41. Мұнайды өңдеуге дайындау

Өңдеудің негізгі әдістері. Мұнайды өндеу әдістері әртүрлі, оларды екі топқа бөлуге болады: физикалық және химиялық.

Физикалық әдістер негізінен, мұнай құрамына кіретін заттардың әртүрлі физикалық өасиеттеріне – қайнау температурасы, кристалдану температурасы, ерігіштік және т.б негізделген. Ең көп тарғаны мұнай және мұнай өнімдерін қайнау температуралары бойынша айдау. Мұндайды физикалық өндеу әдістерінде химиялық әдістерінде химиялық реакциялар жүрмейді.

Өндеудің химиялық әдістері, мұнай және мұнай құрамына құрамында,ы көмңрсутектерге температура, каталтзатор, қысыммен әсер еткенде, олардың терең химиялық өзгерісіне негізделген: нәтижесінде жаңа заттар түзілетін, көптеген химиялық реакциялар жүреді. Сонымен физмкалық және химиялық процестердің табиғаты әртүрлі бірақ, практикада іске асыруда ұқсастықтар кездеседі. Дәлірек айтқанда осы процестер екі негізгі операциялардан құралады: өнделетін шикізатты жоғары температураға дейін қыздыру және түзілген өнімдерді бөлу. Кейбір жағдайларды химиялық процестерде өнімді қыздырудан басқа, олардың катализатормен жанасуы қажет.

42. Мұнайдың классификациясы (ғылыми және технологиялық)

Мұнайдың көмірсутегі бөлігі парафинді(алкандар), афтенді (цикландар) жіне ароматикалық көмірсутектерден тұрады. Мұнай құрамында қанықпаған көмірсутектері (олефиндер) кездеспейді, бірақ өңдеу өнімдерінде кездеседі.

Парафинді көмірсутектер СН₄ – тен С₄Н₁₀ дейін газ тәріздес. Мұнайда еріген күйде болады. Мұнайды өндіру кезінде мұнайдың қысымы төмендегенде, олар серіктес газдар түрінде мұнайдан бөлінеді. Сұйық парафинді көмірсутектер С₅Н₁₂ - тен С₁₅Н₃₄ дейін, өндеу кезінде алынатын мұнайдың сұйық бөлігі мен сұйық фракциялардың негізгі массасын құрайды. Қатты парафин көмірсутектері С₁₆Н₃₄ – тен жоғары мұнайды еріген күйде болады және одан бөлінуі мүмкін.

Нафтенді көмірсутектері мұнай көбінесе циклентон мен циклогексан туындылары түрінде кездеседі. Ароматты көмірсутектер мүнайда салыстыпмалы аз мһлшерде кездеседі, бензол және онің гомологтары түрінде. Мұнай құрамында қай класс көмірсутектерінің басым болуына қарай олар, парафинді (Баку, Ембі мұнайы), нафтенді – парафинді (Грозный, Ссурохан мұнайы), нафтенді – арлматты (Майкоп), парафинді – нафтенді ароматты (кейбір Майкоп мұнайлары) деп бөлінеді.

Мұнайлы емес көмірсутектер бөлігі күкірт өттегі және азотты ұосылыстардан тұрады. Күкірт мөлшеріне байланысты мұнайлар аз күкіртті және көп күкіртті деп бөлінеді. Оттекті қосылыстар – нафтен қышқылдары, фенолдар, шайыр заттар. Шайыр заттар мұнайға қара түс береді, қыздырғанда ыдырайды және кокс береді.

43. Мұнайдың пайда болуы : органикалық және бейорганикалык гипотезалары

Мұнайдың шығу теориялары

«Табиғи мұнайдың» шығу тегін зерттеушілер алдында тұрған басты қиындық, оның түзілуі туралы тура және сенімді мәліметтердің жетіспеуі – онда бастапқы органикалық ұлпалардың болмауы. Зерттеуші әртүрлі болжамға апаратын болжамдар мен жанама фактілерге ғана сүйенеді. Көптеген геологтар тірі материядан мұнайдың түзілгендігі туралы гипотезаны қолдайды. Мұнайдың бейорганикалық түзілу гипотезасын қорғайтын геологиялық және химиялық сипаттағы анық ұғымдарды келтіруге болады.

Заманауи ғылымда мұнайдың шығуы туралы екі негізгі гипотезалар бар. Әрқайсысын жеке қарастырайық.

Биогенді (органикалық) теория мәні мынада. Барлық жанғыш көміртекті қазбалар (мұнай, газ, көмір, жанғыш тақта тастар) генетикалық туыс түзілімдер болып табылады. Олардың барлығы әртүрлі геологиялық сатыларда Жерде өмір сүрген тірі организмдердің шірік қалдықтарынан пайда болды. Мұнайдың түзілу көзі суаттар түбі мен су қабатында өсетін тікелей төмен сатылы өсімдіктердің (планктон, балдырлар және т.б.) органикалық қалдықтары болып табылады. Суаттарды қоршаған ортаның әсерінен өлген организмдер ыдырайды. Нәтижесінде мұнайда бастапқы өсімдік материалынан мұраға қалған және одан әрі оның түрлену барысында алынатын қосылыстар болады.

Алғаш рет мұнайдың органикалық шығу тегі туралы гипотезаны М.В. Ломоносов 1763ж айтқан. М.В. Ломоносовтың пікірінше, «мұнай тасты көмірлерге жер асты оттарының әсер етуінен» түзілді, нәтижесінде асфальттар, мұнайлар және «тасты майлар» пайда болды. 

Кейіннен осы гипотезаны растайтын көптеген тәжірибелік жұмыстар жүргізілді. 1932 жылы И.М. Губкин мұнайдың биогендік шығу тегі туралы теорияны толық баяндағандай болды. Мұнайдың түзілуі үшін бастапқы зат ретінде сапропелді қарастырды. Сапропель – бұл тікелей төмен сатылы балдырлар мен суаттар микроорганизмдерінің шіріген қалдықтарынан тұратын органикалық тұнбалар (қайырлар). Органикалық қалдықтарға бай жер қабатына сапропелді қабат шөккен сайын ондағы қысым мен температура артады. Термокаталитикалық процестер нәтижесінде органикалық зат мұнайға айналады.

Биогенді теориямен қатар, мұнайдың шығуының абиогенді (бейорганикалық) теориясы дамыды.

Мұнайдың абиогенді шығу тегі туралы теорияны Д.И. Менделеев 1977ж айтты. Осы теория негізіне металдардың балқыған карбидтерінің сумен әрекеттесіп көмірсутектердің түзілу мүмкіндігі жатыр: Өкінішке орай, бұл теория бір кен орнында мұнай құрамының алуан түрлі болуын, сондай-ақ мұнайды құрамында тірі организмдер қалдықтары бар шөгінді жыныстардар табатындығын түсіндіре алмады. 

1892 жылы В.Д. Соколов мұнайдың бейорганикалық шығу тегінің «космостық» теориясын ұсынды. Осы гипотезаға сәйкес мұнай Жер мен Күн жүйесінің басқа да планеталары түзілу сатысында космостық материяның басқа түрлерімен Жерге түсуі мүмкін космостың біріншілік көмірсутектері-нен түзіледі. Бұған да негіз бар, өйткені кометалар көмірсутекті газдар мен көміртек атомының бар екендігі анықталған, ал сутегі болса космоста кең тараған. 

1960 жылы Н.А. Кудрявцев мұнайдың шығу тегінің «магматикалық» гипотезасын ұсынды. Бұл гипотезаға сәйкес мұнай магмада азғана мөлшерде түзіледі, ал сосын кеуек құмдақты толтыра отырып сызаттар мен жыраттар арқылы жоғары көтеріледі. Бұл процестер қазір де жалғасуда.