8. Мұнайдың физика-химиялық қасиеттерінің теориялық негізін сипаттаңыз.

Мұнай және мұнай өнімдері күрделі көмірсутектердің қоспаларынан ж.е олардың гетеротундыларынан тұрады. Осындай күрделі қоспа құрамынан жеке затты бөлу анализі көп уақытты қажет етеді. Сондықтан да тех.қ есептеулерде шикізаттың мұнай өңдеу өнімдерінің сапасын анықтауда мұнай өнімдерінің эксплуотациялық физикалық және химмялық қасиеттерін анықтаудан тұратын техникалық анализ қолданылды. Осы мақсатта әр түрлі эксплуротациялық жағдайда мұнай өнімдердің тауарлары қасиеттерін сипаттауда өнімнің анализденетін құрамы мен байланыстығы, өнімді, тиімді қолдануына мүмкіндік беретін келесі әдістер белгілі.

1. Химиялық аналитакалық химияевң дәстүрлі әдістерін қолдану.

2. Физикалық тығыздығын, тұтқырлығын, қату, балқу, қайнау температурасын шартты көрсеткіштерінанықтау.

3. Физ.химиялық рефроктаметрлі, спектроскопия, хромотография.

4. Араный әдістер матор отындарының октан, цетан сандарын отынның және майдың химиялық тұрақтылығын, жарықтану және тұтану температураларын анықтау.

Мұнайдың тығыздығына әсер ететін негізгі факторлар

1. Мұнайдың химиялық құрамы

2. Фракциялық құрамы.

3. Құрамындағы еріген газдың үлесі.

4. Тығыздық – мұнай фракциясының көмірсутектері немесе құрылымдық топтың құрамын анықтауда қолданады. Белгілі бір температурадағы бірлік көлемдегі масса. Өлшембірлігі _{, , . Температуралық интервалы кең, құрамындағы парафиндер және ароматты көмірсутектер аз мөлшерде болатын мұнай және мұнай фракциялары үшін тығыздықтың температураға тәуелділігі келесі формуламен анықталады.}

Мұнай және мұнай өнімдері үшін сыну көрсеткіші яғни рефракция коэфициенті анықталады.Сыну көрсеткіші мұнай өнімдерінің оларға түскен жарық сәулесін сындыру қабілетін сипаииайды.Әрбір мұнай өнімі үшін түскен сәуле бұрышы синусының сәуленің сыну бұрышы синусына қатынасы тұрақты шама сыну көрсеткіші деп аталады.Сыну көрсеткішін анықтау толық ішкі шағылу болған жағдайда шегіне жеткен бұрыш құбылысына негізделген.Сыну көрсеткішін рефроктометр деп аталатын құрал көмегімен анықталады.

Октан саны отынның дитанцилық қасиетін сипаттайтын көрсеткіш. Октан саны стандартты санақ жағдайда зерттелетін отанның детанациялық қабілетіне стандартары (көлем б.ша % есептелінетін ) изоактанның қалыпты n гептнның қоспасындағы үлесінен анықталады. Мотор отындарының октан саны арттыруда метил үш бутил эфирі , тетраэтил қорғасын қолдану арқылы.

Цетан саны сандық жағынан метил нафталинмен қоспасындағы цетанның C₁₆H₃₆ көлемдік үлес санына тең. Стандартты отынның цетан саны 40-45% сапалы отынның цетан саны 45-50% .

• 9.Мұнайдың фракциялық және элементтік құрамын сипаттап, теориялық негізін түсіндіріңіз.

• Мұнайдың элементтік құрамы

• Көптеген мұнайлар үшін: Көміртек шамамен 83-87%; сутек 12-14%-ке дейін; оттек 0,05-3,6%; азот 0,00001- 1,7%; күкірт 0,02-14%.

• Топтық құрамы:

• 1. Парафиндер ( алкандар) С_nH_2n+2

• 2. Нафтендер - С_nH_2n негізінен - циклопентан С₅Н₁₀ ,

• циклогексан С₆Н₁₂ және олардың гомологтары ( 25 - 75%) . 3. Арендер (ароматтық көмірсутектер): С_nH_2n-6, С_nH_2n-8,

• Мұнайдың молекулалық құрамы

• Мұнайдың төменгі молекулалық құрам бөліктері.

• Парафиндер (алкандар) С_nH_2n+2 –біршама химиялық тұрақты қосылыстар. Атмосфералық қысым жағдайында құрамындағы көміртек атомдарының санына байланысты алкандардың фазалық күйлері: С₁ - С₄ - газтәріздес қосылыстар, С₅ - С₁₆ - сұйықтар, С₁₆ - қатты заттар.

• Нафтендер - құрамындағы көміртек атомдары 4-тен көп циклді қосылыстар. Мұнайлар құрамында негізінен циклопентан С₅Н₁₀ , циклогексан С₆Н₁₂ және олардың гомологтары кездеседі (25-тен 75%-ке дейін) .

• Мұнайдың орташа молекулалық құрам бөліктері

• Арендер (ароматтық көмірсутектер): С_nH_2n-6- моноциклді ароматтық көмірсутектер, С_nH_2n-8 - бициклді аралас көмірсутектер, С_nH_2n-12 - бициклді ароматтық көмірсутектер.

• Мұнайдың жоғары молекулалық құрам бөліктері

• Қүрделі арендер - құрамында үш, төрт және бес конденсирленген бензол сақиналары бар күрделі полициклді ароматтық көмірсутектер.

• Асфальтендер мен шайырлар - жоғары молекулалық қосылыстар.

• Мұнай құрамындағы гетероатомдық қосылыстар

• Оттекті қосылыстардың мұнай құрамындағы үлес салмағы көп жағдайда 10%-тен аспайды. Олар қышқылдар, эфирлер, фенолдар және т.б. түрінде кездеседі.

• Күкіртті қосылыстар мұнайлар құрамында біркелкі тарамаған. Мұнай құрамында күкірт еріген элементар күкірт, күкіртті сутек, меркаптандар, сульфидтер, дисульфидтер мен тиофеннің туындылары түрінде, сонымен бірге құрамында бір мезгілде күкірт, азот және оттек атомдары болатын күрделі қосылыстар түрінде де кездеседі.

• Мұнайдың фракциялық құрамы

• Мұнайды айдағандағы пайда болатын негізгі дистиляттар:

• Газдар С₁- С₄  60⁰С

• Тікелей айдалатын бензин С₅-С₁₁ ( 60 – 200⁰С)

  Нафта (лигроин) С₈ – С₁₄ (150-250⁰С)

  Керосин С₁₂ – С₁₈ ( 180—300⁰С)

  Газойль С_14- С₂₀ (250 – 450⁰С)

  Мазут > С₂₀ ( > 500⁰С )

• Мұнайдың әрбір фракциясына бастапқы және соңғы қайнау температуралары тән. Қайнау температурасы 350⁰С-тан аспайтын фракцияларды атмосфералық қысымнан біршама жоғары қысымда бөліп алады, оларды мөлдір дистиляттар (фракциялар) деп атайды. Фракциялардың атауларын олардың пайдалануына қарай береді.

• Мазут-мөлдір дистилляттарды бөліп алғаннан кейінгі қалған қалдық. Оны ары қарай құрғақ айдайды. Құрғақ айдағаннан кейінгі түзілетін қалдықты гудрон деп атайды.