I shamshidinov noorganik moddalar va

1-§. Ammiak sintezi uchun azot-vodorod aralashmasi ishlab 
chiqarish 
Sintetik ammiak ishlab chiqarishda azot va vodorod xomashyo 
sifatida ishlatiladi. Azot-vodorod aralashmasi olish uchun havo azot 
manbai vazifasini bajaradi. Vodorod olish uchun esa boshlang‘ich 
birikma sifatida metan, to‘yingan uglevodorodlar (neft va neft 
mahsulotlari) va suv ishlatiladi. 
Ammiak sintezi uchun kerak bo‘ladigan vodorod sanoatda quyidagi 
usullardan biri bo‘yicha olinadi: 
1) metan va uning gomologlari konversiyasi; 
2) is gazi konqersiyasi; 
3) koks gazini siqish yo‘li bilan gazlar aralashmasidagi vodoroddan 
tashqari barcha komponentlarni ajratish; 
4) suvni elektroliz qilish. 
Yaqin vaqtlargacha ammiak sintezi uchun ishlatiladigan vodorod 
qattiq yoqilg‘idan, uni gazlashtirish, so‘ngra CO konversiyasi (2-usul) 
orqali olingan. Hozirgi paytda boshlang‘ich xomashyo sifatida 
ko‘pincha gazlar (tabiiy gaz, yo‘ldosh gazlar, koks gazi) ishlatilmoqda.
Metan konversiyasi. Ayrim konlarning tabiiy gazlari tarkibida ko‘p 
miqdorda metan bo‘ladi. Metan konversiyasi bilan vodorod yoki azot-

---

125 
vodorod aralashmasi olish jarayoni bir necha bosqichlardan iborat. 
Dastlab metanning konversiya jarayoni suv bug‘i va kislorod bilan 
quyidagi reaksiyalar bo‘yicha o‘tkaziladi: 
CH
4
+ H
2
O ⇄ CO + 3H
2
– 206,4 kj 
2CH
4
+ O
2
⇄ 2CO + 4H
2
+ 71,2 kj 
Keyin is gazi konversiyasi quyidagi reaksiya bo‘yicha amalga 
oshiriladi: 
CO + H
2
O ⇄ CO
2
+ H
2
+ 41,0 kj 
So‘ngra gazlar aralashmasi CO
2
va is gazi qoldig‘idan tozalanadi. 
Ammiak sintezi uchun azot-vodorod aralashmasi olishda kerak 
bo‘ladigan azot havo kislorodi bilan metan konversiyasiga yoki tozalash 
bosqichida gazni yuvishda suyuq ammiak tarzida kiritiladi. 
Olinadigan azot-vodorod aralashmasida metan miqdori 0,5%dan 
ortmasligi kerak, chunki metan ammiak sintezi agregatlarida to‘planib 
boradi va ularda o‘tadigan jarayonni qiyinlashtiradi. Metan konversiyasi 
jarayoni umumiy holatda issiqlik yutilishi va hajm ortishi bilan sodir 
bo‘ladi, shuning uchun Le-Shatele prinsipiga muvofiq, haroratning 
ortishi va bosimning kamaytirilishi is gazi va vodorodning 
muvozanatdagi konsentratsiyasini oshishiga, metan miqdorining esa 
kamayishiga olib keladi. Shuningdek, gazlar aralashmasida suv bug‘i 
miqdorining ortishi ham metanning to‘la konversiyalanishiga olib 
keladi. Metan konversiyasi atmosfera bosimiga yaqin (1,7-1,9 atm) 
bosimda yoki yuqori (17-30 atm) bosimda amalga oshiriladi. Bosimning 
ortishi bilan gazlar aralashmasidagi metanning muvozanatdagi miqdori 
ortadi va shuning uchun ma’lum miqdorda qoldiq metan qolguncha 
jarayonni o‘tkazish uchun nisbatan yuqori harorat talab etiladi. 
Metanning konversiya jarayonini yuqori bosimda o‘tkazish qulaydir, 
chunki yuqori bosimli sharoitda jihozlar va o‘tkazgich quvurlar hajmi 
kamayadi. 
Metanning 
konversiyasi 
katalizator 
ishtirokida 
800-1100
o
C 
haroratda (CH
4
ning katalitik konversiyasi) va katalizatorsiz 1350-
1400
o
C haroratda (yuqori haroratli konversiya) o‘tkaziladi. Bu jarayon 
uchun katalizator sifatida nikelning aluminiy oksid yoki magniy oksid 
bilan aralashmasi (past bosim uchun GIAP-3, yuqori bosim uchun esa 
GIAP-5 katalizatori) qo‘llaniladi. Metanning suv bug‘i bilan konversiya 
reaksiyasi issiqlik yutilishi bilan sodir bo‘ladi, jarayon haroratini ushlab 
turish uchun esa tashqaridan katta miqdorda issiqlik kiritilishi kerak. 

---

126 
Yo‘qotilgan issiqlik metanning kislorod bilan ekzotermik reaksiyasi 
hisobiga to‘ldirilishi mumkin. Lekin N
2
:H
2
= 1:3 nisbatdagi azot-
vodorod aralashmasi olishda yuqori haroratni ushlab turish uchun 
havodagi kislorod miqdori yetarli bo‘lmaydi. Shuning uchun metan 
konversiyasi jarayonini o‘tkazishda tabiiy gaz, bug‘ va havoni fraksiyali 
ajratish sexlaridan olingan havo (40-50% O
2
) kislorodi aralashmasi 
ishlatiladi. 
Metanning katalitik konversiyasi shaxtali konvertorlarda amalga 
oshiriladi (2.1-rasm). Shaxtali konvertor hajmdor reaktor shaklida 
bo‘lib, ichki qismi olovbardosh g‘isht bilan niqoblangan, tashqi qismi 
suvli sovutgich bilan qoplangan. Reaktor yuqori qismidagi harorat 1050-
1100
o
Cda, reaktordan chiqishda esa 800-900
o
Cda ushlab turiladi. 
2.1-rasm. Shaxta turidagi metan konvertori sxemasi: 
1-termoqoplama qatlami; 2-katalizator; 3-yirik bo‘lakli magnezitdagi katalizator; 
4-aralashtirgich. 
Metanning yuqori haroratli konversiyasida (2.2-rasm) tabiiy gaz va 
kislorod bilan boyitilgan havo oldindan qizdiriladi va so‘ngra metanning 
kislorod bilan konversiya jarayoni amalga oshiriladi. Reaksiya doirasida 
harorat 1350-1400
o
С da ushlab turiladi. Metanning yuqori haroratli 
konversiyasini o‘tkazishda (ayniqsa boshlanishida va to‘xtatilishida) 
metanning termik parchalanishidan (CH
4
→ C + 2H
2
) qurum hosil 
bo‘lishi mumkin. Konversiyalangan gaz qurumdan saturator 
qurilmalarida suv bilan tozalanadi. 

---

127 
2.2-rasm. Metanni yuqori haroratli konversiyasi uchun qurilma sxemasi: 
1-kislorod qizdirgich; 2 tabiiy gaz qizdirgich; 3-metan konvertori; 4-skrubber. 
Azot sanoatida oksidlovchi agent sifatida suv bug‘i va havo 
ishlatiladigan metanni ikki bosqichli katalitik konversiyalash ko‘p 
qo‘llanilmoqda. Konversiyaning birinchi bosqichida quvurli reaktorda 
(quvurli pech) suv bug‘i bilan jarayon o‘tkaziladi. Ikkinchi bosqichda 
esa shaxtali konvertorda qoldiq metanni kislorod bilan konversiyasi 
amalga oshiriladi. Quvurli pech nikel katalizatori joylangan bir necha 
parallel quvurlar bo‘lib, u orqali metanning suv bug‘i bilan aralashmasi 
o‘tkaziladi. Kataliz doirasida yuvori haroratni ushlab turish va 
yo‘qotilgan issiqlikni to‘ldirish uchun pechning quvurlararo bo‘shlig‘ida 
tabiiy gaz yoqiladi. Quvurli pech qo‘llash orqali metan konversiya 
jarayonini ikki bosqichli amalga oshirilganda oksidlovchi sifatida 
boyitilgan kislorod emas, balki havo ishlatiladi, bu esa havoni 
ajratishning qimmatli va energetik hajmdor qurilmalarini qurish 
zaruratini yo‘qotadi. Shuning uchun metanni ikki bosqichli katalitik 
oksidlashning iqtisodiy ko‘rsatkichlari katalitik bug‘-kislorodli yoki 
yuqori haroratli konversiyasiga nisbatan yaxshi ekanligini ko‘rsatadi.