Жоспар
Кіріспе 3
1 Мұнайдың пайда болуы жөнінде жалпы түсініктеме 4
1.1 Мұнайдың классификациясы 5
1.2 Мұнай эмульсияларының түрлері 6
1.3 Мұнай құрамы 7
2 Бензин 14
2.1 Бензин құрамы 14
2.2 Бензин қасиеттері 15
2.3 Бензин алынатын шикізат 19
2.4 Бензиннің жіктелуі 20
3 Бензин фракциясының қышқылдық және сілтілік әдістері 21
4 Тәжірбиелік бөлім 24
4.1 Мұнай өнімдерінің қышқылдық санының әдістемесі 24
4.2 Мұнай өнімінің қышқылдық санын анықтау 25
Қорытынды 28
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 29
Кіріспе
Тақырыптың өзектілігі. Бензиннің құрамында фильтрлерді істен шығаратын әртүрлі қышқылдар
Жұмыстың мақсаты. Бензин фракциясының қышқылдық және сілтілік әдістерін анықтау.
Курстық жұмыстың міндеттері:
Мұнайдың шығу тегін қарастыру;
Мұнай құрамының түрлерін сипаттау;
Мұнайдағы бензин фракциясын зерттеу;
Бензин фракциясының қышқылдық санын анықтау.
Тірек сөздер: алкан, алкен,бензин, гидрофобты, гидрофильді, гибрид, гетероорганикалық, деструктивті
Қысқартылған сөздер: МЕСТ – мемлекеттік стандарттизация
АSTMD – шетелдік стандарттизация
ЖТҚ – жоғары температурада қайнайтын
К-көлем
АВТ – атмосфералық вакуумдық температура
Курстық жұмыс: 4бөлімнен, 29 беттен, 3 кестеден, 17 пайдаланған
1 Мұнайдың пайда болуы жөнінде жалпы түсініктеме
Мұнай – сұйық каустобиолиттер қатарына жататын табиғи шикізат. Мұнай
Мұнайдың неден жаратылып, алғашқы пайда болуы дұрыс зерттеліп, шешілген
Мұнайдың пайда болуы туралы бірнеше теориялар (болжамдар-гипотезалар) бар. Бұл
Аталған топтардың өздері бірнеше бөлімдерден тұрады. Мысалы: органикалық теория
Мұнай грек халқының "нафта" деген сөзінен шыққан "нафта" жарып
Ерте дәуірлерде адам баласы терістік Италия мемлекетінде жер қойнауын
Плутарх «Александрдың өмірі туралы» шығармасында мәңгі бақи лаулап жанып
Византия мемлекетінің жауынгерлері өздерінің дұшпандарына қарсы соғыстарда тарқатылған кендірді
Француздар Пенсельванияның терістік батыс жағын бетіп жаулап алғаннан жергілікті
1.1 Мұнайдың классификациясы
Әр түрлі кең орындарының мұнайлары бір-бірінен физикалық және химиялық
Мұнайлардың әр түрлі химиялық, генетикалық, өнеркәсіптік және тауарлық классификациясы
Технологиялық классификация бойынша күкірт құрамына тәуелді мұнайлар 3 классқа
1.2 Мұнай эмульсияларының түрлері
Мұнай эмульсиялары көбінесе кері эмульсиялар, яғни су мұнайдың көлемінде
Тура эмульсиялар, яғни мұнай тамшылары сулы ортада біркелкі таралған
Кесте 1
Мұнай эмульсияларының түрлері
Мұнай эмульсиялары
Құрамы Су мұнайда таралған эмульсия түрі Мұнай суда таралған
Дисперстік орта Мұнай Су
Дисперстік фаза Су Мұнай
Қасиеттері Гидрофобты: суда қалқып шығады, бензинде біркелкі таралады Гидрофильді:
Эмульсияларды бұзу үшін тамшылардың бір-бірімен соқтығысуына жағдай туғызу қажет,
Эмульсациялау үшін және тұзсыздандыру үшін көптеген әдістер қолданылады.
Олардың түрлері негізінен біріншіден, эмульсияға байланысты. Мысалы, кейбіреулері тұнбаға
Екіншіден, деэмульсациялау әдісін таңдауда зауыттардағы жергілікті шарттарға байланысты. Тасымалдау
Эмульсияларды бұзу үшін тамшылардың бір- бірімен соқтығысуына жағдай туғызу
1.3 Мұнай құрамы
Мұнай құрамына кіретін негізгі элементтер – көміртек және сутек.
Мұнай алкандық (парафиндік), циклоалкандық (нафтендік) және ароматтық көмірсутектердің
Алкандар. Мұнай алкандары газ түріндегі, сұйық және қатты қосылыстардан
Әр түрлі мұнайларда алкандардың жалпы құрамы 10-нан 70℅-ға дейінгі
Қазіргі уақытта бөлініп алынған немесе күмәнсіз анықталған алкандардың саны
Қатты алкандарға парафиндер және церезиндер жатады. Парафиндер – негізінен
Циклоалкандар. Мұнайларда циклоалкандардың (нафтендердің) құрамы 25-тен 75%-ға дейінгі аралықта
1933 ж. моравиялық мұнайлардан (Чехославакия) үшциклді көмірсутек үшцикло [3,
Арендер. Арендер (ароматтық көмірсутектер) мұнайда алкандар мен циклоалкандарға қарағанда
Көмірсутектердің басқа класстарына қарағанда, арендер жеткілікті түрде зерттелінген. Бұл
Керосин және газоил фракцияларында бензол көмірсутектерінен басқа нафталин гомологтары
Көміртекқұрамды қосылыстар. Оларға нафтен қышқылдары, фенолдар мен шайыр-асфальтенді қосылыстар
Нафтен қышқылдары-бұл карбоксил тобынан –COOH тұратын қосылыстар. Олардың тығыздығы
Фенолдар тек мұнайдың кейбір түрлерінде кездеседі және мұнай құрамынан
Гибрид құрылысты көмірсутектер. Мұнайда арен циклді және алкил тізбектен
Гетероорганикалық қосылыстар. Барлық мұнайларда көмірсутектерден басқа күкірт, оттек және
Мұнайларда оттек құрамды қосылыстардың мөлшері 10%-ға (масс.) дейін жетеді.
Мұнайдағы күкірт құрамының мөлшері 0,002-ден 7,0%-ға (масс.) дейін болуы
Азотты қосылыстар, оттекті және күкіртті қосылыстарға қарағанда, мұнайда өте
Шайыр-асфальтенді заттар. Шайыр-асфальтенді заттар белгілі органикалық қосылыстар класстарына жатпайды.
Көмірсутектер:1)қышқылдар; оксиқышқылдар; асфальттігенді
2)шайырлар; асфальтендер; карбондар; карбоидтер.
Шайырлы-асфальтенді қоспалардың барлық үш түрі де жоғары молекулалы көміртек,
Қазақстанда шайыр-асфальтенді заттардың құрамына 10-50%-ға (масс.) дейін жететін ауыр
Әр түрлі еріткіштерде шайыр-асфальтенді заттардың әр түрлі ерігіштігіне сүйеніп,
Генетикалық тұрғыдан шайырлар майлар мен асфальтендер арасында тұр. Майлардан
Мұнайдың минералдық компоненттері. Мұнайдың минералды компоненттеріне металдар және қышқылдардан
Қазіргі уақытта мұнайларда 40-тан астам әр түрлі элементтер табылған:
Мұнай өңдеуде оның құрамындағы микроэлементтер құрамын және мөлшерін білудің
Мұнайдың құрамындағы тұздар. Әдетте, жер қойнауынан өндірілген мұнайдың құрамында:
серіктес газдар,
қаттық (жер қыртысы) сулары,
минералды тұздар,
әр түрлі механикалық қоспалар (құм, топырақ және т.б).
Мұнай өңдеу зауыттарындағы мұнайды дайындау және өңдеу процесі
Мұнайда судың болуы олардың тотығуына бейімділігін күшейтіп, технологиялық құрал
Өндірілетін мұнайдың әр тоннасына – 50 – 100 м
Тасымалдау алдында мұнай мен мұнай өнімдерінің сапасына қойылатын МЕСТ–
судың массалық үлесі, W ≤ 0,5%
Тұздың массалық үлесі, Р ≤ 200 мг/л.
Тұзсыздандырудың әдістерін айтпас бұрын, олардың пайда болу себептерін, тұздардың
Оттегінің мұнайдағы құрамы көп емес (0,1 – 2 %).
Мұнай қышқылдар мұнайдың орта (250 С температурада қайнайтын) фракцияларында
Алифатты (май) қышқылдары мұнайда түзу тізбекті немесе изоқұрылымды қышқылдарды
Ароматты қышқылдар мұнайда бензол және полициклды арендердің туындылары болып
Мұнайдан бөлініп алынған шикі мұнай қышқылдары иісі жағымсыз, қою
Мұнайдағы күкірттің құрамы 0,05 – 3 % аралығында болады.
Күкірт мұнайдың құрамында жай зат, күкіртсутек және органикалық қосылыстар
Жай зат ретінде күкірт мұнайда еріген күйде кездеседі. Мұнайды
Қазіргі кезде мұнайдың керосин және май фракцияларынан тұздарды бөліп
Өндірісте бұл заттардан арылу мақсатында гидротазалау үрдісін 300 –
Кесте 2
Мұнайды айдағанда алынатын заттар
Мұнайдан алынатын заттар Көмірсутек саны Мөлшері
(%)
Бензин С4 – С10 31%
Керосин С11 – С12 10%
Дизельді отын С13 – С20 15%
Жанар жағар май С21 – С40 20%
Қалдық - мазут С40 бастап және жоғары 24%
1.4 Мұнайды өңдеу
Мұнайды өңдеудің біріншілікті және екіншілікті процестері қалыптасқан.
Мұнай өңдеудің негізгі (біріншілікті) процесі (стабилизацияланғаннан, сусызданғаннан және тұзсыздандырғаннан
Мұнай айдаудың алынған дистилляттар және қалдықтар мұнай өндеудің екіншілікті
Осылайша каталитикалық крекинг мұнай өндеудің екіншілікті процесіне жатады. 300-500ºС
2 Бензин
Бензин мұнай өңдеудегі төмен детонациялық көрсеткіштеріне ие мұнай өнімі.
2.1 Бензин құрамы
Бензин құрамына қаныққан көмірсутектер 25-61%, қанықпаған 13-45%, 9-17%
Бензин мұнай фракцияларының ішіндегі ең жеңіл фракция. Бұл фракцияны
Бензиннің жеңіл фракциялары жанармайдың тұтану қасиетін сипаттайды, қайнау температурасы
Октан саны.Бензиннің эксплуатациялық қасиетін арттыру үшін олардың октан санын
2.2 Бензин қасиеттері
Бензин жеңіл тұтанатын түссіз немесе сарғыштау сұйық, тығыздығы 700-780
Бензиннің қату температурасы 600С-тан төмен, тұтандырғыштың температурасы 00С-тан төмен
Ұшқыштық фракциондық құрам және қаныққан будың қысымымен анықталады. Бұл
СССР кезінде автомобильді бензиндердің құрамындағы төмен қайнайтын фракцияларына байланысты
Автомобильді бензиндер төрт маркада шығарылады – А-72, А-76,
Автомобильді бензиндерді фракациялық құрамға сәйкес әртүрлі шығырады: жазғы мезгіл
Авиациялық бензиндер аз винтті самолеттер мен вертолеттерге қолданылады. Оларды
Кесте 3
Фракциялық құрамға және қаныққан булардың қысымына байланысты бензиннің оптимальді
Көрсеткіш Автомобильді бензиндер Авиациалық бензиндер
Жазғы Қысқы
Айдау басындағы температурасы, төмен емес, 0С 35 көрсетілмейді 40
Айдау кезіндегі температурасы, 0С:
10% шикізатта
50% шикізатта 90% шикізатта
70
115
180
55
100
160
75-82
105
145
Қайнадың соңғы температурасы, жоғары емес, 0С 195 185
Қаныққан буларының 380С-ғы қысымы, кПа ≤ 66,7 66,7-93,3 29,3-46,0
Қозғалқыштың жұмысының экономикалық тиімділігі және айдалатын кездегі температура мен
Бензин фракцисының сапалық көрсеткіштерінің экспресс-анализдері
Тауарлы бензиндердің және бензин фракцияларының тұрақты лабораториялық мониторингі мұнай
Сапалы бензин дайындауда тауарлы бензиндердің эксплуатациялық қасиеттерін сипаттайтын сапалық
Қазіргі кезде стандартты әдістермен қатар кең тараған әдіс –
Мұнай өнімдерінің сапасы мен құрамының анализінің ИҚ-спектроскопиялық әдісті қолдану
Берілген жұмыстың мақсаты – экспресс-анализ үшін тікелей айдалатын бензин
Тікелей айдалған бензиннің сапасы мен көлемі
АВТ эксплуатациялық шарттарына өзгерістер енгізгенде келесі нәтижелер жетілдірілді:
Шығарылатын газдардың шығынын төмендету.
Шлемалық жүйеде коррозияны төмендету.
Колоннаның жоғарғы бөлігінде төмен температурамен секциядағы жіңішке орындардың таралуы.
Автокөліктерге арналған бензин келесі қасиеттерге ие болу керек:
1) Қоспаның біртектілігі;
2) 200С-та тығыздығы 690-750 кг/м3 тең болу керек;
3) Тұтқырлығы төмен болу керек. Тұтқырлығы температураға тәуелді. Температура
4) Ұшқыштығы – сұйық күйден газға ауысу қасиеті.Қыс кезінде
Қаныққан бу қысымы – бу қысымы жоғары болған сайын,
Төмен температуралы қасиеттері – бензннің төмен температураға шыдамдылығы.
Бензиннің жануы. Жануы депжанармайдың көмірсутек қосылыстары мен ауаның әрекеттесуін
2.3 Бензин алынатын шикізат
Бензинге шикізат ретінде мұнай саналады. Мұнай – көп түрлі
Көмірсутек – мұнай мен табиғи газдың негізгі компоненті. Ең
Химиялық мұнай көп түрлі: парафинді қосылыстардан нафтенді немесе асфальтты
2.4 Бензиннің жіктелуі
Барлық бензин түрлері бір-бірінен құрамы және қасиеттері бойынша ерекшеленеді.
Бензинді октан саны, қайнау температураларына, құрамындағы күкірттің мөлшеріне қарай
Крекинг-бензин араласқан кезде жанармай алынатын компоненттері көп бензинді айтады.
Осы процессті кренкинг деп атайды. Мазуттың крекингі 450-5500С жүреді.
Газды бензин ілеспе газдарды өндеу арқылы алынады. Газды бензиннің
Пиролиз – 700-8000С- тағы крекинг. Крекинг пен пиролиз бензиннің
Этилированый бензин. Бұл бензиннің құрамында антидетонатор қорғасынның тэтраэтил қосылысы
3 Бензин фракциясының қышқылдық және сілтілік әдістері
Қышқылдық сан -дегеніміз 1 г зерттелетін заттың құрамындағы бос
Мұнай өнімінің құрамындағы органикалық қышқылдардың көрсеткіші оларды бейтараптауға шығындалған
Нафтен қышқылдары – ол сұйық немесе қатты кристалдық, суда
Мұнай құрамында майлар қатарының қышқылдары табылған. Кейбір мұнайларда карбон
Қышқылдықты анықтау әдістері екі топқа бөлінеді: 1) сәйкес еріткіштердегі
Мұнай фракциясын сілтілік ерітінділермен тазарту оның құрамындағы қышқылдардан(нафтен қышқылынан,фенолдан)
Сілтінің сулы ерітіндісімен қышқыл қосылысы суда еритін тұзды береді.Бұл
Нафтен қышқылының сілтілік тұздары және де феноляттар суда ерігенде
Бензиннің қышқылдылығын МЕСТ 5985 – 79 бойынша немесе шетелдік
Бензиннің қышқылдылығы К 100 см3 - ка кететін КОН
Толық аныктау әдісі арқылы келесі қасиеттері мен көрсеткіштерін анықтайды:
Бензиннің коррозиялық көрсеткіштеррі келесі қасиеттермен сипатталады: жалпы күкірт мөлшерімен,
Қышқылдылық мұнайдан нафтенді қышқылдардың бөлінуімен және жанармайларды сақтау кезінде
Келесі көрсеткіштер бойыша бензиннің коррозиялық активтілігіне нафтенді қышқылдардың әсері
Бензинніңң қышқылдылығы ұзақ сақтадан кейін де, 100 см3 ке
Шетелдік стандарттар бойынша жанармайлардың қышқылдылығының тұрақты мәні болмайды немесе
Бензиннің қышқылдылығы көлемдік анализ бойынша анықтайды.
Бензиннің термиялық тұрақтылығын тұнбаның массасы және тотығу нәтижесінде қышқылдылығының
Реактивті қозғалтқыштарға арналған жанармайлардың құрамында күкірт қосылыстары болады. Олар
Бензинді сақтаған кезеде олардың түсі өзгереді, яғни қоюланады. Қышқылдығы
Қышқылдылық пен шайырларды стандартты әдіспен анықтайды. Кейбір жанармайларда мыс
Коррозиялық активтілік. Ұзақ сақтаудан кейінгі тұрақтылығы г на м2
Реактивті бензиннің құрамы келесі көрсеткіштер арқылыт аңықталады: жалпы күкірт
Қышқылдылық МЕСТ 5985 – 79 бойынша аңықтайды. Бензиннің құрамында
Реактивті бензиннің қасиетін оның тұтқырлығы мен қышқылдылығы арқылы анықтауға
Қышқылдылық органикалы қышқылдардың болуын сипаттайды. Органикалық қышқылдар үйкеліске төзімді
4 Тәжірбиелік бөлім
4.1 Мұнай өнімдерінің қышқылдық санының әдістемесі
Оттегінің мұнайдағы құрамы көп емес (0,1 – 2 %).
Мұнай құрамында қышқыл қасиетті оттек қосылыстардың болуы қышқылдылыққа негізделеді.
Мұнайдың элементті құрамында оттектің болуы,оның құрамында мұнай қышқылының болуына
Мұнай қышқылының корроздік белсенділігіне қарай моторлы отын және майлағыш
Қышқылдық сан – бұл 1 г зерттелетін затқа жұмсалатын
Мұнай және мұнай өнімінің химиялық құрамының қышқылдық санын
Нафтен қышқылының касиетін зерттеу барысында
Ашық мұнай өнімінің қасиетін анықтау барысында
Қою түсті мұнай өнімінің қасиетін анықтау барысында
4.2 Мұнай өнімінің қышқылдық санын анықтау
Жұмыстың мақсаты: Титрлеу әдісімен мұнай өнімдерінің қышқылдық санын анықтау.
Құралдар, лабораториялық ыдыстар, реактивтер:Конус тәрізді колба 250 мл көлемде,
Орындалу тәртібі:
100мл өлшемді конустық колбаға 0,01 г-ға дейінгі дәлдікпен, 8-10г
50мл басқа колбаға 96% ректифицирленген этил спиртін алып, корковті
Қайнау уақытында спирттің құрамындағы көмір қышқылы бөлінеді.
Қанаған спиртті ыссы күйінде 0,05н күйдіргіш калийдің спирттік ерітіндісін
Нейтрализенген спирт пен мұнай өнімін колбаға құямыз.
Ашық мұнай өнімін зерттегенде керісінше ыссы спиртты нейтрализенген колбаға
Содан соң колбаны бекітіп қайнатады және де 5мин сайын
Келесі реакция бойынша көрсетіледі:
КОН + RCH2COOH → RCH2COOK + H2O
Параллельді бақылау әдісін сол көлемдегі көкшіл сілті ерітіндісімен және
Есептеу реті. Мына формула бойынша зерттеліп жатқан 100мл мұнай
К = ,
мұндағы:
V – титрлеуге кеткен 0,05н КОН ерітіндісінің көлемі,
Т - титр 0,05н КОН спирттік ерітіндісі,
100 - 100 мл кышқылдылыққа арналған коэффицент
50 - сынамаға алынған мұнай өнімінің көлемі,мл.
Мг КОН-тің 1г (К) зерттеліп жатқан мұнай өнімінің қышқылдылығын
К1 =
мұндағы:
V1 – титрлеуге кеткен 0,05н калий гидроксидінің спирттік
V2 — бақылау анализге кеткен 0,05н гидроксид калийдің спирттік
V – титрлеуге кеткен 0,05н КОН ерітіндісінің көлемі,мл.
Т1 – 0,05н КОН спирттік ерітіндісінің титрі,мг/мл.
m – сынамаға алынған мұнай өнімінің массасы , мг.
Анализ нәтижесі екінші ондық белгісіне дейін дөңгелектейді. Зертеліп жатқан
Қышқылдық саны, мг КОН/г
Ұқсастығы, %
4.3 Тәжірибе нәтижесін талдау
Тәжірибелік жұмысқа Чинарев мұнай кен орнының мұнай сынамасы алынды.
V1=67,3747
V2=72,5
V3=53,8210 (40,60,80,100)
V4(спирт)=95,94
T=nкон*fэкв*mкол/1000
VKOH = 0,3 мл
m1(колба) =59,7622 мл
m2(колба) = 84,4863 мл
VKOH = 0,1 мл (спирт)
VKOH = 0,4 мл (бост.мұнай)
V2KOH = 2,6 мл (мұнай)
V3KOH = 5,1 мл (мұнай)
NH2SO4 = 0,05 Н
Осыдан зерттелетін мұнай сынамасының құрамындағы органикалық қышқыл құрамын оны
NKOH = NH2SO4* V H2SO4/ VKOH
NKOH = 0,05*10/ 0,3 =1 ,67
Т= 1,67*1/ 1000= 0,00167
К1= NKOH NKOH / m май
К1 = 1,67/ 10= 0,167
Тәжірибе нәтижесі мұнайдың құрамындағы қышқыл санын анықтау барысында алдымен
Қорытынды
Курстық жұмыстың мақсатына жету үшін келесідей міндеттер орындалды:
Мұнайдың шығу тегін қарастыру бойынша, мұнайдың неден жаратылып, алғашқы
Мұнай құрамының түрлерін сипаттау міндетіне сай, мұнай және өнімдері
Мұнайдағы бензин фракциясын зерттеу арқылы, бензиннің мұнай өңдеудегі төмен
Бензин фракциясының қышқылдық санын анықтау міндеті бойынша, мұнай өнімдерін
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Логинов В. И. Обезвоживание и обессоливание нефтей. М.: «Химия»,
Ахметов С. А Технология глубокой переработки нефти и
Богомолов А. И., Гайле А. А., Громов В. В.
Смиридович Е. В. Технология переработки нефти и газа. М.:
Омаралиев Т. О. Мұнай мен газ өңдеу химиясы мен
Эрих В. И. Химия нефти и газа. Л.: «Химия»,
Дияров И. Н., Батуева И. Ю., Садыков А. Н.,
Вержичинская С. В., Дигуров Н. Г., Синицин С. А.
Потехин В. М., Потехин В. В. Основы теории химических
Капустин В. М. Технология переработки нефти. М.: «Химия», 2005,
Бишімбаева І. Қ., Букетова А. Е. Мұнай және газ
Бондаренко Б. И. Альбом технологических схем процессов переработки нефти
А.Н. Коваленко, Ю.П. Ясьян. Исследование углеводородного состава бензиновых фракций,
Касперович А. Г., Новопашин В. Ф., Магарил Р. З.,
Каминский Э. Ф., Хавкин В. А. Глубокая переработка нефти.
Тронов В. П. Промысловая подготовка нефти. М.: «Фэн», 2000,
Рыбак Б. М Исследовательские работы нефтепродуктов. М.: «Химия»,
3