Дріс. Кмірсутектік шикізаттардан жаар майларды алу технологиясы. Процесті физика-химиялы негіздері.
Дрісті мазмны:Жаар майды негізі – базалы май. Мнай жаар майларыны майлы негізін кміртек атомы 20-60, айнау температурасы 300-750С болатын кмірсутектер оспасы.
Шикізат кзіне байланысты майлар:
1. Дистиллятты - мазутты вакуумды айдау арылы алынан май фракциялары;
2. алды - мазутты вакуумды айдаудан алан алды – гудроннан алынады.
3. Компаунирленген – алды жне дистиллятты компоненттерді араластыру арылы алынады.
Бастапы майлы фракциядан майды негізгі компоненттерін ндіру ажетсіз компоненттерді тадамалы блу дістері жатады. Бастапы майлы фракцияны рамында базалы майды райтын кмірсутектер жне ажетсіз компоненттер: яни тауарлы майды физика-химиялы жне эксплуатациялы асиеттерін тмендететін компоненттер: шайырлы-асфальтенді заттар, полициклді ароматты жне жоары молекулалы парафинді кмірсутектер олданылады. Сондытанда жаар майларды базалы негізін ндіру ндірісі майлы фракция рамынан ажетсіз компоненттерді тадамалы блуге негізделеді.
ажетсіз компоненттерді блу дістері, яни майлы фракцияны тазалау блінеді: химиялы жне физикалы.
Химиялы тазалау - реагентті компонентпен рекеттесуіне негізделеді; Ккіртышылымен жне сілтілік тазалау жатады.
Физикалы тазалау - бастапы шикізатты кмірсутектік рамын згертпей 2 топа блуге негізделеді. Экстракция дісі жатады.
Жаар май ндірісіні негізгі шикізаттары: мазут жне гудрон. Аталан шикізаттардан майды алу процесі 3 этаптан трады.
1. Шикізатты дайындау – бастапы майлы фракцияларды алу;
2. Бастапы майлы фракциядан компоненттерді алу;
3. Компоненттерді араластыру жне тауарлы май компоненттерін алу масатында присадкалар енгізу.
1. Майларды пропанмен деасфальттау процесі: Деасфальттау процесі 2 жне 1 сатыда жргізіледі. Бл сатылар бір-бірінен алынатын майды сапасы бойынша ерекшеленеді. 2 сатылы деасфальттау процесі ттыр майларды алуда олданылады.
2. Деасфальттау процесі негізделеді.
3. 1. Асфальтты-шайырлы заттарды тндыру жне коагуляциялау
4. Кмірсутектерді экстракциялау
2 сатылы:
1. Шайырлы асфальтенді заттарды блу;
2. Деасфальтизатты селективті еріткіштермен тазалау.
Процесс температурасы пропанны шекті сйылу температурасына жаындаан сайын сйы пропанны еріткіштік абілеті тмендеп, май кмірсутектері нашар еріп, шайырмен оса тнады. Осыны нтижесінен май шыымы тмендейді. Ал температураны тмендеткен сайын 40 С температурада шайырды пропанда ерігіштігі артып, тазаланатын майды сапасы нашарлайды.
1 шикізат (2) жылуалмастырышта ыздырылып, (4) экстракциялы колоннаа келіп тседі. Коллонаны тменгі жаынан сйы проан жіберіледі. 1 сатыда деасфальтизат ерітіндісі (4) коллонаны жоары жаынан шыарылады. Пропандаы асфальт ерітіндісі (4) колоннаны тменгі жаынан (5) колоннаа келіп тседі. Пропандаы асфальт ерітіндісі (5) колоннадан (3) пеш арылы ыздырылып, (13) коллонадан бойынан пропан айдалып, (14) коллонаа жіберіледі. Бл коллонада су буымен ылалды пропан айдалады. (14) коллонаны тменгі жаынан асфальт VII жинаталады. (4) экстракциялы коллонадан деасфальтизат ерітіндісі (6) буландырыша келіп тседі. Бойынан пропан буландырыланан кейін (15) жылу алмастырыш арылы тіп, (16) коллонада тмен ысым серінен пропан буландырылады. (17) коллонада су буыны серімен алан пропан буландырылады. Соы рет пропан (18) коллонада буландырылып, 2 сатылы IX деасфальт алынады. Пропан булары 10,11 ыдыстарды 2,7 МПа ысым серінен жинаталады 14,17,18 ыдыстардаы . Газ трізді пропан, су буы (19) коллонада салындайды. (12) компрессорда жмысшы ысыма дейін сыылып, (10) жинаышта жинаталады.
Гудронды пропанмен деасфальттау процесіні принципиалды технологиялы сызба-нсасы.
1 –насос; 2,15 – жылуалмастырыштар; 3 –пеш; 4,5 -1 жне 2 сатылы экстракторлар; 6,7,8 – пропанды буландырыштар; 9 –тоазыткыш; 10,11 – жинагыштар; 12 –компрессор; 13,14 – пропанды асфальттан тазарту колоннасы; 16, 17 – буландырыш колонна; 19 – пропанды кептіруге арналан араластырыш сулы конденсатор; I – гудрон; II – бу; III – конденсат; IV – хладагент; V – отынды газ; VI – ттінді газ; VII – асфальт; VIII – 1 сатылы деасфальтизат; IX – 2 сатылы деасфальтизат; - X – пропан; XI – су; XII – тазартылатын су
Шикізат жне еріткіш колонналы аппаратта рекеттеседеі. Пропан колоннаны тменгі жаынан, ал ауыр шикізат жоары жаынан беріліп, арама-арсы баытта жргізіледі. Колоннаны тменгі жаынан 75-850 С температура, тменгі блігіндегі температура 50-600 С. Колоннаны жоары жне тменгі блігіндегі температура айырымы майдан шайыр жне асфальтенді таза блуге ммкіндік береді. Бл температура айырым деасфальттау градинеті деп аталады. Деасфальттау градиенті 15-200 С.
Пропанды сйы кйге айналдыру шін деасфальттау процесі 4,0-4,5 МПа жргізіледі. Деасфальттау процесіні негізгі параметрлері: экстракция температурасы, пропан:гудрон атынасы, шикізатты сипаттамасы.
Деасфальттау ондырысыны уаттылыы: 460-640 мы.т./жылына.
Мнайды депарафиндеу процесі:
Селективті тазалаудан алынан парафинді мнай рафинаттарыны рамында мен температурада кристалл трінде блінетін атты жоары молекулалы кмірсутектер болады. Осынын нтижесінде мндай майлар озалыштыын жоалтып, тмен температурада эксплуатациялауа жарамсыз болып келеді. Сондытанда тмен температураа жарамды майлар алу шін рафинаттарды дефарафинизацияа, яни оларды рамындаы атты кмірсутектерді бліп алуа жібереді. Депарафиндеу - арнайы тадалан еріткіштегі рафинат ерітіндісінен атты кмірсутектерді атыруа негізделген. Мысалы: метилэтилкетон-толуол аралас еріткіште рафинатты депарафиндеу.
Гомогенделген шикізат (I )сулы тоазтыш арылы (3) кристалдану жне фильтрлену блігіне келіп тседі. Ары арай шикізат регенеративті кристаллизатора келіп (VIII) депарафинделген маймен салындатылады. Шикізат еріген су бар (V) еріткішпен салындатылып, фильтр арылы (9) кристаллизатора келіп тседі. Кристаллизаторда сйы аммиакпен ( IV) салындатылады.
Салындатылан шикізат рамындаы атты кмірсутектер кристалл трінде тседі. Пайда болан суспензияны ра еріткішпен араластырып, (10) насос арылы (18) ыдыса –бірінші фильтрлеу сатысына келіп тседі. (16) фильтрде атты кмірсутектер барабанды фильтрге тнып, фильтрат (14) парафиндеу ыдысына келіп тседі. 5,6 кристаллизатордан депарафинат ерітіндісі жылу арлмастырышта ыздырылып, еріткішті регенерациялау бліміне жіберіледі. Фильтрат ары арай (15)депарафинді майды жинау ыдысына келіп тседі. Барабаннан алынан гач 13 шнек арылы тыыздалып, (12) ыдыса жіберіледі. Бл жерде ра еріткішпен араластырылады. Ары арай оспа 2 саты – фильтрге жіберіледі.
1 –насос; 2,15 – жылуалмастырыштар; 3 –тоазытыш; 4 – кристаллизатор; 5, 6 - шикізат кристаллизаторы жне еріткішті салындатыштар; ,7 – жылуалмастырыштар; ропанды 8; 9 –аммиак негізінде еріткішті салындатыштар жне шикізат кристаллизаторы; 10 – насос; 11,12,14,15,18 – жинаыштар; 13 – шнек;16;17- вакуум –фильтр. I – шикізат; II – хладагент; III – газтрізді аммиак; IV – сйы аммиак; V – ылалды еріткіш; VI – гач ерітіндісі; VII – ра еріткіш; VIII – депарафинделген май ерітіндісі
Майды масатты баытта олдану шін арнайы присадкалар олданылады. Майлара осылатын присадка типтері:
1. Антитотытырыш;
2. Антикоррозиялы;
3. Депрессаторлар;
4. Ттырлыты келтіретін присадкалар;
5. Кпфункционалды
Депарафиндеу еріткіштері жылдам салындату жне май ерітіндісін атты кмірсутектерден блу абілетіне ие болуы ажет.
Парафинді мнайдан алынан селективті тазалау рафинаттары температураны тмендеткенде кристалл трінде тсетін атты жоары молекулалы кмірсутектерден ралады. Осыны нтижесінде майды озалыштыы тмендеп, тмен температуралы жадайларда эксплуатациялауа жарамсыз болып алады. -30 С жарамды май алуда рафинаттарды депарафиндейді. Депарафиндеу атты кмірсутектерді рафинат ерітіндісінен арнайы еріткіштер кмегімен тндыруа негізделеді.
Депарафиндеу еріткіштері ретінде сйытылан пропан, дихлорэтан, кетондар, жеіл бензин олданылады. Депарафиндеуде оспа 2 сатыда салындайды. 1- ші саты; лайлану температурасынан бірнеше жоары температурада; 2-ші саты лайлану температурасынан негізгі кристалдану температурасына дейінгі аралыта баяу жреді. Салындау жылдамдыы (60-80С/са.)
Ттырлы индексі – температураа байланысты ттырлыты згерісін крсетеді.
L, H – кинетикалы ттырлы индексі 0 немесе 100 болатын эталон майыны 50 немесе 1000С кинематикалы ттырлыы;
U - 50 немесе 1000С зерттелетін майды кинематикалы ттырлыы, сСт(мм2/с);
Р- тзеткіш.
Май за уаыт олданыста болан жадайда ауа оттегі серінен конденсация жне тотыу німдері жинаталады (оксиышылдар, шайыр, асфальтен). Бл оны эксплуатациялы асиеттерін нашарлатады.
Металл бетінде алыдыы 0,1-1,1 мкм абат абат тзу абілетті. Шайырлы-асфальтенді заттарды жаышты абілеті жоары. Жаышты абілетін жасарту масатында беттік активті присадкалар олданылады.
Коррозиялы процестерді алдын-алу масатында металл бетінен суды ыысытырып, ыысан суды жаар материал з клемінде стап тру арылы берік адсорбциялы жне хемосорбциялы материал райды.
Дебиеттер тізімі
117. Г.. Бишімбаева, А.Е. Букетова. Мнай жне газ химиясымен технологиясы.– Алматы, 2007 ж.–241 б.
118. Х.А. Суербаев, К.М. Шалмаамбетова, .. оанбаев. Мнайдеу нерксібіні каталитикалы процестері. – Алматы, 2004 ж.– 131 б.
119. С.В. Вержичинская, Н.Г. Дигуров, С.А. Синицин Химия и технология нефти и газа.– Издательство «Форум», 2010.– 399 с.
120. Д.В.Сокольский, В. А. Друзь. Введение в теорию гетерогенного катализа.– М.: Наука., 1980.– 383 с.
121. О.В.Крылов. Гетерогенный катализ. –М:ИКЦ «Академкнига», 2004.– 236с.
122. А. А. Баландин. Мультиплетная теория катализа.– М.: Наука, 1970.–360 с.
123. С.3.Рогинский. Гетерогенный катализ. М.: Наука, 1979.–360 с.
124. А. Утелбаева, Б. Утелбаев. Органикалы заттар технологиясыны теориялы негіздері. –Кинетика жне катализ, 2007. – 417 с.
125. Ч. Сеттерфилд. Практический курс гетерогенного катализа. –М.: Мир, 1984. – 520 с.
126. М.С. Захарьевский. Кинетика и катализ. –М.: Химия, 1963. – 320 с.
127. Ж. Жермен. Гетерогенный катализ. –М.: Наука, l961. – С. 254
128. Ахметов А.С. Технология глубокой переработки нефти и газа. – Уфа.: Гилем, 2002. 672 с.
129. Каминский Е.Ф., Хавкин В.А. Глуобкая переработка нефти. – М: Техник, 2001. 384 с.
Дріс 14. Табии жне мнайа серіктес газдар. Шыу тегі. Газдарды рамы, физикалы асиеттері.
Дрісті масаты:Табии жне мнайа серіктес газдардар жайлы малмат беру. Шыу тегі. Газдарды рамы, физикалы асиеттерін арастыру.
Дріс мазмны: Барлы кмірсутектік газдар шыу тегі бойынша екі топа блінеді.Тнбалы жыныстарда жинаталан газ немсе мнай жыныс фундаментіне еніп, тау жыныстарыны орыны тзеді. Фндаментті жоары блігінде суда еритін тнбалы жыныстар тзіледі. Газды ндіру барысында ысымны тмендеуінен газ рамындаы сйы кмірсутектер блінеді. Тзілген сйы кмрсутектер фазасы конденсат деп аталады. Коденсат рамы айнау температурасы 300-3500С алкандардан, нафтендерден жне арендерден трады. 20-40 МПа 100-2000С
Сурет 1- Жер ыртысыны геологиялы имасы.
2. Біріншілік кмірсутектік газдар – жер ыртысынан тікелей делетін газдар. Тау жыныстарыны орныны шарты бойынша олар табии жне мнайа серіктес газдар болып блінеді. Табии газдара рамы жеіл газдар (метаннан бутана дейінгі), аз млшерде 5-400 г /м3 жер бетіне конденсирленген кйде шыатын ауыр кмірсутектер газ кен орындарыны жне газдыконденсат кен орындарыны газдары жатады.
3. Мнайа серіктес газдар мнайкен орындарында мнаймен бірге шыатын газдар жатады.
Екіншілік кмірсутектік газдар мнайды деу кезінде термокаталитикалы згерістер нтижесінде тзілетін газдар. Мндай газдарды рамында метаннан пентана дейін кмірсутектер болады.аныан, аныпаан кмірсутектік газдар болып келеді.
аныан екіншілік кмірсутектік газдара арты сутек атмосферасында жретін каталитикалы процестер (гидрокрениг, гидротазалау, изомеризация, каталитикалы риформинг) жне мнайды біріншілік айдау кезінде тзілетін тек аныан кмірсутектерден тратын газдар жатады.
аныпаан екіншілік кмірсутектік газдара деструктивті процестерде атап айтанда кааталитикалы креинг, термиялы крекинг, кокстеу жне пиролиз кезінде тзілетін рамында олефинді кмірсутектері бар газдар жатады.
Табии газды лемдік оры 90 трл нм3 (65-70 млрд. Тонна). Жыл сайын лемде 1800 млрд. м3 газ ттынылады. Табии газ рамында метан млшері 85-99% боландытан оны жану жылуы да жоары. Табии газ рамындаы ауыр кмірсутектерді млшері те аз 0,02-0,2 %. оспа ретінде кмірсутектік емес газдар кміртек тотыы (СО) жне ос тотыы (СО2), ккіртсутек (Н2S), азот (N2),инертті газдар - Не, Аг, Ne, Xe кездеседі.
Пласталы ысымны тмендеуіні нтижесінде табии газды рамындаы ауыр кмірсутектер сйы фаза (конденсат) трінде блінеді. Мндай оспаларды газды конденсаттар деп атайды. Газ рамындаы конденсатты млшері (С5 жне одан жоары) пласталы жадайа (20-40МПа, температура) жне оны рамына байланысты.
Газды конденсатты газ кен орынын сипаттайтын санды критерии газдыконденсатты фактор. Газдыконденсатты фактор – пласталы жадайда 1 м3 конденсат еріген алыпты жадайдаы газ клеміне те. Табии газдара араанда мнайа серіктес газды рамы крделі. Мнайа серіктес газды рамында гексан жне одан жоары кмірсутектер болады. Бл газдардаы метан жне этанны лесі 49-87 %, кп жадайларда екі газды лесі 49-75%. Пентан жне одан жоары кмірсутектерді лесі 1,5-3%. Пропан жне одан жоары кмірсутектер газдар шін конденсирленетін боландытан газдарды дегенде бліп алып тастап отырады. Мнайа серіктес газдардаы бл кмірсутектерді лесі 300-1200 г/нм3, табии газдарда 20-100 г/нм3.
Мнайа серіктес газдар рамында 1-10 % табии газдар сияты азот, кміртек ос тотыы жне ккірт сутек болады.
Газды салыстырмалы тыыздыы газ тыыздыы аныталатын жадайдаы ауа тыыздыына атынасы.