Отындық бағыт

Тотыққан битумдар өндірісі оттекпен иницирленетін (бастама  алатын ) термоконденсациялық процесс болып табылады. Тотыққан битумдар алатын температураларда мұнай қалдықтарында болатын заттардың термиялық рекциялары оттек жоқ кезде, өте аз жылдамдықпен жүретіндіктен, химиялық технология көзқарасымен олар тіпті жүрмейді деп қарастыруға болады. Ол радикалдардың генерациялану жылдамдығының өте аз болуына байланысты. Оттектің енуі радикалдардың түзілуін жеңілдетеді. Радикалдар түзілуінің сұйық фазалық процесс жағдайларында көмірсутектер мен оттектің реакциялары мынадай реакциялар бойынша жүреді:

 RH + O₂        R + HO₂

 2RH + O₂       2R + H₂O₂

Қандай реакциямен түзілуіне тәуелсіз R радикалдарының түзілуі әлсіз С-Н байланыстарынан сутек атомын оттекпен үзіп алу есебінен жүреді және түзілген R радикалдары – бензин типті активтілігі аз радикалдар. Битумді төменгі температураларда алу кезінде бұл радикалдар π-байланыстар бойынша реакцияға активтену энергиясы айтарлықтай жоғары болатын ыдырау реакциясының жылдамдығынан жоғары жылдамдықпен түседі.

 

2.2 Майлағыш майларды өңдіру

Майлағыш майлар – жаққыш материалдар ретінде қолданылатын сұйықтық. Селективті немесе адсорбциялық тазарту әдістермен салыстырғанда майларды өндірудің гидрогендік әдісінің басымдылығы тұтқырлықтың шамасы жоғары индексіне және майлардың жоғары шығымына негізделген.

Майлағыш майларды өндіру үшін гидрокрекингті 10-25 МПа  қысым астында 350-420◦С температурада  және шикізатты берудің 0,4-1,5 сағ^-1 көлемдік жылдамдығына сутек құрамды газ: шикізаттың көлемдік өатынастары – 800-2000, шикізатқа деген сутектің шығыны 0,8-2%, әдетте қайнау температурасы 500-550◦С дистилляттты фракцияларды, деасфальтизатты немесе олардың қоспаларын гидрокрекингтейді. Майларды гидротазарту процестерімен салыстырғанда гидрокрекингте олардың құрылыстары және молекулалық массалары өзгереді. Сақиналарды ыдырату, изомерлеу және гидрлеу реакцияларның нәтижесінде олардың тұтқырлық индекстері артады. Майлардың берілген қасиеттерімен шығымы шикізаттың табиғатына және гидрокрекингтің қаталдығына тәуелді және шикізаттың 30-70%-ын құрайды.

Гидрокрекинг процесінде гетероцклді қосылыстар және қанықпаған көмірсутектер толығымен гидрленеді. Ол алынатын майлардың тұрақтылығын арттырады.

Майды алудың гидрокрекинг процестерінің технологиялық сұлбалары  таза отындық бағыттағы процестердің сұлбаларынан айырмашылығы жоқ, тек қана гидрокрекинг өнімдерін өңдеу сұлбалары ғана өзгереді. Майлармен бірге отынды өнімдердің белгілі мөлшері алынатын болғандықтан, отындардың өндірісін және жоғары сапалы майларды ретімен алмастырып және қажет болғанда өнімдерді жалпы өндіруде олардың үлесін өзгертіп тұрған дұрыс.

Майларды алу  мақсатымен қарапайым вариантында  гидрокрекингте фракция өнімінің керекті  тұтқырлықты ары қарай бөлінуімен реакциялық ауданға бір рет шикізатты  өткізуі арқылы іске асырады. Майды  алу үшін өнімді айдайды және мақсатты фракцияларды депарафиндейді. Депарафиндегенде май қосымша өңделуі мүмкін, мысалы, жұмсақ жағдайда гидротазалау немесе суық фазадағыадсорбциялық жолымен. Бұл жағдайда майдың термототықтырғыштығы және химиялық тұрақтылығы, сонымен қатар оның түсі жақсарады.

 

3.1 Ароматты  көмірсутектер

Көмірсутектердің тағы бір түрі — ароматты көмірсутектер. Олардың алғаш ашылған мүшелерінің өздеріне тән жағымды иістері болғандықтан, ароматты көмірсутектер деп аталды. Маңызды ароматты көмірсутектер – бензол және нафталин кең мөлшерде мұнай өнімдерін гидродеалкилдеумен өндіреді.

Бензолдың басым  көпшілігін, негізінен толуолдан алады, шамасы жоғары қайнайтын моноциклдік ароматты көмірстектерді гидродеалкилдегенде сутектің шығыны күрт өседі.

Нафталинді  алудың шикізаты қызметін, негізінен, бициклді ароматты көмірсутектерді  құрайтын каталитикалық крекинг  және каталитикалық риформинг өнімдерінен бөлінген жоғары ароматты фракциялар атқарады.

Гидроалкилдеу жағдайларында көптеген реакциялар өтеді, басым көпшілігі – күшті  экзотермиялық реакциялар. Маңызды  реакция – ароматты сақинадан  бүйірлері алкилді тізбекті үзу, мысалы:

 

 

              СН₃

 2Н₂                                             +  2СН₄

2

              СН₃

Өнеркәсіпте гидроалкилдеудің екі әдісін қолданады: каталитикалық  және термиялық.

Гидроалкилдеу процесін әдетте 550-600◦С температурада  және шамасы 30 атм сутектің үлестік қысымында өткізеді. Бір өткенде ттолуолдың түрлену тереңдігі- 50%. Айналмаған толуолмен рециркуляциялаумен жұмыс жасағанда бензолдың шығымы – 96,9% мол. Айналмаған толуолды қайтарумен іске асатын каталитикалық процестің материалдық балансы әсер етеді.

Ароматты көмірсутектерді  термиялық гидродеалкилденунің 600◦С жоғары температурада және шамасы 40 атм. сутек қысымында жеткілікті қарқында өте бастайды. Бұл жағдайларда  ең тұрақтылар – бензол мен нафталин, алкил орынбасқан ароматты көмірсутектер деалкилденеді, парафинді, нафтенді және қанықпаған көмірсутектер, негізінен, метанды және этанды түзумен терең гидрокрекинге ұшырайды.

 

3.2 Парафиндер

Парафин – С₁₈Н₃₈ (октадекан)-нан С₃₅Н₇₂ (пентатриоконтан)-ға дейінгі қанығған көмірсутектердің (алкан) балауызды қоспалары. Одан басқа Парафинде изопарафинді, циклопарафинді және нафтенді-ароматты көмірсутектер кездеседі. Түссіз, иіссіз, дәмсіз, балауыз тәрізді балқығыш зат; балқу температурасы 40 – 65, тығыздығы 0,880 – 0,915 г/см3 (15ӘС-та). Органикалық еріткіштер мен минералды майларда ериді. Пиролиз процесінде олефеиндерді алу үшін қажетті ең жақсы шикізаттың түрі – парафинді көмірсутектер. Қалыпты парафиндердің ыдырауы кезінде келесідей негізгі заңдылықтар байқалады: этан түгелдей этиленге айналады, пропан мен бутаннан үлкен шығыммен этилен және пропилен түзіледі, көміртек атомдарының саны 4-тен көп болатын парафинді көмірсутектерден түзіледу және, әсіресе метанның шығымы аз. Ароматты көмірсутектер пиролиздің шамадағы температуралары кезінде балласт болып саналады, ал өте қатаң температураларкезінде айтарлықтай дәрежеде кокс  және шайыр түзеді. Пиролиз процесіне табиғи және ілеспе газдар, сонымен қатар мұнайдың өңдеу өнімдері де түсе алады.

Парафиндер  сонымен қатар басқа өнімдерден түзіле алады, мысалы озокерит. Фракциялық құрамына, балқу температурасына және парафин құрылымына байланысты парафиндерді сұйық, қатты және микрокристалды деп бөледі. Парафиндерді тазалауға байланысты петралатумдарды айтсақ, олар құрамындағы майдың 30%, тазаланбаған парафирндер 6% құрамында маймен тазаланған және жоғары тазаланған болып бөлінеді. Олар тазалану тереңдігіне байланысты ақ түсті, сарғыш түсті және ақшыл сарғыштан, ақшыл қоңырға дейін түстері болады.

Тазаланбаған  қатты парафиндерді өңдеу келесідей  жүреді: перламутрларды майдан айыру, яғни еріткіштерді (бензол, толуол) қолдана  депарафинизация жүргізу. Сонымен  бірге жоғарыпарафинді мұнайдың дестилляттарынан кетон, бензол, толуол қоспаларымен таңдап, майсыздандыру. Сұйық парафиндерді дизельді фракциялардан еріткіштермен қоса депарафиндейді, [2].

 

 

 

 

 

 

Қорытынды

Қорытындылайтын болсам, мұнай  өңдеудің негізгі бағыттарын таңдау оның физика-химиялық негізгі сипаттамаларымен, мұнай өңдеу техникасының дамуымен және сол экономикалық ауданға мұнай өнімінің қажеттілігімен анықталады.  Мұнай өңдеу бағыттарын таңдауда келесідей факторларды ескерген жөн:

• Сол немес басқа мұнай өнімінің қажеттілігі
• Өңдірілген мұнай сапасы
• Жеке процестерді өңдеудің техникалық дәрежесі

Зауытта мұнай  өңдеудің негізгі бағытын таңдау үшін сол экономикалық аудандағы мұнай өніміне деген сұраныс деңгейін ескеру керек. Және мұнда бұрынғыдай шикізаттың сапасының деңгейіне мән берілмейді, себебі мұнай өңдірудің жаңашыл процестері көп мөлшерде мұнай өнімдерін алуға және кез келген мұнайдан жоғары сапалы мұнай алуға мүмкіндік береді.

Ал мұнай өңдеудің негізгі  бағытын тандаудағы қиын мәселе жоғарыкүкіртті мұнайды өңдегендегі түзілген жоғарышайырлы қалдықтарды әрі қарай өңдеу болып табылады. Жоғарышайырлы қалдықтар көбінесе барлық мұнай түрлерінде кездеседі. Жеңіл мұнайларда жоғарышайырлы қалдықтардың мөлшері 4-5%-дан аспайды, ал ауыр мұнайларда 20%-дан асады. Оның құрылымы күрделі болғандықтан, полициклді, гетероциклді және металоограникалық қосылыстарды түзеді. Сәйкесінше бұл қосылыстар нейтралды болып келеді. Олардың жасаушы компоненттерге бөлінуі, әзірше күрделі және жүзеге асуы қиын мәселе, [3].

Қазақстандағы мұнай өңдеу деңгейіне келетін болсақ, бұл – көкейкесті мәселе болып табылады. Себебі Қазақстандағы үш зауыттың мұнай өңдеуі өте төмен. Мысалы Батыста және АҚШ-та мұнай өңдеу тереңдігі 90%, ал Қазақстанда 70% әрен жетеді. Барланған және іске қосылған Қазақстанның кен орындарындағы мұнайлардың көпшілігі ауырға, күкірттіге және жоғары күкірттілерге жатады. Мұндай мұнайлардан мөлдір (жеңіл) фракциялардың шығуын арттыру мәселесі катализаторларды кең қолданып, оларды терең өңдеу жолымен шешілуі мүмкін. Сонымен бірге мұнайды өңдеудің негізгі бағыттарын, арнайы факторларға негізделе отырып тандаған жөн, [4].

 

Қолданылған әдебиеттер тізімі

1. Основные направления переработки нефтей и газоконденсатов. http://yandex.kz/yandsearch?text=9403&tld=kz&lr=163

2. Суербаев, Х. А. Мұнай мен газды өңдеудің термиялық және каталитикалық процестері [Текст] : оқу құралы / Х. А. Суербаев ; Қазақ ұлттық ун-ті. - Алматы : Қазақ университеті, 2009. - 168 б.

3. Большая Энциклопедия Нефти Газа. http://www.ngpedia.ru/id619310p1.html

4. "ҚазМұнайГаз" мұнай өңдеу зауыттарын жөндеуге рекордты сома бөлді. http://i-news.kz/news/2012/10/12/6666960.html