Mavzu 13 Suyuq va gasimon yoqilg'lar

Mavzu 13 Suyuq va gasimon yoqilg'lar
Reja
1 Suyuq Yoqilg'ilar
2 Gazsimon Yoqilg'ilar
3 Yoqilg'ni olish usulari
1 Suyuq yoqilg'lar Sintetik yoqilg‘i" atamasining o‘zi g‘alati. Odatda, biror mahsulotni neft, yoki, neft mahsulotlaridan tayyorlangan bo‘lsa, uni sintetik mahsulot deyiladi. Agar mahsulot aytaylik yog‘ochdan, yoki xullas neftga aloqasi bo‘lmagan biror narsadan tayyorlangan bo‘lsa, uni
tabiiy mahsulot deyiladi. Biroq, nimagadir yoqilg‘i haqida gapirilganda bu qoida teskarisiga o‘zgarib ketadi. Ya'ni, agar yoqilg‘i neftdan tayyorlangan bo‘lsa, u - tabiiy, aksincha, neftdan boshqa narsadan tayyorlangan yoqilg‘ilarni sun'iy, ya'ni, sintetik deb ataladi.Nimaga ushbu jihatga urg‘u qaratilmoqda? Bundan deyarli 100 yil muqaddam, XX asrning 10-yillarida neftni qayta ishlash natijasida olinadigan yoqilg‘i mahsulotlari butun dunyoni egallay boshladi va avvaliga transport vositalari uchun, keyinroq, boshqa sohalar uchun ham asosiy energiya vositasiga aylanib oldi. Bunday bo‘lishiga sabab shunchaki neftni qazib olish va qayta ishlashning sanoat miqyosida yo‘lga qo‘yilgani emas. Neftning jahon transport va energiya bozorini egallashining asosiy omili - neft mahsulotlarining, ya'ni, suyuq uglevodorodlarning foydalanish, saqlash va tashish uchun favqulodda qulay ekanligidir. Suyuq uglevodorodlarni istalgancha muddat saqlash mumkin va u o‘z sifatini yo‘qotmaydi. Boz ustiga, suyuq uglevodorodlarni tashish ham juda qulay. Suyuq uglevodorodlarni tarkibiy qismlarga parchalash va har bir tarkibiy qismni alohida tarzda, boshqa-boshqa maqsadlarda ishlatish mumkin (benzin, kerosin, parafin va ho kazo). Muhandislar tomonidan loyihalangan turli tuman ichki yonuv dvigatellarining istalgan turi, suyuq uglevodorod bilan ishlaganda, juda katta foydali ish koeffitsiyenti namoyon qiladi va o‘z resurslarini maksimal ishlatadi. Suyuq uglevodorodlarda jam bo‘lgan energiya konsentratsiyasi, ya'ni, ularning issiqlik hosil qilish layoqati, qattiq yonilg‘ilar, masalan, ko‘mirga yoki, o‘tinga taqqoslaganda, juda ulkan miqdordadir. Yonilg‘i mahsulotlari orasida hozircha hech qaysi biri suyuq uglevodorodlar bilan teng kela olmaydi.Sintetik yoqilg‘ilar ishlab chiqarilishi tarixi bosh-boshida ikki xil yo‘nalishda rivojlangan. Shulardan birinchisi - muqobil yoqilg‘i manbalari deb atalgan va ushbu yo‘nalish avvalboshdanoq, suyuq uglevodorodlarni o‘rnini bosuvchi, o‘z nomi bilan muqobil yoqilg‘i sifatida qaralgan. Uning maqsadi masalan, transport vositalarini ichki yonuv dvigatellaridan xalos qilib, uning o‘rniga biror boshqa muqobil dvigatel va unga mos arzon yonilg‘i taklif qilish edi. Bunday yonilg‘ini olishga bo‘lgan urinishlar deyarli o‘sha zamonlardan beri (1910-yillardan beri) davom etib kelmoqda. Aslini olganda, ichki yonuv dvigatellarini ilk namunalari shundoq ham neftdan olingan suyuq uglevodorodlarda ishlamagan, aksincha, ko‘mir changida, yoki, spirtda ishlagan. Ushbu yoqilg‘ilarning har ikkalasi ham samaradorlik nuqtai nazaridan suyuq uglevodorodlardan ancha orqada qoladi. Bu yo‘nalishda ish olib borayotgan izlanuvchilar bugungi kunda ham topiladi. Sintetik yoqilg‘i ishlab chiqarish borasidagi ikkinchi yo‘nalish - vodorod energetikasidir. Bu haqida ko‘pchilik eshitgan albatta. Agar, xuddi shaharlardagi tabiiy gaz tarmoqlari singari, vodorod tarmoqlari tortib chiqilsa va vodoroddan yoqilg‘i sifatida foydalanilsa bormi! Bu energetik samaradorlik jihatdan ham, ekologik jihatdan ham ulkan muvaffaqiyat bo‘lgan bo‘lardi. Chunki, vodorodning yonishidan olinadigan energiya miqdori juda katta bo‘lishi bilan birga, uning yonishi natijasida atrof-muhitga hech qanday zararli chiqitlar chiqmaydi. Zero, vodorod yonganda oddiy suv hosil bo‘ladi va uni sug‘orish maqsadlarida ishlatish, yoki, ichimlik suvi sifatida iste'mol qilish mumkin bo‘ladi. Balki, kelajakda vodorod energetikasi jahon energiya bozorida o‘z mustahkam o‘rniga ega bo‘lar. Lekin, hozircha bu borada aytarli istiqbolli natijalar ko‘zga tashlanmayapti. Aksincha, vodorod energetikasi ham hozircha suyuq uglevodorodlar energetikasi bilan bellash olmaydi. Qolaversa, sintetik muqobil yonilg‘i ishlab chiqarishgan bo‘lgan urinishlarning ushbu har ikkala yo‘nalishi ham, o‘zining qator boshqa kamchiliklariga ega.Masalan, vodorod energetikasining asosiy elementi - vodorod gazi favqulodda darajada portlovchi moddadir. Vodorodning portlash xavfi oddiy benzinnikidan 10000 (o‘n ming!) marta yuqori. Bioyonilg‘i deb yuritiladigan muqobil yonilg‘i turlarining, masalan, spirtlar, o‘simlik moylari, yoki, ularning o‘zaro aralashmalarining energetik quvvati esa juda past. Boz ustiga, turli manbalardan olingan bioyonilg‘ilarning energetik samaradorligi hech qachon bir xil bo‘lmaydi. Neft suyuq uglevodorodlari esa buning tamomila aksi. Xususan, yer yuzining istalgan qismidan qazib olingan neftni qayta ishlash natijasida o‘sha-o‘sha benzinni olish mumkin. Biroq, moylar va spirtlarning turli xillaridan aynan bir xildagi bioyoqilg‘i olishning iloji yo‘q. Bu esa, mabodo shundoq ham past energetik quvvatga ega bunday yoqilg‘ilarni avtomobillarda qo‘llashga qaror qilinsa ham, ulardan olinadigan yonilg‘ini standartlashtirish imkonini yo‘qqa chiqaradi. Ya'ni, bir turdagi spirt yoki moydan olingan yonilg‘ida yuradigan avtomobilga doimo faqat shu turdagi yonilg‘i quyish shart bo‘lib qoladi. Spirtlarning va moylarning turlari juda xilma-xilligi, qolaversa ularning manbalari yer yuzining turli geografik hududlari bo‘ylab cheklanganligi bunga yo‘l bermaydi. Xullas, suyuq uglevodorodlarning o‘rnini bosa oladigan muqobil yonilg‘i manbalarini yaratish borasidagi ushbu ikki xil yo‘nalishning birortasi ham hozirgacha neft suyuq uglevodorodlaridan ko‘ra
2 Gazsimon Yoqilg'ilar Neft va gaz qazib olish uchun yer yoki tog jinslari maxsus burgulovchi qurilmalar (burovoylar) yordamida diametri 150250 mm bolgan burgu quduqchalar qaziladi. Burgulash qurilmasining balandligi 54 m. Burgulash qanday usulda olib borilmasin quduq chuqurlashib borgan sayin uzunligi 4,5 m va diametri 168 mm li quvurlar bir-biriga ulanib uzaytirib borilaveradi. Burgulash jarayonida hosil bolgan maydalangan jinslar quduqdan yuvuvchi suyuqlik (loyqa eritma) yordamida chiqarib tashlanadi. Qazish ma'lum chuqurlikka yetgach, maxsus foydalanish quvuri ornatilib, quvurning tashqi tomoni sementlab tashlanadi.
Keyingi qazish ishlari diametri foydalanish quvuridan kichik bolgan quvur yordamida amalga oshiriladi va shu yosinda kerakli chuqurlikkacha qazib boriladi. Songra oxirgi quvur ham sementlanadi. Eng yirik tepa qismi ham armatura yordamida mahkamlanadi. Songra mahsuldor portlatish yoli bilan ochiladi. Keyingi yillarda qazish ishlari qiya holda ham amalga oshirilgan. Bu usul juda foydali bolib, burovoy ornatish mumkin bolmagan joylarda ham (masalan, dengiz osti, aholi yashaydigan joylar, qurilishlari bolgan joylar) qazish ishlarini olib borish imkonini beradi.
Odatda neft va gaz yer ostida joylashgan chuqurligi, harorati va boshqalarga bogliq holda 150 MPa bosim ostida boladi. Kon ochilgan boshlangich davrlarida neft quduqdan yer yuzasiga ozi otilib chiqadi. Neft qazib olishning bunday usuli fontan usuli deyiladi. Barcha gaz quduqlaridan foydalanish yer qatlamlarining bosimi tufayli fontan usulida olib boriladi, neft olinavergach qatlamdagi bosim kamayadi. Songra majburiy yol bilan chiqarishga otiladi.
Majburiy yollarga: quduqqa nasos tashlab chiqarish va kompressor usullari kiradi. Quduqqa nasos tashlab chiqarish usulida, quduq diametridan kichikroq diametrli uchiga nasos ornatilgan quvur quduqqa tashlanadi va nasos neftni yuqoriga chiqarib beradi. Kompressor usulida quduqqa katta bosimda neft gazlari yoki havo yuboriladi. Gazlar ozi bilan neftni ham olib chiqadi. Ayniqsa, yer ostiga neft qatlamlariga gaz yoki havo yuborib katta bosim hosil qilish usuli keng qollaniladi. Bu usullarni qollash bilan kondagi neftning 50 % ni olish mumkin. Neft kamaygan konlardan foydalanish uchun yer osti neft qatlamlariga turli usullar bilan ta'sir korsatadilar. Masalan, gidravlik usulida (suv yuborib), kislota bilan ishlov berish, burgu quduqlariga bug yuborish yoki issiq suv yuborish yoki yer ostida neftning ozroq qismini yoqish va boshqalar. Bu usullarni qollash neft chiqarishni 8090 % ga yetkazadi.
Ozbekistonda Fargona neft konlaridan foydalanish asosan XX asrning dastlabki yillaridan boshlangan. Dastavval Chimyon (1904-yil), keyinchalik Moylisoy, Selroxa, Neftobod (1934 - yil) Andijon neft konlari ishga tushirildi. Fargona vodiysida 30 dan ortiq neft konlari bor. Buxoro, Sirdaryo va Qashqadaryodagi Povontosh (1944-yil), Sox, Xaudag (1944- yil), Lalmikor, Kakaydi (1939- yil), Uchqizil (1940), Sariton (1956), Muborak, Qoraxitoy, Ayzovod, Qorabair va boshqa neft konlaridan neft qazib olinmoqda.
Neft qazib chiqarish yildan-yilga osib bormoqda. Respublikamiz mustaqillikka erishgach ikkita juda yirik neft koni: Namangandagi Mingbuloq va Qashqadaryodagi Kokdumaloq neft konlari topildi. Ularning har qaysisidan yilida 56 mln tonna neft qazib olish mumkin. Ushbu konlar bazasida respublikamizda hozircha yakka-yu yagona bolgan Fargona neftni qayta ishlash zavodi (1906 yil) rekonstruksiya qilinadi va yiliga 5-6 mln tonna neftni qayta ishlash qudratiga ega boladi. Buxoroda (Qorovulbozorda) ham yangi qudratli Fransiya texnologiyasi asosida eng zamonaviy neftni qayta ishlash zavodi qurilib, 1997 yilda ishga tushiriladi. Bu zavod yiliga 5 mln tonna neftni qayta ishlash qudratiga ega. Har ikkala zavod tola quvvat bilan ishlay boshlagach respublikamizining neft mahsulotlariga bolgan talabi toia qondiriladi va chetdan benzin va boshqa neft mahsulotlari sotib olishga ehtiyoj qolmaydi.Neft tarkibi. Neft sargish, qongir, qoramtir rangli moysimon suyuqlik, zichligi 0,73 dan 0,95 g/sm3 gacha, 20 dan +20 °C gacha haroratda qotuvchi juda murakkab tarkibli, turli uglevodorodlar va geteroatomli organik birikmalar aralashmasidan tarkib topgan moddalar. U yuqori koloriyali yoqilgi (40 000 dan 44 000 gacha к/ kg). Kimyoviy tarkibi: 83-87% C, 12-14% H, 0,3-3% S, 0,1-1,0% O, 0,001—0,4% N va juda kam miqdorda metalloorganik birikmalar shaklida vanadiy, nikel temir, titan, kobalt, germaniy va boshqa elementlardan iborat bo’ladi.Neft tarkibida uch tipdagi suyuq va erigan holda qattiq uglevodorodlar bor: parafinli uglevodorodlar (asosan togri zanjirli, S, dan S30 gacha) neftda toyinmagan uglevodorodlar bolmaydi, turli uzunlikdagi yon zanjirlari bolgan siklopentan va siklogeksan hamda ularning hosilalari tipidagi monosiklik naftenlar va di-, tri hamda polisiklik polimetilenli uglevodorodlar, (shu jumladan, yon zanjiri bolganlari ham) aromatik uglevodorodlar, benzol va ularning gomologlari, naftalin, antrasen va uning gomologlari, naftearomatik gibrid uglevodorodlar va ularning hosilalari. Neft tarkibida u yoki bu sinf moddalarning kopligiga qarab olti tipga bolinadi: metanli (yokiparafinli), metanonaftenli, naftenli, metalonaftenoaromatik, neftanoaromatik va aaromati
3Biyo yoqilg'li olish usulari .
Bioyoqilg'i - bu o'simlik yoki hayvonot xom ashyosidan, organizmlarning chiqindilaridan yoki organik sanoat chiqindilaridan olinadigan yoqilg'i balki biomassadan olinadigan zamonaviy jarayonlar natijasida hosil bo'ladigan yoqilg'i.Suyuq bioyoqilg'i (ichki yonish dvigatellari uchun, masalan, etanol, metanol, biodizel), qattiq bioyoqilg'i (o'tin, briketlar, yoqilg'i pelletlari, o'tin, somon, qobiqlar) va gazsimon bioyoqilg’ilar (sintez gazi, biogaz, vodorod) o'rtasida farq bor.Biomassa texnik jihatdan to'g'ridan-to'g'ri yonilg'i sifatida ishlatilishi mumkinligi sababli (o'tin kabi), ba'zi odamlar biomassa va bioyoqilg'i atamalarini birbirining o'rnida ishlatishadi. Ammo, ko'pincha, "biomassa" so'zi shunchaki yoqilg'i ishlab chiqariladigan biologik xom ashyoni yoki kimyoviy jihatdan o'zgartirilgan bu
qattiq mahsulotning biron bir shaklini, masalan, torflangan granulalar yoki briketlarni
anglatadi. Bioyoqilg'i so'zi odatda transport uchun ishlatiladigan suyuq yoki
gazsimon yoqilg'iga nisbatan ishlatiladi. AQSh Energetika bo'yicha ma'muriyati
(AEM) ushbu nomlash amaliyotiga amal qiladi.
To'xtovsiz ishlatilishi mumkin bo'lgan bioyoqilg'i funktsional jihatdan neft
yoqilg'isiga teng va mavjud neft infratuzilmasiga to'liq mos keladi. Ular avtomobil
dvigatelini o'zgartirishni talab qilmaydi. Bioyoqilg'i o'simliklardan (ya'ni energiya
ekinlari) yoki qishloq xo'jaligi, savdo, maishiy yoki sanoat chiqindilaridan (agar
chiqindilar biologik kelib chiqishi bo'lsa) ishlab chiqarilishi mumkin. Qayta tiklanadigan bioyoqilg'i odatda zamonaviy uglerod fiksatsiyasi bilan bog'liq, masalan, fotosintez paytida o'simliklar yoki mikroalglarda uchraydi. Agar bioyoqilg'i ishlab chiqarishda ishlatiladigan biomassa tezda tiklana oladigan bo'lsa, bu yoqilg'i odatda qayta tiklanadigan energiyaning bir turi hisoblanadi.Bioyoqilg'ining eng keng tarqalgan ikkituri bu bioetanol va biodizeldir.Bioetanol - bu fermentatsiya natijasida hosil bo'lgan spirt, asosan shakar yoki kraxmal ekinlarida hosil bo'lgan uglevodlardan, masalan, makkajo'xori, shakarqamish yoki shirin jo'xori. Daraxtlar va o'tlar kabi nooziq-ovqat manbalaridan olinadigan sellyulozali biomassa, shuningdek, etanol ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlab chiqarilmoqda. Bioetanol, asosan, shakar yoki kraxmalli ekinlarda, masalan, makkajo'xori, shakarqamish yoki jo'xori donasida hosil bo'lgan uglevodlardan fermentatsiyalash natijasida hosil bo'lgan spirt. Etanol toza avtomobil yoqilg'isi (E100) sifatida ishlatilishi mumkin, ammo u odatda oktanni oshirish va avtotransport chiqindilarini kamaytirish uchun benzinga qo'shimcha sifatida ishlatiladi. Bioetanol AQSh va Braziliyada keng qo'llaniladi.Biyodizel - transesterifikatsiya qilish orqali yog'lar yoki yog'lardan ishlab chiqariladi va Evropada eng ko'p ishlatiladigan bioyoqilg'i hisoblanadi. U sof transport vositasi yoqilg'isi (B100) sifatida ishlatilishi mumkin, lekin odatda dizel yoqilg'isida zarrachalar, uglerod oksidi va uglevodorodlarni kamaytirish uchun dizel
yoqilg'isiga qo'shimcha sifatida ishlatiladi.2019 yilda global bioyoqilg'i ishlab chiqarish 161 milliard litrni (43 milliard AQSh galon) tashkil etdi, bu 2018 yilga nisbatan 6 foizga ko'pdir va bioyoqilg'i dunyodagi avtomobil transporti yoqilg'isining 3 foizini ta'minladi. Xalqaro energetika agentligi neftga bog'liqlikni kamaytirish uchun bioyoqilg'i 2050 yilga qadar global transport yoqilg'isiga bo'lgan ehtiyojning to'rtdan biridan ko'proq qismini qondirishini ko’zlamoqda. Biroq, bioyoqilg'i ishlab chiqarish va iste'mol qilish IEAning barqaror
rivojlanish stsenariyidan orqada qolmoqda. 2020 yildan 2030 yilgacha IEA maqsadiga erishish uchun global bioyoqilg'i ishlab chiqarish har yili 10 foizga ko'payishi kerak. Kelgusi 5 yilda faqat 3 foiz yillik o'sish kutilmoqda. Birinchi avlod bioyoqilg'i. Birinchi avlod bioyoqilg'i ekin maydonlarida
yetishtiriladigan oziq-ovqat ekinlaridan olingan yoqilg'idir. Zavodda mavjud bo'lgan shakar, kraxmal yoki yog' biodizel yoqilg'isiga yoki etanolga transesterifikatsiya yoki xamirturush fermentatsiyasi yordamida aylanadi.Ikkinchi avlod bioyoqilg'i. Ikkinchi avlod bioyoqilg'i - bu sellulozali yoki yog'ochli biomassadan yoki qishloq xo'jaligi qoldiqlaridan (chiqindilaridan)olinadigan yoqilg'I hisoblanadi. Yoqilg'i ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan xomashyo ekin maydonlarida yoki chekka yerlarda yetishtiriladi va asosiy ekinning qo'shimcha mahsuloti bo’lib hisoblanadi. Ikkinchi avlod xom ashyosiga somon, ko'p yillik o'tlar, jatrofalar, o'simlik yog'i chiqindilari, qattiq maishiy chiqindilar va boshqalar kiradi.Uchinchi avlod bioyoqilg'i. Suv o’tlari suv havzalarida, yerlarda yoki dengizda yetishtirilishi mumkin. Suv o'tlari yoqilg'isi yuqori rentabellikga ega, chuchuk suv resurslariga minimal ta'sir ko'rsatish bilan yetirilishi mumkin, sho'r suv va chiqindi suv yordamida ishlab chiqarilishi mumkin, alangalanish darajasi yuqori, biologik parchalanganda va to'kilganda ekologik jihatdan atrof-muhit uchun nisbatan zararsiz.Ishlab chiqarish ko'p miqdorda energiya va o'g'it talab qiladi, ishlab chiqarilgan
yoqilg'i boshqa turdagi bioyoqillarga qaraganda tezroq parchalanadi va past haroratlarda yomon oqadi. Iqtisodiy sabablarga ko'ra, suv o’tlaridan yoqilg'i ishlab
chiqarish bo'yicha sa'y-harakatlarning aksariyati to'xtatilishi mumkin yoki boshqa
dasturlarga o'tkaziladi.
To’rtinchi avlod bioyoqilg'i. Ushbu bioyoqilg'i klassi elektr yonilg'i va quyosh yoqilg'isini o'z ichiga oladi. Elektr energiyasi suyuqlik va gazlarning kimyoviy
birikmalarida elektr energiyasini saqlash orqali amalga oshiriladi. Asosiy maqsad -
butanol , biodizel va vodorod, ammo bu metan va butan kabi boshqa spirtli va uglerodni o'z ichiga olgan gazlarni o'z ichiga oladi. Quyosh yoqilg'isi quyosh energiyasidan olingan sintetik kimyoviy yoqilg'idir. Yorug'lik kimyoviy energiyaga aylanadi, odatda protonlarni vodorod yoki karbonat angidridga organik birikmalarga qaytarish orqali olinadi.Birinchi, ikkinchi, uchinchi yoki to'rtinchi avlod bioyoqilg'i texnologiyalari yordamida quyidagi yoqilg'ilarni ishlab chiqarish mumkin. Ularning aksariyati ikki yoki uch xil bioyoqilg'i ishlab chiqarish protseduralari yordamida ishlab chiqarilishi mumkin"Science and Education" Scientific Journal December 2020 / Volume 1 Issue 9
Sintez-gaz. Uglerod oksidi, vodorod va boshqa uglevodorodlar aralashmasi bo'lgan sintez gazi biomassaning qisman yonishi, ya'ni biomassani karbonat angidrid va suvga to'liq aylantirish uchun yetarli bo'lmagan kislorod bilan yonish natijasida hosil bo'ladi. Qisman yonishdan oldin biomassa quritiladi va ba'zida pirolizlanadi. Natijada paydo bo'lgan gaz aralashmasi, sintez gazi, xomashyo bioyoqilg'ining to'g'ridan-to'g'ri yonishidan samaraliroq; yoqilg'ida mavjud bo'lgan ko'proq energiya olinadi.

1. 
   Sintez gazini to'g'ridan-to'g'ri ichki yonish dvigatellari, turbinalar yoki yuqori haroratli yonilg'i hujayralarida yoqish mumkin. Yog'och gaz generator, yog'och yoqilg'i gazlaçtirma reaktor, ichki yonish dvigateli ulangan bo'lishi mumkin. Sintez gazi metanol, DME va vodorodni ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin yoki dizel yoqilg'isini almashtirish yoki benzinga qo'shilishi mumkin bo'lgan spirtli ichimliklarni olish uchun Fisher-Tropsch jarayoni bilan aylantirilishi mumkin. Gazlashtirish odatda 700°C dan yuqori haroratlarda sodir bo'ladi.