Zokirjon salimov n e f t V a g a z n I q a y t a I s h L a s h j a r a y o n L a r I
M u staq il ish la sh u ch u n savollar
Download 4.11 Mb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- 20.3. KIMYOVIY REAKSIYALAR KINETIKASI
- - — = a :c°cb B
|
M u staq il ish la sh u ch u n savollar 19.1. Kristallanish jarayonining m ohiyati va uning sanoatdagi roli. Kristallanish va eritish jarayonlari o 'rta sid a qanday um um iylik va farq bor?
19.2. Sanoatda kristallanish jarayoni qanday vazifalam i hal qilish uchun qoMlaniladi? 19.3. Kristallanish jarayonlaridan neftni qayta ishlash sanoatining qaysi m ahsulotlarini ishlab chiqarishda foydalaniladi? 19.4. Seksiya va desublim atsiyaning mohiyati. Ushbu jarayonlar o 'rta sid a qanday umumiy bogMiqlik m avjud? 19.5. Kristallanish paytidagi muvozanat. Klapeyron-Klauzius tenglam asi qanday ifoda qilinadi? 19.6. Kristallanishning tezligi qaysi omillarga bog 'liq bo'ladi? Kristallanish m arkazlarining paydo boMishi va o'sishi uchun qanday shart-sharoitlar yaratilishi zarur? 19.7.
Kristallanish jarayoni necha bosqichdan iborat? Bu bosqichlardagi m odda alm ashinishini tenglam alar orqali ifodalash m um kinm i? 19.8. Kristallizatorlarning turlari. Sanoatda qaysi kristallizator eng k o ‘p tarqalgan? 19.9. V akuum -kristallizatorlam ing tuzilishi. K ristallanish ja ra yonida vakuum dan foydalanish qanday afzallik yaratadi? 19.10. B arabanli kristallizatorlar. Ushbu uskunalam ing afzallik va kam chilik tom onlarini qanday izohlash mumkin?
19.11. M avhum qaynash qatlamli kristallizatorning ishlash prinsipi. U shbu uskunaning afzalligi nim adan iborat? 19.12. D iskli va kontaktli kristallizatorlar o 'rta sid a qanday um um iy v a xususiy tom onlari m avjud? 19.13. K ristallanish jarayonlarini am alga oshirishda qaysi turdagi uzluksiz kolonnali uskunalar ko ‘proq ishlatiladi? 19.14. Ko‘p p o g ‘onali vakuum -kristalizator. Ishlash prinsipi. U shbu qurilm aning afzallik tom onlari nim alardan iborat? 19.15. K ristallizatorlam i hisoblashdan asosiy m aqsad nim adan iborat? B unday uskunalam ing m aterial va issiqlik balanslari qanday tyziladi?
X X bob. N E F T K IM Y O V IY JA R A Y O N L A R N IN G N A Z A R IY A S O S L A R I 20.1. U M U M IY T U S H U N C H A L A R Neftni qayta ishlash va neft kimyosi sanoatida bir qator muhim neft m ahsulotlarini olish va ulam ing sifatini yaxshilash uchun turli kimyoviy jarayonlardan foydalaniladi. Kimyoviy jarayonlarni qoMlash orqali neftni chuqurroq qayta ishlashga erishiladi va dastlabki neftning tarkibidagiga nisbatan 1,5-2 barobar k o ‘proq tiniq neft m ahsulotlarini olish imkoniyati paydo boMadi. Kimyoviy jaray o n lar yordam ida neftkim yoviy ishlab chiqarishlar uchun turli xom ashyolar, jum ladan, to'yinm agan uglevodorodlar (etilen, propilen, butilenlar, butadien) v a arom atik uglevodorodlar (benzol, toluol, etilbenzol, ksilollar, izopropilbenzol) olinadi. Ushbu xom ashyolar asosida plastik m assalar, sintetik kauchuklar, sintetik tolalar, yuvuvchi vositalar va boshqa muhim m ahsulotlar ishlab chiqariladi. Bir qator kim yoviy jarayonlardan foydalanish orqali tiniq neft mahsulotlari va m oylarning sifatini yaxshilash (oltingugurtsizlantirish, antidetonatsion xossalari va barqarorlikni oshirish, kokslanishni kam aytirish, rangini yaxshilash va hokazo) mumkin. Neftni qayta ishlash va neft kim yosi ishlab chiqarishlarida qoMlaniladigan eng asosiy kim yoviy jarayonlar qatoriga katalitik riforming, katalitik kreking, izom erlash, gidrotozalash, gidrokreking, kokslash, piroliz, alkillash, vodorodsizlantirish, polim erlanish kabi jarayonlar kiritiladi. K a ta litik rifo rm in g . Jarayon benzin fraksiyalaridan yuqori oktanli benzinlam i olish, arom atik uglevodorodlar (benzol, toluol, etilbenzol, ksilollar) ni ajratish va texnik vodorodni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Jarayon tarkibida 7 0-80 % (hajm bo'yicha) vodorodni ushlagan gaz bilan sirkulatsiya qilish orqali amalga oshiriladi. Harorat 450-530°C va bosim 1,5-4,0 M Pa atrofida o'zgaradi. Ushbu jarayon turli katal.izatorlar (asosan, platinali katalizator) ishtirokida olib boriladi. R iform ing paytida tarkibida katta m iqdorda vodorodni ushlagan gaz ham olinadi. Bu gazdan neft m ahsulotlarini oltingugurtsizlantirish, y a ’ni gidrotozalashda foydalaniladi. K a ta litik k re k in g . U shbu jaray o n orqali (harorat 420-530°C ; bosim 0 ,1 -0 ,3 M Pa; alyum osilikat, seolit ushlovchi va boshqa katalizatorlar ishtiroki bilan) turli distillyatlar va qoldiq xom ashyodan yuqori oktanli benzinlar va tarkibida yuqori konsentratsiyali propan- propilen ham da butan-butilen fraksiyalarini ushlagan gaz olinadi. Iz o m e rla sh . N orm al uglevodorodlar (pentan, butan, benzin fraksiyasi) ni izomerlash y o ‘li bilan alkillash uchun ishlatiladigan izobutan yoki sintetik kauchuk
va benzinning yuqori oktanli kom ponentlarini olish uchun xom ashyo hisoblangan izopentan olinadi. Jarayon harorat 1 2 0 -1 50°C va bosim 1 M Pa gacha boMgan sharoitda olib boriladi. G id ro to z a la sh . N eft fraksiyalarini oltingugurtsizlantirish ham da ikkilam chi neft m ahsulotlari tarkibida boMgan
to'yinm agan uglevodorodlam i vodorod bilan to 'y in tirish uchun ishlatiladi. Ushbu jarayondan m oy va parafinlarni toMa tozalash uchun ham foydalaniladi. Jarayon harorat 300-420°C va bosim 3 -4 M P a boMganda am alga oshiriladi. G id ro k re k in g . Yuqori haroratda qaynaydigan distillyat fraksiyalaridan qo 'shim cha m iqdordagi tiniq neft m ahsulotlari olish uchun ishlatiladi. Jarayon harorat 370-420°C va bosim 14—20 M Pa chegarasida o 'z g arg an d a am alga oshiriladi. Tarkibida k o ‘p m iqdorda oltingugurtni ushlagan m azutlam i gidrokreking qilish orqali bug' qozoni yo nilg'isidagi oltingugurt m iqdorini sezilarli darajada kam aytirish mum kin. B unday sharoitda atrof-m uhitni ifloslantirishga sababchi bo'ladigan oltingugurt ikki oksidining miqdori kamayadi. K o k slash . Ushbu jarayon yordam ida neft qoldiqlari va yuqori haroratda qaynovchi ikkilamchi disti 1 lyatlardan tarkibida kam m iqdorda kulni ushlagan neft koksi olinadi. H osil boMgan koksli distillyatlar tiniq neft m ahsulotlari olish uchun qayta ishlashga ja lb etiladi. Kokslash jarayoni bosim 0,1-0,3 M Pa va harorat 480-540°C atrofida o'zgargan paytda am alga oshiriladi. Piroliz. Neft distillyatlari (benzin, kerosin) yoki gaz (etan, propan) ni piroliz qilish neft kimyosi uchun muhim ashyo bo'lgan to'yinm agan uglevodorodlar (etilen, propilen, butadien) ni ishlab chiqarishda asosiy jarayon hisoblanadi. Piroliz paytida aromatik uglevodorodlar (benzol, toluol) va pirokondensat ham olinadi. Ushbu jarayon bosim 0,01 MPa dan past boMganda va haroart 650-900°C atrofida o'zgarganda amalga oshiriladi.
A lkillash. T o'yinm agan uglevodorodlar (propilen, butilenlar, am ilenlar) yordam ida izoparafinli uglevodorodlar (izobutan yoki izopentan) ni alkillash orqali benzinlam ing yuqori oktanli kom ponentlari olinadi. M asalan, izobutanni butilen bilan alkillash natijasida izooktan hosil bo'ladi. Alkillash reaksiyasi harorat 0 dan 10°C gacha o'zgarg anda (katalizator sifatida H2S 0 4 ishlatilganda) yoki harorat 2 5 -3 0 С bo'Iganda (katalizator sifatida N F ning suvdagi eritm asi qatnashganda) am alga oshiriladi. Benzolni to'yinm agan uglevodorodlar (etilen, propilen) bilan alkillash jarayonida katalizator sifatida fosfor yoki sulfat kislotasi, alyum osilikatlar va boshqalar ishlatiladi. Ratalizatorning turiga k o 'ra, jarayon harorat 50 dan 450°C gacha va bosim 1 dan 3 M Pa gacha o'zgarganda am alga oshiriladi. V o d o ro d siz la n tirish . T o'yingan uglevodorodlardan to 'yinm agan uglevodorodlam i olish (ijiasalan, butandan butilen, butilendan butadien, izopentandan izoam ilen, izoam ilendan izopren olish va hokazo) m aqsadida m olekula tarkibidan vodorodni ajratib
chiqarish vodorodsizlantirish jarayonining asosini
tashkil etadi.
Jarayon xrom alyum iniyli katalizatorlar ishtirokida, harorat 530-600°C bo'Iganda, atm osfera bosim ida yoki vakuum ostida olib boriladi. Vodorodsizlantirish y o 'li bilan
etilbenzoldan stirol,
izopropilenbenzoldan esa a - metilstirol olinadi. P o lim e rla n ish . Kichik m olekulali m oddalar (m onom erlar) ning katalizatorlam ing ishtiroki bilan o'zaro ta ’siri natijasida yuqori m olekulali m odda (polimer) ni olish polim erlanish jarayoni deb yuritiladi. Ushbu jarayon katalizatorlar ishtirokida olib boriladi. Plastm assalar, sintetik kauchuklar, m oylar va boshqa m ahsulotlarni olishda polim erlanish jarayonidan foydalaniladi. M asalan, katalizator (fosfor kislotasi) ishtirokida propilenning polimerlanishi orqali yuvuvchi vositalar ishlab chiqarishda qo'llanilinadigan propilen tetram eri olinadi. Propilenning polim erlanishi natijasida yuqori sifatli plastm assa (polipropilen) ishlab chiqariladi. Izobutilenning polimerlanishi orqali qattiq poliizobutilen (m olekular m assasi 200000 atrofida) yoki suyuq poliizobutilen (m olekular massasi 10000 atrofida) olinadi. 20.2. N E F T K IM Y О V IY JA R A Y O N L A R N I S IN F L A S H N eft va gazni kim yoviy y o 'l bilan qayta ishlash texnologiyasida liar xil reaksiyalardan foydalaniladi. Ulam ing ko'pchiligi sanoat reaktorlarida am alga oshiriladi. Kimyoviy reaksiyalar odatda umumiy alom atlarga asoslangan holda sinflanadi. K im yoviy reaktor konstruksiyasi va jarayonni boshqarish usullarini tanlash uchun reaksion sistem aning fazaviy tarkibi m uhim aham iyatga ega. R eagentlar va m ahsulotlam ing fazaviy tarkibiga k o ‘ra, kim yoviy reaksiyalar gom ogen va geterogen boMishi m um kin. Gom ogen reaksiyalarda reagentlar va m ahsulotlar bitta faza (suyuq yoki gazsim on) da boMadi. M asalan, gazsim on uglevodorodlam i piroliz qilish gom ogen reaksiyani tashkil etadi. G eterogen reaksiyalari yuz berganda eng kami bilan bitta reagent yoki m ahsulot reaksiyada qatnashayotgan boshqa kom ponentlardan farq qiladigan fazaviy holatda boMadi. A gar ikki fazali sistem alar «gaz- suyuqlik», «gaz-qattiq m odda», «suyuqlik-qattiq m odda», «suyuqlik- suyuqlik» (ikkita o ‘zaro aralashm aydigan suyuqliklar), «qattiq modda- qattiq m odda» holatida boMsa, uch fazali reaksion sistem alar esa turli variantlarda uchrashishi mum kin. Q attiq katalizatorlam ing ustidagi bug‘ fazasida yuz beradigan jarayonlar geterogen reaksiyalarga m isol boMa oladi. R eaksiyalarning am alga oshirish m exanizm i b o ‘yicha ham
kim yoviy jaray o n lar sinflanadi. Ushbu prinsipga binoan, reaksiyalar oddiy (bir bosqichli) va m urakkab (k o ‘p bosqichli), jum ladan parallel, ketm a-ket va ketm a-ket-parellel yo'nalishda boMishi m um kin. Agar oddiy reaksiyalar bitta bosqichdan iborat boMsa, m urakkab reaksiyalar esa bir necha parallel yoki ketm a-ket bosqichlardan tashkil topgan boMadi.
R eaksiyalarda qatnashayotgan m olekulalarning soniga k o ‘ra, kim yoviy jarayonlar mono-, bi- va uchm olekulali reaksiyaga ajralishi m um kin. Kinetik
tenglam aning k o ‘rinishi (reaksiya tezligining reagentlar konsentratsiyalaridan bogMiqligi) kim yoviy jarayonlarning tartib bo‘yicha sinflanishi uchun alom at hisoblanadi. R eaksiyalarning tartibi deganda kinetik tenglam adagi reagentlar konsentratsiyalari daraja k o ‘rsatgichlarining yigMndisi tushuniladi. Ushbu alom at b o 'y ich a kim yoviy reaksiyalar birinchi, ikkinchi, uchinchi, kasriy tartibli boMishi mum kin.
K im yoviy reaksiyalar tezligini o ‘zgartirish uchun m axsus m oddalar - katalizatorlar ishlatilishi yoki ishlatilm asligiga k o ‘ra, bunday reaksiyalar katalitik yoki nokatalitik jarayonlar deb ataladi. N eft va gazni qayta ishlash texnologiyasida uchraydigan kim yoviy jarayon- lam ing ko ‘pchiligi katalitik reaksiyalardan tashkil topgan. B unday jarayonlarda katalizatorlardan foydalanish orqali bir necha ijobiy holatlar yuzaga chiqadi: reaksiyalar ancha past haroratlarda olib boriladi; reaksiyalam i kerakli y o ‘nalishlar bo‘yicha olib borish mum kin; xom ashyolardan asosiy m ahsulotlarni ajratib olish darajasi yuqori; qo'shim cha reaksiyalarning borish tezligini susaytirish im koniyati mavjud.
Nokatalitik jarayonlar yuqori haroratlar ta ’sirida olib boriladi. Bunday jarayonlar qatoriga quyidagilarni kiritish mumkin: suyuq va gazsim on uglevodorodli xom ashyoni piroliz qilish; kokslash; term ik kreking v a boshqalar. H ar qanday kim yoviy reaksiya paytida issiqlik effekti yuz beradi. Issiqlikning yutilishi bilan
boradigan reaksiyalar endoterm ik, issiqlikning ajralib chiqishi bilan yuz beradigan reaksiyalar esa ekzoterm ik deb ataladi. M urakkab kim yoviy jarayonlarda ikkala xil reaksiyalar ham yuz berishi mumkin. Bunday holatlarda yakuniy kattalik, y a ’ni um um iy issiqlik effekti hisoblab chiqiladi. Kreking, piroliz, katalitik riform ing endoterm ik reaksiyalar hisoblansa, gidrogenizatsiya, alkillash, polim erlanish reaksiyalari esa ekzoterm ik jarayonlarga misol b o ‘la oladi.
Kimyoviy kinetika - kim yoviy reaksiyalar tezliklari haqidagi ta ’limot. Reaksiyaning kinetikasi deyilganda berilgan reaksiya tezli gining konsentratsiya, harorat, bosim va boshqa om illarga bogMiqligi tushuniladi. Kimyoviy reaksiyaning tezligi hajm birligidagi kom ponent mollari sonining vaqt birligida o^zgarishi orqali ifoda qilinadi: I dN 7 * -
bu yerda, V - reaksiyada qatnashayotgan kom ponentlarning hajm i; N - sarflanayotgan kom ponent m ollarining soni; т - kom ponentlarning kontakt vaqti. A gar V =const boMsa, N=CV,
bu yerda
С -
berilgan (sarflanayotgan) kom ponentning vaqtning m a’lum bir oni t ga mos kelgan konsentratsiyasi. Bunday sharoitda: {у d c dr Tr W V R eaksiya tezligini reaktor hajm i VR ga nisbatan olinsa, (20.1) tenglam a quyidagi k o ‘rinishga ega b o ‘ladi:
Ikki fazali sistem alarda esa reaksiya tezligini fazalarning kontakt yuzasi F ga nisbatan olish m um kin: 1
F dr (20.4)
R eaksiya kinetikasi tushunchasiga asoslangan holda, quyidagi kinetik tenglam ani yozish m um kin: - — = a:c°cb B d r , (20.5) bu yerda, К - reaksiya tezligining o'zgarm as soni; a va b - A v a В kom ponentlari bo ‘yicha reaksiya tartiblari. R eaksiyaning um um iy tartibi alohida olingan kom ponentlar tartiblarining у ig‘indisi Z ga teng: Z = a + b+ ... (20.6)
Kim yoviy reaksiyaning kinetikasini o ‘rganishda o ‘zgartirish darajasi degan kattalik m uhim aham iyatga ega. Bu kattalik kom po nentlarning reaksiyaga uchragan m ollari sonining kom ponentlardagi m ollam ing dastlabki soniga nisbati * orqali belgilanadi: bu yerda, N 0 - dastlabki oqim dagi m ollar soni; N - reaksiya m ahsulotlaridagi m ollar soni. 0 ‘zgarm as hajm da am alga oshiriladigan reaksiyalar uchun: С - С с * = - 7 Г - = , - Ғ ’ (2 0 8 ) '-'0
bu yerda
С 0 -
berilgan kom ponentning dastlabki oqim dagi konsentratsiyasi; С - berilgan kom ponentning reaksiya m ahsulotlaridagi konsentratsiyasi. B irinchi tartibli reaksiya uchun, m asalan, o ‘zgartirish darajasi x kom ponentlarning reaksiyada qatnashish vaqti x bilan quyidagi tenglam a orqali bogMangan:
Kimyoviy jarayon natijasida olingan m ahsulot m assasining qayta ishlashga jalb etilgan dastlabki m ateriallam ing m assasiga nisbati m ahsulotning chiqishi deb yuritiladi. Agar yuz berayotgan kim yoviy jarayon stexiom etrik tenglam a bilan ifoda qilinsa, bunday sharoitda m ahsulotning chiqishini olingan m ahsulot m assasini nazariy jih atd an olinishi m um kin boMgan m assaga nisbati orqali aniqlanadi. K om ponentlarning reaksiyaga uchrash vaqti o ‘zgartirish darajasi va m ahsulotning chiqishi bilan bogMiq boMib, reaktom ing zarur boMgan oMchamlarini aniqlashga yordam beradi.
Odatda reaksiyaning davom iyligi tajriba yoki tajriba-sanoat uskunalarida topiladi. A gar reaksiyaga kirishayotgan m oddalarning unum dorligi V m a’lum boMsa, kim yoviy reaksiya uchun zarur boMgan hajm VR quyidagi nisbat orqali aniqlanadi: (2 0 Ю ) bu yerda, e - reaksion zonadagi erkin hajm ulushi. Kimyoviy reaksiyalarning tezligini hisoblashda hajmiy tezlik va massaviy tezlik tushunchalari ham ishlatiladi. Suyuq holatdagi xomashyo uchun hajm iy tezlik reaksion zonaning hajm birligiga vaqt birligida yuborilgan sovuq xom ashyoning hajmi orqali aniqlaniladi. Gazsim on xom ashyoning hajmi norm al sharoitlar b o'yicha hisob-kitob qilinadi. Hajm iy tezlikning teskari qiym ati reaksiyaning m avhum vaqti deb yuritiladi. M assaviy tezlikning qiym ati esa xom ashyo bo 'y ich a m assaviy ish unum dorligini reaksion hajmdagi katalizatom ing m assasiga nisbati orqali topiladi. Kimyoviy reaksiya tezligi o'zgarm as sonining haroratdan bogMiqligi yuqori aniqlik bilan A rrenius tenglam asi orqali ifoda qilinadi:
(20.11)
bu yerda, Ко - doim iy son; E - faollashtirish energiyasi; R - gazning universal doim iyligi; T - harorat. B erilgan haroratda sistem adagi barcha m olekulalar energiyasining o 'rtach a qiym atiga nisbatan reaksiyaga uchragan m olekulalarning ortiqcha energiyasi faollashtirish energiyasini belgilaydi. Faollashtirish energiyasi qancha k o 'p bo'Isa, kim yoviy reaksiyaning tezligi shuncha kam bo'ladi. Ijobiy
katalizatorlam i qoMlash
faollashtirish energiyasining kam ayishiga va kim yoviy reaksiya tezligining ko'payishiga olib keladi yoki jarayonni ancha past haroratda olib borish uchun im koniyat yaratib beradi. A gar T[ haroratda reaksiya tezligining o'zgarm as soni Kj ga teng, T2 boMganda esa K2 ga teng b o 'lad i, bunday sharoitda (20.11) tenglam ani quyidagicha o 'zg artirib yozish m um kin: " - f - f l H ) - ( 2 0 l 2 ) Q aytaruvchi kim yoviy reaksiyalar uchun o 'zgartirish darajasi harorat bilan reaksiyaning issiqlik effektiga k o 'ra turlicha bogMangan b o'ladi (2 0 .1-rasm). Ekzoterm ik reaksiyalarda haroratning ortishi bilan o'zgartirish darajasi dastlab ko'payadi, so 'n g ra kam ayib ketadi. Shu sababdan ekzoterm ik reaksiyalarda berilgan reaksiya vaqti т da o 'zgartirish darajasi
m aksim al nuqtaga yetadi.
Endoterm ik reaksiyalarda haroratning ortishi bilan o'zgartirish darajasi ham ortib boradi. Shu bois bunday reaksiyalam i am alga oshirish uchun bir qator om illar (dastlabki m oddalar va reaksiya m ahsulotlarining barqarorligi; texnologik im koniyatlar; iqtisodiy m asalalar v a hokazo) ni hisobga olgan holatda m aksim al haroratni qabul qilish m aqsadga m uvofiq bo'lad i.
uchun jarayon ning turlicha davom iyligi t paytdagi o'zgartirish darajasi x ning harorat T dan bogMiqligi (т 1 >т 2 >тз; xr-m u v o zan at holatdagi qiym at). Kimyoviy reaksiyalarning k o'p chiligi issiqlikning ajralib chiqishi yoki uning yutilishi bilan sodir bo'ladi. Kim yoviy jarayonning issiqlik effekti tajriba y o 'li bilan topiladi yoki G ess qonuni b o 'y ich a hisoblaniladi. U shbu qonunga asosan kim yoviy jarayonning issiqlik effekti reaksiya m ahsulotlari va dastlabki m oddalarning hosil boMish issiqliklari yigM ndilarining ayirm asi ham da dastlabki m oddalar va
reaksiya m ahsulotlarining yonish issiqliklari yig'indilarining ayirm asi sifatida topiladi. Kimyoviy reaksiyaning issiqlik effekti Q r va uning m uvozanat o'zgarm as soni Kr quyidagi tenglam a orqali bogMangan: d L nK n Q„ P __
*-P (20.13)
d T R T 2 Agar m uvozanat o'zgarm as sonining haroratdan bogMiqligi m a’lum boMsa, oxirgi tenglam ani integrallash mumkin boMadi. B osim ning o ‘zgarishi odatda kimyoviy reaksiyaning issiqlik effektiga ju d a kam ta ’sir qiladi; texnik hisoblashlarda ushbu ta ’sir hisobga olinm asa ham bo'ladi. Yuqori bosim larda esa bosim ning ta ’siri albatta hisobga olinishi kerak. Neftni qayta ishlash texnologiyasining bir qator jarayonlari uchun issiqlik effektlarining qiym atlari (kJ/kg hisobida) ju d a keng chegarada o'zgaradi: G azoyllam i term ik kreking qilish 3 0 0 - 1 0 0 0 Kerosinli fraksiyalam i piroliz qilish 1400 - 2000 Katalitik kreking 200 - 550 Butanni vodorodsizlantirish 2000 G idroform ing 750 Alkillash 1000 Kreking katalizatoridagi koksni kuydirish 28000 - 32000 Qattiq g'ovaksim on katalizatorlarning ishtiroki bilan olib
boriladigan kim yoviy reaksiyalar (katalitik kreking, vodorodsizlantirish va boshqalar)ning tezliklari quyidagi asosiy bosqichlar orqali aniqlanadi: kom ponentlarning kim yoviy o 'z g arish i, kom ponentlarning tashqi diffuziya orqali katalizatorning yuzasi tomon siljishi va kom po- nentlam ing katalizatorning g'ovaklaridagi ichki diffuziyasi. Bunday holatda reaksiyaga uchrayotgan m olekulalar tashqi diffuziya ta’sirida katalizator granulalarining tashqi y uzasiga yaqinlashadi va ichki diffuziya yordam ida g'o v ak lar orqali katalizatorning faol m arkazlariga tomon siljiydi. S o 'ngra kim yoviy reaksiya yuz beradi, hosil bo 'lgan m ahsulot esa granulalarning tashqarisiga chiqadi. Jarayonning tezligi eng sekin boradigan bosqichning tezligi bilan belgilanadi. Agar kom ponentlarning diffuziyasi katta tezlik bilan borayotgan b o'lsa, jarayonning tezligini uning kim yoviy bosqichi belgilaydi (demak, reaksiya kinetik zonada yuz bermoqda). A gar reaksiyaga uchrayotgan m oddalar katta tezlik bilan siljiyotgan b o'lsa, kimyoviy reaksiya diffuzion zonada am alga oshayotgan boMadi. R eaksiya tezligi o 'zgarm as sonining haroratdan bogMiqligi maMum boMsa (20.2-rasm ), jarayonning tezligini belgilovchi bosqichni aniqlash mum kin boMadi. D iffuzion zonada (АБ chizigM) boradigan kim yoviy reaksiyada jaray o n n in g tezligiga harorat ju d a kam ta ’sir qiladi, chunki haroratning o 'z g arish i bilan diffuziya koeffitsiyenti ham ju d a kam o'zgaradi. Shu sababdan ushbu zonada reaksiya tezligini oshirish uchun gidrodinam ik om illar (oqim tezligini oshirish, jad allik bilan aralashtirish
reaksiya tezligi o 'zgarm as sonining haroratdan bogMiqligi. va boshqalar) dan foydalanish zarur yoki katalizator granulalarining o'lcham larini kichraytirish kerak. K im yoviy reaksiya kinetik zonada (ВГ chizig'i) olib borilganda, haroratning oshishi reaksiya tezligining anchagina k o 'p ay ish ig a olib keladi. B unda boshqa om illar jaray on nin g um um iy tezligiga ju d a ham kam ta ’sir etadi. O 'tish zonasida (БВ chizig'i) esa kinetik va diffuzion zonalardagi reaksiya tezliklari hisobga olinishi lozim. A rrenius tenglam asiga binoan, to 'g 'r i chiziqning abssissa o 'q ig a nisbatan hosil qilgan burchak tangensi faollashtirish energiyasini belgilaydi. D iffuzion zona uchun egilish burchagi tangensi, y a ’ni faollashtirish energiyasi, kichik b o 'lsa, kinetik zonada esa anchagina katta qiym atni tashkil etadi.
Download 4.11 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|