Көмірді гидрогендеу

Көмірді гидрогендеу – отындарды химиялық өңдеудің үшінші әдісі, яғни отыннан мұнай өнімдерінің орнына жұмсалатын тікелей жасанды сұйық отын алу. Бұл әдіс қатты отын молекулалының аралық оңай үзілетін байланыстарын жоғары температурада, қысымды,катализатор қатысуымен гидрлеуге негізделінген.Органикалық масса құрамында үлкен молекулалы қосылыстар ұсақ молекулалы көмірсутектерге айналады. Жоғары темп.да және қысымда сұйық фаза пайда болады, ол гидрленеді.Гидрлеу процесінде қосыша құрамында күкірт, оттек, және азот бар қосылыстарда гидрленеді.Осы процестердің салдарынан пайда болған жеңіл көмірсутектерінің құрамындағы S,O,N азайып,H₂S H₂O және NH₃ түрінде бөлініп шығады.(кесте-7).

7-кесте

Генератор газдарының құрамы

Үрлеу	Генератор газы	Газ құрамы; көлемі
		CO	H2	CO2	CH4	N2	Жану жылуы кДж/моль
Ауа	Ауа газы	30	5,0	4,0	1,9	60	4950
Су буы	Су газы	36	50	8,0	-	6,0	10000
Ауа +су буы	Аралас газы	30	16	4,0	2,0	48	6300
Су буы+ауа	Оттек бу газы	66	31	1,0	1,0	1,0	9850

Гидрлеу прцесі 380-550С темп.да және 20-70МПа қысымда жүреді.Катализатор ретінде MoS₃,Fe,Cr және басқа металдардан құралған активтеуші заттардан құралған күрделі масса қолданылады.

Гидрогендеу әдісімен жану жылуы жоғары газ өндіруге болады. Көмірді 500-750С темп.да, 3,5-5 МПа қысымдағы сутекпен катализатор қаытсуымен гидрогендейді.Осы жағдайда пайда болған метанды су буымен гидрогендейді.осы жағдайда пайда болған метанды су буымен консервсиялап синтез газға және сутекке айналдырады. Сутекті қайтадан гидрогендеу процесіне хим.шикізат ретінде қолданылады.

Метанды консервсиялау процесінде атом реакторының қалдығын 950С темп.дағы жылутасымалдағышқа пайдалануды ескерген жөн.

Сұйық отынды химиялық әдіспен өңдеу

6.5.1 Мұнай және мұнай өнімдерінің қасиеттері және құрамы

Мұнай құрамындағы парафин,нафтен және ароматтық көмірсутектерден құралған күрделі қоспа.Мұнай құрамындағы парафин көмірсутектері газ,сұйық және қатты кү»інде болады,нафтен көмірсутектері циклогексан және циклогептан қатарлары түрінде ароматтық көмірсутектер бензол және оның гомологтары.Ароматтық көмірсутектер аз мөлшердегі үлсете болады.Мұнай құрамында көмірсутектерден басқа оттек, күкірт, азот қосылысчтары аз мөлшерде болады.Ерекше көңіл бөлетін қоспа қосылыстары: нафтен қышқылы, фенолдар және тағы басқа күкірт қосылыстары меркаптандар,хинолин,аминдер және т.б. қосылыстар.

Мұнай негізінде көміртек (80-85%)және сутек (10-14%)дан құралған,оттек (0,1-1,0%) (0,1-3,0%),ваннадий ,никель,титан,калий,фосфор,германий және т.б. элементтерде мұнай құрамында болатыны анықталады.

Мұнай тығыздығы 820-900кг/м³,орташа мольдік масса салмағы  250-300,жылу бергіштік қабілеті 4000-4400кДж/кг ,қайнау темп.ы 100С тан төмен,қату темп.ы -20Сен +20С ға дейін.

Мұнайды классификациялау: а)парафинді(Баку,Эмба) ; ә) нафтен парафинді (Грозный,Сурохин мұнайы), б) нафтен ароматтық (Майкоп мұнайы); в) парафин нафтен ароматтық (Майкоптың кейбір мұнайы).

Мұнай құрамындағы күкіртке байланысты, аз күкіртті 2%, мұнай құрамындағы парафиндерге байланысты:аз парфинді 1,5%-ға дейін,парафинді 1,5-6,0% және жоғары парфинді 6% болып бөлінеді.

Мұнай құрамында тағы механикалық қоспалар болады,олар: су,құм,топырақ (жерден қосылады),минерал тұздар,күл және т.б. Мұнай құрамындағы су екі түрде болады, тұндыру арқылы оңай бөлінетін және тұрақты эмульсия түрінде арнаулы әдістермен мұнайдан бөлінетін болып, минерал тұздар мұнай құрамындағы суда еріген қалпында (MgCl₂,CaCl₂) болады.

Мұнай өңдеу арқылы өндірілетін өнімер : сұйық және газ күйіндегі оытндар, майлағыш майлар, еріткіштер, парфин, көмірсутектер.

Бензиннің сапасы детонация беріктігімен көрсетіледі, яғни октандық санмен анықталады.Октандық сан мотор отынның детонацияға қарсы қасиетін сипаттайтын сан. Октандық санды өлшейтін бірлік есебінде әртүрлі мөлшерде араласқан изооктан мен гептанның қоспасы алынады. Шартты түрде изоктанның октандық саны 100-ге,гептандікі 0-ге теңдеп есептеледі.Егер сыналған октанның октандық саны 80-ге теңболса, оның аумен қоспасы 80% изооктаны, 20% гептаны бар қоспа детонацияланады деген.

Төмеггі октандық санды бензин құрамында нормаль құрылыстағы алкандар болады.Бензиннің октандық санын жоғарылату мақсатымен бензин құрамындағы көмірсутектерін өзгертеді немесе изооктан ,триптон,кумол және т.б. араластырады,осы сияқты антидетонаторлар (Pb(C₂H₅)₄ тетраэтилқорғасын) қосылапды.Тетраэтилқорғасынды бром этилі және монохлор нафталинмен қоспа түрінде қосады.Тетраэтилқорғасынды бром этилі және монохлор нафталинмен қоспа түрінде қосады.Бір кг бензинге 4мл «эс» қосқанда бензиннің октандық саны 70-тен 80-ге дейін көтьеріледі.

Трактор отыны: керосин (октандық саны қырықтан төмен болмауы тиіс).

Дизель отыны:газойль,керосин, соляр майымен керосин қопасы.

Қазан отыны: крекинг қалдықтары.

Керосин құрамындағы парафин нафтен көмірсутектері мол болғандықтан химиялық беріктігі және жанғанда бөлінетін жылуы жоғары,күйік аз мөлшерде пайда болады.

Майлағыш майлар үлкен молекулаы көмірсутектерінен және аз мөлшерде шайыр мен асфальт тәріздес заттардан құралған қоспа.