Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 143
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Олар қалаған өнімдер мен жақсартылған физикалық-химиялық қасиеттерін жоғары селективті алуға энергетикалық шығындарды, өсіп тиімділігі мен жеңіл фракциялардың арттыру интенсификациясы таңдауда төмендеуімен жүреді, егер шикі мұнай өңдеу процестерін жүзеге асыру үшін, атап айтқанда, ғылыми және практикалық қызығушылық, толқын технологиясы болып табылады.
Диссертациялық жұмыстың мақсаты атмосфералық айдау кезінде мұнай шикізатын акустикалық әсермен белсендіру арқылы жарық дистилляттардың шығуын арттыру және пайдалану сипаттамаларын жақсарту болып табылады.
Қойылған мақсатқа жету үшін келесі міндеттер тұжырымдалды және шешілді:
бастапқы зерттеу объектісін атмосфералық бастапқы қайта өңдеу кезінде алынған мұнай шикізаты мен ашық дистилляттардың физикалық-химиялық қасиеттерін, құрамдас, топтық және фракциялық құрамын зерттеу;
мұнай шикізатын роторлы-пульсациялық акустикалық аппаратта белсендендіру процесінің толқындық әсерінің түрлі қарқындылығы кезінде ашық дистилляттардың шығуының ұлғаюына, атмосфералық айдау кезінде айдалатын бензиндік фракциялар мен текше мұнай қалдықтарының қасиеттері мен құрамының өзгеруіне әсерін зерттеу;
мұнайдың ауыр фракцияларының жоғары молекулалық қосылыстары төмен температуралы селективті ағатын крекинг кезінде роторлы-пульсациялық акустикалық аппаратта мұнай шикізатын активтендіру кезінде газ түзілу, фракциондық, көмірсутекті және компоненттік құрамды қайта бөлу процестерінің өту тереңдігін бағалау;
физикалық-химиялық қасиеттері жақсартылған және пайдалану сипаттамалары бар ашық дистилляттардың ең жоғары шығуына қол жеткізілетін роторлы-пульсациялық акустикалық аппаратта мұнай шикізатын активтендірудің оңтайлы режимдік параметрлерін анықтау;
сынау стендін, роторлы-пульсациялық акустикалық аппаратты қолдана отырып, мұнайды атмосфералық айдаудың принципті технологиялық схемасын әзірлеу және мұнай шикізатын іске қосқанға дейін және одан кейін материалдық баланстарды жасау.
мұнай шикізаты құрамының табиғатына және толқындық әсер ету қарқындылығына байланысты көмірсутектердің әртүрлі сыныптарының химиялық өзгерулері іріктемелі түрде өтеді: циклоалкандардың үлесі айтарлықтай төмендейді,ал аренов-әл-Кан, изоалкандар мен алкендердің құрамының елеулі емес өзгеруіне қарамастан ұлғаяды.
Роторлы-пульсациялық акустикалық аппаратта мұнай шикізатына толқындық әсер ету кезінде ашық дистилляттардың шығуының ұлғаюымен қатар мұнайдың фракциялық құрамының қайта бөлінуі, бензинді фракциялардың жеке көмірсутекті және топтық құрамының өзгеруі орын алады.
Акустикалық тербелістердің оңтайлы қарқындылығы кезінде роторлы-пульсациялық акустикалық аппаратта мұнай шикізатын толқындық әсермен активтендіру шайырлы-асфальтті заттардың жиынтық құрамының 46% массаға төмендеуіне алып келеді. жоғары молекулалы көмірсутекті компоненттердің төмен температуралы крекингінің өтуі нәтижесінде бастапқы мұнаймен салыстырғанда
Практикалық маңыздылығы
Роторлы-пульсациялық акустикалық аппаратта мұнай шикізатын белсендірудің толқындық әсерінің қарқындылығына байланысты ашық дистилляттардың шығуын н.к.-350 оС масса 15-20% - ға арттыруға мүмкіндік беретіні анықталды. атмосфералық айдау ИТК қисығын салыстыру кезінде бастапқы мұнайдағы әлеуетті мазмұннан.
Мұнай ортасына толқындық әсер ету кезінде пайда болатын кавитация әсері жылудың едәуір бөлінуімен (90оС-қа дейін) сүйемелденеді, оның артығы отынның шығынын және мұнайды атмосфералық айдаудың ректификациялық бағанасы алдындағы шикізатты қыздыру пешінің жылу жүктемесін төм Белсендірілген мұнайды айдау кезінде жоғары октандық сандары бар, Н.к.-200оС алынатын бензин фракциялары мотор отындарының жоғары октанды компоненттері ретінде пайдаланылуы мүмкін.
Роторлы-пульсациялық акустикалық аппаратта өңделген мұнай шикізатын атмосфералық айдау кезінде қайнаудың температуралық интервалы 200-350ос болатын алынатын дизель фракциясы төмен температуралы және тұтқыр-температуралық қасиеттер көрсеткіштері бойынша жақсартылған пайдалану сипаттамаларына ие болады.ендетуге мүмкіндік береді.
Зерттеудің әдістері мен тәсілдері
Диссертациялық зерттеу жүргізу кезінде шикізаттың және мұнайды толқындық әсермен активтендіру өнімдерінің химиялық қасиеттері мен пайдалану сипаттамаларын зерттеудің заманауи физикалық және физикалық-химиялық аналитикалық және аспаптық әдістері қолданылды. Қазіргі заманғы стандартталған өлшеу құралдары, бірегей аспаптар мен зерттеу әдістері қолданылды: бензиндердің химиялық және топтық құрамын анықтауға арналған газ-сұйық хроматография; моторлы отындардың октан сандарын анықтауға арналған УИТ-85 қондырғысы; фракциялық құрамды анықтауға арналған АРН-2 қондырғысы.
Қорғауға шығарылатын ережелер:
Роторлы-пульсациялық акустикалық аппаратта мұнайды активтендіру кезіндегі толқындық әсердің тиімділігі, бастапқы шикізаттағы әлеуетті құрамнан ашық мұнай фракцияларының қосымша көлемін іріктеумен және атмосфералық айдаудан кейін текше қалдықтағы шайырлы-асфальтті заттардың санын анықтаумен бағаланатын.
Статордың қозғалмайтын дискісіне қатысты ротор дискісінің әртүрлі айналымы кезінде роторлы-пульсациялық акустикалық аппаратта белсендіргенге дейін және одан кейін мұнай шикізатын атмосфералық айдау кезінде ашық дистилляттардың топтық, фракциялық және компоненттік құрамдарының өзгеруін зерттеу нәтижелері.
Бастапқы мұнайды айдау кезінде алынған ашық дистилляттардың физикалық-химиялық қасиеттері мен кейбір пайдалану сипаттамаларын зерттеу нәтижелері және толқындық әсермен активтендіруден кейінгі анықталған өзгерістер
Нәтижелердің дұрыстығы. Алынған нәтижелердің дұрыстығы сынақтан өткізілген және аттестатталған әдістемелерді, мемлекеттік стандарттар мен өлшем құралдарын, өлшеу дәлдігінің жоғары деңгейін қамтамасыз ететін қазіргі заманғы сынау жабдықтарын қолданумен қамтамасыз етіледі және расталады. Эксперименттік деректер нәтижелерін өңдеу заманауи бағдарламалық пакеттердің көмегімен жүргізілді.
Автордың жеке үлесі диссертациялық зерттеу тақырыбын таңдауда, ғылыми жұмыстың мақсаты мен міндеттерін тұжырымдауда, тәжірибелік зерттеулерге тікелей қатысуда, алынған зерттеу нәтижелерін өңдеуде және материалдарды мақалалар, тезис-баяндамалар түрінде жариялауға дайындауда және диссертацияның нәтижелерін конференцияларда баяндамалармен апробациялауда.
Қазіргі уақытта Қазақстан әлемдегі ең ірі мұнай өндірушілердің бірі болып табылады. Алғашқы мұнай фонтаны Қарашұңғыл кен орны болды. Кен орны 1899 жылдың қарашасында белгілі болды және осыдан Қазақстан мұнайының тарихы басталды. Содан кейін қалған кен орындары ашылды: Доссор (1911 ж.), Макет, ол Гурьев облысында (1913 ж.) орналасқан. 1914 жылы Доссор, Мақат 200 мың тонна мұнай бере бастады. 1922 жылы "Ембімұнай" тресі құрылып, Жайық-Ембі ауданының мұнай кәсіпшіліктерін басқару құрылды.
1926 жылы Ембеде айналмалы бұрғылау және геофизикалық барлау әдістерін қолдана бастады, сондай-ақ Гурьев-Доссор темір жолын пайдалануға енгізді. 1930 жылы Гурьев облысының қарқынды игерілуі басталды, сондай-ақ зертханалар құрылды, мұнай техникумы ашылды, "Эмбанефтепроект"құрылды.
1932 жылы Гурьев-Ембі-Орск мұнай құбыры салынды. Осы жылы Байшонас, Қосшағыл, Шұбарқұдық, Құлсары кен орындары ашылды.
Құрылған құрылымдардың әрқайсысы нарықтық бәсекелестік жүйесіне қосылған және мұнай-газ өндіру өңірлерін кеңейту және оның қарқынын арттыру есебінен мұнай өндіру көлемін ұлғайтумен ғана емес, өндірістің (өндіру, қайта өңдеу, өткізу) барлық кезеңдерінде жаңа, анағұрлым жетілдірілген және тез ақталатын технологияларды іздестіру есебінен де жұмыс істейді [1].
Отын нұсқасы бойынша ауыр мұнай өңдеу технологиясының бәсекелестік артықшылығы шикізаттың неғұрлым төмен құнымен қамтамасыз етіледі. Негізгі шикізат ретінде ауыр мұнай пайдаланылады, ол шамамен 50% - ға арзан, қазіргі уақытта МӨЗ-де пайдаланылатын мұнай (аз күкіртті және орташа күкіртті мұнай).
Ауыр мұнайды қайта өңдеу мұнайды алғашқы айдағанда тура айдалатын отындардың төмен шығуымен, крекингтің қайталама деструктивті процестерін жүргізуге жұмсалатын үлкен шығындардың қажеттілігімен, зауыттық мұнай өңдеудің ұтымды дәстүрлі схемасына жатпайтын қалдықтардың көп мөлшерінің пайда болуымен байланысты. НК - 350° С отын фракцияларының шығуының екі немесе үш есе булануы бар АВТ зауыттық қондырғыларында ректификациялау процестерін жүргізу кезінде әдетте 45-50% - дан, майлы дистилляттарда-шикізат массасынан 20-25% - дан аспайды.
Қазіргі уақытта бүкіл әлемде мұнай өңдеуді тереңдету, сондай-ақ оны неғұрлым үнемді пайдалану жөніндегі шаралар кешені жүзеге асырылуда.
Мұнайды қайта өңдеуді тереңдету еуропалық елдерде, АҚШ пен Ресейде әртүрлі шешіледі. Таяу жылдары Еуропа мен Қазақстан үшін ауыр дистиллятты фракцияларды деструктивті қайта өңдеу аса өзекті болып табылады (каталитикалық крекинг және гидрокрекинг процестерінің көмегімен). Қазақстан үшін деструктивті қалдықтарды қайта өңдеу міндеті шешілуде, ол еліміз үшін де өзекті
Мұнайдың ауырлауына және күкірт, металл және азот сияқты қосылыстардың ұлғаюына қарай қайта өңдеуге арналған шығыстар ұлғаяды. МӨЗ схемасына мыналар
кіреді мұнайдың ауыр қалдықтарын өңдеуге есептелген дәстүрлі және жаңа технологиялық қондырғылар.
Жоғары сапалы өнімдерді алуға мүмкіндік беретін қалдықтарды өңдеудің ең әмбебап тәсілі-гидроблагаждау болып табылады. Бірқатар ауыр қалдықтар катализатордың стационарлық қабаты бар қондырғыларда гидросыздандыруға ұшырауы мүмкін. Бұл ретте гидродеметаллизация және гидробасызсыздандыру катализаторларының дұрыс комбинациясы үлкен рөл атқарады. Құрамында жоғары металдар бар қалдықтарды өңдеу үшін катализатордың суспендирленген немесе қайнаған қабаты бар процестерді пайдалану керек.
Мұнайды қайта өңдеу тереңдігінің жоғары дәрежесіне және экономиканың жақсаруына қайта өңдеу процестерін және сапаны арттыру процестерін біріктіру жолымен қол жеткізілуі мүмкін. Терең өңдеу битум, ауыр мазут немесе кокс сияқты қалдықтардың мөлшерін азайтады.
Ашық түсті мұнай өнімдерінің шығуын арттыру үшін деструктивті процестердің бірін немесе олардың комбинациясын пайдалануға болады. Әлемде ашық түсті мұнай өнімдерінің шығуын арттыруға бағытталған мұнай өңдеудің түрлі схемаларын әзірлеп, іске асырады. Мұнай өңдеу процесі мен схемасын таңдау әртүрлі технологиялық және экономикалық факторлармен анықталады. Олардың ішіндегі ең маңыздысына шикізаттың сипаты, өнімдердің қажетті ассортименті мен сапасы, процестің икемділігі, қоршаған ортаға әсері, қондырғыны салу мерзімі, капитал салу, пайдалану шығындары мен рентабельділігі жатады.
Жоғары сапалы ақшыл мұнай өнімдерінің (оның ішінде реактивті және қысқы дизель отынының) ең жоғары шығуы гидрокрекинг кезінде алынуы мүмкін. Бірақ бұл жағдайда ең көп күрделі салымдар мен пайдалану шығыстары қажет. ККФ процесі сондай-ақ ашық өнімдердің, әсіресе жоғары сапалы бензиннің, сондай-ақ айтарлықтай аз шығынмен жоғары шығуын алуға мүмкіндік береді.