Мавзу синтетик суюқлик ёқИЛҒисини ишлаб чиқаришнинг фишер-тропш технологияси

1-расм. Табиий газдан синтетик суюқлик ѐқилғисини (ССЁ) қайта ишлашнинг асосий босқичлари.
Синтез газини олиш.
Табиий газнинг асосий компоненти метандир. У термодинамик жиҳатдан жудаям турғун бўлиб, кўпгина реагентларнинг таъсирига чидамлидир. СН4 молекуласидаги С-Н боғланиш энергияси 439 кЖ/мольга тенгдир. Метанни тўғридан тўғри синтез қилиш мураккабдир бироқ ундан бўладиган маҳсулотлар метанга нисбатан нотурғин бўлиб оксидланиш реакциясига киришувчан бўлади. Метанни метанолга айланиши юқори даражада қарийиб 80% га тенг бўлиб, бироқ шу вақтда конверцияси эса яъни С ва Н2 ни ҳосил бўлиши 7%дан ошмайди. Метан VIII гуруҳ металларида активлашиб, юқори ҳароратда сув буғи иштирокида углерод монооксидига ва водородга парчаланиши мумкин. Бундан ташқари нокаталитик парциал парчаланиш ва чала оксидланиш ҳисобига ҳам ҳосил қилиш мумкин. Метанни парциал оксидланишидан ҳосил бўлган маҳсулот, СО бу жудям реакцияга киришувчан бўлиб, мос келувчи катализаторларга қараб ундан кўп хилдаги маҳсулотларни олиш мумкин. Синтез газига металл катализаторларни таъсир эттирганда юқори углеводородлар GTL технологиясининг тўлиқ маҳсулотлари олинади.
Метанни термокимѐвий занжирли оксидланиш ва қайтарилиш реакциялари CH4 → [CO + H2] → CnH2n+2 га айланиши йўқотишсизларсиз бўлмайди. Метанни ѐниш энергияси 213 ккал/моль, юқори алканларники эса 163 ккал бир моль углеродга тўғри келади.
Органик синтез учун синтез газ бебаҳо ярим маҳсулот бўлиб, у тоза ҳолда Н2 ва СО олиш учун хизмат қилиб, аммиак ишлаб чиқариш, метанол, диметил эфири, сирка кислота, оксосинтез ва бошқа кўп тоннали ишлаб чиқариш маҳсулотларини олишга ҳам асосий хом ашѐ ҳисобланади.
Метанни синтез газга айлантиришнинг мавжуд ҳамма технологиялари метанни буғ ҳолатда конверцияланиш ва парциал оксидланиш реакцияларига асосланган. Тижорат сифатида биринчи марта метанни буғ ҳолатда конверсиялаб синтез газини олиш 1930 йили Standard Oil of New Jersey компанияси томонидан амалга оширилган эди. Ҳозирги вақтгача саноатда олинаѐтган 95% синтез гази бир қанча алтернатив усуллар ишлаб чиқилган бўлишига қарамай шу усул билан олинади. Синтез газини олишнинг катта техник муаммоси метанни конверциясида жараѐнга кўп миқдорда иссиқликни киритиш ва кейинчалик шу билан бирга иссиқликни утилизациясидир, аксинча парциал оксидланган маҳсулотни печдан олиб чиқиш муаммосини ечишни тақазо этади.
Иссиқлик бериш муаммоси табиий газни автотермик конверцияланиш жараѐнида ҳал этилади.
Синтез газини олиш учун автотермик жараѐнларини ишлаб чиқиш бўйича лидер компания Haldor Topsøe, бўлиб, Қатар ва Нигериядаги GTL – проектлар учун ўзини технологиясини тақдим этган. Shell компанияси ўзиниг Бинтулидаги (Малайзия) ва Pearl (Қатар)даги GTL заводлари учун куб қолдиқларни парциал оксидланиш жараѐнини модификациялаштириб, уни орентациясини асосан табиий газ хомашѐсига қаратгандир. Реакция ҳарорати 1300—1500 °С га босим эса то 7 МПа гача бўлиб, печдан чиқишда СО:Н2 нисбати 1,7—1,8 га тенг ва СО2 ни миқдори 2%, метанни йўқотилиши 0,5%. Дан ошмайди. Керакли Н2:СО = 2,1:1 мунособатни олиш учун қўшимча водород унча катта бўлмаган (метан) буғ конверция қурилмасида ишлаб чиқарилиб, керак бўлганда жараѐнга берилади. Шундай қилиш йўли билан углеводородларни синтез қилиш реакторида керакли таркибли хомашѐнинг миқдори сақланиб турилади.