1.2. Отындар мен майларды алудың қазіргі кездегі тәсілдері

Мұнай сұйық отындар мен майларды, сондай-ақ көптеген синтетикалық материалдарды (көксағыз, пластмасса, битум, әр түрлі синтетикалық талшықтар т.б.) өндіруге қажетті шикізат болып табылады.

Мұнай өңдеудің тәсілдері: тура айдау, жылулық және каталитикалық крекинг, гидрокрекинг, риформинг.

Мұнай өңдеу өнеркәсібі дамуының бастапқы кезінде мұнайды тура айдау процесі ғана қолданылды. Бұл тәсіл қазір де кеңінен қолданылып келеді. Тура айдау тәсілімен алынған мұнай өнімдерінің сапасы мұнайдың сапасына, оның фрак­циялық құрамына кіретін көмірсутектер топтарына қатысты.

1.2.1. Тура айдау тәсілімен отынды алу жөнінде

қысқаша мәлімет

Мұнайды өңдеудің тура айдау тәсілі біртіндеп және бір қайтара қыздыру арқылы жүзеге асады. Онда мұнайдың табиғи химиялық қалпын өзгертпей көмірсутектерді толық айырады.

Тура айдау өнімдері: бензинді (35-200⁰С), керосинді (140-300⁰С), газойльды (230-330⁰С), соляр дистилляттары (280-380⁰С). Отын фракцияларын айдағаннан кейін қалған мазут (мұнай массасының 60-80%) майлар мен крекинг-бензиндер алу үшін қолданылады.

1.2.2. Мұнайды бастапқы өңдеу

Мұнайдың құрамы күрделі және негізі әртүрлі көмірсутектер, сондықтан оның қайнау температурасы тұрақты емес. Оны қыздырғанда жоғары температурада қайнайды және әртүрлі көмірсутектер бөлінеді. Мұнайды аздап қыздырғанның өзінде (30-40^оС-да) жеңіл көмірсутектер буланып бөлінеді. Буланған көмірсутекті аластатып, одан кейін оны мұнайдан бөліп алуға болады.

Мұнайды атмосфералық қысымда алғашқы фракцияға бөлу процесін тікелей айыру немесе дистилляциялау дейді. Айырып алынған мұнайдың жеке фракциясын дистиллят деп атайды. Мұнайды атмосфералық қысымда тікелей айыру оны өңдеудің бастапқы және міндетті процесі. Осы кездегі мұнайды тікелей айыратын қондырғылар үздіксіз циклде жұмыс істейді.

Мұнайды белгілі бір қысыммен сорап арқылы пешке айдайды, онда оны 330-350^оС-ға дейін қыздырады. Ысыған сұйық мұнай ректификациялық (тазартқыш) бағанаға артық қысыммен барады (1-сурет).

Пештен келіп құйылған мұнай атмосфералық қысымның азаюынан қосымша буланады. Буланған көмірсутектер сұйық мұнайдан бөлінеді. Көмірсутектің буы бағана бойымен жоғары жылжиды, ал оның сұйық бөлігі бағананың төменгі жағына ағады. Ректификациялық бағананың бу жүретін жолында айыру табақшалары орналасқан, онда көмірсутектің булары қосымша сұйыққа айналады. Қайнау температурасы жоғары ауыр көмірсутектер бағананың төменгі деңгейінде орналасқан табақшалардың өзінде бу қалпынан сұйыққа айналады. Жеңіл көмірсутектер бағананың жоғарғы жағына жылжиды, ал тіпті жеңіл көмірсутектер газдармен бірге бүкіл бағана бойымен жоғары шығып, сұйыққа айналмай, бу күйінде бағанадан аластатылады. Сонымен, ректификациялық бағанада мұнайдың көмірсутектері қайнау температурасына қарай бағананың биіктігі бойынша фракцияларға бөлінеді. Бағананың жоғарғы деңгейінен, сол тұста орналасқан табақшалардан, жеңіл бензин фракциясы бөлініп алынады.

1-сурет. Атмосфера–вакуумды тәсілдермен мұнайды өңдеу қон­дыр­ғыларының үлгісі: 1-тұзды айыру аспабы; 2-пеш; 3-ат­мос­фералық ректификациялық бағана; 4-вакуумды ректи­фика­циялық бағана

Мұнай дистилляттарының қайнау температурасы 30^оС-дан 180–205^оС-ға дейінгі аралықта болады және олар одан ары тазалап өңделгеннен кейін, қолданылатын бензиннің негізін құрайды. Бағананың бензин фракциясы бөлінгеннен кейінгі деңгейінен керосин дистилляты алынады. Оларды тазартудан өткізгеннен кейін газотурбиналы реактивтік ұшақ қозғалт­қыштарында қолданылады. Одан да төменгі деңгейден газойль дистиллятын алады, оларды да тиісті өңдеуден өткізгеннен кейін дизельді қозғалтқыштарының отыны ретінде қолданады.

Бағананың ең төменгі деңгейінен алынған, тікелей айырудың қалдығы - мазутты, біріншіден, сол күйінде арнайы пештерде жылу алу үшін отын ретінде қолданады, екіншіден, крекинг қондырғыларында оларды одан ары өңдеп, қосымша мұнай өнімдерін алуға жұмсайды.

Мазутты одан ары өңдеу үшін оны пеште 420-430^оС–ға дейін қыздырып (1- сурет), ауасы сиретілген (қалдық қысым 6,67 – 13,32 кПа) ректификациялық бағанаға жібереді. Ауа қысымы сиретілген кеңістікте көмірсутектің қайнау темпе­ратурасы төмендейді, ол жағдай мазуттың құрамындағы ауыр көмірсутектерді ыдыратып, буландыруға мүмкіндік жасайды. Мазутты фракциялаған кезде ректификациялық бағананың үстіңгі деңгейінен соляр дистиллятын каталитикалық крекингтің шикізаты ретінде пайдаланады. Соляр дистилляты алынған деңгейден төмен май фракциялары бөлінеді: алдымен ең сұйығы «веретеный» дистилляты, одан кейін қоюлау «машиналық» немесе «автол» дистилляты, ең соңында бәрінен қою «цилин­дрлі» дистилляты алынады. Аталған дистилляттардың барлығы тиісті өңдеуден өткеннен кейін жағар майлар жасауға қол­данылады. Мұндай майларды дистиллятты жағар майлар дейді.

Ректификациялық бағананың астыңғы жағынан, мазуттың буланбаған бөлігінен, гудрон мен жартылай гудронды алады. Бұл қалдықтарды дұрыстап тазартып, жоғары тұтқырлы «қал­дық жағар майлар» деген атаумен құнды жағар майлар алынады.