Yo’nalishi” 3-kurs talabasi abduholiqov Adhamning neft

1.4 Uglevodorodlardan atsetilen olish.
Metan va boshqa parafinlardan atsetilen olish uchun yuqori temperaturada piroliz qilish jarayonidan foydalaniladi: 2CH4 C2H2 + 3H2; -AH°298= -376 kDj/mol C2H6 <-> C2H2 + 2H2; -AH°298= -31 1 kDj/mol Ushbu reaksiyalar endotermik bo‘lib, ularning muvozanati faqat 1000-1300 °C temperaturada o ‘ng tomonga siljiydi. Biroq, sanoatga tatbiq qilishda jarayonni tezlashtirish uchun undan ham yuqori temperaturada eritiladi: metan uchun 1500-1600°C; suyuq uglevodorodlar uchun 1200 °C. Piroliz natijasida olefinlar hosil boMishga o ‘xshab, atsetilenning hosil bo‘lish reaksiyasi radikal - zanjirli mexanizm asosida sodir bo‘ladi. Metan va etanni piroliz jarayoni quyidagi ko‘rinishga ega: 2OH, - * 2CHi ------ 1Ш , — *2CH 4-2H' i t " - Ж if ■ЛЪ-СИ, . «ТТ г ч - - “ -a - - d -г 40 Hosil boigan atsetilen tarkibida quyi parafinlar va olefinlardan tashqari, ozgina miqdorda benzol va atsetilen uglevodorodlarimetilatsetilen CH3-C=CH, shuningdek, vinilatsetilen- CH2=CH-C=CH, diatsetilen CH=C-CsCH va h.k. boMadi. Yuqoridagi usul bilan atsetilen olishda oraliq reaksiyalar sodir boiishi natijasida atsetilen uglerod va vodorodga parchalanadi: 2CH« С 2П > + Ш, -> 1 C + H2 •3Hs Parchalanishing kamaytirish uchun, 50% atsetilen hosil bo‘lganda reaksiya kamerasidagi gazlami suv bilan purkash kerak, natijada harorat kerakli temperaturagacha pasayadi va atsetilenni parchalanishi sodir boimaydi.
Uglevodorodlardan atsetilen olishda piroliz usul lari Uglevodorodlardan atsetilen olishda yuqori endotermik piroliz reaksiyalarining 4 turi mavjud: 1. Regenerativ piroliz. Bu jarayon olovga chidamli nasadkali pechlarda olib boriladi. Pechlar avval yoqilg‘i gazlar bilan isitiladi, so‘ngra qizitilgan nasadkalarga piroliz xomashyosi yuboriladi. 2. Elektrokreking. Bu jarayonda uglevodorod xomashyosi, volt yoyli pechlarda olib boriladi, elektrodlar orasidagi kuchlanish 1000 V. 1 t atsetilen olish uchun 13000 kVt soat elektr energiyasi sarf boiadi. 3. Gomogen piroliz. Bu piroliz jarayonida metanni kislorodli muhitda yonishi natijasida 2000°C temperaturagacha qizdirilgan yoqilgi gazlar oqimiga xomashyo kiritiladi. Ushbu usulni piroliz boshqa jarayonlari bilan birgalikda olib borish mumkin. Bunda pirolizning birinchi bosqichi issiq gazlariga suyuq uglevodorod bugiari kiritiladi, ulami atsetilenga parchalanish uchun ancha past temperatura kerak boiadi. Atsetilenni birgalikda olish ham mumkin. 4. Oksidlanish pirolizi. Bu jarayon uglevodorodlarni ekzotermik yonish reaksiyalari va endotermik piroliz jarayonlari bilan birgalikda bitta apparatda olib boriladi. Uglevodorodlar pirolizining ushbu usullari sanoatda keng qoilaniladi, lekin ular orasida eng tejamlisi oksidlanish pirolizi hisoblanadi. Kislorod yetishmaganda va yuqori temperaturada metanning yonishi asosan quyidagi reaksiya asosida sodir boiadi: CH4 +0 2 —> CO + H2 + H20 ; -AH°29s=272,2 kDj/mol 41 U juda tez sodir bo‘ladi va atsetilenning hosil boiishini kislorodsiz muhitda sodir boMadi. Shu yerda uglerod oksidi konversiyasi ham ro‘y beradi: CO + HzO <-> c o 2 + H2 Tajribada taxminan 1/3 kislorod suv; 10-15% C 0 2 va 50-55% CO hosil boMishi uchun sarflanadi. Jarayon avtotermik sharoitda sodir boMgani sababli, metanni parchalanishi uchun kerakli =1500°C temperaturani ushlab turishi uchun CH4 va 0 2 boshlangMch hajmlari nisbati 100 : (60+65) boMishi kerak. Metanni o‘z-o‘zidan bir necha yonishi induksiya davri orqali sodir boMadi, bu induksiya davrining davomiyligi temperatura va bosimga bogMiq. Metan-kislorodli aralashmalar uchun atmosfera bosimi va 600°C da induksiya vaqti ~2. Metanning oksidlanish piroliz reaktorlarini ko‘rib chiqamiz (13- rasm). 13-rasmda ifodalangan 2-reaktoming qobigM yuqori haroratga chidarnli material bilan qoplangan. Metan va kislorod 1-aralashtirish kamerasiga 3-saqlovchi membranali 8-diffuzordan o‘tadi va 7- yondiruvchi plitaning naychasiga keladi, u yerga stabillangan kislorod yuboriladi. 4-kamerada metanni chala yonishi natijasida, atsetilen va saja hosil boMadi. 6 -forsunkalar orqali suv sepiladi, natijada piroliz mahsulotlari o‘sha zahoti sovuydi. Hosil boMgan piroliz gazi 5- kameraning pastki qismidan chiqariladi, u yerda hosil boMgan koks ham yigMladi. Koks suv bilan birgalikda tashqariga chiqariladi. Oksidlanish pirolizining normal sharoitida yonish uchun 55% metan; atsetilen olish uchun 23-25%; saja hosil boMishi uchun =4% metan sarf boMadi, kislorodni konversiya darajasi 99% ortadi.
Piroliz gazlarining tarkibi va ularni ajratish. Piroliz natijasida hosil bo‘lgan reaksiya gazlarining tarkibi murakkab bo‘lib, faqat oksidlanish va gomogen pirolizda 7-9% elektrokreking va regenerativ pirolizda esa 11-14% atsetilen hosil boMadi. Gazlaming asosiy komponentlari quyidagicha: H2-45-55% ;C H 4-5-25% ; oksidlanish va gomogen pirolizda CO 26-27%; C 0 2 3-4%; atsetilen gomologlari oksidlanish pirolizida 0,2-0,3% boshqa hollarda esa 1,0-1,5% tashkil qiladi. Atsetilen metanolda, atsetonda (-70°C gacha sovutilganda), dimetilformamidda va N-metilpirrolidonda yaxshi eriydi. Dastlab, atsetilen sajadan tozalanadi, so‘ngra aromatik birikmalardan va atsetilen gomologlaridan ajratiladi, shundan so‘ng atsetilen tozalandi. Tozalash bosqichli desorbsiya usuli bilan amalga oshiriladi. Metandan oksidli piroliz yoMi bilan atsetilen olishning texnologik sxemasi bilan tanishamiz (14-rasm).

Kislorod va metan 1 va 2 trubkasimon pechlarda 600-700° С da qizdiriladi va 3-reaktorga yuboriladi. U yerda piroliz jarayoni sodir boMadi, suv bilan purkalangandan keyin hosil boMgan gazlar 80 °C temperaturada reaktordan suvli 4-skrubber orqali 5-nam plyonkali elektrofiltrga keladi. U yerda sajadan tozalanadi. Gazlar 6-sovutgichda 43 suv bilan sovutiladi. Keyingi bosqichda gazlami 7-forabsorberda oz miqdordagi dimetilformamid yoki N- metilpirrolidon bilan yuviladi va 8-gazgolderga jo ‘natiladi. Reaktoming gidravlik zatvori va sajaushlovchi apparatdan kelayotgan suv tarkibida 2-3% saja va kam uchuvchan aromatik birikmalar boMadi. Ulami 9-tindirgichga yuboriladi, uning tepa qismidan saja va smolalar yig‘ib olinadi va yoqish uchun yuboriladi. Tindirgichdagi suy reaktorga qaytariladi, undan gazlami purkab sovutishda qoMlaniladi, ortiqcha suv tozalashga yuboriladi. Shu tariqa, oqova suvlardan foydalanishning yopiq tarmogM, ya’ni chiqindisiz texnologiya paydo boMadi. 8-gazogolderdagi gaz 10-kompressor yordamida =1 MPa bosimgacha siqiladi, sovutgichlar orqali o‘tib sovutiladi va separatsiya qilinadL 11-absorberda dimetilformamid yoki N-metilpirrolidan bilan yuviladi, yutilmagan gazlar (H2, CH4, CO, C 0 2) esa 12-skrubberdan o‘tadi, u yerda suvli kondensat bilan yuvilganda ular bilan birga kelgan erituvchi ajratib olinadi. Shundan so‘ng gazni yoqilgM yoki sintez-gaz sifatida qoMlash mumkin. 11-absorberdagi eritma atsetilen va uning gomologlaridan iborat, shuningdek, uning tarkibida ozgina C 0 2 va boshqa gazlar aralashmasi ham mavjud. U 13-drossel ventildan o‘tadi va birinchi bosqichli 14-desorberga keladi. Kubdagi bosimni 0,15 MPa gacha pasayishi va haroratni 40 °C ko‘tarilishi natijasida eritmadagi atsetilen va kam eruvchan gazlar desorbsiyalanadi. Atsetilen yuqoriga harakatlanayotganda eritmadagi C 0 2 ni yuqoriga siqib chiqariladi, C 0 2 oz miqdordagi atsetilen va boshqa gazlar bilan birgalikda desorbeming tepa qismidan chiqib ketadi. Chiqish vaqtida suvli kondensat bilan yuviladi va erituvchidan xalos boMadi. Ushbu gazlar kompressorga qaytariladi. Konsentrlangan atsetilen 14-desorberning o‘rta qismidan chiqariladi, 15-skrubberda suv bilan yuviladi va 16-olovni to‘suvchi moslama orqali tashqariga chiqariladi. 14-desorberdagi kub suyuqligi (tarkibida ozgina atsetilen va uning gomologlari) ikkinchi bosqichli 18- desorberga jo ‘natishdan avval 17-isitgichda isitiladi. Kubning 100 °C gacha isishi natijasida eritma tarkibidagi barcha gazlar haydaladi, bunda kolonnaning o ‘rta qismidan chiqadigan atsetilen gomologlari yoqishga yuboriladi, kolonnaning tepasidan atsetilen va uning gomologlari aralashmasi 1-bosqichli desorberga qaytariladi. Shu tariqa olingan konsentrlangan atsetilen tarkibida 99,0-99,5% asosiy modda boMadi. Qolganlari metilatsetilen, C 0 2 va h.k. (0,1-0,3%). 44 Erituvchida asta-sekin suv va polimerlar yig‘iladi, ulardan tozalanish uchun erituvchi regeneratsiya qurilmasiga yuboriladi.