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

Келиб тушди
Хомашё- гидротозалаш фракцияси 200-320^ºС.......................100,0
Жами....................................................................................................100,0
Хосил қилинган
Суюқ парафин ...........................................................................18,0
Паст ҳароратда қотадиган дизелл ёқилғиси ёқотишлар.........81,0
Жами....................................................................................................100,0

11.1.3.Селектив тозалаш ва деасфальтлаш

Селективтозалаш ва деасфальтлаш 13-бобда баён этилган. Каталитик крекинг ва гидрокрекинг хомашёсини олиш мақсадида гудронни деасфалтлаш 9-бобда келтирилган.

11.2. Нефт маҳсулотларини тозалашнинг физик-кимёвий усуллари

Гидрогенизацион жараёнлар батафсил 10-бобда баён этилган, шунинг учун биз уларга тўхталаб ўтирмаймиз миқдорий сульфат кислотали ва уларни оксидлаб меркаптанлардан тозалашни кўриб чиқамиз.

11.2.1. Нефт маҳсулотларини ишқор билан тозалаш

Очиқ рангли нефт мақсулотларини ишқор билан тозалаш НҚИЗ да гидротозалаш ва каталитик демеркаптанлаш жараёнлари бўлмаган ҳолда қўланиллади, чунки асосан ишқор билан тозалаш керосинли фракияларни меркаптанлардан тозалаш учун ишлатилади.

Ишқор билан тозалаш (ишқорлаштириш) 10-15 % ли NаОН эритмасини 40-50 % ҳарорат қўллаш билан ўтказилади. Водород сульфид ишқор билан ўзаро таьсирлашиб натрий сульфиди ва бисульфидини ҳосил қилади:
2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O
NaOH+H₂S=NaHS+H₂O
Меркаптанлар ишқорлар билан ўзаро таьсирлашиб меркаптидларни ҳосил қилади:
RSH + NaOH = RSNa+H₂O
Меркаптидлар миқдорда яхши эрийдилар ва шунинг учун осон йўқотилиши мумкин аммо меркаптанларнинг ишқор билан реакцияси қайтар характерга эса, бу эса ишқорлаштиришда уларни дистилятлардан тўлиқ йўқотишишига тўсқинлик қилади.
Нефт кислоталари ишқор билан ўзаро таьсирлашиб нефт кислоталарнинг тузлари бўлган совунларни ҳосил қиладилар:
RCOOH+NaOH=RCOONa+H₂О
Нефт кислотарининг тузлари ишқорнинг сувдаги эритмасига ўтадилар ишқорнинг сувдаги эритмасига ўтадилар ва нефт маҳсулотларидан осон ажрадилар. Ишқор изларини нефт маҳсулотларидан сувли ювиш билан йўқотадилар.
Ишқор билан тозалаш усулининг муҳим камчиликлари бўлиб қиммат баҳо реагентни қайтмас бўлиб ёқотиш ва сезиларли миқдорда фойдали суратда қийин ишлатиладиган олтингугурт-ишқорий оқимларнинг ҳосил бўлиши ҳисобланади.
Мойларни ишқор билан тозалашини нордон мойларда сульфокислоталар, сульфат кислота излари ва нефт бўлганда ўтказиш мумкин.
Бу маҳсулотлар дистиллят мойлардан 3-10 % ли ишқор эритмаси кўп ҳолларда-натрий гидроксиди билан нейтраллаб йўқотилиши мумкин.
Мойдаги нордон маҳсулотлар тузларни ҳосил қилиб ишқорий эритмага ўтадилар. Ишқорий чиқиндиларни ажратгандан кейин мойни нефт кислота тузлари (совунлар) нинг қолдиқларини йўқотиш учун иссиқ буғли конденсат билан ювадилар ва ҳаво ёрдамида қуритадилар.
Ишқорнинг сарфи нордон мойдан 0,2-1,5 % (мас) ташкил қилади, мойнинг йўқотишлари бунда 2-5 % га тенг.
Ишқор билан нейтралашни юқори қовушқоқли дистиллят ва қолдиқ мойлар учун барқарор эмулсиялар ҳосил қилганлиги сабабли қўллаб бўлмайди. Нордон қовушқоқ мойлар адсорбентлар билан мулоқотли тозалашда нейтрланади.
Ишқор билан тозалаш жараённи даврий ёки узлуксиз бўлиши мумкин. Даврийга нисбатан нисбатан узлуксиз жараённинг афзалликлари мойни ишқорий оқимлардан тиндиришининг анча яхшилаши ва ишлаб чиқариш йўқотишларининг камайиши.
Ишқорий тозалаш жараёниннинг ҳарорати 45-50 % ^ºС, босими 0,6-1,0 % ишқорнинг сарфи нордон мойдан 0,2-1,5 % (мас) ни ташкил қилади.

11.2.2. Нефт маҳсулотларининг сульфат кислотали тозалаш

Нефт маҳсулотларига сульфат кислота билан ишлов берганда улардан тўйинмаган углеводородлар, нафтен кислоталар, полиҳалқали аренлар, смолали-асфальтен моддалар йўқотилади. Нефт маҳсулотларини сульфат кислота билан аралаштирганда ва кейинчалик тиндирилганда иккита қатлам ҳосил бўлади: юқорисидаги-тозаланган маҳсулот пастдагиси- ишлатилган кислота ва реакция маҳсулотларининг аралашмаси бўлган нордон гудрон бўлиб ҳисобланади. Алканлар ва алкадиенлар билан сульфат кислота нордон ва ўрта эфирларни ҳосил қилади.

Бу реакциялардан ташқари сульфат кислота иштирокида алканларнинг полимерланиш реакциялари боради. Ҳосил бўлган полимерлар тозалаш маҳсулотга қолади ва уларни йўқотиш учун иккиламчи ҳайдашни ўтказадилар.
Алкадиен ва циклоалканларнинг полимерланиши натижасида нордон гудронга ўтадиган йуқори молекулалар смоласимон моддалар ҳосил бўлади.
Нордон гудрони фойдаланишга тиклаш бўйича қийинчиликлар туфайли очиқ рангли нефт маҳсулотларининг НҚИЗ да сульфат кислотали тозаланиши деярли қўланилмайди мойларнинг сульфат кислотали тозаланиши чегараланган масштабларда фақат эски қурилмаларда ўтказилади. Сульфат кислотали тозалаш жараёни даврий ҳам, бўлиши мумкин.
Даврий тозалашни пасти қисми буғли ғилоф билан жиҳозланган конуссимон тубли сиғими 25-250 м³ ли цилиндирсимон аралаштиргичда амалга оширадилар. Аралаштириш учун ҳаводан фойдаланадилар узлуксиз сульфат кислотали тозалаш қурилмаларида аралаштиргичлар, кислотани улушлаб берувчи насослар, нордон гудронни ажратиб олиш учун центруфугаларни қўлайдилар.
Ўзаро таъсирлашиш қўшимча тозалаш ёки ишқорий тозалаш йўли билан сульфат кислотани йўқотиш учун нордон мойларни нейтралайдилар.
Тозалаш учун концентрацияси 92 дан 96 % гача буларни олиш керак бўлган ҳолларда (тиббий, атир-упа) олеум (тутувчи сульфат кислотани) қўллайдилар; олеум қўлланилганда сульфат кислоталарнинг ҳосил бўлиши кескин ошади. Дистиллятли мойларни тозалашда сульфат кислотанинг сарфи 3-10 % ни, қолдиқ мойларникига -15-20 %, атир-упа ва тиббиёт мойларникига- 50-60 % ни ташкил қилади. Мойларни сульфат кислота билан тозалагандаги ҳарорат унинг қовушқоқлигига боғлиқ бўлади:
50 ^оС да мойнинг қовушқоқлиги, мм²\с..18-25 10-17 6-9 3-5 2,0-2,5 Тозалаш ҳарорати, ^оС. ............................. .55-60 45-50 40 30-35 20-25
Ўзаро таъсирлашиш вақти аралаштириш шароити ва нордон гудронни йўқотиш шароитига боғлиқ бўлади. Ҳаддан ташқари узоқ вақт давомида аралаштирганда нордон гудрон мойда эришни бошлайди. Нордон гудроннинг тиниш вақти иложи борижа кам бўлиши керак, шунинг учун чўктиришни тезлаштириш учун чўктирувчилар, яьни суюқ шиша эритмаси, совуқ сувни қўллайдилар. Одатда чўктирувчилар иштирокида тиниш вақти 4-8 соатни ташкил қилади.
Мойларни кислотали тозалаш жараёни бир қатор яққол камчиликларга эга булар қуйидагилар: сульфат кислота билан тозаланган мойлар селектив тозалашга нисбатан анча пастроқ қовушқоқлик индексига эга (10-12 бирлига); кислотанинг фақат 40-50 % самарали ишлатилади; нордон гудрон ҳеч қаерда ишлатилмайди. Шу сабабли ҳозирги вақда бу жараёнинг саноатга истиқболи йўқ.
11.2.3. Меркаптанларни оксидлаш ( катталитик демеркаптанланиш)

VОР фирмасининг “Мерокс’’ ва Fiber-Film фирмасининг “Merichem’’ катталитик демеркаптанлаш жараёнлари энг кенг тарқалган. Бу эса жараёнларни биринчи навбатда кересонли фракцияларни меркаптанлардан уларни дисульфидларга айлантириш йўли тозалашда қўллайдилар. Россияда ДМ каталикитик демеркаптанлаш жараённи муваффақиятли қўлланилиб келинмоқда (О А О В Н И И Ч С).

Жараённи ишқорий муҳитда ўтказадилар каталитик демеркаптанлашни дистилятлларни тозалаш учун қўллаш гидротозалашга қараганда кўпгинча ҳолларда иқтисодий жиҳатдан самаралироқдир .
Қўлланиладиган хомашё ва катализаторнинг турига қараб фарқ қиладиган жараёниниг турли модификациялари мавжуд. Технологик жараённинг барча вариантлари учун асосий кимёвий реакция бу 60-80 ⁰С ҳароратда ва 0,5-1,5 МПА босимда металл органик катализатор иштирокида меркаптанларни оксидланиб дисульфидларга айланиши реакциясидир
4RSH+O₂→2RSSR+2H₂O
Керосинли фракциялардан меркаптанларни йўқотиш учун мўлжалланган (мерокс) қурилмасининг технологик схемаси 11.1 расмда келтирилган.
Водород сульфид ва органик кислоталарни йўқотиш учун ҳомашё (керосинли фракция) ни ишқор эритмаси билан устун 1 да ювадилар, ундан сўнг экстрактор 2 га етказиб берадилар, уерда ундан катализатор эритмаси ёрдамида паст молекулали меркаптанларни экстракциялайдилар меркаптанли эритмани экстрактор 2 дан реактор 4 га этказиб берадилар, у ерда меркаптанларни ҳаво кислороди билан дисульфидларга каталитик оксидланиш бир вақтнинг ўзида катализаторнинг регенерацияланиши билан содир бўлади катализаторни реактор 4 нинг юқорисидан чиқариб сепаратор 5 ва 6 лардан ортиқча ҳаво ва дисульфидлардан ажратиш учун ўтказадилар ундан сўнг экстрактор 2 га қайтиб юборадилар экстрактор 2 нинг юқорисидан ҳомашёни сепаратор 3да ишқорлар ажратадилар ва сўнгра реактор 7 га экстрактор 2 да экстракцияга ва реактор 4 да оксидланишга дучор бўлмаган юқори молекуляр меркаптанларни дисульфидларга ўтказиш учун юборадилар, Реактор 7 да ҳомашё ҳаво ва катализаторнинг қўшимча миқдори билан ўзаро таьсирлашади. Ундан сўнг аралашмаларни реактор 7 дан сепаратор 8 га етказиб берадилар, у ерда тозаланган маҳсулот ва юқори молекуляр дисульфидларни сақлаган катализатор эритмасини ажратадилар. Сўнгра сепараторларда (11.2-расмда кўрсатилган ) паст молекулали дисульфидларники каби ортиқча ҳаво ва юқори молекулали дисульфидларнинг ажралиши боради ва ундан кейин катализатор эритмасини реактор 7га қайтариб юборадилар