Termiz davlat universiteti «gaz kimyosi» fanidan

V.134-rasm. GTL texnologiyasining texnologik sxemasi
Sо‗nggi yillarda ―xom‖ mahsulotlarni qayta ishlash texnologiyasida о‗zgarishlar sodir bо‗lgan. Buning asosiy sababi, jahondagi iqtisodiy krizisga bog‗liq bо‗lib, neft qazib olishning Yaqin Sharq davlatlarida qisqarishi, uning bahosining yuqoriligi, iqtisodiy depressiya va yoqilg‗i neftga bо‗lgan talabning kamayganligi va transport yoqilg‗isiga bо‗lgan talabning oshganligi. Hozirgi davrga kelib
―yengil neftga‖ bо‗lgan talabning oshganligi sababli, distillyatorlarning chiqishini kuchaytirish orqali yengil fraksiyalarni olish va yoqilg‗i neftga bо‗lgan ishlab chiqarishni kamaytirish va uning о‗rniga sintetik suyuqlik yoqilg‗isini ishlab chiqarishni oshirish masalasi о‗rtaga qо‗yilgan.Suyultirilgan gazni olish jihatidan yengil kreking jarayonida yengil gazlarni (propan va butanni) chiqishini kuchaytiradi, kam tо‗yingan mahsulot hisoblanadi, tarkibida katta miqdordagi propilen va butilenlar bо‗ladi.
CO va H₂ (sintez gazdan)dan uglevodorodalar hosil bo ‘lishi ko ‘p sonli ketma-ket va parallel o ‘zgarishlarni o ‘z ichiga olgan murakkab katalitik jarayon. Jarayon normal va yuqori bosimda VIII guruh metallari (asosan Fe, Co, Ru) asosidagi katalizatorlar ishtirokida amalga oshiriladi.
Fisher-tropsh sinteziga uglerod oksidining qaytaruvchi oligomerizatsiyasideb qarash mumkin:
nCO + mH₂ →C_xH_yO_z
Umumiy holatda oxirgi mahsulotlar alkanlar, alkenlar va kislorod saqlagan birikmalardir. Bunda oligomerizatsiyadagi kabi har xil molekular massaga ega mahsulotlarning murakkab aralashmasi hosil bo ‘ladi.
CO va H₂ sintezida mahsulot tarkibi katalizatorlar tabiati bilan aniqlanadi. Shunday qilib temir katalizatorlarda 25-30 atm. bosim va 230-240⁰S temperaturada asosan olefinlar hosil bo ‘ladi. Ruteniy katalizatorlarida 100-1000 atm bosim va 120-130⁰S temperaturada molekular massasi 100000 gacha bo ‘lgan polimetilen hosil bo ‘ladi. CO va H ₂ dan uglevodorodlar sintezidagi eng perspektivali katalizatorlar kobalt sistemalaridir. Ular 1-30 atm bosim va 120-130⁰S temperaturada chiziqli alkanlarni selektiv olish imkonini beradi:
nCO + (2n+1)H₂→C_nH_2n+ 2+nH₂O
Suyuq uglevodorodlarning maksimal unumi 1 nm ³ CO+H₂
aralashmasidan 208,5 gr ni tashkil etadi.
CO va H₂ dan uglevodorodlar sintezining yo ‘ldosh reaksiyasi quyidagilar:

1. 
   uglerod oksidining metangacha gidrogenlanishi
   

CO + 3H₂ → CH₄ + H₂O

2. 
   CO ning disproporsiya reaksiyasi (Bell-Buduar reaksiyasi)
   

2CO → CO₂ + C
v) suv gazining muvozanati
CO + H₂O↔CO₂ + H₂
CO va H₂ dan parafinlar sintezlanishidagi haroratlar intervalida ikkilamchi jarayonlar kechishi mumkin: quyi alkanlar va spirtlar hosil bo ‘lishi, alkenlar gidrogenlanishi, spirtlarning degidrogenlanishi, birlamchi alkanlarning qisman gidrokreking jarayoni, vodorodning qayta taqsimlanishi va boshqalar.
CO va H₂ dan atsetilendan tashqari har qanday turdagi va tuzilishdagi, molekular massadagi, uglevodorodlar termodinamik nuqtai nazardan hosil bo ‘lishi mumkin. 50-350⁰C temperatura oralig‗ida ko ‘proq metan hosil bo ‘ladi. Normal
alkanlar hosil bo ‘lish ehtimoli kamayadi, normal alkenlar hosil bo ‘lish
ehtimoli esa zanjir uzayishi bilan ortadi . Sistemadagi umumiy bosim ortishi og‗ir mahsulotlar hosil bo ‘lishiga sabab bo ‘ladi, sintez gazdagi vodorodning parsial bosimini ortishi esa alkanlar hosil bo ‘lishiga olib keladi. n-alkanlar/izo-alkanlar muvozanat nisbati hosil bo ‘lgan mahsulotlar zanjirining uzayishi bilan 1:1 dan (butanlar uchun) 19:3 gacha (nonanlar uchun) ortadi.
Aytish joizki CO va H ₂ dan uglevodorodlar sintezidagi mahsulotlarning haqiqiy tarkibi muvozanat holatidagi tarkibdan ancha farq qiladi. Fisher-Tropshsintezi kinetik (borish tezligi) boshqarish mumkin bo ‘lgan jarayondir va mahsulotlarning qayta taqsimlanishiga katalizator tabiati va sintez muhiti ta‘sirko ‘rsatadi.
CO va H₂ dan uglevodorodlar sintezi haqidagi birinchi ishlar XX asr boshida paydo bo ‘lganiga qaramay CO va H ₂ dan uglevodorodlar hosil bo ‘lish mexanizmi haqidagi bahslar hozirgi kungacha to ‘xtamagan. Bu masala bo ‘yicha umumiy qarorning yo ‘qligi CO va H₂ dan uglevodorodlar sintezining ko ‘p sonli ketma ket va parallel o ‘zgarishlarni o ‘z ichiga olgan murakkab katalitik jarayonligi ekanligidandir.
CO va H ₂ aralashmasining katalizator ishtirokidagi har xil gomologik qatorlardan iborat birikmalarning keng doirasiga olib keladigan kimyoviy o ‘zgarishlari katalitik va polimerizatsiya bosqichlarini o ‘z ichiga olgan mexanizm orqali amalga oshiriladi. Asosiy bosqichlar:

1. 
   katalizator yuzasida reagentlar adsorbiyasi
   
2. 
   aktiv zarrachalr hosil bo ‘lishi
   
3. 
   uglevodorod zanjirining o ‘sishi
   
4. 
   zanjirning uzilishi
   
5. 
   katalizator yuzasidan mahsulotlar desorbsiyasi
   
6. 
   katalizator yuzasida mahsulotlarning ikkilamchi adsorbsiyasi
   
7. 
   ikkilamchi reaksiyalar
   

Ayniqsa, qattiq talablar oltingugurtning tarkibiga qo ‘yilmoqda, chunki yoqilg‗ini to ‘liq yonishiga yordam beradigan va yoqilgan gazlardagi zararli aralashmalarni neytrallashtirishda, azot oksidini neytrallashtirishga yordam beruvchi katalizatorlarni zaharlaydi.
Sintetik neftda azot va oltingugurtning tarkibi ikki martaga kam va ko ‘rsatilgan neftdan dizel fraksiyasi bo ‘yicha 5-10 % ga yuqori turadi. O ‘zining xossasi va tarkibi bo‘yicha sintetik neft barqaror gaz kondensatiga yaqin turadi.
―GTL‖ jarayonlarini istiqbolli rivojlantirish va ishlab chiqarishga tadbiqqilish bo ‘yicha quyidagi xulosalarni berish mumkin:

• 
  2012-2020 yillar davrida neft qazib olish ko ‘rsatgichini pasayishi hamda birvaqtda motor yoqilg‗isiga bo ‘lgan talabning oshishi;
  
• 
  ekologik muammo masalalarini yechimini topish uchun motor yoqilg‗isiga
  

nisbatan talabning qattiq qo ‘yilishi;

• 
  uzoqda joylashgan qiyin boriladigan tabiiy gaz konlarida, transport
  

infratuzilmasidan holi bo ‘lgan va iste‘mol tumanidan uzoqdagi joylarda ishlatish;

• 
  ―GTL‖ texnologiyadan foydalanish mumkin bo ‘lgan kam debitli va past
  

bosimli tabiiy gaz konlarida kichik tonnajli korxonalarni joylashtirish; o ‘zi orqali xom neftni katta miqdorda olib chiqib ketadigan
konlarda yo ‘ldosh neft gazini utilizatsiya qilish iste‘moli sifatida foydalanish mumkin.