Қазақстандағы бензин өндірісінің экологияға әсері

Жоспар

 

 

Кіріспе

 

1.Бензин өндірісі 

1.1 Бензинге қойылатын  негізгі талаптар 

 

2.Қазақстандағы  бензин  тапшылығы.

 

3. Бензиннің экологиялық ортаға тигізетін  әсері

3.1 Қазақстанның қазіргі экологиялық жағдайы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе

    Ғылыми-техникалық және әлеуметтік жетістік әр уақытта пайдаланатын энергияның өсуімен және жаңа тиімдірек энергия қорларын қосуменен анықталады. Қазіргі адамдардың өмірін энергиясыз, жарықсыз, жылусыз, теледидарсыз, қазіргі тұрмысқа қажетті техникасыз соның ішінде жол көлігінсіз ойға алу қиын.

      Мұнай  және газ теңдесі жоқ өте  құнды пайдалы қазба. Оларды  өңдеуден шыққан өнімдері жәй  тұрмысқа да және мемлекетті  қорғауға да қажет. Олар өндірістің  барлық саласында, көліктің барлық  түрлерінде, соғыс және азаматтық құрылыста, ауылшаруашылығында, үй қызметінде, энергетикада және т.б қолданылады.

      Қазіргі  кезге дейін мұнайды пайдалануды  энергиялық және көліктік бағыт  негізгі және басым болып отыр, былайша айтқанда оны энергетикада  және көлікте қозғалтқыш ретінде отын ретінде ( автобензин, реактив, дизель және қазан отыны).

Бұл жағдайда мұнайдың басқа  жанғыш қазбалардың арасында арзандылығымен, жоғары каллориялығымен, ыңғайлығымен, тазалығымен және жоғары концентрация энергия қоры болумен  және іс жүзінде қозғалтқыштар отынын өндіруінде жалғыз көз екендігімен түсіндіріледі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Бензин өндірісі

     Мұнайдың әртүрлі отындар өндірі үшін шикізат ретінде бірнеше артықшылықтары бар.Соның ішінде жоғары калориялығы, оның алыну, өндіру және тасымалдау әдістерінің қарапайымдылығын көрсетуге болады.

     Бензиннің құрамына 5-тен 15-ке дейін көміртек атомдары  бар сұйық көмірсутектер кіреді.

     Отындардың құрамында  алкан көмірсутектердің мөлшері  көп болған сайын, тұрақтылығы  жоғарылайды.Жоғары сапалы автомобильдік бензиндердің құрамында изопарафиндердің көп болғаны тиімді, өйткені олар өте жоғары температурада оттектің әсеріне тұрақты.

     Нафтен көмірсутектері  парафинді көмірсутектектермен  салыстырғанда жанған кезде жылуды  аз бөледі және жоғары детонациондық  тұрақтылығы бар,яғни отындар үшін қажетті компонент б.т.

     Ароматты көмірсутектерде  өзінің жоғары термиялық тұрақтылығымен  отындар үшін қажетті компонент  б.т. Өзінің күйе түзу қабілетілігімен  бензин құрамындағы ароматты  көмірсутектердің мөлшері 40...45% болу қажет.

     Мұнайдың химиялық  құрамына байланысты отындар  алудың екі сызбасы қолданылуы  мүмкін. Бірінші жағдайда t_қайнау  40-тан 150^оС-қа дейін интервалда авиациондық бензиндер және 150-тан 300^оС керосин алынады.Екінші жағдайда t_қайнау  40-тан 200^оС-қа дейін интервалда автомобильдік бензиндер және 200-тан 350^оС-қа дейін интервалда дизельдік отындар алады.Айдалған отындық фракциядан кейін крекинг-бензиндер мен майлар алу үшін қолданылады.

    Қайнау температурасы  40⁰С тан көмірсутектерді (ілеспе газдарды) кейбір бензиндерге қоспа ретінде қолданылады.Мұнайды тікелей айдағаннан кейін алынған өнімдерге келесі дистилляттар жатады:бензин (40...200 ⁰С); лигроин (110...230 ⁰С);керосин (140...300⁰С); газоиль (230...330⁰С) және соляр(280...350⁰С).

   Бензиндік фракциялардың  орташа шығымын қолданыла отырған  мұнайдың қасиетіне байланысты 15-тен  25%-ке дейін алуға болады.

    Мұнай өңдеуде крекинг  процестерін қолданған кезде  бензиндік фракциялардың шығымын  жоғарылатуға болады.

    Крекинг-бұл жоғары температура мен қысым жағдайында күрделі сутектердің ыдырауына негізделген мұнай және оның фракцияларды өңдеу процесі.

    Алғашқы рет крекингті  1875 жылы  орыс оқымыстысы Летниш  А.А. ойлап тапты,ал 1891 жылы Шухов В.Г. жасап шығарады,бірақта бірінші өндірістік қондырғы АҚШ-та салынады.

    Крекинг келесі түрлері  бар:термиялық,каталитикалық,сонымен  қатар гидрокрекинг және каталитикалық  риформинг. 

     Термиялық крекингті  мазут,керосин және дизельдік  отыннан бензин алу үшін қолданылады.

      Мысалы: керосин мен дизельдік отынның құрамына кіретін цетан көмірсутегін 5 мПа қысым астында 500...550 ⁰С-ге дейін қыздыру кезінде бензиннің құрамына кіретін сәйкесінше нормальды октан және қалыпты октенге қалыпты ыдырайды:

 

                                          С₁₆Н₄₃ ^{500-550 0}с  С₈Н₁₈ +С₈Н₁₆

     Термиялық  крекинг әдісімен алынған бензиннің  октан саны (66...74) және қанықпаған  көмірсутектердің мөлшері көп (30...40%), яғни оның химиялық тұрақтылығы нашар және оны тек тауарлы бензиндерді алу кезінде компонент ретінде қолданылады.

     Каталитикалық  процесс жоғары температура мен  катализатордың әсерінен көмірсутектердің  ыдыраумен олардың құрылымдық  өзгеруіне негізделген бензинді  алу процесі болып табылады.

     Каталитикалық  крекингті зауыттық қондырғыда ең бірінші рет 1919 жылы Зелинский Ресейде жүргізді.

     Каталитикалық  крекинг кезінде шикізат ретінде  мұнайды тікелей айдау кезінде  алынған газоильдік және соляр  фракцияларын қолданады.

     Шикізаттың  молекулаларын ыдырау процесін  жылдамдататын алюмосиликатты катализатор қатысында 0,15мПа қысым астында және 450...525 ⁰С температураға дейін қыздырып,ыдырау өнімдерін изопарафинді және ароматты көмірсутектерге айналдырады.Бұл кезде олефиндердің мөлшері 9...10%-ке дейін төмендейді,алынатын бензиннің октан саны (моторлық әдіс бойынша өлшенген)78...85-ке тең болады.

    Каталитикалық крекингтің  өнімі А-72 және А-76 маркалы бензиндер  өндірісінде қасиетті компонент  болып табылады.

    Гидрокрекинг- крекингтеу және гидрлеуді (газоильдер,мұнай қалдықтары және басқалары) қосатын,мұнай өнімдердің өңдеу процесі.Бұл процесс алюмокобальтмолибденді немесе алюмоникельмолибденді катализатор қатысында 370...450 ⁰С температура кезінде 15...20мПа сутегі қысым астында жүргізіледі.

     Гидрокрекингтің нәтижесінде алынған бензиннің октан саны-85...88 (зерттеу әдісі бойынша өлшенген)тең.

     Каталитикалық риформинг  үшін шикізат ретінде 85...180 ⁰С температурада қайнайтын мұнайдың біріншілік айдаудағы бензиндік фракцияларды пайдаланады.

      Риформингті сутек  құрайтын газ (70...90%сутек )ортасында молибден немесе платина катализаторы қатысында 480...540 ⁰С температурамен 2...4мПа қысым астында жүргізіледі.

      Риформингте молибден  катализаторын қолданғанда гидроформинг,ал  платина қолданғанда-платформинг  деп аталады.Соңғысы қарапайым және қауіпсіз болып келеді.Сондықтан соңғы уақытта жиі қолданылады.

     Каталитикалық риформингті автомобильдік бензиндердің (моторлық әдісі бойынша өлшенгені-85ке және зерттеу әдісі бойынша-95-ке тең)жоғары октанды компонентін алу үшін қолданады.Яғни бензин дегеніміз ұшқындап оталатын поршеньді қозғалтқыштарда пайдалану үшін  сұйық  мұнай»  жанармайы.

Бұл бензин өндіру әдістерінің  барлығы  белгіленген нормативтік  құжаттар арқылы өндіріледі  және сапасы жағынан  мемлекет бекіткен техникалық  регламенттке сәйкес болуы тиіс.  Қазақстан Республикасында мұнайөндіру зауыттарында соның ішінде Шымкент,Павлодар,Атырау мұнай өндіретін зауыттарын айта кету керек. Сонымен  қатар автокөлік  бензиндерін өндіргенде экологияға  тигізетін  әсерін  қадағалау  қажет. Мысал  ретінде Қазақстан Республикасының ең ірі үш яғни Атырау, Шымкент, Павлодар мұнайөңдеу зауытының және Ресей Федерациясының Салаватнефтеоргсинтез бензиндерінің өнімдерін қарастыратын  болсақ соның ішінде  АИ-92 бензинін алып салыстырмалы түрде бақылаймыз.(1кесте)

 

 

 

Атырау,Шымкент,Павлодар мұнайөндіру зауытының Салаватнефтеоргсинтез бекітілген нормативтік құжатының салыстырмалы түрдегі кестесі

1кесте

Көрсеткіштер	Атырау МӨЗ АИ-92	Шымкент МӨЗ АИ-92	Павлодар МӨЗ АИ-93	Салаватнефтеоргсинтез Регуляр-92
Детонациялық тұрақтылығы: Зерттеу әдісі бойынша  октан  саны Моторлы әдіс бойынша  октан саны	кем емес 92,0     кем емес 83,0	кем емес 92,0     кем емес	кем емес 93,0     нормаланбайды	кем емес 92,0     кем емес 83,0
Қорғасынның концентрациясы г/дм3 артық емес	0,005		0,01	0,010
Фракциондық құрамы: Бастапқы қайнау t0 10% артық емес 50% артық емес 90% артық емес Қайнап біту t0 артық емес Құтыдағы қалдық Қалдық және жоғалуы  артық емес	- 75 120 190 215   1,5 4,0	-	-       215   1,5   -	кем емес 35 75 120 190 215   2,0 4,0
700С қайнап алынған бензин,% 1000С қайнап  алынған бензин,,% 1800С қайнап алынған бензин,%			15-45   40-70     85
Қаныққан бу қысымы ,кПа	35-79,9		35-93,3	35-70
Қышқылдылығы мг КОН 100см3 бензинге артық емес	3		0,8	-
Шайырдың концентрациясы мг 100см3 бензинге  артық емес	5		5	5
Бензиннің индукциондық кезеңі, мин кем емес	600		1200	360
Күкірттің массалық үлесі ,%	артық емес 0,05		артық емес 0,05	артық емес 0,05
Жез пластинкасында сынау	Төзімді	Төзімді	Төзімді	Төзімді 1класс
Суерітіндісіндегі негіздермен қышқылдардың құрамы	жоқ	жоқ	жоқ	-
Механикалық қоспалардың  және судың құрамы	жоқ	жоқ	жоқ	-
Бензолдың  салмақтық  үлесі, артық емес %	5		5	5
Түсі	Түссіз немесе сары		Түссіз немесе сары	-
Түрі	-		-	Таза ,мөлдір
Тығыздығы 150С кг/м3,артық емес 200С  кг/м3,артық емес	774   Нормаланбайды анықтау  міндетті түрде		-   Нормаланбайды анықтау  міндетті түрде	725-780
Булану индексі,  артық  емес	-		1000	900

 

Осы  кестеге  қарай  отырып  белгіленген нормадан  асатын  болса, әрине бензин сапасы  төмен екендігін көрсетеді.Бұл кестеден  көретініміз қазақстандық отынмен  ресейлік отындар  арасындағы айырмашылықты  байқаймыз.

Бензиннің сапасы  бастапқы  шикізат – мұнайдың  сапасымен  тығыз байланысты. Тәжірибелік  көзқарастан  мұнай құрамының аса маңызды көрсеткіштеріне: мұнайдың  тығыздығы, фракциялық құрамы, күкірттің мөлшері, парафиндер, су сондай-ақ, мұнайдағы тұздар қоспасы жатады. Дегенмен, осы мұнайды өңдеу  барысында  қазіргі  заманның технологияларын  қолдануынада  байланысты.

Мұнайды біріншілік өңдеу  барысында  алынатын  бензин әрі қарай сапалы  бензин алу үшін  тек  шикізат көзі  болып  табылады. Бұл  шикізаттың  октан  сандық  көрсеткіші  65- тен аспайды.Тек  басқа жеңіл  фракциялармен араластыру  нәтижесінде  ғана  октан  саны  көтеріледі. Завод  өндіріс  барысында  тек аз  мөлшерде ғана 0,3 % ке дейін  қоспа  қосады, ол октан санын қажетті  мөлшерге  дейін  көтереді.

Бұл өте дұрыс, себебі  белгісіз көлемде  октан саны  қосылған  бензинді  ұзақ сақтау оның сапасының  төмендеуіне әкеледі. Сапалы бензинді айлап сақтағанда октанның сандық  көрсеткішін бір  бірлікке түсірсе, сапасыз бензин  октан санын  күніне  бір бірлікке төмендетуі мүмкін.

Бензиннің сапасы  сондай-ақ механикалық  қосылыстармен, қышқылдармен, сілтілермен, органикалық қосылыстармен, күкірт қосылыстарымен  ластану  мөлшеріне  байланысты. Олардың  маңызды  параметрлеріне жататындар: детонация, іштен жанудан қозғалтқыштың  тозу жиілігі, күйіктің  пайда болуы, қозғалтқышқа коррозиялық әсер, токсиндік қалдықтар және  тағы басқа.

Сапасыз бензинді  қалай  білуге  болады ? Ең қарапайым әдісі, кез келген жанар жағармай  станцияларында  қоспаларды  қосу арқылы  бензиннің октан  санын көтеріп қою.Осылай, 76 бензиннен  92-ші  бензин, ал 92-ші бензиннен 95-ші бензинді ала береді. Бағасы өседі, ал сапасы ....? Автокөлігіңізге  бұл бензинді жиі  пайдаланбасаңыз, бұл оның «денсаулығына» ондай әсер ете қоймас.Сіздің  автокөлігіңіз неғұрлым  жаңа болған сайын, ол бензиннің сапасына  сезімтал  болып келеді.

Екінші әдіс шикізатты  орнында  өңдеу әдісі. Автомобиль  бензиндерінің  өндірісінде  шикізат  ретінде  пайдаланылатын  біріншілік бензинге  акциз салынбайды, сондықтан  шикізатқа  тікелей  қоспаларды  қосуы мүмкін.Бұл  нұсқа  алдыңғыданда қауіпті, өйткені мұндай бензиннің сапалық және мөлшерлік  құрамы  нормалы  талаптардан ауытқуға  жақын. Мемлекеттік стандартпен қаралмаған  бензиннің басқада маркалары да бар, дегенмен  олар да сұранысқа ие, ББҚ (тұрмыстық мақсакттарға  арналған  бензин), абсорбент,олигомеризат,өндірістің екінші реттік  процестерінің бензині және  тағы басқа. Бензиндердің  бұл маркаларын «пираттар» қалай қолданатынын ешкім  білмейді. Мемлекеттік стандартқа  сәйкес келетін  бензин өзгеріске ұшырайтынын ескерту қажет. Ұзақ уақыт  сақтағанда  оның қышқылдануы  көбейе  түседі.Шайырлар түрлі  тетіктерге тұнып қалады: жіберу  клапанының өзегіне  әсер етеді, карбюратордың  тетіктеріне, отын  багінің  ішкі  қабырғаларына және  басқада  тетіктерге  әсер  етеді. Бұл автокөліктің қалыпты  жұмысын  бұзады,қышқылдану, мыс  болған  жерде  күшейе  түседі (мысалы, бензобакта, сүзгіде,  сору түтігінде). Бак немесе  канистрдің  герметикалығы да  маңызды, сонымен қатар, жыл мезгілі де (жазда қышқылдану  тез жүреді) әсер етеді.