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

Дистиллаш (ҳайдаш) деб: фақатгина бир биридан эмас балки олинган якуний аралашма бўйича ҳам қайнаш ҳарорати билан фарқ қиладиган ўзаро эрувчан суюқликлар аралашмасининг фракцияларга бўлиш жараёнига айтилади. Дистиллаш жараёни ўтадиган вақтда аралашма қайнашигача иситилади ва қисман буғлатилади. Ҳосил бўлган буғлар ажратиб олинади ва конденсацияланади. Дистиллаш жараёнида буғларни конденсацияланиши ҳосил бўлган маҳсулот дистиллаб ва якуний аралашмадан таркиби бўйича фарқ қиладиган колдик олинади.
Аралашма бир маротабали кўп маротабали ёки доимий тарзда буғлатиш орқали ҳайдаш мумкин. Бир маротабали буғлаш амалга оширилганда маълум бир якуний ҳароратгача маҳсулотлар аралашмаси иситилган бутун вақт давомида ҳосил бўлган буғлар тизимдан четлатилмайди ва суюқлик билан ўзаро таъсирда қолади. Иситилиш тўхтатилгандан сҳнг ҳосил бўлган бутун буғ ва суюқлик аралашмаси сепараторга олиб туширилади.Бу ерда буғлар бир мартага, яни тезда суюқликдан ажратилади.
Аралашма кўп маротаба буғлатилган вақтда фазалар бир неча марта буғлатилиши орқали бўлинади. Кўп маротабали буғлаш бир маротабали буғлаш жараёнинг бир неча марта такрорланишдан иборат. Бу жараёнда дастлаб буғлар суюқликдан ажратилади, сўнгра иккичи устунда биринчи устундан дастлаб буғлар ажратилишдан колган фаза қайтадан буғланади ва хоказо.
Аралашма доимий тарзда буғлатилган вақтда кетма- кет равишда буғлар ҳосил бўлиши орқали ҳосил бўлган ҳама буғлар тўхтовсиз тарзда ҳайдаш асбобидан четлатилади. Доимий тарзда буғлаш лаборатория шароитида нефт колбадан ҳайдалганда қўлланилади. Саноатда амалиётда дастлаб катта ҳажмдаги кубли нефтни ҳайдаш курилмаларида доимий тарздаги буғлаш қўлланилган.
Бир маротабали буғлаш жараёни доимий тарздаги буғлаш жараёнига нисбатан бир неча қулайликларга эга. Бир маротабали буғлаш жараёнида паст ҳарорат остида кайнайдиган фракциялар буғга ўтавериб юқори ҳарорат остида қайнаб буғланаётган фракцияларнинг босимини пасайтирилган ҳолда асбобда қолади. Бу ҳайдаш жараёни жуда паст ҳарорат остида олиб борилишга имкон яратади.
Бир маротабали буғлаш жараёнидан фойдаланилганда енгил фракцияларнинг тасир этиш туфайли ҳайдаладиган хом ашёнинг якуний қайнаш ҳароратини доимий тарзда буғлашга нисбатан 50-100 ⁰С гача тушириш мумкин. Ҳозирги замон қурилмаларида нефтни дастлабки ҳайдаш бир маротабали буғлаш жараёнини қўллаш орқали амалга оширилади. Нефт таркибида 400-500 ⁰С ва ундан ортиқ бўлган ҳарорат оралиқларида юқори атмосфера босими остида кайнайдиган углеводородлар мавжуд ваҳоланки углеводородларнинг термик барқарорлиги факатгина 380-400 ⁰С гача бўлади. Ҳаддан ташқари юқори ҳарорат остида углеводородларнинг парчаланиши кузатилади, жумладан нефтнинг жуда юқори ҳарорат остида қайнайдиган углеродлари энг паст термик барқарорликка эга углеводородларнинг парчаланиши олдини олиш учун уларнинг қайнаш ҳароратини тушириш талаб этилади. Бу паст босим шароитида нефт ҳайдалганда амалга оширилади.
Атмосфера босими ва 450-500 ⁰С гача бўлган ҳарорат остида кайнайдиган нефт фракцияси лаборатория шароитида 200-250 ⁰С ҳарорат оралиғида вакуум остида ҳайдаш мумкин.
Нефтга қайта ишлов беришда қайнаш ҳароратини пасайтириш учун сув буғи ёрдамида ҳам ҳайдаш амалга оширилади. Унинг қўлланиши углеводорларнинг босимини пасайтиради. Лаборатория шароитларида нефтни ҳайдаш қайнаш ҳарорати бир бирига яқин бўлган суюқликларнинг бўлинишини талаб этадиган тарзда амалга оширилишни таминлайди. Шунинг учун у фақат кўпол тарзда кэнг фракцияларга таксимлаш учун фойдаланилади. Жумладан бензин ва керосин кимёвий гуруҳий таҳлилда 60-95 ⁰С, 95-122 ⁰С, 122-150 ⁰С стандарт фракцияларда ҳамда дефлегматор билан ҳайдаб бошқа бошқа фракцияларга таксимланади.
200 ⁰С ҳароратдан юқори ҳарорат шароитида нефт юқори молекулали углеводородларнинг термик жиҳатдан беқарор бўлишини, яни парчаланишини олдини олиш учун вакуум остида ҳайдалади.
Ўзаро эрийдиган суюқликларнинг бир маротабали буғланиши ва сўнгра ҳосил бўлган буғларнинг конденсацияланиши туфайли 2 та фракция олинади: Дастлаб юқори микдорда паст ҳарорат остида кайнайдиган фракциялардан ташкил топган енгил фракция, ва якуний хом ашёга нисбатан кам микдорда паст ҳарорат остида кайнайдиган фракциялардан ташкил топган оғир фракциялар.
Аммо фақатгина дистиллаш жараёни орқали нефтнинг ҳайдаши нефт компонентларини талаб этиладиган тарзда бўлишини амалга ошириши ва рухсат берилган ҳарорат ораликларида қайнайдиган маҳсулотларни олишда имконини бермайди. Шунинг учун нефтни бўлиш жараёнларини амалга оширишда дистиллаш билан биргаликда ректификация жараёни ҳам қўлланади.
4.1.2.Ректификация


Ректификация деб: буғлар ва суюқликларининг оқимга қарши кўп маротабали алоқаларига нисбатан қайнаш ҳароратлари бўйича фарқ қиладиган суюқликларни бўлишнинг диффузияли жараёнига айтилади
Ректификация билан нефтни ҳайдаш лабораторияларда ўрнатиладиган ректификация калонкаларида амалга оширилади. Улар ёрдамида поғонларга аник тарзда бўлиш кўп факторлардан боғлик бўлади. Асосан насадканинг қайси материалдан ясалганлиги ва унинг шакли катта аҳамиятга эга насадка кэнг ёйилган юзага эга бўлиши керак. Шу юзага буғлар флегма билан тўқнашади. Насадканинг параметрлари қанча яхши бўлса, бирта назарий тарелкага эквивалент бўлган баландлик шунга паст бўлади.
Тўгри танлаб олинган флегмали соннинг аҳамияти яни флегма ҳажмининг бир хил вақт оралиғида ҳайдаш ҳажмига нисбати ва дистиллятнинг олиши тезлигининг ҳам аҳамияти кам эмас.
Бундан ташкари ректификациядаги аниклик колонка диаметри ва унинг бошқа конструктив хусусиятларидан боғлик бўлади. Шунингдек колонканинг бутун баландлиги бўйича адиабатикликка риоя қилишдан ҳам яни иссиклик изаляцияси кандай тарзда мустахкам қилинганлигидан ҳам боғлиқ.
Лаборатория колонкаларининг самарадорлигини ишчи шароитлардаги назарий таралкелар сони билан баҳолаш қабул қилинган. Ҳайдаладиган аралашмаларнинг таркибини ҳисобга олган ҳолда амалётда НТС-сони 20 дан 150 гача ва ундан ортиқ бўлган колонкалар қўлланалади. Кўп компонентли аралашмаларни лаборатория шароитида ректификациялашда ҳар хил ҳарорат ораликларида фракциялар жумладан 0,5 ⁰С гача бўлган фракцияларни ажратиб олиш ва шу орқали компонентлар сони кам бўлган қисқа фракцияларни олиш мумкин. Оддий ҳисобланган вакуумли ҳайдашда хатто 13 Па (0,1мм.сим.уст) гача бўлган босим шароитида парчаланадиган хаддан ташқари юқори молекуляр моддаларнинг тақсимланиши учун молекуляр ҳайдаши ёки чукур вакуумда ҳайдаш қўлланалади. Молекуляр ҳайдаш жуда паст босим (0,01-0,001мм.сим.уст) остида амалга оширилади.
Бундай шароитларда якуний суюқлик малекулалари уларнинг қайнаш ҳароратидан паст бўлган ҳарорат остида юзалардан эркин тарзда буғланадилар.
Бундай вакуумда молекуланинг бошқа молекулалар билан тўқнашигача килган ҳаракатининг ўртача узунлиги 1-5 см ни ташкил қилади. Демак агар асбобда буғлатгич ва конденсатор орасида ҳайдаш учун ташкил қилинган масофа бу қийматдан ошмаса унда конденсатни кетма-кет тарзда олинишининг имкони туғилади.
Молекуляр ҳайдашда юқори молекуляр нефт маҳсулотларини фракцияларга бўлиш қайнаш ҳарорати бўйича эмас, балки уларнинг молекуляр оғирлиги бўйича юзага келади,чунки буғларнинг босими молекуляр оғирликка пропорционал бўлади. Бу усулнинг фракцияларга бўлишда қулайлиги якуний маҳсулотда жойлашган молекулалар буғланишининг нисбий тезлигидан боғлиқ бўлади.

4.1.3. Адсорбция

Нефт таркибини ва унинг алоҳида қисқа ва кэнг фракциялари устида тадқиқотлар олиб боришда адсорбция-десорбция усули хозирги вақтда фойдаланилган асосий усуллардан хисобланади. Бу усулнинг моҳияти шундаки бунда аралашманинг алоҳида компонентлари танланган ҳолда кетма-кет у ёки бу сорбентда ҳар-хил энергия билан тўпланиши ва шу йўл орқали умумий аралашмадан ажралиб чиқиши мумкин. Кейинча десорбция вақтида бу компонентлар алоҳида фракциялар кўринишида ўзгармаган ҳолатда ажралиб чиқадилар ва тақсимланган ҳолда улар устида тадқиқотлар олиб борилиши мумкин. Бундан десорбция адсорбцияга тескари тарзда ўтиши маълум бўлиб турибди. Адсорбент юзасидан энг кам адсорбцияли хусусиятга эга бўлган компонентлар осон тарзда четланади.