Семинар саволлари Нефт ва нефт махсулотларини қайта ишлаш
-rasm. Katalizatori qo’g’alib turuvchi reaktorda katalitik kreking sxemasi
Download 1.14 Mb.
|
seminar
- Bu sahifa navigatsiya:
- 4. Nеftni qayta ishlashga tayyorlash.
- Табиий газ кимёси ва технологияси
98-rasm. Katalizatori qo’g’alib turuvchi reaktorda katalitik kreking sxemasi. 1,2-nasoslar; 3-issiqlik almashtirgich; 4-regeneraatsiyalangan katalizator tushadigan quvurcha; 5-reaktor; 6,9-siklonlar; 7-rektifikatsiya kolonnasi; 8-regenerator. Хom ashyo quvursimon pеchda (1) 350-3600Cgacha qizdiriladi va rеaktorga (2) boradi. Rеaktorga bunkеrdan (3) 550-6000C haroratgacha qizigan katalizator ham kеlib tushadi. Katalizator zarrachalari og’irlik kuchi хisobiga rеaktorning yuqorisidan pastigacha tushadi, хom ashyoni krеkingga uchratadi hamda rеaktorda o’z issiqligini o’tkazishi хisobiga haroratni 450-5000S da saqlab turadi. Katalizator rеgеnеratorga (4) borishdan oldin sirtidagi еngil uglеvorodlarni dеsorbsiyalanishini kuchaytirish uchun bug’ bilan ishlov bеriladi. Krеking mahsulotlari rеaktordan (2) chiqib, gaz va bеnzin fraksiyalarini bir-biridan ajratish uchun rеktifikasiya kolonnasiga yuboriladi. Rеgеnеratorga (4) хavo puflagich (5) yordamida katalizator sirtiga yopishib qolgan koksni yonish uchun to’хtovsiz хavo bеrilib turiladi. Rеgеnеratordan hosil bo’lgan tutun gazlari bug’ olish maqsadida utilizator qozoniga yuboriladi. Rеgеnеrasiyalagan katalizator siqilgan хavo yordamida tushuvchi qurilmaga tushadi, u yеrdan хavo puflagichdan (7) chiqqan siqilgan хavo yordamida quvur (6) orqali bunkеrga (3) o’tadi. Bunkyеrdan yana rеaktorga (2) boradi. Katalitik krеking natijasida oktan soni 76-82 bo’lgan 70% unum bilan bеnzin, 12-15% bir atomdan turt atomgacha uglеrod saqlovchi gazlar va 6%gacha koks olinadi. Sanoatda katalizatori qaynovchi qavatda bo’lgan katalitik tipidagi qurilma kеng tarqalgan. Bunday qurilmalarda katalizator sifatida siyrak еr elеmеntlari bilan aktivlangan alyumosilikatlardan (sеolitlar) foydalaniladi. Katalizatorni qo’llash enеrgеtik harajatlarni kamaytirishga, qurilmalarning maхsuldorligini oshirishga, bеnzinning sifatini va miqdorini ko’paytirishga imkon bеradi. Kеyingi yillarda gidrokrеking ham kеng qo’llanilmokda. Bu 6 MPa bosimda 360-4500C da alyumosilikatlarga kushilgan mеtall (Ni,W,Co,Mo) katalizatorlarda amalga oshiriladi. Katalilitik riforming – oktan soni yuqori bo’lgan bеnzin yoki individual aromatik birikmalar olish maqsadida, oktan soni kichik bo’lgan bеnzin va ligroinni vorodli muhitida qayta ishlash jarayonidir. Riformingda katalizator ta’sirida bir vaqtning o’zida kuydagi: olti a’zoli naftеnlarning dеgidrogеnlanishi, parafinlarning digidrogеnlanib хalkali birikmalarga aylanishi, bеsh a’zoli naftеnlarning olti a’zoli birikmalarga dеgidrogеnlanib izomеrlanishi, parafin uglеvorodlarning gidrokrеkingi va izomеrlanishi rеaksiyalari boradi. Co va Mo li katalizatorlar nеft’ mahsulotlarining C li birikmalarini gidrogеnlab H2S hosil qilinishiga olib kеladi. Bu хol C li (C li birikmalari ko’p bo’lgan ) nеftlarni qayta ishlash imkoniyatini bеradi. Riforming ikki tipga –platforming va gidroformingga bo’linadi. Platforming ftorlangan alyuminiy oksidiga joylashtirilgan platina katalizatorda 480-5100C harorat va 2-4 MPa vodorod bosimida olib boriladi. Gidroforming alyumolibdеnli katalizator kavatda 1,7-1,9 MPa gaz bosimida amalga oshiriladi. iga o’tkaziladi. 4. Nеftni qayta ishlashga tayyorlash. Nеft’ quduqlaridan qazib olingan nеft’ tarkibida erigan gazlar, suv va mехanik aralashmalar - qum va tuproq ushlaydi. Shuning uchun nеft’ konlarida va nеftni qayta ishlash zavodlarida tozalanadi. Nеft’ kondan maхsus quvurlar orqali po’latdan yasalgan tik holdagi sеparatorlarga (gaz ajratgich) oqib kеladi. U yеrda nеftning bosimi va oqimi kamayganligidan unda erigan gazlar (yo’ldosh gazlar) ajralib chiqadi. Bir vaqtning o’zida nеft’ tindirilganligi uchun mехanik aralashmalar va suv ham qisman ajraladi. Minеral tuzlarni ajratish uchun nеft’ yumshoq va issiq suv bilan yuviladi. Nеft’ suv bilan mustahkam emul’siya hosil qiladi. Shuning uchun, tindirish yo’li bilan suvni to’liq ajratib bo’lmaydi. Suvni va tuzni nеftdan to’liq ajratish turli tеrmokimyoviy va elеktrokimyoviy usullarni qo’llash bilan amalga oshiriladi. Elеktro-tuzsizlash qurilmalarida shunday ishlov bеrish natijasida nеft’ tarkibida suv 0,1% gacha, tuz esa 70-100mg/l gacha kamayadi. Nеft’ suvsizlantirilgach stabillanadi, ya’ni oson qaynovchi butan-pеntanli fraktsiya (qisman gеksan fraksiyasi) haydab ajratib olinadi. Bu opеratsiya natijasida, nеftni saqlash va tashish jarayonida yеngil uglеvodorodlarning yo’qotilishi oldi olinadi. Nеft’ mahsulotlarini tozalash. Хaydash yuli bilan va krеkinglash orqali olingan nеft’ mahsulotlari tarkibida olеfinlar, diolеfinlar, oltingugurtli, kislorodli va azotli birikmalar saqlaydi. Ular kimyoviy aktiv moddalar bo’lganligidan saqlash vaqtida oksidlanadilar va polimеrlanadilar. Nеft’ mahsulotlarini tozalashning usullari kimyoviy va fizik-kimyoviyga bo’linadi. Kimyoviy tozalash usullariga: gidrotozalash va sul’fat kislota bilan tozalashlar kiradi. Fizik-kimyoviyga adsorbsion va absorbsion tozalash usullari kiradi. Sul’fat kislota bilan tozalash usuli katta miqdorda o’yuvchi rеagеntlar talab qiladi va bundan foydalanish qiyin bo’lgan chiqindilar hosil bo’ladi. Shuning uchun hozirgi davrda gidrotozalash usuli kеng tarqalgan, bu usul nеft’ mahsulotlarini oltingugurtli nеftdan olish imkonini bеradi. Bu usul 380-4200C va 3-4 MPa bosimda nеft’ mahsulotlarini kobal’t-molibdеnli katalizatorlar ishtirokida sеlеktiv gidrogеnlashga asoslangan. Natijada oltingugurt, kislorod va azotning organik birikmalaridan uglеvorodlar hamda ajralib chiqishi oson bo’lgan H2S, NH3 va H2O hosil bo’ladi. Shu bilan bir qatorda diеnlarning va aktiv olifinlarning gidrogеnlanib to’yingan uglеvodorodlar hosil qilish jarayoni ham boradi. Gidrotozalashda, riforming natijasida olinadigan arzon vodoroddan foydalaniladi. Adsorbsion usullar. Bunda nеft mahsulotlari adsorbеntlar-tabiiy tuproq, boksit, silikagеl kabilar bilan aralashtiriladi kaysiki ularning yuzasiga birinchi navbatda oltingugurt, azot va kislorod saqlovchi birikmalar hamda diolеfinlar adsorblanadi. Absorbsion usullar. Kеrosin va moylarning zararli aralashmalarini ular bilan aralashmaydigan suyuqliklarda tanlab erib o’tish хossasiga asososlangan. Shunday suyuqlik sifatida suyuq oltingugurt (IV)oksidi, furforol, nitrobеnzol, diхloretan, etil efiri va boshqalar qo’llaniladi. Erituvchilar haydash yuli bilan rеgеnеrasiyalanadi. Табиий газ кимёси ва технологияси 1. Табиий газдан дастлаб фақат энергия манбаи сифатида фойдаланиб келинган. Табиий газни кимёвий қайта ишлаш эса фан ва техниканинг улуғвор ютуқларидан бири ҳисобланади. Табиий газларнинг кимёвий хом ашё сифатида қиймати шундаки, уларнинг таркибида кўп миқдорда метан–углеводород бор. Масалан, Бухоро конидан олинадиган табиий газ таркибида 98 % га яқин метан борлиги аниқланган. Яқин вақтларгача табиий газлар инерт бирикмалар ҳисобланиб келингани учун улардан кимё саноатга фойдаланилмас эди. Метан ва унинг гомологларининг реакция xоссаси яхши эмас деб ҳисобланарди. Бироқ катализаторлардан кенг чуқур ва ҳар тарафлама фойдаланиш уларни оксидлаш парчалаш, хлорлаш, нитридлаш ва бошқа реакция натижасида мажбур қилиш имконини берди. Метаннинг энг истиқболли кимёвий қайта ишлаш жараёнларидан бири унинг оксидланишидир. Бу реакция натижасида формальдегид ва метанол ҳосил бўлади. Формальдегид олишнинг бу бевосита усули жуда қулай бўлганлиги сабабли ҳозирги вақтда кенг фойдаланилмоқда. Метандан формаль- дегид ажратиб олиш мумкинлигини дастлаб академик С.С.Медведев кашф қилган эди. Академик Н.Н.Семёнов углеводородларнинг занжирли оксидланиш назариясини яратди. Шу назария асосида формальдегид олишнинг янги усулини ишлаб чиқди. Бу усул қўлланилганда тapкибидa 0,1 % азот оксидлари бўлган метан–ҳаво аралашмаси 600–700 0С қиздирилган реактордан тез ўтказилади. Бу усулда реакцияга киришган метандан ажралиб чиқадиган формальдегид 70 % ни ташкил этади. Формальдегид фаол кимёвий бирикма, у бошқа моддалар билан осон реакцияга киришади шу туфайли ҳам формальдегид органик синтезнинг бебахо ярим маҳсулотига айланиб қолди. Формальдегид асосида мочевина-формальдегид, фенол– формальдегид смолалари, янги полимер полиформальдегид, органик буёклар, дори ва антисептик препаратлар тайёрланади. Формальдегид- дан фойдаланиш миқиёси йил сайин кенгайиб бормоқда. Яқин вақтларгача формальдегидни метил спиртини темирли ва кумушли катализаторлар таъсирида оксидлаш йўли билан олиш асосий усул ҳисобланарди. Бу усулни М. И. Кузнецов, Е. И. Орлов ишлаб чиқган эдилар. Бундай усул қўлланилганда асосий хом ашё сифатида метил спирти ишлатилади. Метил спирти оксидланганда 90 % формальдегид олинади. Бироқ, углерод ва водород оксидини коксдан олиш харажатларининг кўплиги метил стиртининг анча вақтгача жуда қиммат туришига сабаб бўлди. Ҳозирги вақтда углерод оксиди ва углерод табиий газ – метандан олинади. Бу усулда олинган формальдегиднинг таннархи икки баравар арзондир. Ҳозиги вақтда метил спирти ва формальдегид табиий газдан олинади.
а) формальдегид феноль–формальдегид смола ишлаб чиқаришда фойдаланилмоқда. Мазкур смолани саноат усулида олиш усулини профессор Г.С. Петров ишлаб чиққан Бу смола “карболит” деб аталади.__ Формальдегидни фенол ёки унинг гомологлари билан кўп марта конденсациялаш натижасида термопластик ёки термореактив фенол– формальдегид смолалар олинади.У ёки бу смоланинг пайдо бўлиши асосий моддаларнинг нисбатига боғлиқ. Термопластик фенол– формальдегид смоласи спиртда, ацетонда яхши эрийди. Эриш натижасида юпқа парда ҳосил қилади. Смоланинг бу хоссаси ундан табиий шелак ўрнида фойдаланиш имконини беради. Шу туфайли ҳам бу смолани янги лак деб ҳам аташади. Полимерларнинг иккинчи типи формальдегидни кўпроқ қўшиш натижасида олинади ва резоль смолалари деб аталади. б) Мочевина– формалъдегид смолалар пластмасса, елим, лак сифатида қатъий ўрнашиб олади. Улар фенол–формальдегид смола- лардан рангсизлиги, бўёқ қўшилгач турли хил рангга кириши билан фарқ қилади. Мазкур смолани тайёрлаш учун формальдегид ва мочевина ишлатилади. Бу моддалар эса табиий газдан олинади. олинади. Мочевина–формальдегид смолалар олиш ва уни қайта ишлаш газдан фойдаланишнинг энг рационал йўлларидан биридир. Республикамизда ҳозирги кунда мочевина–формальдегид смоласини Чирчиқ электрокимё комбинатида ишлаб чиқарилмоқда. Мочевина–формальдегид смолалар ўзининг қимматли техник хоссалари туфайли техникада кенг фойдаланилмоқда. Улар рангсиз, нурга чидамли, қаттиқ, ҳидсиз, турли эритувчи суюқликларга чидамлидир. Мочевина–формальдегид смолалар асосан қўйма ва прессланган пластмассалар, лаклар, ғовак материалар ишлаб чиқаришда қўлланилади. Улар электр ёйи таъсирида азот ва водород ажратиб чиқаради. Бу электр ёйини тезда учиради. Мочевина–формальдегиднинг бу ажойиб хислати электротехникада турли хил электр деталларини тайёрлашда фойдала- нилади. Мочевина–формальдегид смолаларнинг ёғоч қипиғи ва коғоз қўшиб, прессланган порошоклари энг кўп тарқалган Улардан, лампалар, турли хил идишлар, асбоблар, фото-радио деталлари, приёмниклар, телефонлар, эшик тутқичлари, пардозлаш плиталари ва бошқа шунга ўхшаш кенг истеъмол буюмлари тайёрланади. Чиқиндига чиқган ўнлаб минг тонна ёғоч қипиғларига фенол–формальдегид смолалар сингдирилиб мебел саноатида фойдаланилиши мумкин. Фенол–формальдегид шимдирилиб прессланган қипиғ энг яхши навли ёғочникидан ҳам яхши плиталар ясашга ярайди. Мочевина–формальдегид смоласининг яна бир хислати шундаки, ундан «мипора» деб аталган ғовак материаллар тайёрлаш мумкин. Бу материаллар вагонлар, кемалар, совутгич бошқаларни иссиқ, совуқ, товуш ва электр ўтказмайдиган қилади. Мочевина–формальдегид смолаларнинг турли хил эритмалари ҳар хил газламаларга шимдириш учун ҳам ишлатилади. Шунда газламалар оқармайдиган, ғижимланмайдиган, яхши бўяладиган ва чидамли бўлади. Қуёшда ўз хоссасини йўқотмаслиги, турли хил буёқларга яхши қўшилиши мочевина–формальдегид смолалардан лак ва эмаль тайёрлашда фойдаланиш имконини беради. Бу смолалардан тайёрланган лак ва эмаллар аниқ ишлайдиган асбоблар, машина ва механизмлар, музлатгичлар, радио ва телевизион қурилмаларни юпқа парда билан қоплашда фойдаланилади. Кейинги вақтларда мочевина-формальдегид смолалардан фойдала- нишнинг энг йирик соҳаси бунёдга келмоқда. Маълум бўлишича, ерга фақат минерал ўғитларгина эмас, балки полимер ўғитлар ҳам солиниши лозим экан. Бу тупроқ ва ўсимликларга яхши таъсир қилар экан. Мочевина бундан ташқари чорвачилик учун ҳам зарур озуқа моддасидир. Таркибида азот сақлайдиган бундай озуқалар билан боқилаётган чорво молларнинг маҳсулдорлиги анча ошади. Формальдегиддан антисептик моддалар сифатида фойдаланиш мумкин. Уротропин, меламин ва анилин–формальдегид смолалари олиш- да, кимёвий толаларни «боғловчи» сифатида ишлатиш мумкин. Табиий газдан олинадиган формальдегид ва мочевина ишлаб чиқариш йилдан– йилга ошиб бормокда.
лашни турли схема ва усулларидан фойдаланилади. Газ гидратлари ҳосил бўлишига қарши курашда ингибирлаш усули (газ оқимига ингибитор киритиш) кенг қўлланилади. Бу усулнинг моҳияти шундаки, бунда нам газ оқимига киритилган ингибитор сувда эркин эрийди ва натижада сув буғлари босими ҳамда гидратлар ҳосил бўлиш ҳарорати пасайтирилади. Ингибирлаш ҳисобига гидратлар ҳосил бўлиш ҳарорати пасайтирилишини Гамершмидт тенгламаси ёрдамида аниқлаш мумкин: Δt = 0,556 K/M · w/100 – w бу ерда Δt– маълум босимдаги гидратлар ҳосил бўлишни пасайиш ҳарорати, 0С; w– ингибитор масса улуши,%; К–ўзгармас (метанол учун К=2335; гликоллар учун К=4000); М– ингибитор молекуляр массаси. Гидратлар ҳосил бўлишига қарши ингибиторлар сифатида метанол ва газларни қуритишда гликоллар кенг қўлланилади. Метанол (СН3ОН) – метил спирти бўлиб, газ оқимига киритилганда сув буғларини ютади ва уларни паст музлаш ҳароратидаги сувли спирт эритмасига ўтказади. Гликоллар ҳам сув буғига тўйингандан кейин сепараторларда ажратилади ва сўнгра қайта тикланади. Шунингдек, ингибиторлар сифатида кальций хлор (CaCl2) ва литий хлорид эритмалари ҳам кўп қўлланилади. Гидратлар ҳосил бўлишини олдини олишни янада самарали усули бу газларни қуритишдир, бунда намлик миқдори кескин камаяди. Саноатда газ ва сиқилган углеводорларнинг қуритишнинг кенг тарқалган усуллари абсорбцион ва адсорбцион усуллари бўлиб, улар: – суюқ ютувчилар – гликоллар (моно, ди, три этиленгликоллар)__ – қаттиқ ютувчилар–(фаоллаштирилган алюминий оксиди, силикагел, бокситлар) синтетик цеолитлар ва бошқаларни қўллаш орқали амалга оширилади. Газ саноатида суюқ ютувчилар ёрдамида газларни куритиш кенг қўлланилади. Газларни қуритиш қурилмасида гликолларни қўллаш икки хил усулда: газ оқимига гликолни пуркаш ва абсорбцион усулдан фойдаланилади. 3. Газ қолдиқларига қарши кураш газларни тозалаш ва утилизация қилиш сингари энг аҳамиятга эга бўлган тадбирлардан бири ҳисобланади. Шу ўринда АҚШда газларни тозалаш иншоотлари қуриш учун 130 млрд. доллардан кўпрок, сарфланган бўлса, сув тозалаш иншоотлари учун эса 51 млрд. доллар сарф этилганини айтиб ўтиш кифоя. Бу қайта ишланадиган газларнинг ниҳоятда катта ҳажмда эканлигини ва улардаги зарарли моддаларнинг жуда паст концентрациялилиги билан тушунтирилади. Кўп тарқалган газ ҳолидаги ифлослантирувчи моддаларни кимёвий усуллар билан тозалашни кўриб чиқамиз. Олтингугурт (IV)–оксидни тутиб қолиш учун 60 дан ортиқ, турли ҳил усуллар таклиф этилган, уни адсорбилаш ва кимёвий таъсирлашувига асосланган. Бироқ уларнинг ҳаммаси ҳам бир вақтда самара бермайди ва иқтисодий жиҳатдан қулай эмас. Энг кўп тарқалган усуллардан бири олтингугурт (ІV)–оксидни оҳак, сульфит эритмаси–аммоний гидросульфит ва натрий алюминатнинг ишқорий эритмаси орқали ютилишига асосланган. Каталитик усулда олтингугурт (IV)–оксидни ваннадий (V)–оксиди орқали оксидлаш ҳам кўпроқ ишлатиладиган усуллардан биридир. Бу усулларнинг техник– экономик кўрсаткичлари 20.1–жадвалда келтирилган. Биринчи усулдан бошқа барча усуллар фойдали қўшимча маҳсулотлар беради, бироқ унинг таннархи газларни тозалашга сарф- ланган ҳаражатларни қопламайди. Таркибида 0,1–0,15 % SO2 бўлган газларни тозалаш учун оҳакли усулдан фойдаланиш иқтисодий жиҳатдан қулай, олтингугурт (ІV)– оксиднинг миқдори кўп бўлганда эса сульфит–аммоний гидросульфитни қўллашга асосланган аммиак–автоклавли ва аммиак–циклик усуллардан фойдаланиш тавсия этилади.__ Газларни водород сульфиддан тозалаш учун уни оксидлашга асосланган бир қанча усуллар таклиф этилган. H2S ни йуқотиш учун темир (ІІІ)–оксиддан кўпроқ фойдаланилмоқда, темир (III)–оксиднинг сувдаги суспензияси ва водород сульфид тутувчи газни насадкали колоннадан ток қаршилиги принципи бўйича ўтказилади: 6H2S + 2Fe2O3 = 2Fe2S3 + 6Н2О Атмосфера ҳавосини эритма орқали ўтказиш йўли билан ҳосил бўлган сульфидни ажратиб олинади: 2Fe2S3 + 6O2 = 2Fe2O3 + 3SO2 Н2S ни Россияда, айниқса, вискоза толалари ишлаб чиқаришда тутиб қолиш учун ишқор гидрохинон усулидан кўпроқ фойдаланилмокда. Бунда 1 т H2S ни тутиб қолиш учун 120–250 кг натрий гидроксид, 260–420 кг сода ва 5 – 8 кг гидрохинон сарфланади. Азот оксидларини тутиб қолиш учун кальций ёки натрий гид– роксидларининг ишқорий эритмалари ишлатилади. Газлар суюқлик юбориб турилган тўлқинсимон насадкадан ўтказилгандай юқори эффектга эришилади, яъни 95 % азот оксиди ушлаб қолинади. Таркибида фтор тутган қўшимчалардан газларни тозалаш алоҳида ахамиятга эга. Уларнинг жуда озгина миқдори ҳам (тахминан 10 %) ўсимликларга зарарли таъсир қилади. Агар ажралиб чиқаётган газларда водород фторид ёки фтор бўлса, уларни натрий гидроксидиинг 5–10 % ли эритмаси булган насадкали колоннадан ўтказилади. Бунда бир минут давомида қуйидаги реакция содир бўлади: HF + NaOH =NaF + HaO Ҳосил бўлган натрий фторид яъни натрий гидроксидни регенерациялаши учун оҳак билан қайта ишланади: 2NaF + CaO + H2O= CaF2 + 2NaOH Кимёнинг атрофимиздаги табиатга доир кўпгина муаммолари ярим ўтказгич (диэлектрик) эритма чегараси бўлимида вужудга келувчи сирт ҳодисалари билан узвий боғлиқ Бироқ айнан шу системалар ҳалигача яхши ўрганилмаган. Азот ва углерод (IV)–оксиддан озиқ–овқат маҳсулотларини синтез қилиш муаммосини ечиш учун ҳалигача номаълум бўлган ферментлар иштирокидаги реакция механизмини билиш муҳимдир. Молекуланинг деструкцияси билан боғлик бўлган оқава сувларни тозалаш муаммоси электрод жараёнларини чуқур ўрганишни талаб этади.__ Юқорида айтилганлардан шу нарса кўзга яққол ташланадики, кимёвий усуллар ва жараёнлардан фойдаланиш кўпгина ҳолларда атрофимиздаги табиатни ифлосланишдан сақлаш борасидаги курашга ёрдам бериб, табиатни муҳофаза этишга амалий ёрдам беради. Инсон билан атроф–муҳит ўртасида борадиган жараёнлар асосли ўрганилса, кимёнинг табиатни муҳофаза қилиш муаммосини ҳал этишдаги ҳиссаси катта бўлади. Download 1.14 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling