Отындық бағыт

Мазмұны

I   Кіріспе..................................................................................................................3

ІІ  Негізгі бөлім

1. Отындық бағыт
1. Бензиндік фракциялар...................................................................................5
2. Керосиндік фракциялар................................................................................6
3. Дизельді отынды алу.....................................................................................7
2. Отындық-майлық бағыт
1. Битум алу........................................................................................................8
2. Майлағыш майларды өңдіру........................................................................9
3. Мұнай-химиялық және кешенді бағыт
1. Ароматты көмірсутектер.............................................................................10
2. Парафиндер..................................................................................................11

ІІІ Қорытынды.......................................................................................................13

IV Қолданылған әдебиеттер.................................................................................14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе

Мұнай - көмірсутектер  қоспасы болатын, жанатын өзіндік иісі бар майлы сұйықтық. Мұнайдың қызыл-қоңыр, кейде қара түске жақын немесе әлсіз жасыл-сары, тіпті түссіз түрі де кездеседі. Жердің тұнбалық қабатында орналасады және пайдалы қазбалардың маңызды түрі болып келеді. Мұнай өнімдері отын, майлар, битумдар, ауыр көмірсутектер және әр түрлі мұнай өнімдері сияқты негізгі топтарға бөлінеді. Ал, сол мұнай өнімдерін өңдеудің негізгі үш бағыты қарастырылады. Оларға:

• Отындық бағыт
• Отындық-майлық бағыт
• Мұнай-химиялық және кешенді бағыт жатады.

Отындық бағыт  бойынша мұнайды өңдеу көбінесе моторлы отындарға бағытталады. Мұнайды отындық бағытпен өңдеу технологиялық қондырғылардың аз санының қолданылуымен және кішігірім қаржы жұмсалымымен ерекшеленеді. Отындық өңдеу терең және терең емес болып бөлінеді. Мұнайды терең өңдеуде жоғары сапалы бензин, қысқы және жазғы дизель отындарын және реактивті қозғалтқышқа арналған отындарды максималды алуға тырысады. Осылайша, жоғары сапалы жеңіл мотор отындары екіншілік өңдеудің процестері арқылы ауыр мұнай фракциялары мен гудрон қалдықтарынан алынады. Мұнда каталитикалық процестерге – каталитикалық крекинг, каталитикалық риформинг, гидрокрекинг және гидротазарту жатады. Сонымен қатар термиялық процестер, мысалы кокстеу. Ал мұнайды терең емес өңдеу арқылы отындық отындар көп алынады.

Отындық-майлық бағыт бойынша мұнай өңдеуде отындармен қоса жаққыш майлар алынады. Мұнайдың жоғары потенциалды құрамы бар майлы фракцияларын жаққыш майлар алу үшін тандайды. Бұл жағдайда жоғары сапалы майлар өңдіруге технологиялық қондырғылардың минималды мөлшері қажет етіледі. Мұнайдан бөлінген майлы фракцияларды (қайнау температурасы 350◦С-тан жоғары фракциялар) шайырлы заттар мен төмен индексті көмірсутектерден тазарту үшін, алдымен фенол немесе фурфурон сияқты еріткіштермен тазаланады, кейін майлардың қату температурасын төмендетуге метилэтилкетон қоспасын немесе ацетон мен толуол арқылы депарафинизацияны жүзеге асырады. Майлы фракцияларды өңдеу ағартқыш саз арқылы тазартумен аяқталады. Осындай әдіспен дистиллятты майлар (жеіңл және оташа индустриалды, автотракторлы т.б.) алынады. Ал гудронды сұйық пропанмен деасфальттау арқылы қалдық майлар (авиациялық, цилиндрлік) бөлінеді.Бұл ретте деасфальт және асфальт түзіледі. Деасфальт әрі қарай өңделінеді, ал асфальттан битум немесе кокс өндіріледі.^[2]

Мұнайды өңдеудің мұнай-химиялық және кешенді бағыты алдыңғы бағыттармен салыстырғанда, мұнай-химиялық өнімдердің кең  түрлілігімен ерекшеленіп, осыған байланысты ең үлкен мөлшерлі технологиялық құрылғылар мен көп қаржы жұмсалымын қажет етеді. Мұнайды өңдеудің мұнай-химиялық және кешенді бағыты күрделі үйлесімді кәсіпорындарды құрайды, онда ауыр органикалық синтез үшін шикізат (олефейн, ароматты және изопарафинді көмірсутектер т.б.) дайындаудан басқа, күрделі физика-химиялық процестер жүзеге асырылады. Бұл аталған процестер көп тонналы азот тыңайтқыштары, синтетикалық каучук, пластмасса, синтетикалық талшық, жуғыш заттар, май қышқылдары, фенол, ацетон, спирт, эфирлер және т.б. байланысты.

Арнайы бір  бағытты таңдау үшін мұнай шикізатын өңдеу сұлбасын және мұнай өнімдерінің түрлері ескерілуі керек, ең алдымен мұнай сапасы, оның бөлек отындық және майлы фракцияларының мұнай өнімдерінің сапасына сай келуі, сонымен қатар мұнай өнімдерінің сол экономикалық аудандағы сұранысын қарастыру, [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 Бензиндік фракцияларды  алу

Бензин (французша: benzіne) – 30 – 205°С аралығында қайнайтын, құрамы әр түрлі жеңіл көмірсутектердің қоспасы; түссіз не арнайы боялған сұйық. Судан жеңіл, тығыздығы 0,70 – 0,78 г/см³, өзіне тән иісі бар, 60°С-та қатады. Бензин тез буланғыш, оңай тұтанғыш зат, буының ауамен қоспасы қопарылғыш келеді. Бензин алудың негізгі кең тараған әдістері: мұнайды тікелей айдау, мұнайдың ауыр фракцияларын крекингілеу, көмірсутек газдарынан бөліп алу, тас көмірді гидрогендеу және көмірсутек газдарын (изобутан, бутан, пропан) алкилдеу, т.б.

Бензинді кокстеу  процесіне тоқталсақ. Кокстеуге  жоғарғы молекулалық мұнайлы қалдықтар түседі: гудрондар, термиялық крекингтің крекинг-қалдықтары, асфальттар және май өндірісінің экстракттары, пиролиз шайырлары. Бензин құрамында көп қанықпаған көмірсутектер болғандықтан, бұл оларды жеткілікті түрде химиялық тұрақты ете алмайды. Баяу кокстеу бензиндерінің октан сандары 68-72 пункті құрайды. Кокстеу бензиндерінде қанықпаған көмірсутектер мөлшерінің көп болуы (37-60%) оларды мұнайхимиялық өндірістер үшін қажетті өте құнды шикізат етеді (мысалы, оксосинтез үшін).

Мұнай өңдеу және мұнай-химиялық өнеркәсіптердің прогресі катализаторларды қолданумен тығыз байланысты. Мұнай өңдеуде катализ және каталитикалық процестердің маңызы өте зор. Ол әр түрлі кен орындарының мұнай құрамында бензинге сәйкес келетін оңай қайнайтын фракцияларының 5-тен 20%-ға дейін болуында. Автокөліктің және авиациялық көліктердің қазіргі дамуында бензинге деген сұраныс орасан зор. Одан басқа мұнайдан тікелей айдалған мотор отындарының сапалары төмен. Мұнай өңдеудің каталитикалық тәсілдерін (каталитикалық крекинг және риформинг) өңдеудің қазіргі басқа каталитикалық тәсілдерімен (отындардың жоғарыоктанды компоненттерін синтездеу, гидротазарту, гидрокрекинг) біріктіре қолдану жоғарыоктанды бензиндердің шығуын мұнай массасының 75%-ына дейін арттыруға мүмкіндік береді. Бензинді фракция автокөлік және авиациялық бензинде компонент ретінде қолданылады. Оның құрамына 20-30% арендер, 8-15% циклоалкандар және 45-50% алкандар кіреді.

Бензинді каталитикалық  риформингтеу қазіргі мұнай өңдеудің және мұнай химиясының маңызды процесі болып табылады. Ол ароматты көмірсутектердің мұнайхимиялық шикізаты ретінде және мұнайхимиялық өңдірудің гидрогендеу процесінде қолданылатын техникалық сутекті, автокөлік бензиндердің жоғарыоктанды компоненттерін біркелкі алуға қызмет атқарады. Сондықтан қазіргі мұнай өңдеу зауытының сұлбасында каталитикалық риформинг басты орындардың бірін алып отыр. Риформингтің бірі түрі болып есептелетін термиялық риформинг арқылы шикізаттан тек жоғары температурада жоғарыоктанды бензиндер өндіреді және каталитикалық риформинг, мұнда алғашқы өнімнің түрленуі жоғары температураның және катализатордың біріккен әсерімен жүреді.

Бұрында кең көлемді жоғарыоктанды  бензиндерді алуға қолданылатын термиялық риформинг 550◦С температурада  және 70-100 атм. қысымда құбыр тәріздес пештерде жүргізілген. Пештен шығып жатқан өнім булары дереу суытылады (терең ыдыраудан сақ болу үшін). Риформинг бензиннің шығымы 65-90%, октан саны – 70-80 (алғашқы өнімнің октан саны – 45-50).

Каталитикалық риформингке  даярлау мақсатымен тікелей айдалған бензиндік фракцияларды өңдейді. Бірнеше қатар жағдайларда бұл мақсатқа арналған гидротазарту қондырғыларында тікелей айдалған бензиндерден басқа екіншілікті процестердің фракцияларымен олардың қоспалары да тазаруға ұшырайды. Кейбір жағдайларда екіншілікті туынды бензиндерді гидротазартудың қажеттілігі де пайда болады.

Термиялық крекингтеудің  және кокстеудің бензиндерінде селективті гидротазартудан кейін 0,15% күкірт болады, ал октандық саны бастапқыға қарағанда 5-10 пунктіге дейін төмендейді. Каталитикалық крекингтеу бензиндерін гидротазартқанда октан сандары едәуір төмендейді, сондықтан оларды гидротазалаудың қажеті жоқ. Каталитикалық крекинг шикізатын гидротазартқан дұрыстау болады. Пиролиз бензиндерін гидротазартқанда моноолефеиндерді сақтап, ацетиленді және диолефиндерді аластату арқылы селективті гидрлеу өткізеді.

 

2. Керосиндік фракцияларды алу

Керосин - мұнайдан бөлініп алынған, қайнау температурасы 200-300°С болатын, көмірсутектері қоспасынан тұратын, козғауыштарға арналған отын.

Тікелей айдайтын керосинді, негізінде фракцияларды жоғары сапалы рекативті отынды және жарқырайтын керосинді алу мақсатымен гидротазалауға ұшыратады. Авиациялық реактивті двигательдерге арналған қазіргі отындарда кейбір компоненттердің, соның ішінде күкіртті және күлді қосылыстардың, органикалық қышқылдардың және т.б. болуымен шектеледі. Элементарлы күкірт тауарлы отындарда болмауы керек. Коррозиялық активті және аз тұрақты қосылыстарға меркаптандар жатады, олардың құрамы қатал стандартпен реттеледі.

Сутек қысымы астында каталитикалық  гидроқуаттандыру реактивті отындардан керексіз қоспаларды толығымен аластауға, шөгінділерді және тұнбаларды түзу қабілеттерін төмендетуг, коррозиялық активтілігін азайтуға мүмкіндік береді.

Реактивті отындарды алуға  керосинді дистилляттарды гидротазартуды алюмокобальтмолибденді және алюмоникельмолибденді  катализаторлармен салыстырмалы жұмсақ жағдайда -  350◦С температурада, 70 атм. дейін жалпы қысымда және шикізатты берудің меншікті көлемді жылдамдығы 4,5 сағ^-1 және циркуляцияланатын газды бергенде 300 м³/м³ шикізат ТС-1 отынды алу үшін гидротазартуды алюмоникельмолибденді катализатормен өткізеді. Бастапқы шикізат – 144-240◦С аралығында қайнайтын тік айдау фракциясы, оның құрамында 0,23 салм. % жалпы күкірт, соның ішінде 0,0067% меркаптанды күкірт болады. Гидротазалаудан кейін жалпы күкірттің құрамы 0,002 салм. % дейін, ал меркаптандікі 0,00063 салм.%-ға дейін төмендейді.

Керосин-газойльдік фракция (180-350◦С, 350-450◦С) газтурбиндік отын компоненті ретінде және каталитикалық крекинг шикізаты ретінде қолданылады. 180-350◦С фракциясы дизельдік отынға бағытталуы мүмкін.

 

1.3 Дизельді отынды  алу

Дизельді отын ішкі жанғыш қозғалтқышта отын ретінде  қолданылатын сұйық өнім. Күкіртті керосинді-газойльді дистилляттардан өндірілетін азкүкіртті  дизельді отын өндірісінде гидротазарту маңызды орын алады. Гидротазарту қондырғыларының 30%-ға жуық әлемдік қуаты дизельді отындарды қуаттандыруда қолданады. Алюмокобальтмолибденді катализаторда да кеңінен қолданады.

Тік айдайтын дизельді фракцияларды гидротазарту тек күкіртті қосылыстарды аластату үшін өткізіледі. Күкіртсіздендіру тереңдігін 80-90%-ға жеткізу үшін сутектің үлестік қысымын 30 атм ұстаса да жеткілікті. Процестің басұа жағдайларын – температура 350-400◦С, шикізатты берудің меншікті көлемдік жылдамдығы 2-3 сағ.^-1, шикізатты берудің меншікті циркуляциясы 300-600 м³/м³ шикізатта – газдық шикізаттың сипатына және күкіртсіздендірудің жеткілікті тереңдігіне тәуелді орнатады. Отынның көмірсутек құрамы гидрокүкітрсіздендіргенде шамалы өзгереді және өнімнің цетандық саны 1-2-ге дейін өседі.

Екіншілікті туынды дистиллятты гидротазартуды каталитикалық крекингтің және кокстеудің газойльдерін 90%-ға тең күкіртсіздендірудің тереңдігінің шамасы 20-30 атм сутектің парциалды қысымының мөлшерін өзгерту керек, сонымен қатар гидрлеу процесін күшейту қажет.

Қазіргі мұнай  өңдеу өнеркәсібі гидрогендік процестердің әр түрлі модификацияларын: гидротазарту, гидрокрекинг, гидродеалкилдеу, гидрлеу және гидроизомерлеуді кең қолданумен сипатталады. Гидрогендің процестер мұнай өңдеу өнеркәсібінде екінші дүниежүзілік соғыстан кейін кең қолданыла бастады. Алғашқыда каталитикалық риформинг шикізаты – дизель отының гидротазарту дамыды, кейіннен мұнайлы дистилляттардың гидрокрекингі іске асты. Гидрогендік процестредің негізгі мақсаты – ол өнімдерді арттыру және бензиндердің дизельді, реактивті және мұнайдың туынды басқа отындары түрлерінің сапаларын жақсарту.

 

2.1 Битум  алу

Битумдар –  ауыр майлар мен шайырлардағы асфальтендердің  жоғары концентрлі ертінділері. Битумдердің  қасиеттері компоненттерінің (майлар, шайырлар, асфальтендер) арақатынасымен және олардың физика-химиялық қасиеттерімен анықталындаы. Шайырлар мен асфальтендердің жоғары мөлшері болатын ауыр мұнай қалдықтары – битумдер өндірісінің шикізаты.

Тотыққан битумдар өндірісінің мақсаты – мұнай  қалдықтарындағы асфальтендердің  мөлшерін, битумның қасиеттерін қамтамасыз ететіндей концентрацияға дейін арттыру. Оны мұнай қалдықтарын ауамен 230-300◦С-де, 1 тонна битумге 0,8-1,5 м³/мин ауаны беріп, жанасу ұзақтығын 12 сағатқа дейін жеткізіп, жүзеге асырады. Бұл кезде асфальтендердің түзілуінің нәтижесінде май мөлшерінің және аз дәрежеде болса да, шайырлардың да азаюы болады;  майлардың баюы арендердің алкан-циклоалкандармен конденсациялану нәтижесінде болады. Реакцияласатын оттектің көпшілік бөлігі су күйінде, айтарлықтай бөлігі көмір қышқыл газ күйінде бөлінеді, тотығу жағдайларында ұщқыш және ауамен алынып кететін оттекқұрамды органикалық қосылыстар: фенолдар, қышқылдар, спирттер, альдегидтер және кетондардың біраз мөлшері түзіледі. Тек оттектің мардымсыз бөлігі битумда қалып, битумдағы оттегі мөлшері, әдетте, бастапқы шикізаттардағыдан аз болады. Битумда байланысқан оттектің негізгі мөлшері, онда күрделі эфирлер түрінде, гидроксильдік, карбоксильдік және карбонильдік топтар түрінде болады.