В. М. Капустин., М. Г. Рудин нефтни қайта ишлаш кимёси ва технологияси в. М. Капустин М. Г. Рудин

Расм- 12.11. Каталитик ҳайдаш устуни бўлган МТБЭ ишлаб чиқаришнинг технологик схумаси:
1- аралаштириш аппарати; 2- тўғри оқимли реактор; 3- “каталитик ҳайдаш” устуни; 4- сувли ювиш устуни; 5- спиртни сувдан ажратиш устуни; 6,7- хомашёли идишлар; 8-10- сепараторлар; 1- метанол ; 2-С₄ фракцияси; 3 - рециркуляцияланадиган метанол; 4- ишлатилган углеводородли фракция ррр -сув ; 5--МТБЭ
Реакцияни юқори селективликга ва битта ўтишда деярли тўлиқ конверсияланадиган махсус катализаторда ( ион алмашинган смолада) амалга оширадилар.
Изобутилен сақлаган хомашё сифатида – изобутанни дегидрогенлаш, каталитик крекинг (бутадиени ажратиб чиқаргандан кейин ҳамда у бўлганда) енгил углеводородларни олигомерлаш ва бошқа қурилмалардан –изобутиленнинг миқдори 10 – 60 % турли келиб чиқишли С₄ фракцияларни қўллайдигар. МТБЭ нинг чиқиши 98,5 - 99,0 % (мас) ташкил қилади.
Ишлатилган катализаторни регенерациялайдилар ва МТБЭ ни ишлаб чиқаришда қайтадан қўллайдилар. Катализаторнинг хизмат қилиш муддати қўлланиладиган хомашёнинг тозалигига боғлиқ бўлади ва 3 йилни ташкил қилади.
АҚШда МТБЭ ишлаб чиқариши ман этилганлиги муносабати билан этил- учламчи –бутил эфири (ЭТБЭ) ни ишлаб чиқариши кенг ривож олди. ЭТБЭ ни ишлаб чиқариш қуйидаги кимёвий реакцияга асосланган

ЭТБЭ ўзининг антидетонацион хоссалари бўйича МТБЭ дан қолишмайди ва бензиннинг юқори октанли компоненти сифатида хизмат қилиши мумкин, Октан сони тадқиқот усули бўйича 118, мотор усули бўйича эса 105 га тенг. Қўллаш камчиликларига МТБЭ нархига қараганда ЭТБЭ нархининг юқорилиги киради, ЭТБЭ нархи дастлабки этил спиртнинг нархига жуда боғлиқ бўлади.
Метил спиртини этил спиртига алмаштириш МТБЭ ни ишлаб чиқариш қурилмасини катта таьмирланишини талаб қилмайдии, шунинг учун бу МТБЭ қурилмаларининг ЭТБЭ га ўтказишнинг энг рационал усулидир.

12.4.5. Водород сульфидни қайта ишлаш

НҚИЗ да ҳосил бўлаётган водород сульфидни олтингугурт ёки сульфат кислотагача қайта ишлайдилар. Водород сульфидни фойдалаш ишлатиш бу бизнес – проектга қараганда кўпроқ экологик муаммони ечишдир, чунки олинадиган маҳсулотлар ҳар қандай нефт маҳсулотидан анча арзондир. Олтингугуртнинг нархи баъзида ташиш сарфларини ҳаттто қопламайди, сульфат кислота эса нархи арзон бўлишидан ташқари юқори тоифадаги хафли модда.

Олтигугурт ёки сульфат кислотани ҳосил қилиш учун юборилаётган водород сульфидни сақлаган газ ”нордон“ деб аталади. Одатда нордон газ НҚИЗ да қуйидаги таркиб билан характерланади: Н₂S 90 % моль, кўпроқ, Н₂О – 8 % моль, енгил углеводородлар (метан, этан) – 2 % моль гача. Баъзи ҳолларда нордон газда аммиак ҳам бўлади.
Мазкур бўлимда водород сульфиддан олинадиган иккала маҳсулотнинг ҳам ишлаб чиқариши кўриб чиқилган.

12.4.5.1. Олтингугурт ишлаб чиқариш

Жараёнга таъсир этувчи олимлар ва химизми. Олтингугуртни водород сульфиддан олиш жараёни 1883 йилда ингилиз кимёгари К.Ф. Клаус томонидан ишлаб чиқилган ва аппаратурали жиҳозлашгача Германияда етказилган.

Жараён икки босқичда амалга оширилади:
1. Термик босқич – водород сульфидни юқори ҳароратда (1100-1350 ºС) реакторнинг ўтхона қисмида ҳавони стехиометрик миқдорда етказиб туриб ёқиш.

бу ерда Q – реакция давомида ажралиб чиққан иссиқлик миқдори.
Бунда кўп миқдорда иссиқлик ажралиб чиқади, бу иссиқликни жараённинг иккинчи босқичидан олдин фойдали ишлатиш керак ва водород сульфиднинг 70 % (мас.) гача миқдори сарфланади. Олтингугуртнинг чиқиши –70 – 75 % (мас.) иккала реация ҳам экзотермик.
2. Каталитик босқич фаол алюминий оксидида 200 – 300 ^оС да ўтказилиб водород сульфиднинг конверсиясини 95 % гача кўтаришга имкон беради. Олтингугуртнинг чиқиши – 96 – 97 % (мас.)

Алюминий оксиди ва бокситлардан ташқари катализатор сифатида титан (IV) – оксидини қўллаш мумкин.
Олтингугуртнинг миқдори 30 % (ҳажм.) кам бўлган нордон газни барқарор ёниши учун махсус чоралар зарур. Газда углеводородларнинг миқдори 5 % (ҳажм) кўп бўлса смола ва қурум ҳосил бўлади, улар эса олтингугуртнинг ранги ва сифатини бузади. Газда сув буғларининг мумкин бўлган миқдори 5 % (ҳажм.) гача.
Жараённинг юқорида санаб ўтилган ҳар бир босқичида босимнинг таъсири турлича: термик босқичда босимнинг пасайиши водород сульфидни олтингугуртга конверсиялаш даражасини оширади, каталитик босқичда тескариси. Ҳозирги замон қурилмалар босимни 0,12 – 0,17 МПа сатҳида сақлаб турадилар.
Мулоқот вақтининг оширилиши жараённинг икки босқичида ҳам олтингугуртнинг чиқишини оширади. Конденсатор – коагуляторлар олтингугуртнинг думда ҳосил бўлган газлар билан биргаликда йўқотишларни пасайтирадилар, бу конверсиянинг ошишига кўмаклашади.
Жараённинг технологик схемаси. 12.12- расмда Клаусснинг тўғри оқимли қурилмасининг технологик схемаси келтирилган бўлиб, бу жараён олтингугурт олининг термик ва каталитик босқичларидан иборат.
Сеператор 1 да водород сульфидни сувдан ажратгандан кейин нордон газни печ – реактор 4 га етказиб берадилар, шу билан бирга ўтхонага водород сульфидни олтингугутгача оксидлаш учун зарур бўлган ҳаво кислороди келиб тушади. Печда водород сульфиднинг иссиқлик ажралиб чиқиши билан ёниши боради, бу иссиқликни буғ олиш учун ишлатадилар.
Сўнгра ёниш маҳсулотларини найли иссиқлик алмаштиргич (печ 4 да) нинг найли соҳасидан ўтказиб сув билан совутадилар ва конденсатор 10 га етказиб берадилар, у ерда суюқ олтигугуртга айлантириб омборхона 11 га чиқариб юборадилар.
Реакцияга киришмаган водород сульфидни сақлаган технологик газни, водород сульфидни алангали ёқишда олтигугурт билан бирга ҳосил бўлган олтингугурт (IV) – оксиди ҳамда углерод сулфо (IV) оксиди ва олтингугурт углерод (реакторда содир бўладиган қўшимча реакцияларнинг маҳсулотлари) ни конденсатор 10 нинг юқорисидан чиқариб печ 6 да 210 – 220 ^оС гача қиздирадилар ва реактор 2 га етказиб берадилар (биринчи каталитик босқич.)