B. Abidov, О. G‘. Azimov, U. А. Ziyamuhamedova neft-gaz sintezi asoslari

3.2.2. Gaz holidagi olefinlarni olishning maxsus usullari

Hozirgi vaqtda neftkimyo sanoatini gaz holidagi olefin uglevo- dorodlarga bo‘lgan talabini qondiruvchi asosiy jarayon - piroliz ja- rayonidir. «Piroliz» tushunchasini yuqori haroratdagi kreking bilan bog‘laydilar.

Pirolizga uchratilayotgan xomashyoga bog‘liq holida jarayonlar quyidagicha farqlanadi:

1. gaz holidagi xomashyo pirolizi - tabiiy va yo‘ldosh gazlarni, neftni qayta ishlashdagi gazlar fraksiyasi pirolizi;

   
   

2. suyuq neft asosidagi xomashyo pirolizi - oktan miqdori kam gaz holidagi va to‘g‘ridan-to‘g‘ri haydalgan benzinlarni katalitik ri- formingdan keyin aromatikasi ajratib olingan rafinatlarni, kerosin- gazoyl fraksiyasi og‘ir neft asosidagi qoldiqlarni va hattoki neftning o‘zini krekingi.

   
   

Piroliz jarayonining «chuqurligi» uch asosiy omillarga - kontakt vaqti, harorat va uglevodorodlarning partsial bosimiga bog‘liq.

Eng afzallari quyidagilar: kichik kontakt vaqti, katta bo‘lmagan parsial bosim va ushbu xomashyo turiga mos maksimal harorat.

Xomashyoning guruh tarkibi quyidagicha ta’sir ko‘rsatadi:

Olefinlarni olish uchun eng afzali, ayniqsa, normal tuzilishga ega bo‘lgan parafin uglevodorodlardir. Ular olefinlarni maksimal miq- dorda beradilar. Aromatik uglevodorodlar maqsadga muvofiq emas, chunki ular yuqori koks hosil qilishga va polikondensatsiya reaksi- yalariga moyildir. Naften uglevodorodlar degidrirlash va yon zanjir- ni uzilish reaksiyalariga moyil. Bu, bir tarafdan aromatika holi uchun ham zichlashish reaksiyalariga olib keladi, ikkinchi tarafdan alkil zanjirni krekingi hisobiga olefinlarni hosil bo‘lishiga olib keladi.

Xomashyoning fraksiyali tarkibi, quyidagicha ta’sir o‘tkazadi: xomashyo og‘irlashishi oqibatida C₂-C₃ olefinlarning hosil bo‘lish salmog‘i kamayadi, koks hosil bo‘lishi ortadi. Boshqa tarafdan esa og‘irroq bo‘lgan xomashyo pirolizga osonroq uchraydi, biroq ko‘p miqdorda yonaki mahsulotlar beradi.

Neftkimyo sintezi sanoati uchun gaz holidagi olefinlarni yetkazib beruvchi eng ahamiyatli usul gaz holidagi xomashyo- ni piroliz qilish usuli bo‘lib, bunda xomashyo sifatida tabiiy va

25

Ko‘rsatkichlar	Xomashyo
	etan	propan		n-butan
Harorat, °C	850-900	800-850		800-850
Suv bug‘ining sarfi, xomashyoga	20-25		20-25	20-25
nisbatan % og‘irlikda
Bir o‘tkazishda konversiya, % da	60		70-90	90
Gaz holidagi uglevodorodlar miqdori, % og‘irlikda
H2+CH4	15,30		30,00	20,60
C2H4	76,98		42,00	36,40
C3H6	2,88		16,20	20,50
C4H6	1,35		3,15	3,04
^C4^H8	0,61		1,39	12,65

26

Ko‘rsatkichlar	Gaz benzini	Benzin - ligroin fr-yasi	Kerosin - gazoyl fr-si	Og‘ir neft mahsulot- lari
Harorat, °C Suv bug‘i	810	785	750	680
sarfi, % og‘irlikda Gaz holidagi	20	75	60	60
uglevodorodlar	78	62	60	48
salmog‘i, % og‘irlikda	35	27	23	18
Olefinlar salmog‘i, %	12	13	12	5
og‘irlikda etilen propilen butilen	3	5,5	4,8	2,2

Keltirilgan ma’lumotlardan ko‘rinib turibdiki, ilk xomashyoni og‘irlashishi oqibatida jarayonni olib borish sharoitlari yumshati- layapti, biroq shunda ham gaz holidagi olefin uglevodorodlarining salmog‘i kamayib boradi.

Suyuq neft asosidagi xomashyoni pirolizida pirogaz, suyuq mah- sulotlar (piroliz smolasi) va koks taxminan 50:48:2 nisbatda olinadi.

Piroliz gazlari jarayonni olib borish shart-sharoitlariga va ilk xo- mashyoga bog‘liq holida yuqori miqdorda hosil bo‘lgan to‘yinmagan uglevodorodlar bilan xarakterlanadi.

27

1. 
   
   Piroliz jarayonlari sanoat qurilmasi
   

Ilk xomashyo qanday bo‘lishidan qat’i nazar gaz holidami yoki suyuq holidami piroliz jarayonlarini issiqlik olib kelish usuliga qarab 2 guruhga bo‘lish mumkin:

1. Tashqi isitishli piroliz jarayoni.

   
   

2. Ichki issiqlik olib kelish bilan piroliz jarayoni.

   
   

Hozirgi vaqtda tashqi isitishli birinchi guruh jarayoni eng ko‘p tarqalgan bo‘lib, quvurli pechlardagi pirolizning turli sxemalari mav- juddir.

Xomashyo va sirkulatsiya gazlari suv bug‘i bilan aralashib, quvurli pechga kiradi va u yerda 780-800°C gacha (ilk xomashyo va maqbul mahsulotga qarab) juda qisqa vaqt ichida (1 sekunddan ko‘p emas) qiziydi (1-chizma).

Pechdan chiqayotgan pirogaz unga moy, suv yoki benzin sochilib tezda sovutiladi, so‘ng siqiladi, suvsizlantiriladi, mexanik va kimyo- viy qo‘shimchalardan tozalanadi va tarkibiy qismlarga ajratish uchun jo‘natiladi.

1-chizma. Uglevodorod gazlarining pirolizi texnologik sxemasi:

1, 2-issiqlik almashtirgichlar; 3-quvurli pech; 4- «toblash» uskunasi; 5-utilizator;

6-skrubber-sovutkich; 7-sovutkich; 8-separator.

Q‘uvurli pechlarda piroliz qilishning kamchiliklari quyidagilar- dan iborat:

1. kichik ishlab chiqarish quvvati;

   
   

2. pechni ilon izli quvurlari uchun yuqori legirlangan po‘latni ishlatish zarurati;

   
   

28

3. ilon izli quvurlarning yuqori gidravlik qarshiligi, bu esa ki- rishda bosimning ortishiga va olefinlar salmog‘ini pasayishiga olib keladi;

   
   

4. ishning davriyligi - koksni yoqib yuborish uchun pech ishini to‘xtatish zarurati.

   
   

Biroq ushbu kamchiliklar jarayonni texnologik bezashdagi oddiy- lik orqali o‘zini oqlaydi.

Q‘uvurli piroliz pechlarini samarali ishlashi ilon izli quvurchalar uzunligi bo‘yicha optimal harorat profilini hosil qilish imkoniyatla- ri bilan aniqlanadi, bu esa pechning ilon izli quvurchasi ishlangan metallning fizik xossalari va teplotexnik imkoniyatlari - ilon izli qu- vurchaga lokal issiqlik olib kelishning quvvati bilan belgilanadi. Ilon izli quvurchalarni maxsus joylashtirish pechni yengil uglevodorod xomashyosini qayta ishlashda to‘xtamay ishlash davrini deyarli 6 oygacha yetkazadi.

Zamonaviy ko‘p kamerali piroliz pechlarining etilen bo‘yicha quvvati yiliga 50 ming tonna va undan ko‘pga yetgan bo‘lib, bu bir korpusda 16 tagacha parallel ishlovchi piroliz ilon izi quvurchalari bo‘lgan bir necha oqim kameralarini (4-5 tagacha) blokirovkalash natijasida erishilgan.

Ikkinchi guruh jarayonlari - issiqlikni ichki yetkazish usulida, ya’ni xomashyoni o‘ta qizdirilgan gazlar yoki suv bug‘i bilan kon- takt holida amalga oshiriladi.

Issiqlik tashuvchi sifatida koks yoki qandaydir inert materialli issiqlik tashuvchi ishlatiladi, bunda piroliz jarayonining o‘zi va issiqlik tashuvchining regeneratsiyasi turli uskunalarda - reaktor va regeneratorda olib borilishi jarayonni uzluksizligini ta’minlaydi, shu bilan birgalikda uni texnologik bezash murakkablashib ketadi.

Issiqlik tashuvchi statsionar qatlamli piroliz sxemalari ishlab chi- qilgan. Bunda piroliz jarayoni murakkab figura profilli keramik na- sadkalar yordamida amalga oshiriladi. Ushbu holida piroliz va rege- neratsiya bosqichlari galma-gal boradi, regeneratsiya issiqligi piroliz bosqichida ishlatiladi. Bu sxemaning asosiy kamchiliklari sifatida jarayonni boshqarishning murakkabligi va pirogazni koks yonish mah- sulotlari bilan ifloslanishini ko‘rsatish mumkin.

Issiqlik tashuvchilar vositasidagi hamma jarayonlar deyarli bir sxema asosida amalga oshirilib, bunda xomashyo avvalombor issiq-

29

lik almashtiruvchida 350-450°C haroratgacha isitilib, suv bug‘i bilan aralashma holida reaktorga yuboriladi. Reaktorda 700-900°C gacha (qanday xomashyoligiga qarab) issiqlik tashuvchi hisobiga qizdirila- di.

Kislorodda piroliz (avtotermik piroliz) quyidagicha amalga oshiriladi: 550-650°C haroratgacha isitilgan xomashyo kislorod bilan aralashtiriladi (100 qism xomashyo 30 qism kislorod); bunda xomashyoning bir qismi yonib va yonish mahsulotlari qolgan xomashyo bilan aralashib, piroliz borishida harorat 800-900°C gacha ko‘tariladi.

Avtotermik pirolizning boshqa bir ko‘rinishi gomogen piroliz deb ataladi. Ushbu holida xomashyo (masalan, metan)ning bir qismi va kislorod alohida uskunada biriktiriladi hamda keyin yonish mahsulotlari yuqori bo‘lmagan 1200-1500°C haroratda xomashyoning asosiy qismi bilan haroratni piroliz haroratigacha ko‘tarib aralashtiriladi.

Avtotermik pirolizning asosiy kamchiliklari: pirogazda 20% gacha SO va S0₂ mavjudligi pirogazni tozalashni qiyinlashtiradi; xomashyoning bir qismi to‘g‘ri maqsadga sarf qilinmaydi.

Keyingi vaqtlarda adiabatik sharoitdagi piroliz keng tarqalmoqda. 650-750°C gacha isitilgan xomashyo 925-950°C li o‘ta qizdirilgan suv bug‘i bilan aralashtiriladi. Pirolizni ushbu turining afzalliklari:

1. pechlarni ishlash vaqti ko‘proq davomiy bo‘ladi, xomashyo ko‘pincha pastroq haroratda isitiladi;

   
   

2. reaksion massada harorat reaktor devoridagiga nisbatan yuqo- riroq bo‘ladi, bu esa koksni hosil bo‘lishini kamaytiradi;

   
   

3. suv bug‘i hisobiga suyultirilgan uglevodorodlarning parsial bosimi past bo‘ladi, bu esa olefinlar miqdorini oshishiga olib keladi.

   
   

Jarayonning kamchiliklari sifatida ikkita pech mavjudligini aytish mumkin: biri xomashyoni isitishga, ikkinchisi esa suv bug‘ini qizdi- rishga ishlatiladi. Oqibatda, bu kapital xarajatlarni ko‘paytiradi.

3.