Жоспар
1.Кіріспе.
II.Негізгі бөлім.
2.1 Мұнай, мұнай құрамы.
2.2 Мұнайды алу тәсілдері.
2.3 Мұнай өнімдері және олардың қолданылуы.
III. Қорытынды.
- Қолданылған әдебиет.
Республиканың жаңа байлығы мұнай мың жылдан артық уақыт адамзатқа тек жарық және ем ретінде керек болды. Сүзек ауруын, қотырды және түйелердің қышымаларын емдеуге пайдаланылып жүрді. Жер астынан шығатын мұнай газдары көп уақыт сөнбейді де, оны Кавказдың, Иранның, тағы басқа жерледің тұрғындары отқа шоқыну ретінде қолданған болатын. Мұнайдың жылу беру қасиеті көмірден жоғары. Бір тонна мұнай 1,3 тонна антрцитты, 3 тонна көмірді, 3,3 тонна торфты және 7 тонна тақта тасты, синтетикалық
аммияк, лак, әр түрлі мұнай майларын, парафин, жарылғыш зат-нитроглицерин, тағы басқа көптеген заттар алынады.
Химиялық және физикалық қасиеттеріне байланысты мұнай негізгі екі топқа бөлінеді: метанды, немесе парафинді және нафтенді, немесе асфальтты. Парафинді мұнайлар әдетте ашық түсті жеңіл салмақты, ал асфалтты-өте күңгірт түсті және ауыр топқа жатады. Бұрынғы ССРО-дағы сұйық көмір сутотығының қорларыбойынша Ресейден кейін, екінші орында Қазақстан тұр. Республикада мұнайдың негізгі қорлары Каспий бойы ойпаңында шоғырланған. Мұнда Теңгіз, Қарашығанақ, Жаңажол, Кенқияқ сияқты ірі мұнай кен орындары орналасқан.Республиканың басқа ірі мұнайгаз аудандары-Оңтүстік Маңғыстау-Үстүрт ойпаңы және көтерілімі. Мұнда сұйық көмір сутотығының республикалық қорларының 56 процентіне тақауы кездеседі. Қазақстан облыстары арасында Атырау-75,6 процент, одан кейін Ақтөбе 9,1 процент қорға ие. Жезқазған мен Қызылорда облыстары мұнай қорынан мардымсыз.
Қазақстанда қазір 129 мұнай кен орындары белгілі және бірі-Кәспий теңізі жиегінде. Олардың 109 Атырау облысында. 1989 жылы өткен 1988 жылмен салыстырғанда мұнай өндіру 1,3 процентке қысқарған. Осы жылы республикада 2195 мың т мұнай өндірілген болатын. Мұнай өндірудің негізгі бөлімі Атырау облысында шоғырланған. Ақтөбе облысында 10,8 процент мұнай өндірген болатын. Қазақстан мұнай өнеркәсібінің мүмкіншілігі. ТМД, елдерінде мұнайдың ірі ресурстары бар және оның өнеркәсіптік категориясының барланған қоры мен өндіруі бойынша дүние жүзінде алдыңғы орынның бірінде, АҚШ-тан кейін екінші орынға шықты. Бұрын Қазақстан мұнай мен газдың қорынан елімізде маңызды орындарда болса, ал қазір Оңтүстік Маңғыстауда Жетібай мен Өзен, Каспий бойы ойпаңында Кенқияқ, Прорва, Буранкөл кеніштерінің ашылумен Одақта үшінші орынға шықты.
1966 жылы өнеркәсіптік өндіруде 22 мұнай орны болды, оның 20-сы Атырау, ал екеуі Ақтөбе облысында. 1967 жылы республикада барлығы 41 мұнай кен орны есепке алынған болатын. Соңғы өткен жылда Қазақстан жерінде табылған мұнай кен орны 20 еседен артық көбейіп, оның қоры 700 есе артты. Республикада 200-ден артық барлау скважиналары мұнай береді. Барлық белгілі мұнай кен орындары Қазақстан батыс бөлімінде, Орал-Ембі бассейініндс, Маңғыстау түбегінде орналасқан. Батыс Қазақстан жерінде мұнай кеніштері ертеден белгілі болатын. Орал-Ембі мұнай ауданы туралы бірінші дерек I Петрдің бұйрығы мен Астрахань арқылы Хиваға жіберілген әскері экспедицияның бастығы Беркович-Черкасскидың қолжазбаларында кездеседі. Бірақ бұл кең аймақта геологиялық зерттеу жұмыстары тек қана өткен ғасырдың екінші жартысында басталады. Орал-Ембі мұнай туралы алғашқы мол деректі географ Н. А. Серверцев жинап, “1857 жылы Қырғыз даласының батыс бөлімінде Н. Серверцев пен И. Боршевтың жүргізген геологиялық бақылаулары” деген есебінде жарияланды. Жаратылыс танушылар мен топографтардың бұрын зерттеген материалдармен танысқан Геологиялық комитет, 1874 жылы Батыс Қазақстанға таукен инженері Д. В. Кирпичниковты жібереді. Қаражынғыл, Иманқара және Доссор сықылды болашақ мұнай кен орындары орналасқан аудандары зерттеп, ол мынадай тұжырымға келгенді: “Доссорда мұнай өте көп, бірақ бұл байлықты пайдалану өте қиын, неге десе тұшы су жоқ, қатынас жол жоқ, шабынды жер жоқ”. Рязян-Орал қоғамы мен Геологиялық комитет 1892 жылы Доссорда бас, іскінде бір және Қаражыңғылда бес скважина бұрғылады. 1894 жылы Ембі-Каспий достығы құрылып, кейінірек 1899 жылы мұнай өндіркші Леманның қолына көшкен болатын . Октябрь революциясына дейін Орал-Ембі ауданында сегіз мұнай қоғамы жұмыс істеді. 1912 жылдан бастап, Ресей Геологиялық комитетінің жүктеуімен геологтар А. А. Заматин мен Н. И. Тихонович Ақтөбе облысында геологиялық зерттеулер жүргізген болатын. Орал-Ембі ауданының бірінші мұнай кенорны-Доссор 1911 жылы 19 көкек айында, ал Мақат 1915 жылы іске қосылды.
1920-1921 жылдары жас Совет республикасы азамат соғысына байланысты Кавказ мұнайынан уақытша айырылғанда, елімізді мұнаймен қамтамасыз еткен Ембі болатын. Оның мұнайын тасу үшін Александров-Гай-Ембі темір жол құрылысы басталып, 1927 жылы аяқталды. 1920 жылы ұйымдастырылған “Ембі мұнай тресі” мұнай кәсібін қайта қалпына келтіруге үлкен үлес қосты. 1932 жылдан бастап, ескі мұнай өнеркәсібі Доссар мен Мақаттың қатарында жаңадан Байшонас, Іскін, Қосшағыл, Сағыз, Құлсара және басқалары қосылды.
Ұлы Отан соғысынан кейін Батыс Қазақстан геологиясын “Қазақстан мұнай” бірлестігі, “Ақтөбе мұнай барлау” тресі, “Қазақтың геофизикалық ұйымы” кейіннен болған “Қазақстан нефтегеофизика”тресі, “Аэрогеологиялық” және “Уральск нефтеразведка” трестері зерттеген болатын. Жаңа теофизмкалық әдісті қрлданудың арқасында Қошқар, Тентексор, Мұнайлы, Тілес, Қаратөн, Тереңөзек, Тәжіғалы және Қарсақ сияқты жаңа мұнай кен орындары ашылып, Таңатар мен Прорвада мұнай өндіру басталды және Ембінің солтүстігінен Кенқияқ, Көкжеде, құмсай, Қопа, Ақжар кеніштері табылды. Жарты ғасырдың ішінде Қазақстан жерінде көптеген мұнайшылар коллективі өсіп, орыстар, украиндар, кәрістер, әзірбайжандар, грузиндер, армяндар, өзбектер, татарлар, шешендер, гректер және басқа көптеген ұлттардың өкілдері жұмыс істейді және олардың жартысынан көбі қазақтар. Олар өздерінің ішінен қолынан іс келетін инженер-техниктер мен мамандарды таңдап алып, мұнай мекемелері мен жұмыстарын басқаруға ұсынды.
Солтүстік-каспий ойысы тұз күмбездеріне бай және оның өнеркәсіптік мұнай –газдылығы ертеден белгілі. 500 шаршы километр жерде мыңнан аса тұз күмбездері орналасып, олардың 300-і Еділ-Жайық аралығында орналасқан. 1959-1960 жылдары Ақтөбе облысында Прорва мен Баракөл мұнай кәсібі қосылды. Маңғыстау түбегі күн райының қаталдығына қарамастан, геологтардың назарын ертеден аударатын еді. Оңтүстік маңғыстауда мұнай мен газ іздеу мен барлау үшін “Қазақстаннефть” бірлестігінің құрамында, 1957 жылдың көкек айында, арнайы “Маңғышлақнефтегазразведқа” тресі ұйымдастырылды. Егер барлық еліміз көмектеспесе, Маңғыстау түбегінің мұнай байлығын игеру өте қиын болатындығы өзінен-өзі белгілі. Өзен мен Жетібайда өнеркәсіптік барлау жұмыстары 1962 жылы басталып, мұнай мен газдың қоры ірі, көп пласты екендігі дәлелденді де, сусыз қатал түбектің одан әрі дамуын осы жұмыстар шешті. Аз уақыттың ішінде ондаған қуатты өнеркәсіптік обьектілер құрылып, Мақат-Ақтау темір жолы, Ақтау-Жетібай-өзен электр желісі, асфальт жолы, мұнай құбырлары салынды. Түбектің байлығы тез игеріле бастады. 1965 жылдың июнь айында темір жол арқылы Атыраудың мұнай қорытатын зауытына, бірінші Маңғыстау мұнайы жеткізілді, ал 1966 жылдың қазан айында оны су арқылы тасу басталды. Маңғыстауға туысқандық көмекті ең бірінші болып, ескі мұнай орталықтары Баку, Куйбышев, Башқұртстан, Краснодар және басқалары көрсетті. ССРО-ның барлық түпкі-түкпірнен мұнда адамдар көмекке қатысуға келе бастады.
Батыс Қазақстанда өте қуатты геофизикалық, геологиялық барлау, мұнай өндіргіш және қорытқыш мекемелер құралды. Геология және геофизика институты, химия және табиғи тұздар институты, сонымен бірге “Гипроказнефть” институт қызметкерлері өте жемісті түрде жұмыс істейді.
Орал-Ембі мұнай-газ бассейіні 500 мың шаршы километр жерді алып жатыр. Әкімшілік жағынан ол Атырау, Ақтөбе облыстарын, сонымен бірге Астрахан, Волгоград, Саратов облыстарна және Қалмақ АССР аудандарына қарайды. Осы территорияда соңғы жылдары жүргізілген ірі жоспарлары геологиялық және геофизикалық зерттеулер, мұнда мұнайдың үлкен қорын табуға мүмкіндік туғызды. Мұнай кен орындары тұз күмбездерінде шоғырланды. Мұнай осындай күмбездердің саны1700-ге жетеді. Каспий бойы ойысындағы осы бассейіннің маңында 32 мұнай және газ кен орындары кездеседі. Ембі бассейінінің мұнайы мен газы жер үстінен 50 метрдне 2417 метрлік тереңдікте орналасқан. Ал негізгі қоры 800 метр тереңдіктің маңында. Бассейіннің ірі кен орындары Кеңқияқ, Прорва және Боранкөл. Кен орындарынан негізінде мұнай насос арқылы сору әдісімен өндірген болатын. Жердің “қара қанының” 6,7 процентін фонтандық скважиналар арқылы өндірілді.
1999 жылы біздің еліміз үшін есте қалатын елеулі жыл. Қазақ мұнайының жүз жылдығы. 1899 жылдың қараша айында Атырау обылысы, Жылыой ауданына қарасты Қарашүңгіл алаңындағы 7 скважинадан мұнай фонтаны атқылап, тәулігіне 20 тоннадай өнім берген болатын. Бұл-бүгін дүние жүзіне мәлім болған Қазақстан мұнайының алғашқы тамшылары еді. Бір ғасырлық тамаша есте мәңгі қалатын тарих міне, осыдан бастау алады. Қазақтың маңдайына біткен асыл перзенті Қаныш Имантайұлы Сәтбаевтың жүз жылдығының, сонымен бірге Қазақ мұнайының еғ бірінші тамшысының жүз жылдығы, бізді еліміздің ең бір мерейлі ірі тойларының бірі болайын деп отыр. Республика мұнай өнеркәсібінің өркендеу, жаңа кен орындарының алуы, Маңғыстаудың – “ұйқыдағы арудың оянуы” Қаныш Имантайұлы есімімен тығыз байлансты екені бәрімізге мәлім.
Қазақстанда Қаныш Иматайұлы Сәтбаевтың көзі түспеген өңгірде, өндіріс сапасы жоқ екені баршамызға белгілі. Атақты ғалымның жеке өмірі, еңбек жолы, ғылыми ілімдері туралы жазылған естеліктерді оқығанда көзге ерекше болып көрінетіні, Қаныш Сәтбаевтың Батыс аймақты дамытқан, әсіресе мұнай газ қорын іздеуге, табуға, игеруге қосқан баға жетпес еселі еңбегі толық ескерілмей, орны ойсырап тұрады. Ұлы ғалымның қазақ жерінде ірі мұнай кеніштерін ашуға тигізген ықпалы ілім зерттеушілер үшін тың тақырып болып тұрғаны таң қаларлық іс және үлкен ойға жіберді. Кейде ұлы адамның бірауыз сөзінің өзінде өлшеусіз өмір жататынын есте сақтаған жөн ғой. Ал , Қ. И. Сәтбаевтың Атырау мен Маңғыстауға, мұнай мен химия өнеркәсібіне бүкіл ғылым ордасының бетін бұрғанын баршамыз білеміз.Қ.И. Сәтбаев Қазақстан ғылым Академиясының президенті болып сайланған жылы Гурьевте (қазіргі Атырау) академияның ғылыми базасын ашқан болатын және оның алғашқы директоры Сапар Қарымсақовтың айтуы бойынша тұңғыш бағдарламаның негізін Сәтбаев белгілеп беріпті. Оның бастапқы бағыты- республика экономикасыың болашағын шешетін өндіріс салаларының бірі- мұнайға геологиялық барлау жұмысын күшейту, әсіресе тұз қабатының астына бұрғы жібері болса керекті. Президент Қ. И. Сәтбаевтың Батыс Қазақстанда мұнай мен химия өндірісін өркендету жөніндегі деректі болжамдары,тұжырымды тапсырмалары академия тарихының бөлек ерекше тарауы болады деп сенеміз.Кейіннен Қ. И. Сәтбаевтың болжам ойлары орындалып, Атырауда негізгі ғылым бағдарламасы мұнайға бағышталған геология- барлау ғылыми институты ашылғаны белгілі. Атырау қаласында ғылым Академиясының сессиясы өткізілген болатын. Академик Қ.И.Сәтбаевтың басшылығымен өткен ғалымдар жиналысында Батыс Қазақстанда геология-барлау жұмысының көлемін кеңейту және оны нәтижелі ету шаралары жан-жақты талқыланып, «қара алтынның» қоры шоғырланған алаңдарды батыл белгілеп,дәлелді де деректі ұсыныстар дайындап үкіметке және басқа да басшы органдарға жолдаған болатын. Мұнай өндірісін дамытуға бұл сессияның маңызы- 1935 жылы академик И.М. Губкиннің ынтасымен Ембіде мұнай өнеркәсібін өркендету туралы мәселе қараған ССРО ғылым Академиясының сессиясынан кем түспейді.
Академик И.М.Губкин мұнайлы Ембіде 1 миллиард тонна мұнай қоры бар деген болжам жасаған еді. 1985 жылдң қараша айында өткен Қазақстан ғылым Академиясының арнайы сессиясы Ембінің мұнай және химия өнеркәсібін дамыту мәселесін талқылаған болатын мұның баршасы Жылой жерінде дәйекті геологиялық барлау жұмысын одан әрі жүргізуді талап етті.1933 жылдан бастап Құлсары зерттеле бастады да, бүкіл аумағы анықталды. Көмір қышқыл сутектілігі жоғары бірқатар аймақтар байқалды. 1934-1936 жылдары Құлсаралаңын А.А Борисов, А.И. Храмм, М.М. Авдеев және басқа білікті ғалымдар зерттеді. Алғашқыда мұның бәрінбаяу өріс алды, себебі бұл аймақта да(ол Қосшағылдан 20-30 шақырым жерде орналасқан) барлау жұмысын жүргізу оңайға түспеді, ауызсуды тақыр сорлы болатын. Мұнай-газ қорының барлығы анықталған соң 1938 жылдың басынан бастап Құлсары алаңын бұрғылауға бар куш-жігер жұмылдырылды, ол жауапты учаске деп жарияланды. Оның ашылып, қатарға қосылуына “Ембімұнай”тресінің сол кездегі басшылары-Яков Васильевич Лаврентьев, бас инженері Иосиф Иосифович Курус,бас геологі Николай Васильевтч Неволин,бас инженер(1938-1941 жылдары) сафи Өтебаев қыруар еңбек сіңірді. Үлкен еңбектің алғаш жеміс берген күні 1938 жылғы мамырдың 27-сі еді. 10-шы ұнғыдан орта юра қабатынан 1001-1008 метр тереңділік аралығынан қуатты мұнай бұрқағы атқылап, Құлсарының баянды болашағын баршаға паш етті. Мұнай қысымы 100 атмосфераға жетіп, ұңғының тәуліктік өнімі 50-60 тонна болды. Бұған іле-шала 182-ші ұңғысынан да мұнай атты, оның тәуліктік өнімі 200 тоннаға жетті. Бұлар болашақ Құлсары мұнай кәсіпшілігінің дүниеге келуін біржолата бекітті. Сөйтіп, 1939 жылғы қаңтардың 1-інде Қазақстанның мұнай байлығының шалқуына қомақты үлес қосқан Құлсары кәсіпшілігі құрылды. Құлсарының қатарға қосылуына байланысты Жолой ауданында мұнай өнімінің жоғары деңгейге жетуіне қол жетті, ол 1938 жылы 1937 жылмен салыстырғанда 32 процентке, ал 1939 жылы 60 процентке артты. Құлсары мұнайының артықшылығ ы мынада: онда құрамында жанғыш газ басым болды, ол қабат қысымынан шығысымен-ақ өздігімен жоғары көтеріледі. Қазақстан тарихында тұңғыш рет осы кәсіпшілікте аталмыш арзан отын-жанғыш газ ауданның өндірістік және тұрмыстық қажеттеріне пайдаланылды. 1940 жылы мұнда 4 миллион текше метр газ пайдаланылған екен. Аса қарқынды еңбек еткен мұнайшылар 1941 жылы соғыс алдындағы жылдарға қарағанда 2 есе артық мұнай өндірді. Ал 1942 жылдың бірінші тоқсанында тәуліктік өнім 700-800 тонна болды . Соғыстың соңғы жылдары Құлсарының Мұнай өнімі 188 мың тоннаға жетіп, жалпы соғыс жылдарында майданға 683 мың тонна мұнай жөнелтті.
Бассейіндегі ірілерінің бірі- Құлсарыда бассейіннің барлық мұнай қорының 40 проценті өндіріледі. Осындағы ондаған фонтанды скважиналар барлық мұнай өндірудің 70 процентін береді. Еділ мен Жайық өзендерінің аралығындағы мұнай көзі.
Каспийдің солтүстік-шығыс жағалауында орналасқан Теңіз мұнай кен орны 1979 жылы ашылған. Ол кезде жер Қазақстандікі болғанымен, билік Мәскеуде болатын. Сондықтан, 1980-1990 жылдары шетелмен жүргізілген келіс-сөздердің көпшілігі біздің мемлекет және Үкімет басшыларына белгісіздеу болған. Бар белгілі болғаны, 1990 жылдың маусым айында М.С.Горбачев пен Америка президенті Д.Буш “Теңіз” кен орнын игеру жөні ндегі келісімге қол қойып, “Теңіздің” 50 процент “Шеврон” компаниясына берілгені. 1991 жылы Қеңес Одағы тарқап, “Теңіз” мұнай кен орны қайтадан Қазақстаннің меншігіне тиді де 1993 жылдың сәурінде “Шеврон” компаниясы 40 жылдың аралығында біздің республикаға 20 миллиард доллар инвестияция жасауға міндет алды да, сол 1993 жылы “Теңізшевройл” алғашқы 1 миллион тонна мұнайын өндірді. 1997 жылы бұл көрсеткіш 6,7 миллон тоннаға жетті, 1997-1998 жылдардағы мұнай бағасының төмендеуіне қарамастан 1998 жылы бұл көрсеткішті 8,2 миллион тоннаға жеткізу жоспарланды. Одан кейінгі міндет 12 миллион жеткізу болып отыр. Ал, оның Қазақстан бюджетіне қосқан үлесі, тек 1993-1997жылдар аралығында “Теңізшевройл” компаниясы Қазақстанға 224 миллион доллар қаржы түсірді.
Мұнайдың физикадық қасиеттеры жане құрамы. Мұнай-май тәрызді сүйықтық ,жанғыш,әдетте қара қоңыр түсті және өзіне тән исі бар; ол сүдан жеңіл және сүда ерімеиді.Мұнайдың негізінде көмір сүтектер қоспасы екеніне тәжірибе жасап көз жеткізу қиын емес. Мұнайдың құрамы бірдеи емес.Бірақ олардың бәрінде де көмірсүтектің үш түрі—парафиндер (көбінесе қалыпты құрылысты), циклопарафиндер (нафтендер) және аромат қосылыстар болады, бұл аталған көмірсүтектердің мөлшері әр мұнай кендерінде әр түрлі болуыда мүмкін. Мысалы, Маңқыстау мұнайы қаныққан көмырсүтектерге,Бақу аймағындағы мұнай циклопарафиндерге бай келеді.Мұнай құрамырда көмірсүтектерден басқа аз мөлшерде органикалық қосылыстар болады, ол қосылыстардың құрамына оттегі, азот, күкірт және басқа элементтер кіреді. Ным және асфальт заттары сияқты үлкен молекулалы ұосылыстар да бар. Мұнай құрамында жүздеген әр түрлі қосылыстар болады .
Мұнай өнімдері және олардың қолдарылуы. Мұнай—молекулалық массалары әр түрлі, қайнау температуралары да бірдей емес көмірсүтектердің қоспасы болғагдықтан, айдау арқылы оны жеке фракцияларға (дистиляттарға) бөлінеді, мұнайдың құрамында С —С,көмірсутектері бар және 40—200 С аралығында қайнайтын бензин құрамында С—С көмірсутектері болатын және 150—250С аралығында қайнайтын лигроин, құрамында С—С көмірсутектері болатын және 180—300 С аралығында қайнайтын керосин алады, бұлардан кейін газойль алынады. Бұның бәрі—ашық түсті мұнай өнімдері деп аталады. Бензи ұщақ пен көліктердің поршенді двигательдері үшін жанармай ретінде қолданылады. Сол сияқты бензмгн майды, каучукты еріткіш ретінде , матаны тазартуға , т.б .қолданылады. Лигроин трактор үшіг жанармай болады. Керосин –трактор,реактивті ұшақтар мен зымырандардың жанармайы. Ал газойльден дизель жанармайы өндіріледі. Мұнайдан ашық түсті өнімдер бөліп алғаннан кейін ұара түсті тұтқыр да қоймалжың сұйықтық қалады, ол—мазулт. Қосымша айдау арқылы мазуттан автотрактор майы, авиация майы, дизель майы, т.б жағармайлар алады. Мазутты өңдеп жағармай алумен қатар оны химиялық әдіспен өңдеу арқылы бензинге айналдыруга болады (кейінгі тақырыптардан қара) , бу қазаны қолдырғыларында сұйық отын ретінде пайдаланылады.Мұнайдың кейбір сорттарынан қатты көмірсутектерқоспасы парафиндер алынады;қатты және сұйық көмірсутектерді араластырып вазелин алады. Парафиннің және вазелиннің өздеріңе белгілі қолданылатын жерлерін естеріңе түміріңдер .
Бензиннің детонацияға төзімділігі.Қандай бензиннің болсын сұйық жанармай ретіндегі аса бағалы қасиеттерінің бірі –оның детонацияға төзімды.
Детонация құбылысын дұрыс түсіну үшін іштен жанатын двигателінің қалай жұмыс істейтінін еске түсірейік. Двигатель цилиндріне бензин буы мен ауа қоспасын сору арқылы барады, қоспаны поршень мсығып , қатты қысады да электр ұшқыны арқылы от алдырылады. Көмірсутектер жанғанда пайда болатын газдың көлемі ұлғайады, поршеньді кері итеріп жұмыс істейді. Бензие буы мен ауа қоспасы қаншалықты қатты қысылса дивгательдің қуаты соншалықты күшті болады және жанармайды да аз жұмсайды. Бірақ бензиннің кейбір сорттары қатты қысымды көтере алмайды. Кейбір көмірсутектер қысым кезінде өте тез жанып, қопарылыс сияқты белгі береді. Қопарылыс толқынының поршеньді соғуынан цилиндрде дүрсілдеген қатты дыбыс шығады, осыдан детальдар уақытынан бұрын тозады, двигательдің қуаты кемиді.Бензиннің қопарылыс түрінде жануы детонация деп аталады.Құрылысы қалыпты парафиндер детонацияға өте төзімсіз келеді.Тармақталған көмірсутектер, сол сияқты қанықпаған және аромат көмірсутектер детонацияға төзімдірек келеді, олар жанғыш қоспаны көбірек сығады, демек әлдеқайда қуатты двигательдер жасауға мүмкіндік туғызады.Бензиндердің детонацияға төзімділігін есептеу үшін октан шкаласы пайдаланылады. Әрбір көмірсутек және бензиннің әрбір сорты белгілі бір октан санымен сиппаталады.Детонацияға төзімділігі өте жоғары изооктанның 2, 2, 4-триметилпентанның октан саны 100-ге тең деп алынады. Өте оңай детонацияланатын н-гептанның октан саны-0. Гептан мен изооктан қоспасының октан саны олардың құрамындағы изооктанның мөлшеріне тең болады. Осындай шкаланы пайдаланып, бензиндердің октан санын анықтайды.Егер бензиннің октан саны 76 болса, ондай бензин цилиндрде 76% изоктан мен 24% гептан қоспасында детонациясыз қысым туғыза алады.Мұнайдан бөлініп алынатын бензиннің , әсіресе оның құрамында парафин көп болса, октан саны біршама төмен болады. Өңдеудің ерекше әдістерін қолданып (оңай әдістермен кейінірек танысамыз), октан саны едәуір жоғары бензиндер алады.
Табиғи мұнай құрамында су,минералды тұздар және әр түрлі механикалық қосымшалар үнемі кездесетіндіктен өңдеуден бұрын алдын ала тазартылады.
Мұнайды айдау.Мұнай өнімдерінің бір фракцясынан кейін екінші фракцясын зертханада алғандай етіп айдап бөліп алу(26 –сурет)әдісі,өнеркәсіп үшін жарамайд.Бұл әдістің өнімділігі өте төмен,шығыны көп болады және көмір сутектердің молекулалық массаларына сәйкес фракцяларға дәл бөлінуін қамтамасыз етпейды.Ал үздіксіз жұмыс істейтін түтікті қондырғылармен мұанй айдағанда (27-сурет ) жоғарыдағы кемістіктер болмайды.
Қондырғы негізгі екі аппараттан құралады:түтікті пеште мұнай қыздырылады және ректификайялық колонна,мұнда мұнай фракцияларға ( дистилляттарға )-өздерінің қайнау темперетураларына сәйкес көмір сутектер қоспаларына –бензинге,лигроинге,керосинге жене т.б.бөлінеді.
Түтікті пештің ішкі жағына жыланша ирелендетілген құбыр орналастырылған.Пеште мазут немесе газ жағу арқылы қыздырылады.Түтікті құбырмен үздіксіз мұанай келіп тұрады,ондағы мұнай 320-350-ге дейін қызады және сұйықтық пен бу қоспа ретінде ректификациялық колоңнаға түседі. Ретификация колонна-биіктігі 40 метірдей болат цилиндр аппарат.
Мұнай өнімдерін крекингілеу.Мұнай айдау кезінде алынатын бензин мөлшері барған сайын өсіп бара жатқан қажетті өтей алмайды.Мұнай өңдеуші өнеркәсіпке бензин өндірудің қосымша көздерін табу жөнінде аса маңызды міндет туды.Егер мұнайдағы оңай қайнайтын көмірсутектер айдаған кезде бөліп алынатын болса,онда бензинды\і қайдан алуға боладыаса маңызды міндет туды.Егер мұнайдағы оңай қайнайтын көмірсутектер айдаған кезде бөліп алынатын болса,онда бензинді қайдан алуға болады?
Мазутты атмосфера қысымы жағдайында айдауға болмайтынын,өйткені жоғары температурада оның молекулалары ыдырай бастайтынын еске түсірейік.Бензинді қосымша алудың көзі де осы құбылыста жатыр.Егер көмірсутектердің ірі молекулалары қатты қыздырған кезде ұқсас молекулаларға ыдырайтын болса,онда осы жолмен бензин фракциясына сәйкес келетін молекулалар алуға болады ғой. Осы құбылыспен тәжірибе жасап танысайық. Күшті жалында қыздырылған темр түтікке құйғыштан керосин немесе жағармайды тамшылатып құямыз. Біраздан кейін U тәрізді түтікке – сұйықтық, суға төңкерілген цилиндрде газ жиналғанын көреміз. Бұл темір түтікте химиялық реакция жүріп жатқанын көрсетеді. Алынған өнімдері зерттеу арқылы да бұл қортындыны дәлелдеуге болады. Жаңадан түзілген сұйықтық та, газ да бромды суды түссіздендіреді, ал бастапқы өнім оны түссіздендірмейді. Тәжірибенің қортындысын былай түсіндіруге болады, қыздыру кезінде көмірсутектер айрылады, мысалы:
C16H34 — C8H18 + C8H16
Гексадекан Октан Октен
Молекулалық массасы кіші, өздері бензинге сәйкес келетін қаныққан және қанықпаған көмірсутектердің қоспасы түзіледі. Алынған және ішінара әрі қарай айрылады. Мысалы:
C8H18 — C4H10 + C4H8
C4H10 — C2H6 + C2H4
C4H10 — C3H6 + CH4
Мұнай реакциялардың нәтижесінде газ тәрізді заттардың пайда болатынын тәжірибеден байқағанбыз. Жоғары температура әсерінен көмірсутектер бос радикалдардың пайда болуы арқылы айрылады. Пентанды мысылға алып, осы процесті қарстырайық. Қатты қыздыру әсерінен молекуладағы химиялық байланыстар онша берік болмай, оларда қандай да бір бос радикалдардың пайда болуымен түіледі:
CH3—CH2—CH2—CH2—CH3—CH3—CH2—CH2+CH2—CH3
Электрондары жұптаспаған бөлшектердің қзақ сақталмайтынын білеміз, олардың тұрақтануы тиіс. Ол әр түрлі жолмен іске асады. Мысалы, көрші көміртегі атомынан сутегі атомының бөлшектенуінен олардың біреуінде қос байланыс қалыптасады:
CH2–CH2—CH2=CH2+H
ал басқаларында, кеісінше, сутегі атмдары бос радикалмен байланысады:
CH3- CH2-CH2 + H—CH3-CH2-CH3
Мұнай көмірсутектерінің ұшқыш заттарға айрылу процесі крекинг (“крекинг” деген сөз “бөлшектену” дегенді білдіреді) деп аталады. Крекинг мұнайдан шығатын бензин мөлшерін едәуір арттыруға мүмкіндік береді. Өнеркәсіптік крекинг-процесіті 1891 ж. Орыс инженері В. Г. Шухов тапты. Крекингтің негізгі екі түрі бар- термиялық крекинг, мұнда көмірсутектердің айырылуы жоғары температурада кезінде жүргізіледі;катализдік крекинг, бұл катализатор қатысында жүргізіледі. Термиялық крекинг өнеркәсіпте былай іске асырылады: мұнай өнімдері, мысалы мазут, бірнеше ондаған мегапаскаль қысымда (көмірсутектер мүмкіндігінше сұйық күйінде қалу үшін) түтікті пешке барып, 470-550 С шамасына дейін қызады. Бұл жағдайда көмірсутектер крекингіленеді – жоғарда көрсетілегндей реакциялар жүреді. Сұйық заттар мен газ тәрізді заттардың қоспасын бөлу үшін крекинг өнімін ректификациялық колоннаға жібереді. Мұнайды тікелей айдап алынған бензиннен термиялық крекинг бензиннің айтарлықтай айырмашылығы бар, өйткені соңғының құрамында қанықпаған көмірсутектер болады. Бұл көмірсутектердің қаныққан көмірсутектермен салыстырғанда октан саны жоғары болғандықтан, тікелей айдалған бнезинге қарағанда, крекинг-бензинге детонацияға төзімділігі де жоғары болады. Бірақ бұл бензин сақтауға жарамсыз келеді, өйткені қанықпаған көмірсутектердің тотығу және полимерленуі нәтижесінде ол көп ұзамай нымға айнала бастайды. Мұнда ным тәрізді өнімдер бензин құбырларын тығындап қалады, цилиндр қабырғаларында, клапандарда және двигательдің басқа да бөліктеріне қақ түзеді. Крекинг-бензин сақтауға көбірек төзімді болу үшін оның нымдануына антитотықтырғыш деп аталатын зат қосады.Термиялық крекинг газдары қанықпаған көмірсутектеріне бай болады.Крекинг температурасы неғұрлым жоғары болса, молекулалар соғұрлым көбірек бөлшектеніп, қанықпаған қосылыстары көп газдар соғұрлым көбірек түзіледі.Сондықтан газ тәрізді қанықпаған көмірсутектерді алу үшін кейде мұнай өнімдерін жоғары температура крккингілеуді әдейі жүргізеді.Бұл жағдайда процесс 650-750 С температурада жүреді.Катализдік крекингті табиғи немесе синтетикалық алюмосиликаттар қатысында жүргізеді.Катализаторды қолдану процесі біршама төменгі температурада 450-500 С,үлкен жылдамдықта жүргізуге және сапасы жоғары бензин алуға мүмкіндік береді.Катализдік крекинг жағдайында айрылу реакцияларымен қатар изомерлену реакциясы, яғни қалыпты құрылысты көмірсутектердің тармақталған көмірсутектерге айналу рекциясы жүреді, бұл жағдайда қанықпаған көмірсутектер термиялық крекингке қарағанда әлдеқайда аз түзіледі. Бұл түзілетін бензиннің сапасын әсер етеді, өйткені тармақталған құрылысты көмірсутектердің болуы бензиннің октан санын көбейтеді, ал қанықпаған қосылыстар мөлшерінің кемуі бензинді сақтауға едәуір төзімді етеді. Катализдік крекингіні техникалық тұрғыдан іс жүзіне асыру аса күрделі болады. Крекинг процесі кезінде көмірсутектер айрылуының ұшпайтын өнімдері катализаторды тез қаптап, басқаша айтқанда кокстеп қалатын болды, тіпті бірнеше минуттан кейін-ақ ол өзінің активтігін жоғалтатын болады.Осыған байланысты крекингті тоқтату және жиалып қалған коксты жағып катализатордың активтігін қалпына келтіруге тура келді.Крекинг процесті дамытудыңкелешегі жоқ сияқты болып көрінді. Бірақ бұған инженерлік өнер көмекке келді.Катализатор циркуляциясы принципі бойынша жұмыс істейтін қондырғы жасап шығарылды(катализатор реактордан үздіксіз регенераторға барады оның өзінің активтігін қайтадан қалпына келтіреді, осыдан кейін қайтадан үздіксіз реакторға барады).Бұдан басқа процесс “қайнау қабатында” жүргізіледі(бұл бізге күкірт қышқылын өндіруден белгілі). Осы типті қондырғының құрылысын және қалай жұмыс істейтінін қарастырайық. Пештен шығып жатқан шикізат қыздырылған тозаң тәрізді катализатормен араласады да буланып, түтік арқылы үздіксіз ағып, реакторға барады. Реактордың сыйымдылығы үлкенболғандықтан, ондағы ағыс жылдамдығы бірден төмендеп, катализатор бөлшектері интенсивті араласады да қайнаған сұйықтық ретінде тығыздығы жеткіліксіз қабат түзеді. Крекингінің негізгі процесі де осында өтеді. Крекинг өнімдері реактордың жоғарғы қабатында көтеріледі, тазартқыш арқылы өтіп, катализатордың ілесе келген бөлшектерінен арылады да одан әрі ректификацияға барады.Кркекинг кезінде айрылу өнімдері үстін жабатын катализатор ауа толқынымен бірге реактордан үздіксіз шығарылып, регенераторға барады оның өзінің активтігін қайтадан қалпына келтіреді, осыдан кейін қайтадан үздіксіз реакторға барады. Бұдан басқа процесс “қайнау қабатында ” жүргізіледі (бұл бізге күкірт қышқылын өндіруден белгілі). Осы типты қондырғының құрылысын және қалай жұмыс істейтінін қарастырайық.
Пеште шығып жатқан шикізат қыздырылған тозаң тәрізді катализатормен араласады да буланып, түтік арқылы үздіксіз ағып, реакторға барады. Реактордың сыйымдылығы үлкен бол,андықтан, ондағы ағыс жылдамжығы бірден төмендеп, катализатор бөлшектері интенсивті араласады да қайнаған сұйықтық ретінде тығыздығы жеткіліксіз қабат түзеді. Крекингінің негізгі процесі де осында өтеді. Крекинг өнімдері реактордың жоғарғы қабатына көтеріледі, тазартқыш арқылы өтіп ,катализатордың ілесе келген бөлшектерінен арылады да одан әрі ректификацияға барады. Крекинг кезінде айрылу өнімдері үстін жабатын катализатор ауа толқыумен бірге реактордан үздіксіз шығарылып, регенераторға барады. Регенераторда тағы да сол қайнау қабаты принципі бойынша катализатордағы қоспалар өртеледі. Бұдан кейін катализатор жол-жөнекей шикізат ағысымен араласады да реакторға барады.
Қолданылған әдебиеттер:
1.
2.
3.
4.
5.
