Өндірістегі метрологиялық қамтамасыз ету

Харичков және басқа  да орыс ғалымдары мұндай әдіспен  табиғи мұнайға ұқсас сұйық –  жасанды мұнайды алды. Д.И. Менделеев  теориясы бойынша мұнай қарқынды тау түзілу орындарында кездеседі. Мұны жиі бақылауға болады, сондықтан Д.И. Менделев қорытындыларын барлаушылар мұнайды іздеуде көп уақыт қолданды.Мұнай өнеркәсібінің дамуы барысында, әдетте, мұнай кездесуі тау түзілу процестері қосымша фактор болып табылатын жағдайларда кездесетініне көз жетті.

Мұнай көбінесе теңіздің түбінде, соның ішінде жағажайлық шөгінділерде жиі табылады. Сірә, теңіз өсімдіктері  мен жануарлары қалдықтары судың  түбіне жинақтала беруінен болар. Өйткені  онда су ағысы болмайды, ол тыныштықта тұратындықтан, оған ауаның келуі қиындай түседі. Ауаның әсерінен бұл қалдықтар тотығар еді, ал ауа болмағандықтан, бактериялардың әсерінен бұл қалдықтар құрамы бойынша мұнайға ұқсас, бірақ оларда толығымен мұнайға айналмайтын процестер өтеді. Мұндағы түсініксіз жайт: осы қалдықтардан мұнай қалайша түзіледі? Әңгіме мынада: онда хлорофилдің, яғни өсімдіктердің жасыл түсі негізінің және басқа да екі жүз градустан жоғары температурада тұрақсыз болатын заттардың қалдықтары табылған. Ал барлық мұнайға жақын өнімдерді алатын белгілі химиялық реакциялар тек жоғары температураларда өтеді.

Ақыры 1930 жылы ірі кеңес  ғалымы – академик Н.Д. Зелинский бұл жерде катализ, яғни өздері аз өзгеріске ұшырайтын заттардың әсерінен химиялық өзгерістерді тездететін құбылыс орын алатынын дәлелдеді. Катализаторлармен өсімдіктерге, бактериялық әсердің өнімдеріне жақын орналасқан заттарға әсер етіп, ол жасанды мұнайды екі жүз градустан төмен температурада алды. Осылайша сұрақтың жауабы шешілді, бірақ түпкілікті емес: ол тәжірибесінде қолданған катализаторлар табиғатта болуы мүмкін емес, олар өте тұрақсыз еді.

Табиғатта мұнай түзілуді іске асыратын заттарды ұзақ іздегеннен кейін химия ғылымдарының докторы, профессор Андрей Владимирович Фрост бұл, әдетте, мұнай қыртыстарын жауып тұратын кейбір сазбалшықтардың қатысымен болатынын анықтады. Өсімдіктер және жануарлар қалдықтарымен бірге тұнып, сазбалшықтар, жануарлар сүйектері мен микроағзалар кейін мұнай түзетін фактор болып табылатын материалдың негізін түзеді. Лай – бұл сазбалшық, өсімдік және басқа да қалдықтардың түр өзгерген қоспасы – бактериялардың әсерінен құмды және басқа да кеуекті тау жыныстарымен қапталады. Олар, өз кезегінде, мұнай мен су өтпейтін сазбалшық және басқа да тау жыныстарының қабаттарымен қапталып, температурасы шамамен жүз градустай қабаттарға дейін түседі. Мұнда мұнай түзілу процесі аяқталады; құрамында лай болатын мұнай біртіндеп қабаттасады да, біз мұнай кенорындарынан табатын кеуекті тау жынысына енеді.

Мұнайдың шығуының жаңа теориясының зор тәжірибелік  маңызы бар. Ол мұнайшы-геологтарды  мұнайдың түзілу жағдайларын анықтау  әдісімен таныстырады. Мұнай қалай  пайда болатынын білетін кен  барлаушылары оны іздеу орындарын  тез анықтайды. Геологиялық жағдайларға байланысты мұнайдың болатын жерлерін және оның мүмкін орын ауыстыру жолдарын анықтауға болады. Жанар-жағармай сапасын қадағалайтын халықаралық орталық - The International Fuel Quality Center (IFQC) маусымның 30-ы күні көмiрсутегi өндiретiн елдердiң бензин сапалық рейтингін жариялады. 100 мемлекет қатысқан рейтингте Қазақстан 66-орында тұр. Мұнай бағасы мен бензин бағасын салыстырсақ, екеуі екі түрлі. Жыл басында Brent маркалы мұнайдың баррелі 112 доллар болды, наурызда 125-ке жетті. Алайда сәуірде баға түсе бастады. Маусымның 22-сінде 90 долларға төмендеді. Яғни, соңғы үш айда мұнай бағасы 30 пайызға арзандады. Ал Қазақстанда бензин бағасы 6 пайызға ғана түсті.

3. Қазақстан Республикасының метрология саласындағы заң шығарушы базасын жетілдіру

Көмірсутектермен қатар мұнай құрамында тағы басқа заттар да бар. Мырышы бар - H2S, меркаптандар, моно- және дисульфидтер, тиофендер мен тиофандар полициклдіктермен бірге т.б. (70-90% қалдық өнімдерде шоғырланады); азотты заттарегізінен пиридин, хинолин, индол, карбазол, пиррол және порфириндер (үлкен бөлігі ауыр фракциялар мен қалдықтарда шоғырланады) гомологтары; қышқылды заттар – нафтен қышқылы, фенолдар, смолалы-асфальтты т.б. заттар (әдетте жоғары қайнайтын фракциларында кездесетін). Элементтік құрамы (%): С – 82-87, Н – 11-14.5, S – 0.01-6 (сирек – 8-ге дейін), N - 0,001—1,8, O — 0,005—0,35 (сирек – 1.2-ге дейін) және т.б. Барлығы мұнай құрамында 50-ден аса элементтер табылған. Мысалы, жоғарыдағылармен қоса V(10-5 — 10-2%), Ni(10-4-10-3%), Cl (іздерінен бастап 2•10-2%-ға дейін) т.с.с. Әр зат әр кен орнында әр мөлшерде кездесетіндіктен орташа химиялық қасиетттер жайлы тек шартты түрде ған аайтуға болады.

Мұнай дүние жүзілік жанар-жағар май-энергетикалық балансында орасан зор үлеске ие: оның адамзат пайдаланатын қуат көздері ішінде 48% алады. Болашақта бұл көрсеткіш мұнай өндірудің қиындай беруінен, және атом және басқа қуат көздерін пайдалануының өсуінен кеми береді.

Химия мен мұнай-химия өнеркәсіптерінің қарқынды дамуына байланысты мұнайға деген сұраныс жанар-жағар майлар үшін ғана емес, синтетикалық каучук, синтетикалық талшықтар, пластмасс, жуу құралдарын, пластификатор, бояғыштар т.б. (әлемдік өндірістің 8%-нан астамы) өндіру шикізат көздері үшін өсуде. Осыларды шығаруға бастапқы заттар ретінде көп қолданылатындар: парафиндік көміртектер – метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан, және жоғарымолекулярлықтар (10-20 атомды молекулалы көміртектер), циклогексан; ароматты көміртектер – этилен, пропилен, бутадиен; ацетилен.

Мұнай-газ кендері

Мұнай-газ кендері^[2] – бірыңғай құрылымдық элементтермен сипатталатын жеке алаң қойнауында орналасқан мұнай мен газ иірімдері шоғырларының жиынтығы. Мұнай-газ кендері мұнай немесе газ түрінде және аралас мұнайлы-газды, газды-мұнайлы кендер түрінде ұшырасады.

Оқшауланған жеке кендер өте сирек, көбінесе топталған иірімдердің  жиынтығы түрінде жатады. Қазақстанның мұнай-газ кендерігеологиялық құрылысы мен геотектоникалық дамуы әр түрлі болатын үш мұнайлы-газды аймақта орналасқан. Ең көне мұнайлы-газды аймақтың кендері Солтүстік Каспий синеклизасымен байланысты. Мұнда өндіруге тұрарлық мұнай мен газ жүздеген м-ден 5000 м-ге дейінгі тереңдікте жатқан жоғарғы палеозойдан төменгі борға дейінгі шөгінділерде орналасқан.

Эпигерциндік платформа құрамына кіретін Маңғыстау мұнайлы-газды облысының қабатты кендері — 300 метрден 3000 метрге дейін тереңдіктегі құнарлы горизонттар төменгі бордан төменгі юраға дейінгі шөгінділерде орналасқан. Үшінші мұнайлы-газды аймақ герцин және каледон қатпарлы құрылымдарының арасынан орын алған Шу – Сарысу синеклизасында. Мұнда жанғыш және азот-гелий газдарының қоры шағын кендері ашылған.

Мұнай өнімдері

Мұнай өнімдері – көмірсутектер  мен олардың туындыларының қоспасы; мұнай мен мұнай газдарынан алынатын жеке химиялық қосылыстар. Мұнай өнімдері отын, майлар, битумдар, ауыр көмірсутектер және әр түрлі мұнай өнімдері сияқты негізгі топтарға бөлінеді. Отын негізіндегі мұнай өнімдеріне көмірсутекті газдар мен бензин, лигроин, керосин, дизель отыны, мазут, т.б. жатады. Мұнайға серік газдар пайда болуы жөнінен табиғи газдарға жатады. Олардың бұлай ерекше аталуы мұнай кенімен бірге кездесуіне байланысты – олар мұнайда еріген күйде болады немесе мұнай кенінің үстін "бүркеп" жатады. Мұнай жоғары көтерілгенде, қысым кенет төмендейді, газдар сұйық мұнайдан бөлініп шығады. Ертерек кезде мұнайға серік газдар пайдаланылмайтын, мұнай өндіретін жерде оны жағып жіберетін. Қазір ондай газдарды жинап алады, өйткені олар, табиғи газ сияқты жақсы отын және бағалы химиялық шикізат болып табылады. Құрамында метанмен бірге басқа да көмірсутектер: этан, пропан, бутан, пентанның едәуір мөлшері болғандықтан, серік газды пайдалану мүмкіндігі табиғи газға қарағанда тіпті едәуір кең. Сондықтан табиғи газға қарағанда химиялық өңдеу жолымен серік газдан заттарды көп мөлшерде алуға болады. Серік газдарды тиімді пайдалану үшін оларды құрамдары жақын қоспаларға бөледі. Пентан, гексан және басқа көмірсутектердің қалыпты жағдайда сұйық күйде болатын қоспалары газды бензин түзеді(олар мұнайдан ішінара газбен бірге ұшып шығады). Одан кейін пропан мен бутанның қоспасы бөлінеді. Газды бензин мен пропанбутан қоспасын бөліп алғаннан кейін құрғақ газ қалады, оның басым көпшілігі метан мен этан қоспасынан құралады. Газды бензин құрамында өте ұшқыш сұйық көмірсутектер бар, сондықтан оны двигательдерді от алдырған кезде тез тұтандыру үшін бензинге қосады. Пропан мен бутан сұйылтылған газ түрінде, жанармай ретінде тұрмыста пайдаланылады. Құрамы жөнінде табиғи газға ұқсас құрғақ газ ацетилен, сутегі және басқа да заттар алу үшін, сол сияқты отын ретінде пайдаланылады. Мұнайға серік газдар химиялық өңдеуге арналған және жеке көмірсутектер – этан, пропан, н-бутан, т.б. бөлініп алынады. Ал олардын қанықпаған көмірсутектер алады. Мұнай – молекулалық массалары әр түрлі, қайнау температуралары да бірдей емес көмірсутектердің қоспасы болғандықтан, айдау арқылы оны жеке фракцияларға(дистиляттарға бөледі, мұнайдың құрамында С5 – Сn көмірсутектері бар және 40-200°С аралығында қайнайтын бензин құрамында С8-С14 көмірсутектері болатын 150-200°С аралығында қайнайтын лигроин, құрамында С12-С18 көмірсутектері болатын және 180-300°С аралығында қайнайтын керосин алады, бұлардан кейін газойль алынады. Бұның бәрі – ашық түсті мұнай өнімдері. Бензин ұшақ пен көліктердің поршенді двигательдері үшін жанармай ретінде қолданылады. Сол сияқты бензин майды, каучукты еріткіш ретінде, матаны тазартуға, т.б. қолданылады. Лигроин трактор үшін жанармай болады. Керосин – трактор, реактивті ұшақтар мен зымырандардың жанармайы. Ал газойльден дизель жанармайы өндіріледі. Мұнайдан ашық түсті өнімдерді бөліп алғаннан кейін қара түсті тұтқыр да қоймалжың сұйықтық қалады, ол – мазут. Қосымша айдау арқылы мазуттан автотрактор майы, авиация майы, дизель майы, т.б. жағармайлар алады. Мазутты өңдеп жағрмай алумен қатар оны химиялық әдіспен өңдеу арқылы бензинге айналдыруға болады, бу қазаны қондырғыларында сұйық отын ретінде пайдаланылады. Мұнайдың кейбір сорттарынан қатты көмірсутектер қоспасы – парафиндер алынады; Қатты және сұйық көмірсутектерді араластырып вазелин алады. Табиғи газ – жер қойнауында анаэробты органикалық заттарндың ыдырауынан пайда болған газдар қоспасы.

Майлар – мұнайдың қалдық фракциялары мен ауыр дистилляттарын арнайы тазартудан алынады.

Ауыр көмірсутектергепарафиндер, церезиндер, озокериттер және олардың майлармен қоспасы жатады. Битумдер – гудронды ауамен тотықтыру арқылы немесе гудронды тереңдетіп айдау арқылы алынған май фракцияларынан кейін қалатын жартылай қатты және сұйық күйдегі өнімдер.

Әр түрлі мұнай өнімдеріне мұнай коксы, күйе, мұнай пиролизінің әр алуан өнімдері(бензол, толуол, ксилол,т.б.), асидолдар,деэмульгаторлар, хлорпарафиндер, т.б. жатады. Мұнай өнімдерінің сапасы физикалық және химиялық қасиеттеріне байланысты бағаланады. Мұнай өндіру зауыттарында октан санын анықтаудың екі тәсілі қолданылады. Атап айтқанда, моторлы және зерттелмелі. Моторлы әдісте көліктің максималды қуатпен келе жатырғаны иммитацияланады. Ал зерттелмелі әдісте қаланың ішімен жүруге сай келетін жағдайлар жасалынғандықтан, октан саны үлкен болады. Халықаралық стандартттарға сай болу үшін отын екі түрлі әдіс мінездемеге сай болуы тиіс. Бірақ жағар-жанармай бекеттерінде көбінесе зерттелмелі әдіспен зерттелінген бензин сатылады. Сондықтан, шалғай жерлерге сапар жүрсеңіз, жоғары октанды бензин сатып алған жөн. Жағар-жанармай бекеттеріне келіп, көлігімізге отын құяр алдында көзіміз еріксіз  АИ-92, АИ-95 сынды сандарға түседі. Автоәуесқойлар осы сандардың не білдіретінін білсе, темір тұлпары жоқ адамдар үшін бұл жай ғана екі таңбалы сан. Артық болмас білгенің! Осы сандардың не білдіретінін зерттеп көрейік. XX ғасырдың басында іштен жану қозғалтқышын жасаумен айналысатын автоконструкторлар жағар-жанармайдың цилиндрде тиімсіз жану мәселесіне кезігіп, бұнымен ұзақ уақыт бойы әлек болады. Қозғалтқыштың өнімділігін арттыру үшін механиктер мен автоконструкторлар жанармай мен ауаның сығылу деңгейін жоғарылатқан. Осындай мәселенің кесірінен пайда болған жарылғыш қоспа цилиндрдің ішінде жануға үлгермегендіктен, поршень жылжымай тұрды, соның салдарынан ол үлкен қысымға түсетін. Бұл жағдайда жағар-жанармайға жарылудың сандық мінездемесін енгізу қажет болды. Осылайша, бұндай мінездеменің рөлін октан саны атқарды. Октан саны - қолданылып жатқан жанармайдың эталонды отынмен салыстырғандағы өнімділігін сипаттайтын сандық сапа.Алғашқы эталонды отын ретінде октан алынып, оның жарылғыш тұрақтылығы шкаланың 100 бөлігімен сипатталған. Ал гептанның детонационды мінездемесі шартты түрде нөлге тең деп алынды. Осылайша, АИ-95 маркалі жағар-жанармай қоспаның ішінде 95 пайыз октан мен 5 пайыз гептанның бар екенін көрсетеді. Республика аумағында жанармай нарығының қалыптасуы барысында 2010 жылдың 27 қыркүйегінде «Гелиос» компаниясы ашылған-ды. Компания сапалы мұнай өнімдерін тұрақты жеткізуші ретінде қызмет көрсетудің жоғары деңгейіне жетті. Еліміздің 61 өңірінде «Гелиостың» 250 жанармай құю бекеті орналасқан. «Гелиос» ЖШС еліміздегі үш ірі желінің бірі болып саналады. Аталмыш компания «Қазмұнайгаз» және «Sinoilмен» бірлесе отырып, бөлшек нарығындағы автомотор отынының 70 пайызын бақылауда ұстап отырады.

Негізінен компания Павлодар мұнай-химиялық зауытының мұнай  өнімдерін іске асырады. Яғни өңдеу  қызметі кезінде шикізаттан тереңдігі 80-85 пайыз мұнай алынады.

«Гелиос» жанармай кәсіпорынының  басты жұмысы сапалы өнімге кепілдік берумен тікелей байланысты. Компания ішіндегі атқарылар шаруаларды орындауда сапалық бақылау жүйесі орнатылған. Осы арқылы түрлі деңгейдегі мұнай сапасын тексеруге мүмкіндік береді. Басым бағыттың негізі ретінде компания экологиялық тазалыққа ерекше мән беріп келеді. 2004 жылдың 1 сәуірінде «Гелиос» — ТМД елдерінің ішінде алғаш болып жанармайдың жаңа түрін енгізді.

Бүгінде компанияда 4200 қызметкер  жұмыс істейді, оның 2200-і көлік  жанармай бекеттерінде қызмет көрсетеді. 2002 жылдан бастап бұл компания Ресейдің «АРИС» компаниясымен серіктестік орнатып, желі арқылы транзиттік тұтынушыларға қызмет етіп келеді. «Гелиос» пен ресейлік «Petrol-plus regiony» компаниясы арасындағы қосымша келісімшарт 2011 жылы бекітілді. Бұл компанияның қарамағында 800-ден астам бензин бекеттері бар. Келісімшарт негізінде жанармай тұтынушыларына берілген транзиттік карта екі елде де пайдаланылып жатыр. Ресейдің «Petrol-plus regiony» компаниясы өз нарығында он жылдан астам қызмет ете келе, жоғары жетістіктерге ие болғандықтан, «Гелиостың» мұнай өндірістік дәрежесінің жақсаруына тиімді болмақ деп сендірген еді. Алайда қазіргі уақытта Қазақстандағы жанармай бағасы төңірегіндегі жағдайлар халықты біршама абдыратып тастағаны рас.

Ресейдегі жанар-жағармай мәселесі де Қазақстанға тікелей  әсер береді. Ішкі тұтынудағы жағармайдың 30 пайызы ресейліктердің үлесіне кететіндігін ескерсек, жоғары октанды бензинмен қамтуда біздің ел әлі Ресейге тәуелді. Мұнай өндіруші елдердің алғашқы сатысынан орын алған Қазақстан 2010 жылы әлемдік нарыққа 71 млн тонна мұнай жеткізген еді. Кейінгі уақытқа, мәселен 2012-2013 жылы сыртқы мұнай көлемін 74 млн тоннаға, 2015 жылға дейін бұл көрсеткішті 84 млн тоннаға жеткізуді еліміз жоспарлап отыр. Ресейдің Энергетика министрлігі жақында жөндеу уақытын ұзаққа созған мұнай компанияларына айыппұл салатын әкімшілік кодекске өзгерту енгізуді ұсынған болатын. Ұсынылған бұл шарт келер жылдан бастап жүзеге аспақ. Осы әдісті еліміздегі мұнай зауыттарының салғырт қызметі айғақталғанда іске асыруды қолға алу керек сияқты.

   Пайданалынған әдебиеттер тізімі

1. Мұнай және газ геологиясы терминдерінің орысша-қазақша түсіндірме сөздігі. Жалпы редакциясын басқарған Қазақстанғаеңбегі сіңген мұнайшы — геологтар Т.Н. Жұмағалиев, Б.М. Куандықов, 2000. — 328 бет.

2. Мұнай және газ геологиясы танымдық және кәсіптік-технологиялық терминдерінің түсіндірме сөздігі. Анықтамалық басылым.- Алматы: 2010. ISBN 9965-472-27-0