Гидрометаллургияда мұнай коксын пайдалану

М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан университеті

[pic 1]

   Реферат

Тақырыбы: Гидрометаллургияда  мұнай  коксын  пайдалану.

                                                                           Орындаған:Тажиханулы Жандос

                                                                           Группа:ММГ-19-9ТК

                                                                       Қабылдаған:Биембетова Гульмира

                            Жоспары:

• Кіріспе
• Негізгі бөлім
• Кокстеу. Оның мақсаты. Жүру процесі.
• Жай кокстеу қондырғысының технологиялық жүйесі.
• Қорытынды
• Пайдаланылған әдебиеттер      

                                                     Кіріспе

 Қазақстанда, мұнай-газ өндірістері, еліміздің экономикасын кризистен алып шығатын қозғалтқыш болып саналады деген көзқарас берік қалыптасты. Президентіміздің Қазақстан халқына жолдаған 2030 жылға дейінгі еліміздің даму және мұнай газ қорының даму стратегиялары Республикамыздың экономикалық жағынан өсуіне ықпалын тигізеді мұнай және газ сферасы, халықтың өмір сүру деңгейін жоғарлататын, экономиканың басқа сфераларының дамуына жағдай жасайды. Себебі, мұнай және газбен үздіксіз байланыстағы, сол қордың экономикалық жағынан жоғарлауына әсерін тигізеді. Сонымен қатар отандық, энергетикалық, транспорттық машина құрылыстарына , химия және мұнай химия, жеңіл өндіріс орындары , транспорттық тасымалдау, автожолдар және инфра құрылыстар, сервистер және басқа қорларды салуға мүмкіндік береді. Қазақстанның көптеген мұнай кен орындары құрамында парафин және меркаптандардың салмағы өндірістік мұнай өнімдері секілді көп мөлшерде болмағандықтан, Қазақстан мұнайын сақтау және тасымалдаудың пайдасы жоқ. Өндіріліп жатқан мұнай көбінесе отандық МӨЗ-да өңдеуге емес, экспортқа жіберіледі. Мұнай және газ конденсаттарын экспорттау мен шетел мекемелері айналысады. Олар көмірсутек шикізаттарын өндіру және шығаруды бақылап отырады. Осылайша мұнай және газ конденсатын экспортқа шығару, осы қор өнімдерінің басқа түрлерінде экспорттауға мүмкіндік береді, бұл сауда орталығынан көптеген мөлшерде, Республикамызға келіп түсіп отырған валютамен қамтамасыз етіп отырады. Реформаның бірінші жылдары өзіміздің валютамызды енгізгеннен бастап мұнай және газдың импорттық өсімі, экспортты операциялармен салыстырғанда бақылау жүргізілмеген. Республикамыздағы энергетикалық кризис (жоқшылық), табиғи газдарды импорттауға мүмкндік бермеді. Экспорт пен импортты анализдей келе келесі қорытындыны жасауға болады: -өзіндік өңдеу күштерді өсіру қажет, әсіресе табиғи газды; -көмірсутек шикізттары бар ресурстарды рационалды қолдану; -жақын және алыс шетелге шығару қажеттіліктерін мемлекеттің стратегиялық қызғушылықтарына байланысты өз магистралдарымызды құру арқылы төмендету; Осыған байланысты Қазақстан Республикасының мұнай, газ комплексі, өзінің белгілі тенденцияларына қарамастан соңғы кездері, әлі де толығымен кризистік жағдайдан шыға алмады. Табиғи байлықтарды дамыту, басқа да өндіріс орындарының дамуы, мұнай саздың машина құрылысына жағдай жасауы және бір қатар мәселелерді шешу, осының бәріне комплекстік жағынан көз жіберсек, бұл мұнай, газ комплексінің ортақ экономикалық эффективтілігін жоғарлатуға мүмкіндік береді Гидрометаллургияда  мұнай  коксын  пайдалану.

Дистилляттармен бірге соңғы өнім ретінде мұнай коксі де алынатын термиялық процесті кокстеу деп атайды. Қазіргі кезде кокстеу ауыр шикізаттан мөлдір мұнай өнімдерінің шығымын арттыруымен қатар, өндірісте көп қолданыс табатын мұнай электрод коксін өндіруде кеңінен қолданылады.

Кокстеу мақсаты. Термиялық крекингте кокс түзілу процестің одан əрі тереңдей түсуін шектейді. Егер кокстың түзілуін пайдасыз жанама өнім деп санамаса, онда мөлдір дистилляттар шығымын көп көтеруге болады. Кокстеу немесе көмірді жартылай кокстеу – ауасыз қыздыру арқылы жүретін термиялық деструктивтік процестерге жатады. Кокстеу – 1100°С дейін, ал жартылай костеу процесін 500-550°С жүргізеді. Қазіргі кезде əлемде шамамен 25 млн.т кокс өндіріледі, оның ішінде АҚШ-та 20 млн. т/ж, мұның 90% жай кокстеу қондырғыларында (ЖКҚ), ал қалғаны – термоконтактты кокстеу (ТКК) жəне кубтағы батарея қондырғыларында іске асырылады. АҚШ-та кокстеу процесі тез өсуде, тек электрод коксін өндіру мақсатында ғана емес, сонымен қатар негізінен мұнай қалдықтарын терең өңдеп, отын дистилляттарының мүмкін болған мөлшерін көп өндіру мақсатында жүргізілуде. Осыған байланысты шамамен жалпы кокс өндірудің 55% сапасы төмен, жоғары күкіртті отын есебінде қолданатын кокс үлесіне тиеді, ал тек қалған 45% қыздырылған электрод коксы (сонымен қатар 2% – инелік кокс). Мұнай коксі алюминий өндірісіне қажет күйдірілген анодтар мен графиттелген электродтар алуда, болат балқытуда көптеп пайдаланылады. Сондай-ақ конструкциялық материалдар дайындауда, кремний өндірісінде, абразив материалдарын дайындауда, химия жəне электротехника өндірісінде, ғарыш саласында жəне атом электр стансаларында жəне т.б. қолданылады. Қондырғы түрлері. Мұнай қалдықтарын кокстеуді қазіргі кезде өндірістік көлемде үш əдіспен іске асырады: тегіс қыздырушы кубтарда (мезгілді процесс); қыздырылмайтын кокс камераларында (жартылай мезгілді процесс); кокс жылу бергішінің қайнаушы қабатында (үздіксіз процесс). Кубтарда кокстеу процестерінің ең ескі қондырғылары елдегі МӨЗ құрамында 1920 ж. салынған. Қондырғының негізгі жабдығы болып кокс кубы саналады, ол ашық отпен қыздырылатын тегіс цилиндр тəрізді. Қондырғы ескі, бірақ олар əлі күнге дейін пайдаланылады. Мезгілді кокстеуде ыдырау өнімдері реакция аумағынан үздік сіз шығарылады да, қалдық біртіндеп ауырланып, кокске айналады. Кокс құрамында ұшқыш заттар аз болады, оны қосымша пісіру қажет емес. Куб қондырғыларында крекинг қалдықтар мен пиролиз шайырынан басқа əдістермен алуға болмайтын кокстың арнайы түрлерін алады. Қыздырылмайтын камераларда кокстеу немесе жай кокстеу қазіргі кезде дүниежүзінде өте көп тараған процесс. Мұнай коксінің негізгі мөлшері (90%-дан астамы) жай кокстеу қондырғыларында өндіреді. Жай кокстеу шикізаты құбырлы пеште 500°С дейін қыздырылады да, қуыс тік орнатылған цилиндр тəрізді аппаратқа – кокс камерасына (реакторға) жіберіледі. Камерада шикізат көп уақыт болады жəне онда жылудың аккумуляциялануының есебінен кокстенеді. Камераның жоғары жағынан жеңіл дистилляттар ағымы шығады. Реактор кокспен 70-90% толған соң ішкі заттың ағымы басқа камераға ауыстырылады, ал үзілген камерадан кокс түсіріледі. Жай кокстеу процесі коксті түсіруге байланысты мезгілді, ал ішкі затты беру мен дистилляттық өнімдерді шығаруға келгенде үздіксіз сипат көрсетеді. Жалған қабатты кокстеуде қыздырылған шикізат жоғары температураға дейін қыздырылған қозғалушы инертті жылу алмастырғышпен жанасып, реакциялық аппаратта осы жылу алмастырғыш бетінде кокстенеді. Реакциялық аппараттан регенераторға бетінде кокс отырған жылу бергіштің бір бөлігі біртіндеп шығарылады. Регенераторда қажетті температураға дейін қыздырылады. Қызған жылу бергіш реакция аумағына қайта беріледі. Кокстеуге қажетті жылудың негізгі мөлшерін шикізаттың қызған жылу бергішпен жанасуының нəтижесінде алатындықтан, шикізатты реакторға беру алдында жай кокстеу температурасына қарағанда, төмендеу температураға дейін қыздыруға болады. Бұл өте жоғары тұтқырлы, шайырлы өнімдерді құбырлы пештерде қыздырғанда имек құбырдың тез кокстеуіне алып келетін өңдеуді жетілдіреді. Жұмыс істейтін үздіксіз кокстеу қондырғыларында жылу бергіш есебінде бөлшек мөлшері 0,3 мм дейін ұнтақ кокс пайдаланылады, ал кокстеу процесі жылу бергіштің қайнаушы қабатында жүргізіледі. Коксті жылу бергішті қозғалтуда пневмо-транспорт принципін пайдаланады. Негізгі қозғаушы күш болып кокс бөлшектерін өзімен ілестіріп алып кететін бу немесе газ саналады. Пневмотранспорттың əртүрлі жүйелері болады: сұйытылған қабатта жəне тығыз қабатта. Қайнаушы қабатта үздіксіз кокстеуде бірден үш процесс жүреді: ыдырау мен тығыздану өнімдерінің түзілуімен жүретін кокстеудің өзі – кокс пен ұшқыш заттардың бөлінуі жүретін коксті пісіру процесі жəне бу фазасында болатын кокстеу өнімдерінің екінші ыдырау мен тығыздану реакциялары. Кокс жылу бергіштің жоғары температурасы ыдырау өнімдерінің булануына жəне олардың кокс бөлшектерінің бетінен бөлінуіне көмектеседі. Өнімдердің қайта түзілу мүмкіндігі азаяды. Сондықтан үздіксіз кокстеуде, жай кокстеуге қарағанда, кокс шығымы аз болады. Кокстеудің шикізаты. Кокстеуге жоғары молекулалы мұнай қалдықтарын салады, олар: гудрондар, термиялық крекингтің крекингқалдықтары, май өндіру қондырғысынан асфальттар мен экстракттар, пиролиз шайырлары. Шикізаттың негізгі қажетті көрсеткіштері болып химиялық құрамы (шайырлар, майлар, асфальтендер, күкірт мөлшері), кокстену, механикалық қоспа мөлшері саналады. Кокстеуге жіберілетін қалдықтар жоғары молекулалы көмірсутектерден, шайыр-асфальтенді заттардан, карбендерден жəне карбоидтардан тұрады. Шикізаттағы компоненттер қатынасы мұ найдың шығу тегіне, қалдықты алудағы процесс жағдайына бай ланысты. Күкірттің мөлшеріне байланысты шикізат аз күкіртті жəне күкіртті болып бөлінеді. Аз күкіртті шикізаттан коксте күкірт мөлшері 1,5% көп емес өнім алады. Ең көп тараған шикізаттар арасынан (гудрондар, мазуттар, крекинг-қалдықтары) күкірттің кокс пен шикізаттағы мөлшерінің қатынасы 1,2-1,9 аралығында болады, бірақ кейбір екіншілік өңдеуден алын ған мұнай фракцияларын кокстеуден алынған коксте күкірттің мөлшері шикізаттағы күкірт мөлшеріне қарағанда аз болады.