Neft-gaz sintezi asoslari

Olefin uglevodorodlar

Yuqorida ko‘rib o‘tilgan parafin uglevodorodlardan farqli o‘laroq, olefinlar neft va gaz tarkibida bo‘lmaydi, destruktiv qayta ishlash ja- rayonlari natijasida hosil bo‘ladi. Neft to‘g‘ridan-to‘g‘ri haydalgan- da uning tarkibida mavjud bo‘lgan faqat uglevodorod fraksiyalari ajraladi. Destruktiv qayta ishlash destruksiyani, ya’ni og‘ir (yuqori haroratda qaynaydigan) uglevodorodlarni quyi haroratda qaynaydi- ganlarga parchalashni o‘z ichiga oladi.

O‘tgan asrning 20-yillarida neftni destruktiv qayta ishlash usullari rivojlana boshlagani va destruktiv qayta ishlash mahsulotlarida quyi qaynar uglevodorodlarning, ya’ni benzinning miqdori oshganligi bois, ular motor yoqilg‘isi resurslarini oshirishga xizmat qilgan. Bun- day qayta ishlashning destruktiv usullarini ishlatish ko‘rsatkichlarni nafaqat benzin resurslarini miqdoran oshirish, balki jarayonda hosil bo‘lgan mahsulot sifatini oshiruvchi yuqori oktan sonli uglevodorodlar hisobiga yaxshilash orqali ham erishiladi.

Sanoatda etilen uglevodorodli xomashyo piroliz qilib olinadi. Pi- rolizda etilen bilan bir qatorda ko‘pgina miqdorda propilen va biroz butenlar, butadienlar hosil bo‘ladi. Propilen va butenlarning boshqa manbai biz yuqorida ta’kidlagan neftni qayta ishlash zavodlarining gazlaridir.


22

1971	1975	1980	2000
13,2	20,5	37,5	60,0

Gaz holidagi olefin uglevodorodlar qatoriga etilen, propilen, buti- lenlar (butilen-1; butilen-2, izobutilen) kiradi. Ushbu uglevodorod- larni olish uchun xomashyo sifatida tabiiy va yo‘ldosh gazlar hamda suyuq neft mahsulotlaridan foydalaniladi.

2. 
   Gaz holidagi olefin uglevodorodlarni olish usullari
   

Gaz holidagi olefin uglevodorodlarni olish usullarini 2 asosiy tur- ga bo‘lish mumkin:

1. 
   Termik va katalitik kreking usuli bo‘lib, bunda olefin neftni destruktiv qayta ishlash natijasida hosil bo‘lgan gazlardan ajratib oli- nadi. Ushbu jarayonlarda gaz yonaki mahsulotdir.
   
2. 
   Ishlab chiqarishning maxsus usullarida esa gaz holidagi parafin uglevodorodlarni degidrogenlash, gaz holidagi va suyuq neft mahsulotlarini piroliz qilish orqali olefin uglevoddorodlar ajratib oli- nadi. Ushbu jarayonlarda olefinlar ajratib olish maqsadga muvofiq- dir.
   

1. 
   Neftni destruktiv qayta ishlash jarayonlari
   

Neftni destruktiv qayta ishlash jarayonlari kreking va riforming nomi bilan ataladi.

Krekingning 2 xil - termik va katalitik turi mavjud.

Destruktiv qayta ishlashga berilayotgan dastlabki xomashyoga va jarayonni olib borish sharoitiga qarab gazning miqdori va tarkibi keng doirada o‘zgarib turishi mumkin.


23



Termik kreking «xom» neft fraksiyasi faqat termik yo‘l bilan destruktsiya qilinadi, bunda xomashyo sifatida ko‘pincha gazoil deb ataladigan 200-400°C fraktsiya ishlatiladi. Bunga ikki yo‘l bilan: bug‘ fazada (t=580-650°C, P=5-10 atmosfera) kreking yo‘li bilan va aralash fazada (t=350-500°C, P=25-70 atmosfera) kreking bilan erishish mumkin. Birinchi holida olefinlarga boy bo‘lgan xom- ashyoga nisbatan 30% gacha gaz hosil bo‘ladi; ikkinchi holida gaz- ning salmog‘i xomashyoga nisbatan kamroq 10-12%, u 15% kamroq olefinlardan iborat bo‘ladi.

Termik krekingning boshqa bir ko‘rinishi bo‘lgan va benzinlar- ni antidetonatsion xususiyatlarini yaxshilashga yo‘naltirilgan yuqo- ri qaynovchi benzin fraksiyalarini termik riformingidir. Uni 550600 °C haroratda va 40 atmosfera bosimda olib boriladi. Gazlar termik riformingda (boshlang‘ich xomashyoga nisbatan) ancha ko‘p miqdorda, o‘rtacha 16-17% og‘irlikda hosil bo‘ladi.

Termik kreking o‘z o‘rnini yuqoriroq oktan sonli benzin olib beruvchi katalitik krekingga bo‘shatib bermoqda. Jarayon t=450°C haroratda va 1-15 atmosfera bosimda alyumosilikat katalizatorla- ri (Àl₂O^SiO₂) ishtirokida olib boriladi. Katalitik kreking gazlarida ayrim hollarda termik krekingdagiga nisbatan ancha ko‘p olefin ug- levodorodlar mavjud bo‘ladi. Katalitik krekingda C₃ va C₄ uglevodo- rodlar va izotuzilishga ega bo‘lgan uglevodorodlar ko‘proq bo‘ladi.

Katalitik krekingning boshqa bir ko‘rinishi bo‘lgan katalitik ri- forming gazlari asosan vodorod (90% gacha) va to‘yingan uglevo- dorodlardan iborat, shu sababli u gaz holidagi olefinlar olish manbai bo‘lib xizmat qila olmaydi. Ushbu jarayon benzinlarni antidetonatsion xususiyatlarini yaxshilashga va aromatik uglevodorodlarni olishga yo‘naltirilgan. Shunday qilib, neftni destruktiv qayta ishlash jarayonlari gaz holidagi olefin uglevodorodlarni olish uchun xizmat qilishi mumkin, biroq gazlardagi etilen miqdori kam bo‘lganligi bois neftni destruktiv qayta ishlash gazlaridan etilen ajratib olish maqsad- ga muvofiq emas.

Olefin uglevodorodlar olishning maxsus usullari neftkimyo uchun ko‘proq ahamiyat kasb etadi.


24



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.