Мұнай өндіруші кәсіпорындарды сумен қамтамасыз ету жобасы

Атырау инженерлік-гуманитарлық институтының колледжі

Ғылыми жоба

Тақырыбы: Мұнай өндіруші кәсіпорындарды сумен қамтамасыз ету. Ағынды суларды дайындау қондырғылары

Студент: Мендыбаева Гүлназ – ЕА – 1курс

Жетекші: Көпбергенова Бақтыгул

Жоспары

КІРІСПЕ

І Мұнайдың құрамы жəне классификациясы

Мұнайдың құрамы

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

ІІ Ағынды суларды тазарту технологиясы

2.1 Ағынды суды дайындаудың ашық түрдегі қондырғылары

2.2 Ағынды суды дайындаудың жабық түрдегі қондырғылары

ІІІ Мұнай өндіруші кәсіпорындарды сумен қамтамасыз ету

3.1 Мұнайды өңдеуге дайындау

3.1.1 Мұнайды газсыздандыру жəне сусыздандыру

ҚОРЫТЫНДЫ

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

КІРІСПЕ

Мұнай - көмір сутектердің күрделі (негізінен парафинді және нафтенді, аз дәрежеде-ароматты) қоспасы. Әр түрлі кен орындарында мұнайдың көмірсутектік құрамы түрліше өзгеріп отырады. Негізінен алғанда көмірсутектерінен (85 % -ға дейін) тұратын бұл заттар дербес үйірімдер шоғыры түрінде жекеленеді: метанды, нафтенді және ароматты (хош иісті) тізбектер. Оның құрамында оттегі, азот, күкірт, асфальтты шайыр қосындылары да кездеседі. Мұнайдың түсі қызғылт, қоңыр қошқыл, кейде ол ашық сарғыш түсті, ақшыл болып та келеді. Мысалы, Әзірбайжанның Сурахана алақында ақшыл түсті мұнай өндіріледі. Мұнай судан жеңіл, оның меншікті салмағы 0,65-0,95 г/см3. Мұнай өз бойынан электр тоғын өткізбейді. Сондықтан ол электроникада изолятор (айырушы) ретінде қолданылады. Осы кезеңде мұнай құрамынан екі мыңнан астам халық шаруашылығына керекті заттар алынып отыр: бензин, керосин, лигроин, парафин, көптеген иіссу түрлері, кремдер, парфюмериялық жұмсақ майлар, дәрі-дәрмектер, пластмасса, машина дөңгелектері тағы басқа. Ол қуатты әрі арзан отын — бір тонна мұнай үш тонна көмірдің, 1,3 тонна антрациттың, 3,3 тонна шымтезектің қызуына тең.

Пайдаланылып шыққан сулар ағынды сулар деп аталады. Тұрмыс немесе өндіріс мұқтаждарына пайдаланылып, ластанған, өздерінің бастапқы химиялық құрамын жəне физикалық қасиеттерін өзгерткен жəне елді мекеннің, өндірістің территориясынан шығаруды қажет ететін сулар – ағынды сулар деп аталады. Шығу тегіне, қоспалардың түріне жəне сандық мөлшеріне байланысты олар үш негізгі топқа бөлінеді тұрмыстық (шаруашылық-фекальді), өндірістік жəне атмосфералық (жауын-шашын) ағынды сулар. Тұрмыстық ағынды суларға ас жəне туалет бөлмелерінен, моншалар мен кір жуатын жерлерден шыққан жəне т.б сулар жатады. Олар тұрғын үйлерден, қоғамдық ғимараттардан жəне өндірістік кəсіпорындардың тұрмыстық бөлмелерінен шығады.

Ластаушы заттардың табиғатына байланысты олар фекальді, негізінен адамдардың физиологиялық шығарымдарымен ластанған, шаруашылық, əртүрлі шаруашылық қалдықтарымен ластанған болуы мүмкін. Тұрмыстық ағынды сулардың орагникалық ластануының негізгі бөлігін белокты заттар, майлар, углеводтар жəне олардың ыдырау өнімдері құрайды. Ластанудың бейорганикалық бөлігін ауыз суға тəн жəне адам организмінде алмасу процесі нəтижесінде түзілген тұздар құрайды. Зат алмасу өнімдеріне негізінен фосфаттар жəне мочевина гидролизінің өнімі – аммоний тұздары жатады. Мұнай кәсiпшiлiгi ең iрi су тұтынушылардың бiрі болып табылады. Қазiргi кездегі мұнай кен орындарындағы тәулiктiк су шығыны жүздеген мың текше метрге жетеді. Қабаттың мұнай бергiштiк коэффициентiн едәуiр ұлғайту үшін және мұнай ұңғыларының фонтандау мерзiмiн ұзарту мақсатында кенiшке су айдайтын қабат қысымын ұстаушы цехтар суды ең көп тұтынушылар болып табылады. Өнiмдi қабаттарға айдалатын су мөлшерi көптеген факторларға тәуелдi болады және арнайы есептеулермен анықталады.

І Мұнайдың құрамы жəне классификациясы

1.1 Мұнайдың құрамы

Мұнай жəне мұнай өнімдері көмірсутекті қосылыстардың қоспасын құрайды, оларды жеке тəсілдермен бөлу мүмкін емес. Алғашқыда мұнайды жəне мұнай өнімдерін айдау тəсілі арқылы күрделілігі аздау бөліктерге бөледі. Мұндай бөліктерді фракциялар немесе дистилляттар деп атайды. Мұнай көмірсутектерінің жеке қосылыстардан айырмашылығы – жеке қайнау температурасы болмайды. Олар белгілі аралық температурада қайнайды, яғни олардың бастапқы қайнау (б.қ.) жəне соңғы қайнау (с.қ.) температурасы болады. Ол фракцияның химиялық құрамына байланысты. Олай болса, мұнай мен мұнай өнімдерінің фракциялық құрамы, олардағы белгілі бір температура шегінде қайнайтын əртүрлі фракциялардың мөлшерін көрсетеді. Бұл көрсеткіштің іс жүзіндегі мəні үлкен, яғни фракциялық құрамға қарап, одан қандай мұнай өнімдерін жəне қандай мөлшерде алуға болатыны анықталады.

Мұнай сияқты өте күрделі қоспаны қыздырғанда бу фазасы алдымен жоғары ұшқыштық қабілеті бар төмен температурада қайнаушы компоненттерге ауысады. Олармен бірге аздап жоғары температурада қайнайтын компоненттер ілесіп кетеді, бірақ төменгі температурада қайнайтын компоненттің булардағы концентрациясы қайнап жатқан сұйықтықтағыға қарағанда əрдайым көп. Төменгі температурада қайнайтын компонент бөлінген сайын, қалдық жоғары қайнайтын компоненттермен байи түседі. Қайнау тоқтаусыз жүру үшін қыздыруды жалғастыра береді. Бөлінген бу конденсацияланады, конденсат əртүрлі мұнай фракциялары күйінде компоненттердің аралық қайнау температурасына байланысты бөлінеді.

Мұнайлар мен мұнай дистилляттарының фракциялық құрамын анықтау үшін зертханада айдаудың төмендегідей 5 əдісі көп қолданыс табуда.

1. Төменгі температурада жүрізілетін ректификация – сұйытылған газдар жəне 200°С төменгі температурада қайнайтын көмірсутектер фракциясы үшін.

2. Орта температурада жүргізілетін айдау – 350°С-те дейін қайнайтын мұнай өнімдері үшін.

3. 300°С-ден жоғары температурада қайнайтын сұйықтарды ва- куумды айдау.

4. Жоғары молекулалы заттарды (шайырларды) молекулалық дис- тилляциялау.

5. Біртіндеп буландыру əдісімен айдау.

Жаңа мұнайларды зерттегенде фракциялық құрамдағы ректи- фикациялық бағаналармен жабдықталған стандартты айдау аппарат- тарында анықтайды. 200°С-ге дейін қайнайтын фракцияларды алуды атмосфералық қысымда, ал одан жоғары температурада қайнайтын фракцияларды термиялық ыдырау болдырмау мақсатында əртүрлі вакуумда, яғни атмосфералық қысымнан біршама төмен қысымда жүргізеді. Бөлінетін фракциялар мен дистилляттар: бензин б.қ. – 180°С, керосин – 180-240°С, дизель – 240-350°С. Осы дистилляттардан мөлдір мұнай өнімдерін дайындайды:

1) ұшақ жəне автомобиль бензиндерін;

2) еріткіш бензиндерді;

3) ұшақ жəне жарық беруші керосиндерді;

4) дизель отынының əртүрлі сорттарын. Барлық мұнай өнімдері үшін МЕСТ-ке сəйкес белгілі фракциялық құрам нормаланады (белгіленеді). Мөлдір мұнай дистилляттарды бөліп алғаннан кейінгі қалдықты мазут деп атайды. Мазутты вакуум-да келесідей фракцияларға бөледі: 350-450°С – жеңіл дистиллятты майлар алуға қажетті; 420-500°С – ауыр дистиллятты майлар алуға қажетті жəне т.б. Мазутты айдаудан қалған қалдықты (500°С) гудрон немесе жартылай гудрон деп атайды.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

ІІ Ағынды суларды тазарту технологиясы

Пайдаланылып шыққан сулар ағынды сулар деп аталады. Тұрмыс немесе өндіріс мұқтаждарына пайдаланылып, ластанған, өздерінің бастапқы химиялық құрамын жəне физикалық қасиеттерін өзгерткен жəне елді мекеннің, өндірістің территориясынан шығаруды қажет ететін сулар – ағынды сулар деп аталады. Шығу тегіне, қоспалардың түріне жəне сандық мөлшеріне байланысты олар үш негізгі топқа бөлінеді тұрмыстық (шаруашылық-фекальді), өндірістік жəне атмосфералық (жауын-шашын) ағынды сулар. Тұрмыстық ағынды суларға ас жəне туалет бөлмелерінен, моншалар мен кір жуатын жерлерден шыққан жəне т.б сулар жатады. Олар тұрғын үйлерден, қоғамдық ғимараттардан жəне өндірістік кəсіпорындардың тұрмыстық бөлмелерінен шығады.

Ластаушы заттардың табиғатына байланысты олар фекальді, негізінен адамдардың физиологиялық шығарымдарымен ластанған, шаруашылық, əртүрлі шаруашылық қалдықтарымен ластанған болуы мүмкін. Тұрмыстық ағынды сулардың орагникалық ластануының негізгі бөлігін белокты заттар, майлар, углеводтар жəне олардың ыдырау өнімдері құрайды. Ластанудың бейорганикалық бөлігін ауыз суға тəн жəне адам организмінде алмасу процесі нəтижесінде түзілген тұздар құрайды. Зат алмасу өнімдеріне негізінен фосфаттар жəне мочевина гидролизінің өнімі – аммоний тұздары жатады.

Ағынды судың құрамындағы бейорганикалық қоспаларға суға жеміс- жидектерді жуу, бөлмелерді тазалау кезінде түсетін құм жəне саз жатады. Органикалық табиғаты бар ластану тұрмыстық ағынды сулардың барлық ластануының 58%-ін құрайды. Биологиялық ластану ерекше категория құрайды: əр түрлі, патогенді микроорганизмдер, гельминттердің жұмыртқалары. Бұл ластану су шығару жүйесіне ванналар мен ас бөлмелерінен дамдардың физиологиялық шығарымдары арқылы түседі. Тұрмыстық ағынды сулардың ерекшелігі – олардың құрамының салыстырмалы тұрақтылығы, себебі əр тұрғыннан су шығару жүйесіне ластаушы заттардың белгілі бір тұрақты мөлшері шығарылады (г/тəулік). Жалпы алғанда тұрмыстық ағынды сулардың ластануы гетеротрофты бактериялар үшін бағалы субстрат болып табылады, сондықтан шаруашылық- тұрмыс ағынды суларын тазарту үшін, əдетте биологиялық əдістер қолданылады. Өндірістік ағынды суларға əр түрлі технологиялық процестерде, пайдалы қазбалар өндіргенде түзілген, сондай-ақ өндірістің ластанған территорияларынан ағып шыққан, қайтадан қолдануға жарамайтын сулар жатады.

Технологиялық процестерде қолданылған сулар əр түрлі химиялық реакциялардың жүруінен, шикізатты, өнімді жəне қондырғыларды жуған кезде, судай-ақ қондырғыларды салқындатқан кезде ластанады. Өндірістік ағынды сулар екі үлкен категорияға бөлінеді: ластанған жəне ластанбаған (шартты таза). Ластанған ағынды суларды əдетте төрт топқа бөледі: негізінен органикалық заттармен ластанған, негізінен минералды қоспалармен ластанған жəне олардың қоспасымен ластанған өндірістік ағынды сулар. Өндірістік ағынды сулардың мөлшері мен құрамы бірнеше факторларға: технологиялық процеске, оны жүргізу режиміне, шикізаттың құрамына, аралық заттар мен өнімдерге, бастапқы таза судың құрамына байланысты. Мысал ретінде əр түрлі машина жасау заводтарының ағынды суларын қарастырайық.

Ағынды сулар болатлитейлі, шойынлитейлі, термиялық, механикалық жəне инструментальды, сондай-ақ гальваникалық цехтар мен участоктардан түзіледі. Литейлі цехтардың негізгі ластаушы заттары механикалық қоспалар (шаң, известь, саз, құм бөлшектері). Термиялық цехта металл бұйымдарды суда немесе майда шынықтырады. Термиялық цехтардың негізгі ластаушы заттарына май жатады.

Өңдеу бөлімдерінің ағынды суларының құрамында күкірт жəне тұз қышқылы, темір жəне ауыр металдар бар. Гальваникалық цехтардың ағынды сулары хром, цианидтер, мырыш, мыс, никель, басқа да ауыр металдармен ластанған. Механикалық жəне инструментальды цехтарда ағынды сулар бұйымдарды жуған жəне шынықтырған кезде, бұйымдарды термиялық жəне гальваникалық бөлімшелерде өңдегенде, бұйымдарды бояғанда, станоктарды эмульсиямен салқындатқан кезде түзіледі. Ұста цехтарында ағынды сулар инструменттерді, сварка агрегаттарын, пештердің арматураларын салқындатқанда, скрубберлерде ауаны шаңнан тазартқанда түзіледі. Автокөлік заводтарында ағынды сулар негізінен аппаратураны салқындатқанда, гальваника жабынымен өңдегенде жəне жапқанда түзіледі, бұйымдарды жуған кезде түзіледі.

Суды химиялық ластаушыларды 5 топқа жіктеледі:

1) биологиялық тұрақсыз органикалық қосылыстар,

2) улылығы аз бейорганикалық қосылыстар,

3) мұнай өнімдері,

4) биогенді қосылыстар,

5) ерекше улылық қасиеттері бар заттар, ауыр металдар, биологиялық қатты ыдырамайтын органикалық жасанды қосылыстар.

Ағынды сулардың құрамында минералды жəне органикалық қосылыстардың əр түрлі жиынтығы барлығын атап өткен жөн. Ағынды сулар құрамындағы ластаушы заттары еріген, коллоидты жəне ерімеген түрде болатын күрделі системалар болып табылады. Өндірістік ағынды сулардың құрамы алуан түрлі жəне өндірістің түріне, қабылданған технологиялық процеске байланысты болады. Өндірістік ағынды сулардың құрамы алуан түрлі болғандықтан, оларды тазарту үшін физика- химиялық, химиялық жəне биологиялық əр түрлі əдістер қолданылады. Жауын-шашын сулары – атмосфералық жауын-шашындардан түзіледі. Оларға мұз жəне қар ерігенде түзілген сулар да жатады.

Атмосфералақ ағынды сулардың ерекшелігі оның үздіктілігінде жəне су шығыны мен су сапасы қатты өзгеріп отырады. Көшелерді жуған сулар, фонтандардың сулары сапасы жағынан атмосфералық ағынды суларға жақын, сондықтан осы сулармен бірге шығарылады. Атмосфералық ағынды сулардың құрамында қала көшелерінен шайылып түскен құм, саз, мұнай өнімдері көп. Өндірістік кəсіпорындардың территорияларынан ағып шыққан ағынды сулардың құрамында, сол өндіріске тəн спецификалық заттар бар. Арнайы əдебиеттерде «қалалық ағынды сулар» термині жиі кездеседі. Қалалық ағынды сулар деп бір канализацияға құйылған ағынды судың барлық үш түрінің немесе өндірістік жəне тұмыстық сулардың жиынтығын айтады.