай – майлардың үлесі 65% жоғары

  2. Мальталар – 40-65%, бұл қара түсті, өте қою шайырлы мұнайлар. Олар күкірт пен оттеке бай болады.

  3. Асфальттар – 25-40%, қоныр қара түсті, тұтқырлы, аздап созылымды немесе қатты аморфты заттар.

  4. Асфальтиттер – 25%-тен төмен деп қабылданған қатты заттар

Бүгінгі күні мұнайдың жіктелу үш тобы белгілі: химиялық, геохимиялық (генетикалық), технологиялық (өндірісті, тауарлы). Мұнайдың қасиеттері құрамына, ал құрамы генезисіне байланысты болғандықтан оның жіктелуі сипаттамасы да шартты болып келеді.

2. Химиялық классификация мұнай құрамында бір немесе бірсыпыра көмірсутектер кластары басым болуына негізделген. Бұл классификация бойынша мұнайдың алты түрін ажыратады:



  1. парафиндік (құрамында алкандар көп) Манғышлак мұнайы.

  2. Парафиндік нафтендік (құрамында алкандар + циклоалкандар)

  3. Нафтендік (құрамында 60% көп циклоалкандар)

  4. Парафиндік - нафтендік – ароматтық (алкандар мөлшері = циклоалкан + арендер және 10% шәйір)

  5. Нафтендік – ароматтық (құрамында циклоалкандар, арендер және 20% шәйір)

  6. Ароматты (құрамында арендер көп).

Көмірсутектің негізгі класының үлесі 50%-дан және қосымша компоненттің үлесі 25%-тен кем болмау керек. Парафинді мұнайларда барлық фракцияларда алкандардың мөлшері бірталай: бензин фракциясында 50%-дан кем емес, ал майлы -20% және одан да көп болуы мүмкін. Асфальтендер мен шайырлар өте аз.

Парфинді нафтенді мұнайларда және олардың фракцияларының негізінде алкандар мен нафтендер болады, арендер мен шайырлы асфальтенді заттардың үлесі аз.

Нафтенді мұнайларда барлық фракцияларда циклоалкандар (60% және одан да жоғары) негізгі компонентке жатады. Олардың құрамында қатты парафиндердің, шайырлардың және асфальтендердің үлесі өте аз.

Нафтен ароматты мұнайлардың негізінде ауыр фракцияларда концентрленетін цикландар мен арендер жатады. Бұл мұнайларда шайырлар мен асфальтендердің мөлшері 15-20% дейін жетеді.

Ароматты мұнайлар – барлық фракциялардың құрамында арендердің үлесі басым және тығыздығы жоғары мұнайлар.

Мұнайдың аталымына негізгі, үлесі жоғары болатын, компонент бірінші орын алады, яғни үлесі азайған сайын екінші, үшінші орын алады. Егер белгілі көмірсутектер класына жататын компоненттің үлесі 10%-тен аз болса, ол мұнайдың аталымына кірмейді. Мұнайдағы үш компоненттің үлесі шамамен бірдей болатын жағдайда парафин нафтен ароматты болып жіктеледі.

Бүгінгі күнге қабылданған стандарты бойынша тауарлы мұнайлар белгілі кластарға, типтерге, топтарға және түрлерге бөлінеді. Күкірт және оның қосылыстары шикі мұнайдың айнымас компоненттері болып табылады. Мұнай құрамында күкірт еріген элементарлы күкрт, күкіртті сутек, меркаптандар, сульфидтер, дисульфидтер мен тиофеннің туындылары түрінде болады. Олар улағыш, жарамсыз иісті, шайыр шөгуінде себепші болып сумен қосылғанда металдарды коррозияға ұшыратады және зиянды қоспалар болып саналады. Сондықтан олардың тауарлы мұнай ішінде болуы тиімсіз. Құрамында күкірттің массалық үлесі бойынша төрт класқа бөледі:

Мұнайдың құрамындағы күкірт бойынша жіктелуі



Класс

Аталымы

Күкірттің массалық үлесі, %

1

Аз күкіртті

0,60 дейін

2

Күкіртті

0,60 – 1,80

3

Жоғары күкіртті

1,81 – 3,50

4

Аса жоғары күкіртті

3,50 ден жоғары

Тығыздығы және экспорт үшін – қосымша фракциялардың шығымы және парафиндердің массалық үлесі бойынша мұнайлар бес типке бөлінеді

Мұнайдың тығыздығы бойынша жіктелуі



Мұнайдың типі

Аталымы

200С-та тығыздықтың көрсеткіші, кг/м3

0

Ерекше жеңіл

830,0 дан көп емес

1

Жеңіл

830,1 – 850,0

2

Орташа

850,1 – 870,0

3

Ауыр

870,1 – 895,0

4

Битумды

895,0 – тен жоғары

Экспортқа тағайындалған 0-2 типті мұнайлар үшін қосымша 200, 300 және 3500С-ға дейін қайнайтын фракциялардың шығымын және парафиндердің массалық үлесін көрсетеді, ол 6% масс. Жоғары болмау керек.

Жерастынан өндірілген мұнайдың құрамында әрқашан жерасты суы, және әртүрлі механикалық қоспалар болады. Мұнай кен орындарының жер асты суда еріген күйде әр түрлі мөлшерде минерал, тұздар, газдар, кейбір органикалық қосылыстар болады. Олар, әсіресе хлорлы тұздар, мұнайдың құрамында болып тасымалдау, өндеу кезінде құбырлардың, аппаратураның коррозиясын тұғызып, мұнайдың тұтқырлығын арттырып, зиянды әсер етеді. Сондықтан мұнайды тасымалдау және өңдеу алдында даярлау керек. Мқнайлар даярлау дәрежесі арқылы құрамында судың, хлорлы тұздардың, механикалық қоспалардың, хлорорганикалық қосылыстардың үлесі және көмірсутектердің қаныққан бу қысымы бойынша үш топқа бөлінеді:

Мұнайдың даярлау дәрежесі бойынша жіктелуі





Мұнай тобының нормасы

1

2

3

Судың массалық үлесі, %тен көп емес

0,5

0,5

1,0

Хлорлы тұздардың концентрациясы, мг/дм3

100

300

900

Механикалық қоспалардың массалық үлесі, %-тен көп емес

0,05

Қаныққан бу қысымы, кПа (мм. Сынап б.), көп емес

66,7 (500)

Хлорорганикалық қосылыстардың мөлшері, млн-1

нормаланбайды

Күкіртсутектің және жеңіл меркаптандардың массалық үлесі бойынша мұнайларды үш түрге бөледі:

Мұнайдың күкіртсутектің және жеңіл меркаптандардың массалық үлесі бойынша жіктелу



Көрсеткіш атауы

Мұнай түрлеріне нормалар

1

2

3

Күкіртсутектің массалық үлесі, млн-1

20

50

100

Метил – және этилмеркаптанның массалық үлесі, млн-1

40

60

100

Генетикалық жіктелу мұнайлар құрамында жоғары және төмен өсімдіктер қалдықтарының қатынасы бойынша: гумит сапропелді, сапропелді және сапропелді гумитті болып үш типке бөлінеді.

Сонымен қатар мұнайлар физикалық және химиялық сипаттамалар және ауыр қалдықтардың құрамы бойынша жіктелінеді:



Мұнайды физикалық сипаттамалар бойынша жіктелу

Көрсеткіштің аталымы

Кластың аталымы

Өлшем бірлігі

Мәні

Тығыздығы

Өте жеңіл мұнай

кПа/м3

0-800

Жеңіл мұнай

кПа/м3

800-840

Тығыздығы орта мұнай

кПа/м3

840-880

Ауыр мұнай

кПа/м3

880-920

Тұтқырлығы

Аз тұтқырлы

мм2

0-40

тұтқырлы

мм2

40-80

Жоғары тұтқырлы

мм2

> 80

Мұнайды химиялық сипаттамалар бойынша жіктелу

Химиялық заттың аталымы

Кластың аталымы

Химиялық үлесі, %

шайырлар

Аз шайырлы

0-5

шайырлы

5 – 10

Жоғары шайырлы

> 10

асфальтендер

Аз асфальтенді

0-1

асфальтенді

1,4 -3

Жоғары асфальтенді

> 3

Асфальтты шайырлы заттар

Аз шайырлы

0-10

шайырлы

10-20

Жоғары шайырлы

20-35

Аса жоғары шайырлы

>35

Мөлдір фракция (3000С)

Фракцияның төмен үлесімен

0-25

Фракцияның орташа үлесімен

25-50

Фракцияның жоғары үлесімен

50-75

Фракцияның аса жоғары төмен үлесімен

75-100

Мұнай және табиғи қалдықтар құрамы (%) бойынша жіктелу



Аталымы

Асфальтендер

Шайырлар

Майлар

Көміртекті қалдық

Мұнай

< 0,1 – 12,0

3-22

67-97

0,2 – 10,0

Ауыр мұнай

11-45

14-39

24-64

10,0-22,0

Мұнай қалдықтары

11-30

29-40

49

18,0-32,0


3. Пайдаланып жүрген технологиялық жіктеуге сәйкес мұнайларды былай жіктейді:

Құрамындағы күкірттің үлес салмағына байланысты төрт класқа бөледі (I < II< III < IV)

3500C-қа дейін айдалатын фракциялардың шығымына қарай үш түрге бөледі (T1 > T2 > T3)

Базалық майлардың үлес салмақтарына қарай үш топқа бөледі (M1 > M2 > M3)

Тұтқырлық индексі бойынша төрт топшаға бөледі (И1 > И2 > И3 > И4)

Қатты парафиннің үлес салмағына байланысты үш түрге бөледі (П1 < П2 < П3)

Күкірттің массалық үлесі бойынша аз күкіртті мұнай – І класқа, күкіртті – ІІ класқа, жоғарыкүкіртті – ІІІ класқа, аса жоғары – күкіртті – ІV класқа жатады.

Құрамындағы парафиндердің үлесіне қарай азпарафинді мұнай – П1 түрі, парафинді мұнай – П2 түрі, жоғарыпарафинді – П3 түрі болып бөлінеді

Сонымен мұнай кластың, типтің, топтың, топшаның және түрлердің көрсеткіштерімен жүйелі құрастырылған шифрімен сипатталады. Егер сипаттайтын көрсеткіші бойынша мұнай нөмірі төмен топқа жатса, ал екінші көрсеткіш арқылы номірі жоғары топқа сәйкес келетін болса, онда мұнайды номірі жоғары болатын топқа жатқызады.


Мұнайдың технологиялық классификациясы

Көрсеткіштері бойынша жіктелуі

Құрамы

Құрамындағы күкірттің үлесі, % масс.

І

0,60-қа дейін



ІІ

0,61-1,8


ІІІ

1,81-3,50



ІV

3,5-тен көп



Қатты парафиндердің үлес салмағы, % масс.

П1

До 5


П2

5-10


П3

10-нан көп






Базалық майлардың үлес салмағы, % масс.

М1

25-тен кем емес



М2

15-25


М3

15-ке дейін






Тұтқырлық индексі

И1

95-тен көп



И2

90-95


И3

85-90


И4

85-тен кем емес



3500С-қа дейін айдалатын мөлдір фракциялардың шығымы, % масс.

Т1

Не менее 55



Т2

45-55


Т3

Менее 45





Кластар, топтар, түрлері бойынша технологиялық жіктелу

Кластар

Күкірттің үлесі, %

Типі

Фракцияның үлесі 3500С-қа дейін

Тобы

Базалық майдың үлесі, %

мұнайда

бензинде

Реактивті отында

Дизельді отында

мұнайға

Мазутта 3500С-тан жоғары

1

≤0,50

≤0,10

≤0,10

≤0,20

1

≥55,0

1

>25,0

>45,0

2

0,15-24,9

<45,0

2

0,51-2,00

≤0,10

≤0,10

≤0,25

2

≤1,00

3

15,0-24,9

30-44,9

3

>2,00

>0,10

>0,10

> 0,25

3

>1,00

4

<15,0

<30,0

Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: мұнайдың ғылыми жіктелуі, химиялық жіктелуі, технологиялық жіктелуі

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:


  1. Мұнай ғылыми сипаттама бойынша қалай жіктелінеді?

  2. Мұнай химиялық сипаттама бойынша қалай жіктелінеді?

  3. Мұнай технологиялық сипаттама бойынша қалай жіктелінеді?

Ұсынылған әдебиеттер:

  1. Г.К. Бишімбаева, А.Е. Букетова. Мұнай және газ химиясы мен технологиясы. – Алматы.: Бастау, 2007. 34-42 б.

  2. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: Гилем, 2002. С. 103-105.


Микромодуль 2 – Мұнай көмірсутектері
Дәріс 6 – Мұнай алкандары

Дәріс жоспары:



  1. Алкандардың физикалық қасиеттері

  2. Алкандардың химиялық қасиеттері

  3. Мұнайдың газ тәріздес және сұйық алкандары

  4. Қатты алкандар

1. Мұнай көбінесе алкандардан тұрады. Мұнайдағы алкандардың жалпы мөлшері 20-50%. Парафинді мұнайда алкандардың құрамы 60% және одан да жоғары, парафині аз мұнайда олардың мөлшері 1-2%. Егер алкандардың мұнай фракцияларына бөлінуін қарастыратын болсақ, барлық мұнайға жалпылама заңдылықтарды байқауға болады: фракцияның қайнау температурасы жоғарлаған сайын алкандардың мөлшері азаяды.

Мұнай фракцияларындағы алкандардың мөлшері (%)



Фракциялардың қайнау температуралары Тқ

Нафтенді - парафинді мұнай

60-95

50

95-122

43

122-150

42

150-200

24

200-250

11

250-300

0

300-350

0

350-400

0

Алкандар (парафиндер) – алифатты қаныққан көмірсутектер, жалпы формуласы . Молекулаларындағы көміртек атомы -гибридтену қалпында болады және бір бірімен тармақталмаған немесе тармақталған σ байланыстармен байланысқан.

Алкандардың қарапайым өкілдері мына көмірсутектер болып табылады:









CH4

C2H6

C3H8

метан

этан

пропан

Кейбір алкандар мен алкилдерінің аталымдары кестеде келтірілген

Гомологтық қатары

формулары

Алкандар

Алкилдер

СН4

СН4

метан

- СН3

метил

С2Н6

СН3-СН3

этан

- СН2-СН3

этил

С3Н8

СН3-СН2-СН3

пропан

- СН2-СН2-СН3

пропил

С4Н10

СН3-(СН2)2-СН3

бутан

- СН2-(СН2)2-СН3

бутил

С5Н12

СН3-(СН2)3-СН3

пентан

- СН2-(СН2)3-СН3

пентил

С6Н14

СН3-(СН2)4-СН3

гексан

- СН2-(СН2)4-СН3

гексил

С7Н16

СН3-(СН2)5-СН3

гептан

- СН2-(СН2)5-СН3

гептил

С8Н18

СН3-(СН2)6-СН3

октан

- СН2-(СН2)6-СН3

октил

С9Н20

СН3-(СН2)7-СН3

нонан

- СН2-(СН2)7-СН3

нонил

С10Н22

СН3-(СН2)8-СН3

декан

- СН2-(СН2)8-СН3

децил

С11Н24

СН3-(СН2)9-СН3

ундекан

- СН2-(СН2)9-СН3

ундецил

С12Н26

СН3-(СН2)10-СН3

додекан

- СН2-(СН2)10-СН3

додецил

Алкандардың тармақталған көміртек тізбегінен тұратындығын көрсету үшін, көбінесе н-алкандар деп белгіленеді. Көміртек атомдарының әртүрлі тізбек түзуге қабілеті алкандар қатарында құрылымдық изомерияның пайда болуына әкеледі. Құрылымдық изомерияның осы түрі көміртек қанқасының изомериясы деп аталады.









н-бутан, tқ-0,5 0C

изобутан, tқ-11,4 0C

Алкандар қатарында көмірсутектердің молекулалық массалары артқан сайын олардың изомерлерінің саны артады.

Алкандар қатарындағы изомерлер саны



Молекулалық формула

Құрылымдық изомерлердің саны

СН4

1

С2Н6

1

С3Н8

1

С4Н10

2

С5Н12

3

С6Н14

5

С7Н16

9

С8Н18

18

С9Н20

35

С10Н22

75

С15Н32

4347

Құрылымдылық изомерлердің айырмашылығы олардың физикалық қасиеттеріне байланысты. Атомдары тармақталған тізбекті көмірсутектер молекулалардың бір біріне тығызырақ жақындасып орналаспауына және сәйкесінше молекулааралық әсерлесудің аздығына байланысты тармақталған изомерлерге қарағанда едәуір төмен температурада қайнайды. Алкандардың молекулалық массалары артқан сайын олардың балқу және қайнау температуралары жоғарылайды.



Кейбір алкандардың физикалық қасиеттері

Атаулары

Формулалары

tбалқу

tқайнау

ρ420*

метан

СН4

-182,5

-161,5

0,415 (-164 0С)

этан

С2Н6

-182,8

-88,6

0,561 (-100 0С)

пропан

С3Н8

-187,6

-42,1

0,583 (-44,5 0С)

бутан

С4Н10

-138,3

-0,5

0,500 (0 0С)

изобутан

СН3-СН(СН3)-СН3

-159,4

-11,7

0,563

пентан

С5Н12

-129,7

36,07

0,626

изопентан

(СН3)2СН-СН2-СН3

-159,9

27,9

0,620

неопентан

(СН3)3С-СН3

-16,6

9,5

0,613

Каталог: ebook -> umkd
umkd -> «Dream Wiver және Front Page негізінде желілік ресурстар жасау»
umkd -> «Ақпараттық технологиялар» пәнінен оқу-әдістемелік кешені
umkd -> 5В050400 «Журналистика» мамандығына арналған
umkd -> «шетел тарихнамасының жаңа бағыттары»
umkd -> Тарих кафедрасы
umkd -> ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «Жоғары оқу орындарында тарихты оқыту әдістемесі»
umkd -> Жұмыс бағдарламасы Дәрістер конспектісі Практикалық және семинарлық сабақтар Зертханалық практикум
umkd -> Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
umkd -> Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
umkd -> Сабақ түрлері бойынша пәннің мазмұны және сағаттарын бөлу


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9




©dereksiz.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет