Мнайды май фракциясын зерттеу дістері.

300°С жоары айнау мнай фракциясыны химиялы рамы те крделі. Жоары молекулалы кмірсутектерден баса май фракциясында оттекті, ккіртті жне шайыр трізді заттар жне атты парафиндер кездеседі. ртрлі блу дістерін бірлесе олдана отырып, е алдымен атты парафиндерді, шайыр заттарды бліп алады. рі арай фракциялара блу вакуумды айдау, трлі сорбенттерде адсорбциялау жне баса да дістермен жзеге асырылады. Бліп алан фракцияларды рі арай зерттеу жргізеді. Оларды элементтік рамын, молекулалы салмаын, тыыздыын, сыну крсеткішін, ттырлыын, анилин нктесін, ату температурасын анытайды. Молекулалы салмаымен элементтік рамы бойынша кмірсутектер атарыны эмпирикалы формуласымен шыарады. Барлы алынан мліметтер бойынша сондай-а, синтизделген кмірсутектерді константаларын салыстыру бойынша зерттеліп отыран фракцияда молекула типін жне оларды атынастарын анытауа болады. Соы уаытта май фракциясын толы зерттеу шін масспектроскопиялы жне ультраклгін ауданда спектроскопиялы дісі кеінен олданылады. Мндай зерттеуді мият жргізу керек. Топты химиялы анализ жргізу тиімді болып табылады. Алайда, май фракциясы шін топты анализдеу тсінігі бензин, керосин фракцияларына араанда ерекшеленеді. Мнайды жоары молекулы рамында саиналар саны ртрлі араласан гибридті кмірсутектер жне ртрлі гомологты атарлары кездеседі. Сондытан соы уаытта ке таралан анилин нктесі дісін олдану тиімсіз. йткені, ароматты, нафтен, парафин кмірсутектерін анытау кезінде ароматты кмірсутектерді бліп алу шін ккірт ышылы олданылады. Бл дісті кемшілігі - ароматтыа барлы сульфинирленген кмірсутектерді жатызады. Мнда ароматты саиналарды лесі жоары болмайды. Сондай–а, есептеу коэффициенті жуытап алынан болады. Май фракциясыны компоненттеріні те дл бліп алу, жалпы эмпирикалы формула бойынша ммкін болмай отыр. Сондытан май фракциясыны топты рамын айтан кезде, кмірсутектерді біршама орта асиеттерін олданады. Соларды нтижесінде ртрлі адсорбенттер де адсорбциялау жолымен бір–бірімен бліп алады. Бл топты санды атынасын хромотографиялы дісі анытайды.

Майларды хромотографиялы анытау. Май фракциясын анализдеуге сйы адсорбциялы хромотография дісі олданылады. Сорбент ретінде АСК маркалы силикогель, активтелген кмір олданылады. Силикогельмен метан - нафтендік блігі ароматты кмірсутектерден, ал ароматты кмірсутектер шайыр заттардан жасы блінеді. Бл жерде ароматты кмірсутектерді фракциясы жалпы трде айтылан. Негізінде бл топта е кемінде бір ароматты саинасы бар кмірсутектер кіреді. Сондай–а бл топта нафталин, антрацен жне т.б атардаы таза ароматты кмірсутектер жатады. Активтелген кмір олданан кезінде ртрлі циклдегі ароматты кмірсутектерді бір–бірінен дл бліп алуа болады. Ккіртті осылыстар негізінен ароматты фракциясымен бірге сорбцияланады. Активтелген кмірмен парафинді кмірсутектерді бліп алуа болады. Май фракциясыны компоненттерді жеке топтарды десорбциялау ретінде жргізеді:

1) метан – нафтен фракциясын шайып, бліп алу шін ароматсыздандырылан жеіл бензин сияты еріткіш олданады;

2) ароматты кмірсутектерді десорбциялау шін бензол олданады;

3) шайырлы заттарды десорбциялауа спиртті-бензол немесе ацетон олданады.

Десорбцияланан фракцияларды рамын баылау шін сыну крсеткішін анытайды. Ароматты кмірсутектерге формалиттік реакция жргізіп отырады. ртрлі сорбенттермен адсорбция ретімен жргізеді. Алдымен, силикогель арылы метан – нафтендік жне суммарлы ароматты фракциясы алады. Сосын ароматты кмірсутектерді жеіл, орташа ауыр ароматты кмірсутектер фракциясына алюминий тотыы арылы бледі. ажетті болан жадайда метан – нафтендік фракция нормальді алкандарды бліп алу шін активтелген кмірде хромотографияланады. Хромотография дісі мынадай бір трі бар. Бл жерде екі сорбент (силикогель жне алюминий оксиді) олданылады. Сорбент атысын 1:1 етіп алады. 350°С жоры айнайтын май фракциясын анализдеу кезінде десорбциялау бойынша алдымен 50-80°С аралыында алкилатты фракция жргізу сынылады. рі арай блшек еріткіш кмегімен блу процесін жргізеді. Ондай діс ароматты кмірсутектерді бліп алуды жеілдетеді жне шайыр заттардан блуді де жеілдетеді. Бл діс моно жне бициклді ароматты кмірсутектерді бліп алуды жасы нтижесін крсетті. Бл кезде ккіртті осылыстар негізінен ауыр ароматты кмірсутектермен бірге концентрленеді.

Май фракциясын рылымды топты анализдеу. рылымды топты немесе саиналы анализ зерттеліп отыран фракцияны гибридті кмірсутектері ртрлі оспасы штік ортаталан молекула трінде болатындыына негізделген. Оларды асиеттері нафтендік жне бензолды циклдерді жне парафиндік тізбектер атынасымен аныталады. Басаша айтанда, рылымды топты анализді негізінде тек жеке рылымды элементтерді, яни ароматты нафтенді саиналарды парафиндік тізбектерді млшерін ана анытайды. Ал, біра зерттеліп отыран фракциядаы кмірсутектерді жеке топтарыны санын анытай алмайды. Саинаны немесе парафиндік тізбектерді проценттік млшері атомдарды сйкес топтарды салмаы бойынша немесе молекулаларды жеке бліктерінде болатын кмірсутектерді атомдар санымен аныталады. Мысалы, 2,3 – диоктилтетрагидроантрацен

а) екі кмірсутек ароматты саинасынан: 1-нафтен саинасы жне 2-бйір тізбектен трады:

С₃₀Н₄₆(молекулалы салмаы 406)

С₁₀Н₆ (М= 126) С₄Н₆(М=54) 2С₈Н₁₇(М=226)

Берілен рылымды топтаы кміртегі жне сутегіні атомды салма осындысын жалпы молекула салмаына бліп, ароматты жне нафтен саиналарды жне бйірлік парафиндік тізбектерді проценттік млшерін анытаймыз:

(126100)/406=31%

(54100)/406=13,3%

(226100)/406=55,7%

Радикалдаы кміртегі атомдарыны санын молекуладаы кміртегі атом санына бліп, ароматты, нафтенді жне парафинді рылымдаы кміртегіні лесін анытаймыз:

(10100)/30=33,3%

(4100)/30=13,3%

(16100)/30=53,4%

Кбінесе екінші діс олданылады. рылымды топты анализді тікелей дісі деп аталады. Осы дісті алым Ваттерман ашан. Бл дісті маызы зерттеліп отыран фракциядаы ортаталан молекуладаы рылымды элементтер атынасына байланысты. Яни, ароматты саиналарды нафтендік саиналара гидрленуіне дейінгі жне одан кейінгі фракцияларды С жне Н₂млшеріне жне молекула салмаына байланысты болады. Мысалы, молекулалы салма бойынша жне берілген элементтік анализ бойынша органикалы осылысты эмпирикалы формуламен оай аныталады. Есептеуді арапайым дісін олдана отырып, майды «ортаталан молекулаларды» эмпирикалы формуласын олдануа болады. Зерттеліп отыран фракцияны орташа молекулалы салмаы -500, ол анализ бойынша аныталады. Сутегі млшері 13%, кміртегі 87%. Е алдымен кміртегіні жне сутегіні атомды салматарын ескере отырып, арапайым формуламен анытаймыз:

87/12,01=7,244 13/1,008=12,897

7,244/7,244=1 12,897/7,244=1,78

Сонымен, кміртегіні бір атомына сутегіні 1,78 атомы сйкес келеді. арапайым формуланы молекулалы салмаы 13,804. Майды молекулалы салмаын біле отырып, мына тедеуден (n) молекуладаы С атомыны санын анытаймыз:

nС + 1,78n . Н=500

n=500/(С+1,78Н)=500/13,804=36,2

n – мнін алдында аныталатын формулаа ойып, майды «ортаталан молекулаларды» эмпирикалы формуласын анытаймыз. Ол гидрлеуге дейінгі майды орташа рамын крсетеді. Енді рі арай майды гидрлейтін болса, ондаы Н млшері С атом санына сйкес млшері артады. Осылайша гидрлегеннен кейін майды элементтік рамы жне молекулалы салмаын анытаймыз:

С=86% Н₂=19% М=503,7

Сйкесінше есептеулер жргізе отырып, гидрленген майды орташа рамы мына формуламен аныталатынын круге болады:

С_36,2Н_70,2

Гидрлеу нтижесінде сутегі атомыны санынысуі М₁-М₂=70,2-64,4=5,8. Яни, майды ортаталан молекуладаы ароматты саиналарда кміртек атомны орташа саны 5,8 те. Осы шаманы молекуладаы С атомны жалпы санына бліп, ароматты рылыма (С_A) сйкес келетін С атомнылесін аламыз:

C_A=5,8/36,2100=16%.

Жалпы С_А мнін анытау гидрлегенге дейін де, гидрегеннен кейін де формуласы мына трде болады:

Мндаы: М, М^/- гидрлегенге дейінгі жне кейінгі молекулалы масса; Н, Н^/- гидрлегенге дейінгі жне кейінгі сутегі млшері, %.

Гидрлегеннен кейінгі саиналарды жалпы орташа саны (ароматты жне нафтен циклдеріні осындысы) келесі формуламен есептеледі:

С_Н анытау шін е алдымен гидрлегеннен кейінгі ортаталан молекуланы барлы циклдеріндегі кміртегігі проценттік млшерін С_канытау ажет. Есептеу С_к мен молекулалы массаа жне сутегі млшеріне туелділігі графигімен жргізіледі. Бл туелділік тзу сызыты болып келеді:

рі арай С_Н жне С_П келесі айырым бойынша аныталады:

С_Н=С_К-С_А жне С_П=100-С_К

азіргі уаытта n-d-M дісі кеінен таралан. Бл діс саыналырылыстаы кміртегі лесіні С_А, С_Н, С_К сыну крсеткіші, тыызды жне молекулалы массаа кері шама арасындаы сзу сызыты туелділікке негізделген:

Мндаы: М- молекулалы масса; d – май жне гипотетикалы аныан парафинні тыыздытары арасындаы айырым; n – дл сондай жадайдаы сыну крсеткіші.

аныан кмірсутектер шін мынадай физика-химиялы константалар алынан: . a, b, c константалары ртрлі мнайларды май фракцияларын зерттеу кезінде алынан мліметтер негізінде аныталан.

К_А, К_Н, К_О саиналарды санын келесі тедеумен аныталады:

К=a^/+b^/Md+c^/Mn

а^/, b^/, c^/- контанталары a, b, c константаларыны мндерінен ерекшеленетін санды шамалар.

Баылау сратары:

1. Бромды саны дегеніміз не?

2. n-d-M дісі арылы андай кмірсутектер тобын анытайды?

3. Май фракциясын рылымды топты анализдеуге андай дістер олданылады?

дебиеттер тізімі:

1. Нрслтанов .М. Мнай мен газды ндіріп, деу: Оулы/ .М. Нрслтанов, .Н. Абайлданов.

2. Мозговой И.В., Давидан Г.М., Олейник Л.Н. Химия и физика нефти и газа. Курс лекций. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 199 с.

3. Батуева И. Ю., Гайле A. A., Поконова Ю. В. и др. Химия нефти— Л.: Химия, 1984 — 360 с.

4. Магеррамов А.М., Ахмедова Р.А., Ахмедова Н.Ф. Нефтехимия и нефтепереработка. Учебник для высших учебных заведений. Баку: Издательство «Бакы Университети», 2009, 660 с.

Дріс №11.

Таырыбы:Мнайды гетероатомды осылыстары

Жоспар:

1. Мнай мен газды рамындаы оттекті осылыстар.

2. Нафтен ышылдары, оларды мнайдаы млшері жне мнай дистилляттарында таралуы.

3. Нафтен ышылдарын бліп алу дісі жне оны санды анытау

4. Нафтен ышлыдарыны рылысын химиялы сипаттау. Фенолдар.

Глоссарилер:

Нафтен ышылы - моноциклді – нафтенді туындылары жалпы формуласы С_nН_2n-1СООН болатын немесе С_nН_2n-2О₂ болатын карбон ышылдары нафтен ышылы.

Мнай мен газды рамындаы оттекті осылыстар.Мнайды рамынан табылан оттектінегізгі блігі шайырлы заттарды рамына кіреді. Оны ішінде 10%-тей ышыл органикалы осылыстар – карбон ышылдары жне фенолдар лесін райды. Нейтралды оттек рамды осылыстар мнайда те аз кездеседі. ышыл осылыстарыны ішінде карбоксил тобы бар. Май ышылдары негізгісі болып табылады. Мнайды рамындаы фенолды млшері те аз. Ашы тсті фракцияларынан алынан мнай ышылыны рылысын зерттеу кезінде карбоксил тобы кп жадайда циклопентанды жне циклогександы кмірсутектерді алдытарымен жне сирек жадайда алканды радикалмен байланыста болатындыы аныталды. Жоары айнайтын фракцияларда циклоалканды аренді жне гибридті радикалды полициклді ышылдар табылады. Мнайды рамындаы майлы карбон ышылыны млшері С_nH_2n+1COOH жзден бір % райды. ртрлі мнайларды рамында кміртегі атомдары С₁–С₂₅ дейінгі осы ышылдарды 40 астам жеке туындылары табылан. Оларды ішінде е кп кездесетін изорылысты изоприноидты жне кміртегі атомыны жп санымен болатын ышылдар болып табылады.

Моноциклді – нафтенді туындылары жалпы формуласы С_nН_2n-1СООН болатын немесе С_nН_2n-2О₂ болатын карбон ышылдары нафтен ышылы деп аталады. Осы класты 10-нан астам трлері мнайды рамынан блініп алынатыны зерттелді. Мндаы ышылдара карбоксил тобы тікелей циклоалканды радикалмен байланысан немесе бйірлі тізбекті рамына кіреді:3-метилциклопентанкарбон ышылы;циклопентансірке

Физикалы асиеті бойынша мнай ышылдары сйы немесе кристалды заттар болып келеді. Исі бойынша майлы ышылдара сайды. Тыыздыы бірге жуы болады. Химиялы асиеті бойынша мнай ышылдарына сйкес келеді. Мысала сілтімен рекеттесіп тздар тзеді:

C_nH_mCOOH + NaOH = C_nH_mCOONa +H₂O

Осы реакцияны кмегімен мнай фракциясынан ышылды бліп алуа болады. Осы сілтілік металдарыны тздары суда жасы еритін сулы сілтілі абата толыымен айдалан осылыстар болып келеді. Осы ертіндіні лсіз ккірт ышылымен ышылдатан кезде мнай ышылдары регенерацияланады. Ерітіндіні бетіне блініп шыып, осындай жолмен бліп алуа болады. Алайда, бл жадайда, сонымен атар, нейтралды майлар да бірге блінеді (10-60%). Мнай ышылдарын таза трінде бліп алу шін тазалауды ртрлі дістері олданылады. Мнай ышылдарыны кптеген тздары аны трлі тске боялады. Оларды барлыыны бактерецидті асиеті болады. Мнай ышылдары тзды тек сілтілермен ана тзбей металл оксидтерімен де тзеді. Суды атысында жне жоары температура кезінде олар кптеген металдармен тікелей рекеттесіп, тздар тзе отырып, металды аппаратты коррозияа шыратады. Осы жадайда Zn, Pb, Cu жне аз млшерде Fe оай бза алады. Осындай асиеттеріне байланысты барлы мнай ышылдары зиянды оспа болып табылады жне оларды мнай німдерінен тазарту процесі кезінде бліп алып тастау ажет. Нафтен жне жоары ышылдар барлы мнайды рамында болады, біра млшері те аз болып келеді. ышылды фракция бойынша таралуы ртрлі. Бензин фракциясында болмайды. Керосин фракциясында кездеседі, біра те аз млшерде. Мнай ышылдарыны сілтілік тздары жуыш асиетке ие. Сілтімен тазарту кезінде пайда болан алды – мылонафтты текстильді ндірісте жуыш заттарды дайындау шін олданады. Керосин жне жеіл май дистиллятынан алынатын техникалы мнай ышылы - асидол. ртрлі олдану кздерінде: шайыр, каучук жне анилинді бояыштара еріткіштер ретінде, шпалдарды бояу шін, жннен жасалан заттарды деуде, трлі тсті лактар дайындау кезінде жне текстильді ндірісте антисептик ретінде олданылады.

Баылау сратары:

1. Мнайды рамында оттек андай осылыстар трінде кездеседі?

2. Мнай жне мнай німдеріні рамындаы оттекті анытау дісі алай аталады?

3. Нафтен жне жоары ышылдар мнайды андай фракциясында таралады?

4. Мнайдан алынатын оттекті ослыстардан андай заттар алуа болады?

дебиеттер тізімі:

1. Нрслтанов .М. Мнай мен газды ндіріп, деу: Оулы/ .М. Нрслтанов, .Н. Абайлданов.

2. Мозговой И.В., Давидан Г.М., Олейник Л.Н. Химия и физика нефти и газа. Курс лекций. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 199 с.

3. Батуева И. Ю., Гайле A. A., Поконова Ю. В. и др. Химия нефти— Л.: Химия, 1984 — 360 с.

Дріс №12.

Таырыбы:Мнайды ккіртті осылыстары

Жоспар:

1. Мнайдаы ккіртті осылыстарды трлері, оларды физикалы жне химиялы асиеттері

2. Жалпы ккірт млшерін сапалы жне санды анытау.

3. р трлі мнайлардаы ккіртті осылыстарды млшері.

4. Ккіртті осылыстарды мнай німдері асиетіне тигізетін сері.

Глоссарилер:

Тиолдар (меркаптандар)- рылысы RSH, мндаы R- молекулалы массалары ртрлі кмірсутектерді барлы тріні (алкандарды, циклоалкандарды, арендерді, гибридті) орынбасары.

Тиацикландар – молекулалы ккірт атомымен бес жне алты мшелі циклдер тзетін осылыстар, бес мшелі тиацикландар (тиофендер) алты мшелісіне араанда кбірек болады.

Ккірт рамды осылыстар. Кптеген мнайлар ккіртті жне жоары ккіртті болып келеді. Ккіртті осылыстар фракцияда ртрлі таралан. Фракцияларды айнау температураларыны аралытары жоарылаан сайын оларды млшері артады (кесте 2.).

Кесте 2. Ккіртті жне жоары ккіртті мнайлар фракцияларында ккіртті таралуы (% бойынша):

Фракция, ⁰С	Мнай шыарылатын аудандар
Башр АССРі	Татар АССРі	Оренбург обл.	Сібір
.б. – 120 120-200 200-250 250-300	0,57 1,74 2,50 3,95	0,25 1,04 2,29 3,13	0,18 0,67 1,17 2,40	0,05 0,36 0,72 1,58

Мнайды ккіртті рамды осылыстарыны негізгі блігі жоары молекулалы салматы жне жоары айнау температуралы болып келеді. Сондытан барлы ккіртті осылыстарды 70-90% мазут пен гудронда жинаталан. Мнайды ккіртті осылыстары химиялы рылысы бойынша ртрлі болып келеді. Мнайды рамында олар мынадай трде кездеседі: еріген немесе коллоидты кйдегі ккірт, еріген ккіртсутек, меркаптандар (тиолдар), сульфидтер (тиоэфиры), полисульфидтер, циклді сульфидтер, тиофен туындылары. Сонымен атар, мнайда оны ішінде, шайырлы асфальтенді блігінде рамында S, N₂, O₂ болатын те крделі осылыстар кездеседі.

Меркаптандар негізінен бензин жне керосин фракцияларында кездеседі, біра аз мшерде. Меркаптандарды рылысы RSH. Оларды ішінде метилмеркаптан немесе метантиол, айнау температурасы 5,9°С газ болып келеді. Этилмеркаптан жне одан жоары молекулалы гомологтары суда ерімейтін сйытар болу керек. С₂-С₆ аралыындаы меркаптандарды айнау температуралары 35-140°С. Меркаптандарды иісі жаымсыз жне интенсивті боландытан те аз млшерді зінде байалады. Осы асиетіне байланысты практикада, алаларда газбен амтамасыз ету кезінде газ линиясында аауларды бар екенін ескертіледі. Мнайды меркаптандары те жасы зерттелген. Кеестік жне шетелдік мнайларды ішінде осы класты жеке осылыстары, атап айтанда кміртегі атомдары С₄- С₈ дейінгі біріншілік, екіншілік, шіншілік жне моноциклді меркаптандар аныталды:

С₂Н₅SH CH₃CH(SH)C₂H₅

этилмеркаптан екін. бутилмеркаптан (2-бутантиол)

циклогексантиол трет-гексилмеркаптан

(3-метилпентантиол-3)

300°С дейін ыздыранда меркаптандар H₂S тзе отырып сульфидтер тзеді. Ал, те жоары температурада H₂S жне сйкесінше аныпаан кірсутектерге ыдырайды.

2C₅H₁₁ SH H₂S + C₅H₁₁SC₅H₁₁

C₅H₁₁SH H₂S + C₅H₁₀

Химиялыасиетібойыншамеркаптандарспирттергесас. Ауырметалдардысілтілерменжнеоксидтермеркаптидтерінтзіледі. Меркаптандардымолекулалысалмаыжоарлаансайын, нтижесіндеолардысілтіментазартукезіндебліпалыптастауиынасоады.

2C₄H₉SH +HgО C₄H₉HgSC₄H₉ + H₂O

C₄H₉SH +NaOH C₄H₉SNa +H₂O

лсізтотытырыштароныішіндеауанызімеркаптандардыдисульфидтергедейін, алкштітотытырышсульфоышыладейінтотытырады.

2C₃H₇SH C₃H₇SSC₃H₇ +H₂O

C₃H₇SH C₃H₇SO₂OH

Меркаптандартауарлынімдершінтезияноспаболыптабылады. Оларкоррозиятудырады, сіресетстіметалдар. Крекингбензиндеріндешайыртзуінекеледі. Мнайнімдерінежаымсызиісбереді. Элементті S, H2S, меркаптандартеагрессивтізаттарретіндемнайдыажетсізрамбліктеріболыптабылады. Тазартупроцесіндеолардытолыыменбліптастауажетжнетауарлы німолардыболмаанынбаылаукеледі.

Олифаттысульфидтеррылысы RSR^/болыпкеледі. Блзаттаржаымсызиістісйызаттар. С₁-С₇сульфидтеріайнаутемпературасытменжнемнайдыайдаукезіндебензиндистиллятынатседі. Сульфидтерккірттіосылыстардардыішіндеайдаукезіндеашытстідистилляттаратсетіннегізгіблігіболыптабылады. Олардыбензин, керосинжнедизельдікотындаымлшеріосыфракциялардаыккірттіосылыстардыжалпысаныны 50-80% райды. Меркаптандарсиятысульфидтержасызертелген. Оларды 180-ненастамосылыстарыаныталып, бліпалужолдарыберілген. Сульфидтерхимиялыасиетібойыншасілтілерменрекеттеспейді. ышылдажасыеритіннейтралдызат. Оныерекшебірасиетіхлорлысынап, фторсутек, фторлыбор, ккіртангидридісиятыкптегензаттарментратыкомплекстіосылыстарбереді. Кштітотытырышсульфидтердісульфоксидтерарылысульфондарадейінтотытырады.

С₂H₅SC₄H₅ (C₂H₅)₂SO (C₂H₅)₂SO₂

Кптегенмнайды рамындаазмлшердеболсада RSSR рылымдыдисульфидтертабылды. Оларыздырукезінде S жне H₂S, меркаптандартзеді. Моноциклдісульфидтер 5-6мшелігетероциклддерккіртатомыменаныаносылыстарболыптабылады.

Тиофан немесе пентаметиленсульфид

Тетраметиленсульфид (циклогексилсульфид)

Тиофан - .б. 121,12⁰С, жаымсыз иісті сйыты. Циклді сульфидтер металдармен рекеттеспейді. Олар ашы тсті сульфидтерге араанда термиялы тратыра. ртрлі мнайлардан моноциклді сульфидтерді 20 астам трлері бар, оны ішінде негізінен метилді жне полициклді тиофан туындылары алынан. Тиофанды бірінші рет тас кмірлі шайырлардан алан. Одан кейін тиофан жне оны туындылары жоары температуралынімдерде, ал соы уаытта біріншілік айдаудан кейін фракцияларда табылан.

Полициклді ккірт осылыстар айдаудан кейін керосин жне май фракциясына тседі. Мнайдан жоары молекулалы ккіртті осылыстарды бліп алу те иына соады. Жоары молекулалы ккіртті осылыстарды негізгі типтеріне рылымды элементтері келесі осылыстар болып табылады: бензтиофен (I); бензтиофан (II); тионафтен (III); дибензтиофен (IV); нафтотиофен(V), осы осылыстар жоары молекулалы ккіртті осылыстара жатады.

Баылау сратары:

1. Мнайды рамында ккіртті осылыстарды андай трлері кездеседі?

2. Жалпы ккірт млшерін сапалы жне санды анытау дістеріні ерекшелігі андай?

3. Мнай фракцияларында ккіртті осылыстарды млшері алай таралады?

4. Ккіртті осылыстарды мнай німдері асиетіне тигізетін сері андай?

5. Мнай жне мнай німдеріні рамында ккірт андай осылыстар трінде кездеседі?

дебиеттер тізімі:

1. Нрслтанов .М. Мнай мен газды ндіріп, деу: Оулы/ .М. Нрслтанов, .Н. Абайлданов.

2. Мозговой И.В., Давидан Г.М., Олейник Л.Н. Химия и физика нефти и газа. Курс лекций. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 199 с.

3. Батуева И. Ю., Гайле A. A., Поконова Ю. В. и др. Химия нефти— Л.: Химия, 1984 — 360 с.

Дріс №13.

Таырыбы:Мнайды азотты осылыстары

Жоспар:

1. Мнайдаы азотты осылыстарды трлері, оларды ысаша сипаттамасы

2. Жалпы азот млшерін сапалы жне санды анытау.

3. Азотты осылыстарды мнай німдері асиетіне тигізетін сері.

Глоссарилер:

Азотты негіздер – мнай фракцияларына біркелкі таралан жне азотты осылыстарды жалпы млшеріні 20-40%-а дейінгі массасын райды.

Бейтарап азотты осылыстар – индол, карбазол туындылары, циклді аминдер мен порфириндер.

Азотты осылыстар.Органикалы азотты осылыстар мнайда орташа шамамен 2-3 % жне е жоары боланы (шайырлы мнайда) 10% дейін кездеседі. Азотты басым блігі ауыр фракцияда жне алды німдерде жинаталады. Мнайды азотты осылыстары негіздік жне нейтралды деп блінеді. Негіздік сипаттаы заттар лсіз ккірт ышылы арылы деумен мнайдан бліп алынады. Азотты негіздер млшері барлы азотты осылыстарды 30% райды. Мнайды азотты негіздері саиналарыны біреуінде азот атомымен байланысан саиналарды саны 1-3 дейін болатын гидроциклді осылыс болып табылады. Олар негізінен келесі осылыстарды гомологтары болып табылады: пиридин (I), хенолин (II), изохенолин (III), акридин (IV).

Соы уаытта мнайдан блініп алан осы кластарды азотты негіздеріні гомологтарынырылыстары аныталан. Пиридин жне оны гомологтары ткір иісті сйы, айнау температурасы 115,26°С, ол жасы еріткіш болып табылады. Хинолин жне изохинолин айнау температуралары 240°С, изохинолин 25°С температурада балиды. Акридин балу температурасы 107°С кристалды зат.

Нейтралды осылыстар мнайды азотты осылыстары басым блігін райды. Олар жоары молекулалы блікте жинаталады. Олардырылысымен асиеттері зерттелген. Кейбір мнайда пирол (I), индол (II), карбозол (III) осылыстарыны гомологтары табылан.

Азотты осылыстар негіздік болсын, нейтралды болсын термиялы траты болып табылады. Оттексіз болан жадайда мнай німдеріні эксплуатациялыасиеттеріне аса сер тигізбейді. Мнайды азотты осылыстарды ішінде негізгі орны порфирин алады. Ол кптеген мнайда табылан. Ол жеке кйінде бола алады. Біра, кп жадайда V, Ni, Fe –мен комплекстер трінде кездеседі.

Баылау сратары:

1. Мнайды рамында азотты осылыстарды андай трлері кездеседі?

2. Жалпы азотты млшерін сапалы жне санды анытау дістеріні ерекшелігі андай?

3. Мнай фракцияларында азотты осылыстарды млшері алай таралады?

4. Азотты осылыстарды мнай німдері асиетіне тигізетін сері андай?

5. Мнай жне мнай німдеріні рамында азот андай осылыстар трінде кездеседі?

дебиеттер тізімі:

1. Нрслтанов .М. Мнай мен газды ндіріп, деу: Оулы/ .М. Нрслтанов, .Н. Абайлданов.

2. Мозговой И.В., Давидан Г.М., Олейник Л.Н. Химия и физика нефти и газа. Курс лекций. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 199 с.

3. Батуева И. Ю., Гайле A. A., Поконова Ю. В. и др. Химия нефти— Л.: Химия, 1984 — 360 с.

Дріс №14.

Таырыбы:Мнайдаы трлі баса компоненттер

Жоспар:

1. Мнайдаы микроэлементтер.

2.Мнай жне мнай німдеріндегі шайырлы-асфальтенді заттарды млшері.

3.Мнайды минералды компоненттері.

4.Органикалы ышылдар мен минералды ышылдарды тздары, феноляттар, мнайды металлкомплексті осылыстары, мнайда табылан микроэлементтер.

5.Мнайдаы су млшері.

6.Мнай жне мнай німдеріндегі шайырлы-асфальтенді заттарды мнай деу процестеріндегі молекулааралы рекеттесудегі ролі.

Глоссарилер:

Шайырлар – шайырлы аз озалатын сйыты немесе аморфты атты дене.

Элементорганикалы осылыс - С-Э байланысы бар осылыстар.

Асфальтендер – алифатты бйір тізбектері ыса полициклді ароматты те конденсирленген жйелер, ара ср немесе ара тсті аморфты атты дене.

Мнайды микроэлементтері. Мнайды рамына кптеген металдар, оны ішінде сілтілік жне сілтілік жер металдары (Li, Na, K, Ba, Ca, Sr, Mg), мыс тобыны металдары (Сu, Ag, Au), цинк топшасыны металдары (Zn, Cd, Hg), бор топшасыны металдары (B, Al, Ga, In, Tl), ванадий топшасыны металдары (V, Nb, Ta), ауыспалы валенттік крсететін кптеген металдар (Ni, Fe, Mo, Co, W, Cr, Mn,Sn), сондай-а кейбір металл еместер (Si, P, As, Cl, Br, I) кіреді.

Осы элементтерді мнай рамында те аз млшерде (10^-5, 10^-6) болуына байланысты оларды жеке бліп алу ммкін емес. Олар садиспесті тздарды сулы ерітіндісі, жіішкедисперсті минералды жыныстарды блшектері, сондай-а органикалы заттармен химиялы байланысан комплексті жне молекулалы осылыстар трінде мнайды рамында болады. Жалпы оларды мынадай 5 топа бледі:

1) элементорганикалы осылыс, яни С-Э байланысы бар осылыстар;

2) ышылды функциялы топтарда протонны орнын басатын металл тздары;

3) хелаттар, яни металдарды ішкімолекулалы комплекстері;

4) бірнеше біртекті немесе аралас лигандаларды комплекстері;

5) гетероатомдармен немесе полиароматты асфальтендік ралымдаы p-жйесімен комплекстер.

Мнайды рамында элементорганикалы осылыстарды болатындыы длелденбеген. Дегенмен, дистиллятты фракцияларда жне мнай алдытарында оларды те аз млшері болатындыы туралы жанама мліметтер бар.

Минерал тздарыны да болатындыы длелденбеген. Біра пластты суларда сілтілік жне сілтілік жер металдарыны аз млшері болатындыы аныталан.

Баса микроэлементтерді топтары мнай жне мнайды алды фракциясында болатындыы ртрлі мліметтерден белгілі.

Осындай аз млшерде болса да мнайды рамындаы микроэлементтер мнайды деу процестеріне кедергі жасайды. Олар катализаторды активтілігін тмендететін каталитикалы улара жатады. Сондытан, процесті дрыс йымдастыру жне катализатор тадау барысында микроэлементтерді рамы мен млшерін анытаан жн. Оларды басым млшері шайырлы-асфальтенді мнай блігінде жинаталады. Мазутты жаан кезде тзілген ваннадий оксиді отынды аппараттарды коррозиялап, оршаан ортаны улайды. Сондытан мнай ндіретін кен орындарда, деу зауыттарында микроэлементтерден тазарту жмыстарын йымдастыру ажет болып табылады.

Шайырлы-асфальтенді заттар (ШАЗ).Мнай жне мнай фракцияларыны ара тсті болуына арап оны рамында шайырлы-асфальтенді заттарды бар екенін білуге болады. Оларды рамында кміртегі мен сутектен баса оттек, ккірт, азот осылыстары басым болады. ШАЗ ауыр мнай алдытары – гудрондар мен битумдарда жинаталады. Дистиллятты фракцияларды алу тередігіне жне мнайды табиатына байланысты ШАЗ барлы мнай алдыыны 40-70% райды. Ашы дистилляттарда млшері 4-5% аспайды. Шайырлар мен асфальтендер нафтен-ароматты жне ароматты негізді, сіресе шайырлы мнайларда кп млшерде болады. Олара азастан, Орта Азия, Ресей мнайлары жатады. Метанды негізді парафиндік кмірсутектер рамында шайырлар аз млшерде болады (2-4%). Ал асфальтендер тіптен болмайды. Кейбір мнайларда аз млшерде ана кездеседі. 450-500⁰С дейінгі дистиллят фракцияларын зерттеу барысында гудронны рамына кіретін осылыстарды е тменгі молекулалы массасы 400 шамасында, молекуласыны рамындаы кміртегі атомыны саны кемінде 30шамасында болады.

Мнайды алды фракциясынан жеке заттарды бліп алу те иын. Сондытан ауыр мнай алдыыны рамын химиялы сипаттау шін олардаы топты компоненттерді санды млшерін анытайды. Гудрондарды (битумдарды) топты компоненттерге блу асфальтендерді оларда ерітілген мальтендерден н-алкандармен тндыру арылы жргізіледі. Мальтендерді адсорбциялы хромотография бойынша силикагельмен немесе алюминий оксиді атысында 5 компонентке бледі: парафинді-нафтенді, моно-, бициклді ароматты осылыстар, толуолды жне спиртотолуолды шайырлар. Парафинді-нафтенді осылыстарды кейде карбамид жне тиокарбамидпен комплекс тзу арылы н-алкандара, изоалкандара жне полициклді алкандара (полициклонафтендерге) бледі.

Бірінші ш компонент алды майлар болып табылады. Олар ашы сары тстен ою оыр тске дейінгі тыыздыы бірден аз, молекулалы массасы 400-600 шамасындаы ттырлы сйыты.

Шайырлар – шайырлы аз озалатын сйыты немесе аморфты атты дене. Тсі ою оыр, ара ср болып келеді. Тыыздыы бірге жаын немесе одан жоары, молекулалы массасы 700-1000 аралыында. Шайырлар трысыз, мнайдан немесе ауыр алдытан алынан шайырлар асфальтендерге айналып, С₅-С₈ н-алкандарда еруін тотатады.

Шайырларды басты асиеттеріні бірі – оларды молекулаларында гетероосылыстарды болуы. Ккірт жне азотты атомдары тиофен, пиррол немесе пиридин сияты циклді ароматты рылымдармен байланысан. Спиртолуолды шайырлар периферийлі оттекрамды топа жатады. Соан байланысты олар ассоциацияа бейім болып, асфальтендерге здігінен айналады.

Асфальтендер – ара ср немесе ара тсті аморфты атты дене. ыздыран кезде балымайды, 300⁰С температура шамасында пластикалы кйге кшеді. Одан жоары температураларда газ трізді жне сйы заттар, сондай-а атты алды – кокс тзе отырып ыдырайды. Асфальтендер спиртте, бензинде ерімейді, бензол, хлороформ, ккіртсутекте жасы ериді. Асфальтендерді тыыздыы бірден біршама жоары. Олар ассоциацияа бейім келеді, сондытан оларды молекулалы массасы аныталу дісіне байланысты біршама ауытымалы болып келеді (2000 – 140000). Асфальтендерде шайырлармен салыстыранда кміртегіні млшері жоары, ал сутек аз млшерде болады.

Баылау сратары:

1.Мнай жне мнай німдеріндегі шайырлы-асфальтенді заттарды млшері андай млшерде?

2.Органикалы ышылдар мен минералды ышылдарды тздары мнай фракцияларында андай млшерде таралады?

3.Феноляттар, мнайды металлкомплексті осылыстары мнай фракцияларында андай млшерде таралады?

4.Мнайдаы суды санды анатау дісі андай?

5.Мнай жне мнай німдеріндегі шайырлы-асфальтенді заттарды мнай деу процестеріне тигізетін сері.

дебиеттер тізімі:

1. Нрслтанов .М. Мнай мен газды ндіріп, деу: Оулы/ .М. Нрслтанов, .Н. Абайлданов.

2. Мозговой И.В., Давидан Г.М., Олейник Л.Н. Химия и физика нефти и газа. Курс лекций. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 199 с.

3. Батуева И. Ю., Гайле A. A., Поконова Ю. В. и др. Химия нефти— Л.: Химия, 1984 — 360 с.

Дріс №15.

Таырыбы:атты жаныш азбалар

Жоспар:

1. Ж трлері. Торфтар, оыр жне тас кмірлер, антрациттер, сапропелитті кмірлер, сланецтер.

2. Оларды элементтік рамы, ылалды рамы, клділігі, шыш заттар шыымы, Ж-ларды жылуткізгіштігі.

3. Кміртзілуді торфты, оыркмірлік жне таскмірлік сатылары.

4. Кміртзуші сімдіктер рамы.

5. Кмірді рылысын зерттеу. Кмірлер классификациясы. Битумоидтар, торфтар мен кмірлерді гумин ышылдары.

Глоссарилер:

Жаныш азбалар – атты, сйы, газ трізді - сімдік жне жануар алдытарыннан пайда болан каустибиолиттер.

Гумиттер - жоары сімдіктерден пайда болан атты жаныш азба.

атты жаныш азбалар.Барлы жаныш азбалар – атты, сйы, газ трізді - сімдік жне жануар алдытарыннан пайда болан, яни каустибиолиттер болып табылады. атты жаныш азбаны (Ж) мынадай белгілі трлері торф, ср (бурые) жне тас кмір, антрациттер жер сімдіктерінен жаралан. Оларды алдытары ормандар мен балшы, клдерде жинаталып, биохимиялы айналым арылы торфа айналан. Су оймаларында температура мен ысымны серінен торф ретімен ср, тас кмерге, сосын антрацитке айналан. Жоары сімдіктерден атты жаныш азба гумиттер пайда болан.

Ж рамындаы ылалды млшері. Кдімгі жадайдаы ылал - арапайым (естественная) ылал W_ест, тауарлы Ж рамынан аныталан - жалпы ылал W_t, Ж-ны ауада стап трандаы ылал – сырты W_ех, ал аланы байланысты ылалW деп аталады. Егер массадан барлы ылалды алып тастаса Ж ра деп аталады: W_t=W_ex+W_h.

Ж рамындаы ылылды анытауды тура (таразылы, клемдік) жне жанама (концентрленген ккірт ышылымен, жоары жиіліктегі токпен, инфраызыл сулелермен ыздыру) дістері бар. Дина-Старк приборымен анытау дісі тура діске жатады: ксилолмен айдау арылы, оны млшерін Дина-Старк приборымен лшейді.

Ж рамындаы минералды осылыстара кл жатады. Кл кмірді минералды блігіні тотыу німі ана емес, термохимиялы рекцияларды німі де болып табылады. Клден баса минералды компоненттреге карбонаттар, сульфидтер т.б. жатады. Ж-ны клділігі жанышты асиетін тмендететін тиімсіз асиет болып табылады.

Ккіртті млшерібойынша аз ккіртті <1,5; орташа ккіртті 1,5-2,5; жоары ккіртті 2,6-4,0; те жоары ккіртті >4,0 болып блінеді.

Ж-ды мынадай негізгі физика-хмиялы асиеттерін білген жн: элементтік рамы, клді млшері, ккіртті млшері, шыш заттарды шыымы, тыыздыы, жылулы асиеттері (жылусыйымдылыы, жылуткізгіштігі, жану жылуы, электрткізгіштігі), оптикалы асиеттері, беріктігі.

Баылау сратары:

1. Ж трлері - торфтар, оыр жне тас кмірлер, антрациттер, сапропелитті кмірлер, сланецтерді айырмашылыы.

2. Ж-ларды элементтік рамы, ылалды рамы, клділігі, шыш заттар шыымы, жылуткізгіштігі туралы ысаша мліметтер берііз.

дебиеттер тізімі:

1. Брагин В.И.Технология угля и неметаллических полезных ископаемых: Учеб. пособие/ В.И. Брагин. -Красноярск: Красноярское книжное издательство, 1973.