Балалар Энциклопедиясы, 6 том.
Пайдасы
6. Мнай ндіру
7. Мнай – газ кендері
8. Мнай німдері
9. Мнай ымы
Мнай
Кмірсутектер оспасы болып табылатын, жанатын майлы сйыты. ызыл-оыр, кейде ара тске жаын, немесе лсіз жасыл-сары, тіпті тссіз трі де кездеседі. зіндік иісі бар, жерде тнбалы абатында орналасады. Пайдалы азбаларды е маызды трі.
Жалпы мліметтер
Негізінен аланда кмірсутектерінен (85 % -а дейін) тратын бл заттар дербес йірімдер шоыры трінде жекеленеді: метанды,нафтенді жне ароматты (хош иісті) тізбектер. Оны рамында оттегі, азот, ккірт, асфальтты шайыр осындылары да кездеседі.
Мнайды тсі ызылт, оыр ошыл, кейде ол ашы сарыш тсті, ашыл болып та келеді. Мысалы, зірбайжанны Сурахана алабында ашыл тсті мнай ндіріледі.Мнай судан жеіл, оны меншікті салмаы 0,65-0,95 г/см3. Мнай з бойынан электр тогын ткізбейді. Сондытан ол электроникада изолятор (айырушы) ретінде олданылады. Осы кезеде мнай рамынан екі мынан астам халы шаруашылыына керекті заттар алынып отыр: бензин, керосин, лигроин, парафин, кптеген иіссу трлері, кремдер, парфюмериялы жмса майлар, дрі-дрмектер, пластмасса, машина дгелектері таы баса. Ол уатты рі арзан отын — бір тонна мнай ш тоннакмірді, 1,3 тонна антрацитты, 3,3 тонна шымтезекті ызуына те.
азір "ара алтын" деп бааланатын мнайды зіндік мол тарихы бар. 1539 жылы ол тыш рет Америка рлыынан Еуропаа тасылатын тауарларды тізіміне кіріпті. Сол жылы Венесуэладан Испанияа жнелтілген мнай тасымалыны алашы легі бірнеше темір тыа ана йылан жк екен. Ол кезде дрігерлер оны тек артрит ауруын емдеуге ана пайдаланатын болан.
Мнайды шыу тарихы
Ертеректе «тас майы» деп аталан мнайды болашаы зор екенін болжаан орыс алымы М.В. Ломоносов, Пенсильваниядае алаш рет мнай ымасы брыланана дейін жз жыл брын, мнайды шыуы жайлы зіні бірегей теориясын сынан еді. «Жер ойнауында теренен орналасан шымтезекті шгінділерден жерасты ыстыымен ою, майлы материя шыарылып, саылаулар арылы аады... Бл дегеніміз – сирек, ртрлі срыпты, жанатын жне ра, атты материяларды пайда болуы, бл тас майы – мнайды негізі...», – деп жазады 1763 жылы М.В. Ломоносов.
Мнайды ыздыру кезінде мнайа біраз сайтын арамайларды беретін кмір мен тататастардан шыу теориясы да орыс алымдары – академиктер Паллас пен Абихтікі болан еді. Алайда ол кезде оларды орытындыларыны мнайды іздестіруде практикалы маынасы аз еді.
Е жемісті боланы ткен асырды соында Д. И. Менделеев сынан мнайды бейорганикалы шыу теориясы еді. лы орыс химигіні айтуы бойынша, жер шарыны орталы ядросы темір жне рамдарында кміртегі бар баса металдарды оспаларынан ралады. Жер ыртысындаы жарытардан ткен суларды серінен бл ядро жеіл кмірсуларды – ацетилен,этилен жне т.б. тзеді. Жер жарытары арылы жоары жер ыртысыны суы бліктеріне ктеріле бере олар мнайды негізгі раушы бліктері болып табылатын ауыр кмірсулар оспасына айналады.
Харичков жне баса да орыс алымдары мндай діспен табии мнайа сас сйы – жасанды мнайды алды. Д.И. Менделеев теориясы бойынша мнай арынды тау тзілу орындарында кездеседі. Мны жиі баылауа болады, сондытан Д.И. Менделеев орытындыларын барлаушылар мнайды іздеуде кп уаыт олданды. Мнай нерксібіні дамуы барысында, детте, мнай кездесуі тау тзілу процестері осымша фактор болып табылатын жадайларда кездесетініне кз жетті.
Мнай кбінесе теізді тбінде, соны ішінде жаажайлы шгінділерде жиі табылады. Сір, теіз сімдіктері мен жануарлары алдытары суды тбіне жинатала беруінен болар. йткені онда су аысы болмайды, ол тыныштыта тратындытан, оан ауаны келуі иындай тседі. Ауаны серінен бл алдытар тотыар еді, ал ауа болмаандытан, бактерияларды серінен бл алдытар рамы бойынша мнайа сас, біра оларда толыымен мнайа айналмайтын процестер теді. Мндаы тсініксіз жайт: осы алдытардан мнай алайша тзіледі? гіме мынада: онда хлорофилді, яни сімдіктерді жасыл тсі негізіні жне баса да екі жз градустан жоары температурада трасыз болатын заттарды алдытары табылан. Ал барлы мнайа жаын німдерді алатын белгілі химиялы реакциялар тек жоары температураларда теді.
Аыры 1930 жылы ірі кеес алымы – академик Н.Д. Зелинский бл жерде катализ, яни здері аз згеріске шырайтын заттарды серінен химиялы згерістерді тездететін былыс орын алатынын длелдеді. Катализаторлармен сімдіктерге, бактериялы серді німдеріне жаын орналасан заттара сер етіп, ол жасанды мнайды екі жз градустан тмен температурада алды. Осылайша сраты жауабы шешілді, біра тпкілікті емес: ол тжірибесінде олданан катализаторлар табиатта болуы ммкін емес, олар те трасыз еді.
Табиатта мнай тзілуді іске асыратын заттарды за іздегеннен кейін химия ылымдарыны докторы, профессор Андрей Владимирович Фрост бл, детте, мнай ыртыстарын жауып тратын кейбір сазбалшытарды атысымен болатынын анытады. сімдіктер жне жануарлар алдытарымен бірге тнып, сазбалшытар, жануарлар сйектері мен микроазалар кейін мнай тзетін фактор болып табылатын материалды негізін тзеді. Лай – бл сазбалшы, сімдік жне баса да алдытарды тр згерген оспасы – бактерияларды серінен мды жне баса да кеуекті тау жыныстарымен апталады. Олар, з кезегінде, мнай мен су тпейтін сазбалшы жне баса да тау жыныстарыны абаттарымен апталып, температурасы шамамен жз градустай абаттара дейін тседі. Мнда мнай тзілу процесі аяталады; рамында лай болатын мнай біртіндеп абаттасады да, біз мнай кенорындарынан табатын кеуекті тау жынысына енеді.
Мнайды шыуыны жаа теориясыны зор тжірибелік маызы бар. Ол мнайшы-геологтарды мнайды тзілу жадайларын анытау дісімен таныстырады. Мнай алай пайда болатынын білетін кен барлаушылары оны іздеу орындарын тез анытайды. Геологиялы жадайлара байланысты мнайды болатын жерлерін жне оны ммкін орын ауыстыру жолдарын анытауа болады.
Мнайды элементтік рамы мен гетероатомды компоненттері
Кмірсутектермен атар мнай рамында таы баса заттар да бар. Мырышы бар - H2S, меркаптандар, моно- жне дисульфидтер, тиофендер мен тиофандар полициклдіктермен бірге т.б. (70-90% алды німдерде шоырланады); азотты заттар – негізінен пиридин, хинолин, индол, карбазол, пиррол жне порфириндер (лкен блігі ауыр фракциялар мен алдытарда шоырланады) гомологтары; ышылды заттар – нафтен ышылы, фенолдар, смолалы-асфальтты т.б. заттар (детте жоары айнайтын фракциларында кездесетін). Элементтік рамы (%): С – 82-87, Н – 11-14.5, S – 0.01-6 (сирек – 8-ге дейін), N - 0,001—1,8, O — 0,005—0,35 (сирек – 1.2-ге дейін) жне т.б. Барлыы мнай рамында 50-ден аса элементтер табылан. Мысалы, жоарыдаылармен оса V(10-5 — 10-2%), Ni(10-4-10-3%), Cl (іздерінен бастап 2•10-2%-а дейін) т.с.с. р зат р кен орнында р млшерде кездесетіндіктен орташа химиялы асиетттер жайлы тек шартты трде ан аайтуа болады.
Пайдасы
Мнай дние жзілік жанар-жаар май-энергетикалы балансында орасан зор леске ие: оны адамзат пайдаланатын уат кздері ішінде 48% алады. Болашата бл крсеткіш мнай ндіруді иындай беруінен, жне атом жне баса уат кздерін пайдалануыны суінен кеми береді.
Химия мен мнай-химия нерксіптеріні арынды дамуына байланысты мнайа деген сраныс жанар-жаар майлар шін ана емес, синтетикалы каучук,синтетикалы талшытар, пластмасс, жуу ралдарын, пластификатор, бояыштар т.б. (лемдік ндірісті 8%-нан астамы) ндіру шикізат кздері шін суде. Осыларды шыаруа бастапы заттар ретінде кп олданылатындар: парафиндік кміртектер – метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан, жне жоарымолекулярлытар (10-20 атомды молекулалы кміртектер), циклогексан; ароматты кміртектер – этилен, пропилен, бутадиен; ацетилен.
АШ уат Апарат басармасыны (EIA) есебі бойынша 2011 жылы лем кн сайын 87.421 миллион баррель ттынан.
Мнай ндіру
Мнай ндіру саласында нім ымы блініп алынан мнай німдерін емес кен орнынан ндірілген шикі мнай клемін айтады.
| № | ндіруші ел | 103bbl/d ( 2006) | 103bbl/d ( 2007 ) | 103bbl/d ( 2008 ) | 103bbl/d ( 2009 ) | азіргі лесі |
| Сауд Арабиясы ( ОРЕС ) | 10,665 | 10,234 | 10,782 | 9,760 | 11,8 % | |
| Ресей | 9,677 | 9,876 | 9,789 | 9,934 | 12,0 % | |
| АШ | 8,331 | 8,481 | 8,514 | 9,141 | 11,1 % | |
| Иран ( ОРЕС ) | 4,148 | 4,043 | 4,174 | 4,177 | 5,1 % | |
| ытай | 3,846 | 3,901 | 3,973 | 3,996 | 4,8 % | |
| Канада | 3,228 | 3,358 | 3,350 | 3,294 | 4,0 % | |
| Мексика | 3,707 | 3,501 | 3,185 | 3,001 | 3,6 % | |
| БА ( ОРЕС ) | 2,945 | 2,948 | 3,046 | 2,795 | 3,4 % | |
| Кувейт ( ОРЕС ) | 2,675 | 2,613 | 2,742 | 2,946 | 3,0 % | |
| Венесуэлла (ОРЕС ) | 2,803 | 2,667 | 2,643 | 2,471 | 3,0 % | |
| Норвегия | 2,786 | 2,565 | 2,466 | 2,350 | 2,8 % | |
| Бразилия | 2,166 | 2,279 | 2,401 | 2,577 | 3,1 % | |
| Ирак (ОРЕС ) | 2,008 | 2,094 | 2,385 | 2,400 | 2,9 % | |
| Алжир ( ОРЕС ) | 2,122 | 2,173 | 2,179 | 2,126 | 2,6 % | |
| Нигерия ( ОРЕС ) | 2,443 | 2,352 | 2,169 | 2,211 | 2,7 % | |
| Ангола ( ОРЕС ) | 1,435 | 1,769 | 2,014 | 1,948 | 2,4 % | |
| Либия ( ОРЕС ) | 1,809 | 1,845 | 1,875 | 1,789 | 2,2 % | |
| Біріккен Королдік | 1,689 | 1,690 | 1,584 | 1,422 | 1,7 % | |
| азастан | 1,388 | 1,445 | 1,429 | 1,540 | 1,9 % | |
| атар ( ОРЕС ) | 1,141 | 1,136 | 1,207 | 1,213 | 1,5 % | |
| Индонезия | 1,102 | 1,044 | 1,051 | 1,023 | 1,2 % | |
| ндістан | 1,1 % | |||||
| зірбайжан | 1,012 | 1,2 % | ||||
| Аргентина | 1,0 % | |||||
| Оман | 1,0 % | |||||
| Малайзия | 0,8 % | |||||
| Мысыр | 0,8 % | |||||
| Колумбия | 0,8 % | |||||
| Аустралия | 0,7 % | |||||
| Эквадор (ОРЕС ) | 0,6 % | |||||
| Судан | 0,6 % | |||||
| Сирия | 0,5 % | |||||
| Экваторлы Гвинея | 0,4 % | |||||
| Тайланд | 0,4 % | |||||
| Вьетнам | 0,4 % | |||||
| Йемен | 0,3 % | |||||
| Дания | 0,3 % | |||||
| Гарбон | 0,3 % | |||||
| ОАР | 0,2 % | |||||
| Тркіменстан | 0,2 % | |||||
| Тринидад жне Тобаго | 0,1 % |
Мнай – газ кендері
Мнай-газ кендері – бірыай рылымды элементтермен сипатталатын жеке ала ойнауында орналасан мнай мен газ иірімдері шоырларыны жиынтыы. Мнай-газ кендері мнай немесе газ трінде жне аралас мнайлы-газды, газды-мнайлы кендер трінде шырасады.
Ошауланан жеке кендер те сирек, кбінесе топталан иірімдерді жиынтыы трінде жатады. азастанны мнай-газ кендері геологиялы рылысы мен геотектоникалы дамуы р трлі болатын ш мнайлы-газды аймата орналасан. Е кне мнайлы-газды айматы кендері Солтстік Каспий синеклизасымен байланысты. Мнда ндіруге трарлы мнай мен газ жздеген м-ден 5000 м-ге дейінгі тередікте жатан жоары палеозойдан тменгі бора дейінгі шгінділерде орналасан.
Эпигерциндік платформа рамына кіретін Маыстау мнайлы-газды облысыны абатты кендері — 300 метрден 3000 метрге дейін тередіктегі нарлы горизонттар тменгі бордан тменгі юраа дейінгі шгінділерде орналасан. шінші мнайлы-газды айма герцин жне каледон атпарлы рылымдарыны арасынан орын алан Шу – Сарысу синеклизасында. Мнда жаныш жне азот-гелий газдарыны оры шаын кендері ашылан.
Мнай німдері
Мнай німдері – кмірсутектер мен оларды туындыларыны оспасы; мнай мен мнай газдарынан алынатын жеке химиялы осылыстар. Мнай німдері отын, майлар, битумдар, ауыр кмірсутектер жне р трлі мнай німдері сияты негізгі топтара блінеді. Отын негізіндегі мнай німдеріне кмірсутекті газдар мен бензин, лигроин, керосин, дизель отыны, мазут, т.б. жатады. Мнайа серік газдар пайда болуы жнінен табии газдара жатады. Оларды блай ерекше аталуы мнай кенімен бірге кездесуіне байланысты – олар мнайда еріген кйде болады немесе мнай кеніні стін "бркеп" жатады. Мнай жоары ктерілгенде, ысым кенет тмендейді, газдар сйы мнайдан блініп шыады. Ертерек кезде мнайа серік газдар пайдаланылмайтын, мнай ндіретін жерде оны жаып жіберетін. азір ондай газдарды жинап алады, йткені олар, табии газ сияты жасы отын жне баалы химиялы шикізат болып табылады. рамында метанмен бірге баса да кмірсутектер: этан, пропан, бутан, пентанны едуір млшері боландытан, серік газды пайдалану ммкіндігі табии газа араанда тіпті едуір ке. Сондытан табии газа араанда химиялы деу жолымен серік газдан заттарды кп млшерде алуа болады. Серік газдарды тиімді пайдалану шін оларды рамдары жаын оспалара бледі. Пентан, гексан жне баса кмірсутектерді алыпты жадайда сйы кйде болатын оспалары газды бензин тзеді(олар мнайдан ішінара газбен бірге шып шыады). Одан кейін пропан мен бутанны оспасы блінеді. Газды бензин мен пропанбутан оспасын бліп аланнан кейін ра газ алады, оны басым кпшілігі метан мен этан оспасынан ралады. Газды бензин рамында те шыш сйы кмірсутектер бар, сондытан оны двигательдерді от алдыран кезде тез ттандыру шін бензинге осады. Пропан мен бутан сйылтылан газ трінде, жанармай ретінде трмыста пайдаланылады. рамы жнінде табии газа сас ра газ ацетилен, сутегі жне баса да заттар алу шін, сол сияты отын ретінде пайдаланылады. Мнайа серік газдар химиялы деуге арналан жне жеке кмірсутектер – этан, пропан, н-бутан, т.б. блініп алынады. Ал олардын аныпаан кмірсутектер алады. Мнай – молекулалы массалары р трлі, айнау температуралары да бірдей емес кмірсутектерді оспасы боландытан, айдау арылы оны жеке фракциялара(дистиляттара бледі, мнайды рамында С5 – Сn кмірсутектері бар жне 40-200°С аралыында айнайтын бензин рамында С8-С14 кмірсутектері болатын 150-200°С аралыында айнайтын лигроин, рамында С12-С18 кмірсутектері болатын жне 180-300°С аралыында айнайтын керосин алады, блардан кейін газойль алынады. Бны брі – ашы тсті мнай німдері. Бензин ша пен кліктерді поршенді двигательдері шін жанармай ретінде олданылады. Сол сияты бензин майды, каучукты еріткіш ретінде, матаны тазартуа, т.б. олданылады. Лигроин трактор шін жанармай болады. Керосин – трактор, реактивті шатар мен зымырандарды жанармайы. Ал газойльден дизель жанармайы ндіріледі. Мнайдан ашы тсті німдерді бліп аланнан кейін ара тсті ттыр да оймалжы сйыты алады, ол – мазут. осымша айдау арылы мазуттан автотрактор майы, авиация майы, дизель майы, т.б. жаармайлар алады. Мазутты деп жармай алумен атар оны химиялы діспен деу арылы бензинге айналдыруа болады, бу азаны ондырыларында сйы отын ретінде пайдаланылады. Мнайды кейбір сорттарынан атты кмірсутектер оспасы – парафиндер алынады; атты жне сйы кмірсутектерді араластырып вазелин алады. Табии газ – жер ойнауында анаэробты органикалы заттарнды ыдырауынан пайда болан газдар оспасы.
Майлар – мнайды алды фракциялары мен ауыр дистилляттарын арнайы тазартудан алынады. Ауыр кмірсутектерге парафиндер, церезиндер, озокериттер жне оларды майлармен оспасы жатады. Битумдер – гудронды ауамен тотытыру арылы немесе гудронды тередетіп айдау арылы алынан май фракцияларынан кейін алатын жартылай атты жне сйы кйдегі німдер.
р трлі мнай німдеріне мнай коксы, кйе, мнай пиролизіні р алуан німдері (бензол, толуол, ксилол, т.б.), асидолдар, деэмульгаторлар, хлорпарафиндер, т.б. жатады. Мнай німдеріні сапасы физикалы жне химиялы асиеттеріне байланысты бааланады.
Мнай ымы
Жерді шгінді абатында таралан, жаныш майлы сйыты; маызды пайдалы азынды. Мнай 1.2-2,0 км-ден астам тередікте газ трізді кмірсутектермен бірге тзіледі. Тсі ашы-оырдан ою оыра, араа дейін згереді, тыыздыы 0,65-1.05 грамм/см3 аралыында. Мнай жеіл (тыыздыы 0.83г/см3-ке дейін), орташа(0,831-0,860 г/см3), ауыр (0,860г/см3-тен жоары) болып блінеді. 28С градустан жоары температурада айнайды, ату температурасы 26-дан-60'С-а дейін, меншікті жылу сыйымдылыы 1,7-2,1 кДж/(кг*К), меншікті жану жылуы 43,7-46,2 МДж/кг, диэл.тімділігі2-2,5; Электр ткізгіштігі 2*10*10(дрежесі)-0,3*10*-18(дрежесі) Ом-1*см-1(дрежесі), ттану температурасы 35-120*С, органикалы еріткіштерде ериді, суда ерімейді. Мнай-кмірсутектерді крделі (негізінен парафинді жне нафтенді, аз дрежеде-ароматты) оспасы. р трлі кен орындарында мнайды кмірсутектік рамы трліше згеріп отырады. Негізгі оспалары (4-5%):нафтен ышылдары, асфальтты-шайырлы заттар, меркаптандар, моно-жне дисульфидтер, тиофендер жне тиофандар, ккіртсутек, пиридин жне пиперидин гомоглогтар, т.б. Элементтік рамы: С 82,5-87%; H 11.5-14.5%; O 0.05-0.35%; S 0.001-5.5%; N 0.02-1.5%. нерксіптік зерттеулерде негізінен мнайды тыыздылыын, оны фракциялы рамын, ттырлыын, рамындаы ккірт, шайыр асфальтен, парафиндерді млшерін жне оларды балу температураларын анытайды. рамындаы ккіртке байланысты аз ккіртті , ккіртті, жоары ккіртті болып ш топа блінеді. детте мнай рамындаы азот пен оттек 10%-дан аспайды, тек кейбір жадайларда 1,8 жне 1,2%-а азаяды. Мнайды негізгі пайда болу кзі – рамындаы сутекті млшері жоары болатын планктон, сапропельді органикалы зат жне сімдік алдытарынан тзілетін гумосты зат. Мнайда 20-дан астам р трлі элемент (V, Ni, Ca, Mg, Fe, Al, Si, Na, т.б) бар. Мнай тзуші жыныстар – саз балшытар, олар мезокатагенез белдемесіне жеткенде мнай тзілетін басты фактор – органикалы заттар 50*С-тан жоары температурада за уаыт ызады. Бл белдемні жо ары шекарасы 1,3-1,7-ден 2,7-3 км-ге дейін тередікте жатады. Тмен шекарасы -3,5-5 км. Мезокатагенез белдемінде кп млшерде мнай кмірсутектері тзіледі, олар бензин жне керосин фракцияларын беріп, микромнайды озалыштыын жоарылатады.
Пайдаланылан дебиеттер:
1. Мнай жне газ геологиясы терминдеріні орысша-азаша тсіндірме сздігі. Жалпы редакциясын басаран азастана ебегі сіген мнайшы - геологтар Т.Н. Жмаалиев, Б.М. Куандыов, 2000. — 328 бет.
2. World Crude Oil Production (PDF). Тексерілді, 29 тамыз 2010.
3. U.S. may soonbecome world's top oil producer (23 October 2012). Тексерілді 9 апанны 2013.
4. Mark Thompson. U.S. to become biggest oil producer – IEA (12 November 2012). Тексерілді 9 апанны 2013.
5. Мнай жне газ геологиясы танымды жне ксіптік-технологиялы терминдеріні тсіндірме сздігі. Анытамалы басылым.- Алматы: 2003. ISBN 9965-472-27-0
Балалар Энциклопедиясы, 6 том.