O`zbekiston Respublikasi oliy va o`rta-maxsus ta’lim vazirligi Buxoro Muhandislik – Texnologiya institut

210-16 НГТ

Катализаторларнинг селективлигида яъни маълум катализоторнинг маълум реакцияни ёки маълум реакция йӯналишини тезлатишидан саноатда кенг фойдаланилади. Катализатор бу хоссаси керакли реякция йӯналишигина тезлатиши хамда қӯшимча реакцияларнинг боришига йӯл қӯймайди.

Оралик реакцияларида иштирок этиб бӯлгандан кейин (хар циклдан ) улар узларининг кимевий таркибларини қайта тиклайди.

Катализаторни кимевий реакциянинг механизмига бӯлган таъсирини куйидаги мисолда куриш мумкин.

Активланиш энергияси Е₀ бӯлган бир стадияли реакция кетаетган булсин

А+В=R.

Биринчи босқичда активланган оралик комплекси (АК_т ) ҳосил бӯлиши мумкин.

Кейин активланган комплекс иккинчи реагент билан катализатор комплекс ҳосил килади.

Охирги босқичда комплекс R К_т парчаланиб, махсулот R ҳосил булиб, катализатор янги циклда иштирок этишга тайер бӯлади .

Хар босқич реакция ӯзининг активлик энергиясига эга бӯлади. Бу потенциал тусикларини баландлиги катализаторсиз бораетган реакцияни активлик энергиясидан Е₀ пастдир.

Шундай килиб катализатор иштирокида реакция энергетик кулай йӯналишда боради ва реакцияни катта тезликда олиб боришга ердам беради.

Бошлангич (1) ва (2) энергетик холат – (реакцион системани) катализатор иштирокида ва катализаторсиз бир хил булиб колади. Демак, катализатор кимевий мувозанати ӯзгартираолмайди, чунки у рекция йӯналишига боғлик эмас.

Катализаторнинг вазифаси реакция тезлигини ӯзгартиришдир. Катализатор термодинамик мумкин бӯлган реакцияларни тезлигини оширади, термодинамик мумкин булмаган реакцияларни тезлигини ӯзгартира олмайди.

Баъзибир кимевий реакциялар активлик энергияси катта бӯлганлиги учун катализаторсиз умуман бормайди.

Юкори энергия тусигини температурани кутарса реакцияни олиб бориш мумкиндек булиб кӯринади. Лекин кӯпгина қайтар реакциялар учун температурани юкори кутариш мувозанатни тескари томонга буруб юборади. Бундай холларда катализаторларни қуллаш мухим аҳамиятига эгадир. Масалан, аммиак синтез килиш реакциясини курсак, бу реакцияни активлик энергияси – 280 кДж/моль. Шундай энергия тусигини утиш учун реагентларини 1000 ⁰ С дан юкори даражага киздириш керак. Шунда хам мувозанатли реакцияда ҳосил бӯлади ган махсулот жуда оз миқдорда бӯлади.

Темир асосида олинган катализатор иштирокида аммиакни синтез килиш реакциясининг энергия тусиги 160 кДж/мольгача пасаяди ва жараен юкори тезликда, юкори босимда 400-500⁰ С да олиб борилади. Бошлангич модда шу шароитда 20-35% га реакцияга киришади.

Каталитик жараёнлар икки катта группага булинади: гомоген ва гетероген. Саноатда каталитик жараёнлар кенг қулланилади. Гетероген каталитик жараенларда фазаларнинг ажратиш чегараси булиб катализаторни юзаси хизмат килади. Бундай жараенларнинг афзалликлари шундайки, ҳосил бӯлган модда катализатордан осонгина ажралади.

Кимёвий-технологик жараёнларни хар хил белгиларига караб классификациялаш мумкин. Булар: хомашёга караб, олинадиган махсулотга караб (истеъмолланувчи ва товар), таъсирлашувчи моддаларнинг фазавий ва агрегат холатига караб, реакцион системаларнинг физикавий ва кимёвий хоссасига караб, саноат жараёнларида кулланиладиган энергия турига караб ускуналарнинг белгисига караб ва яна бир канча хомашё белгисига караб кимёвий технология минерал усимлик ва хайвонот хомашёсини кайта ишлаш технологияси, кумир ва нефтни кайта ишлаш технологияси ва хоказоларга булинади.

Истеъмолчилик ёки товарлилик белгисига караб кимёвий технологияни угит, буёклар, фармацевтик препаратлар технологияси, озик-овкат махсулотлари технологияси, сунъий ёкилги технологияси ва хоказоларга булинади.

Таъсирлашувчи массаларнинг фазавий ёки агрегат холатига караб технологияни суюк, газсимон, каттик ва куп фазали системалар технологиясига булинади. Бу холатига караб таъсирлашувчи моддалар ва уларга мос тушувчи технологик жараёнлар гомоген ва гетероген жараёнларга булинади.

Маълумки, кимё саноатида махсулот ишлаб чикариш жараёнида ишлатиладиган хомашё, ярим махсулот, ёрдамчи материаллар ташкил этади. Саноат хомашёси хаддан ташкари хилма-хилдир. Хомашё куйидаги талабларга жавоб бериши керак:

1. 
   Микдор жихатдан етарли даражада булиши;
   
2. 
   Казиб олиш осон ва арзон булиши;
   
3. 
   Технологик жараёнлар осон бориши керак.
   

Хуллас, 10 га якин элементлар ер шари огирилигининг 98 % ни, 2 % ни эса 90-95 турдаги элементлар ташкил этади. Хаёт учун зарур бюулган углерод ер шари огирлигининг атиги 0,35 % ни ташкил этади.

Кимё саноатининг хомашёси турли белгиларига кура классификацияларга булинади. Келиб чикишига кура – табиий (минерал, усимликлар ва хайвонлар) ва сунъий (кокс, саноат газлари, сунъий толалар ва хоказо).

• 
  агрегат холатига кура - каттик (минерал, рудалар, кумир), суюк (сув, нефть, туз эритмалари) холида, газсимон (хаво ва газлар);
  
• 
  кимёвий таркибига кура – органик ва анорганик;
  
• 
  ишлатилишига кура озукали ва техникавий турларга булинади.
  

Табиий газ микдори жихатдан жуда катта хажмда ва микдорда Зарафшон водийси ва Кашкадарё вохаларида мавжуд. Узбекистонда табиий газ ёкилги сифатида ишлатилади, лекин табиий газ жуда сифатли хомашёдир. Навоий кимё бирлашмасида, Тошкент вилоятидаги Охангарон ва Чирчик комбинатларида ишлатилади. Табиий газнинг таркибида анча микдорда хар хил аралашмалар мавжуд. Узбекистон табиий газнинг асосий таркиби метандан иборат, лекин табиий газ таркибидаги олтингугурт бирикмалари кимёвий кайта ишлашда анча халакит беради. шу учун табиий газ ишлаб чикариш конларининг ёнида газ тозалаш заводи курилган.

Бундай газ тозалаш курилмалари Коровулбозор ва Муборакда мавжуд.

Нефт. Узбекистонда нефт Фаргона водийисида ва Кашкадарё, Сурхондарёда мавжуд. Нефт пластларидан олинади. Пластларнинг чукурлиги олдин 100 м дан 6000 гача эди. Хозирги пайтда нефтни анча чукур пластлардан казиб олинади. Кашкадарё вохасида нефт конларининг чукурлиги 12 минг метргача булиб босими анча яхшидир.

Нефтдан асосан хар хил махсулотлар олинади. Нефтни курук хайдаганда газ, бензин, керосин. Солярка, соляр мойлари ва юкори молекулали углеводородлар, хар хил мойлар, мазут, парафин ва гудрон олинади.

Халк хужалигида бензин жуда куп керак. Бензинни хар хил турлари мавжуд. Бензин турлари асосан октан сони билан белгиланади.

Якин вактларгача нефт ишлаб чикариш саноатларида нефтларнинг органик бирикмалардаги олтингугурт микдори унча куп булмагани учун унчалик куп етарли даражада диккатни тортмас эди. Хозирги вактда эса бу холат тез узгарди. Дунё буйича казиб чикарилаётган нефтларнинг 2/3 кисмида олтингугурт микдори куплиги кайд килинган.

Олтингугурт бирикмаларнинг микдорига караб, умумий олтингугурт микдорини фоизларда булишини аниклаш натижалари хакида фикр юритилади. Олтингугуртли бирикмаларнинг уртача молекуляр огирлигини аникламасданок унинг микдорини % ларда аниклаш тасаввурига эга булиш кийин муаммодир. Нефт таркибидаги олтингугуртнинг микдорига караб классификация килиш жорий килинмаган. Сергиенко хамма нефтларни 4 та гурухга булинади: 1) олтингугуртсиз (S<0,2 %); 2) кам олтингугуртли (S=0,2-1,0 %); 3) олтингугуртли (S=1-3 %); 4) юкори олтингугуртли (S>3%). Купгина нефтнинг олтингугуртли бирикмалари харорат таъсирига тургун эмас. Шунинг учун нефтни хайдашда асосан (500⁰С) да крекинглаш вактида паст хароратда кайновчи нефт дистиллятларида емирилиш махсулотлари – олтингугурт водороди ва меркоптанлар тупланади. Бу кимёвий жихатдан жуда актив булиб, металли аппаратураларни хавфли олтингугуртли коррозиясини келтириб чикаради. Аммо баъзи бир олтингугуртли нефтлар киздирилганда унча куп булмаган микдорда олтингугуртли водороди ва меркаптанлар ажралади. Куринишидек, нефтни кайта ишлаш жараёнларида иссиклик таъсирида ажралган олтингугурт водороди ва меркаптанларни хамда ажралмаганларини нефт билан бирга кайта ишлашнинг маъноси йукдир.

Олтингугуртнинг асосий масса улуши олтингугурт салковчи органик бирикмалар ва смолали моддаларда мужассамлашган. Турли хилдаги нефтларда олтингугуртли бирикмаларнинг куйидаги турлари: меркантаплар, алифатик сульфимдлар ва дисульфитлар, тиофанлар, тиофенлар хамда хар хил структурали полициклик олтингугуртли бирикмалар топилган.

Хозирги вактда нефт таркибидан турли хил усуллар билан 120 дан зиёд олтингугурт бирикмаларнинг вакили топилган.

Меркаптанлар, ёки тиоспиртлар янги номенклатурада тиоллар – R-SH – тузилишга эга. Метилмеркаптан (метантиол) – газ булиб кайнаш харорати 5,9⁰С га тенг. Этилмеркаптан ва ундан юкори молекуляр гомологлари суюклик булиб сувда эримайди. С₂ дан С₆гача булган меркаптанларнинг кайнаш харорати 35-140⁰С. Меркаптанлар ута ёкимсиз хидга эга. Бу хид паст (куйи) вакилларида шунчалик интенсивки, хатто (0,610^-4 - 210^-6%, C₂H₅SH учун) микдорда булганда хам узига хос хид билан сезилиб туради. Уларнинг бу хоссасидан амалиётда шахарларни газлаштиришда (газ билан таъминлашда) газ линияларини соз ва носозлиги тугрисида огохлантириш учун фойдаланилади. Газда у одорант (хид таркатувчи) сифатида кушилади.

Кимёвий хоссалари жихатдан меркаптанлар спиртларга ухшайди. Ишкорлар ва огир металлар оксиди билан меркаптанларни хосил килади. Меркаптанларнинг огирлиги ошиши билан уларнинг меркаптидлари шунчалик енгил сув билан гидролизланади ва кайсики уларни ишкорли тозалаш жараёнини огирлаштиради.

Кучсиз оксидловчилар, хаттоки хаво хам меркаптанларни дисульфидлар хосил булгунча оксидлайди, кучли оксидловчилар эса то сульфокислоталаргача оксидлайди.

Товар махсулотлари таркибида аралашмаларда меркаптанларни булиши жуда зарарли хисобланиб, асосан рангли металларни коррозияга учрашиши келтириб чикаради хамда крекинг-бензинларда смолалар хосил килади, нефт махсулотларига жуда ёкимсиз хид беради.

Нефтларда азот жуда кам микдорда булиб, уларнинг умумий микдори коидага мувофик 0,3 % дан ошмайди. Бундан куринадики, азотли бирикмлара нефтда 2-3 % дан куп эмас. Юкори смолали нефтларда 10 % гача булиши мумкин. Азотнинг купгина кисми огир фракцияларда хамда колдик махсулотларда мужассамлашган. Нефтни азотли бирикмаларини асосий ва нейтрал кисмларга булиш кабул килинган. Нефтларни кучсиз сульфат кислота билан ишлов берганда асосий характеристикага эга булган моддалар нефтдан ажралади. Куп холларда 40 % ли кислотага спирт аралашма кулланилади. Нефтнинг азотли асослари гетероцикллик тузилишига эга, унда халкалар сони умумий холда 3 та булиб, битта азот атоми ихтиёрий бир халкада бирикиши мумкин. Асосан улар пиридинанинг гомологларидир. Хинолин, изохинолин ва камрок даражада акридинодан иборат.

Хозирги вактда азотли асоснинг бу турдаги якин гомологларини купгинасини тузилиши аникланган. Пиридин ва унинг гомологлари суюклик булиб, жуда уткир хидлидир. Пиридин 115,26⁰С да кайнайди. Жуда яхши яритувчидир. Хинолин ва изохинолиннинг кайнаш харорати 240⁰С. изохинолин 25⁰С да эрийди. Акридин кристал моддадир, эриш харорати 107⁰С ни ташкил этади. Нефт азотли бирикмаларнинг нейтрал моддалари жуда катта кисмини, 80 % ни ташкил этади. Уларнинг тузилиши ва хоссалари кам урганилган.

Нефт азотли бирикмасининг 80 % и нейтрал моддалар ташкил этиб. Нефтларнинг юкори молекуляр кисмида мужассамлашади. Уларнинг тузилиши ва хоссалари кам урганилган.. баъзи бир нефтларда пиррол, индол, карбазол гомологлари булиши исботланган.

Купгина олимлар нефтлар таркибидаги азотли бирикмаларни текшириб, нейтрал моддаларнинг асосий кисми азот ва кислород атомини таркибида саклайди, бундай бирикиш эса ароматик амидлар синфига муносибдир. Яъни бу амидларнинг тузилиши куйидагичадир.

Масалан, Ромашкин конидаги бензинсизлантирилган нефтда азотнинг умумиий микдори 0,2 % га тенг булганда хам шу умумий микдорнинг 81 % амидли азотга тугри келади. нефтлар таркибида бошка бирикмалар хам топилган. Гусинская Узбекистоннинг жануб томонидаги нефтларни текшириб, унда кушимча метилтиазол ва Сергеев эса бензтиазол борлигини аникладилар.

1. 
   . Енгил нефт дистиллятларни гидротозалаш технологик тизими
   

Жараённи амалга оширишдан мақсад. Тиник дистиллятлар ва каталитик крекинглаш хом ашёсини сифатини яхшилаш хамда стабиллигини ошириш. Жараён учун хом ашё ва олинадиган махсулотлар. Бу жараён учун хом ашё сифатида таркибида олтингугурт, азот ва туйинмаган углеводородлар бўлган бензин, керосин, дизел фракциялари хамда вакуум шароитида олинган газойл ҳисобланади. Олинадиган махсулотлар:

1. Тозаланган фракциялар.

2. Бензин фракцияси - товар хусусиятига эга бўлган бензинларнинг компоненти сифатида ёки каталитик риформинг жараёни учун хом ашё сифатида қўлланилади, унинг октан сони 50-55

210-16 НГТ

Технологик тизим ёзуви.

Ушбу мавзуда керосин ва дизел фракцияларини гидротозалаш жараёни куриб чиқилади.Бу жараён қуйидаги тартибда амалга оширилади.

Жараёнга берилаётган хом ашё таркибида водород бўлган газ билан аралаштирилиб Т-1 иситгич ва П-1 печ орқали Р-1, Р-2 реакторларга берилади. Реакторларда олтингугуртли, азотли ва кислородли бирикмалар парчаланади ва туйинмаган углеводородлар водород билан туйинтирилади. Реакция натижасида хосил бўладиган махсулотлар хом ашё иситгичлари ва Х-1 совитгич орқали ўтиб С-1 сепараторга узатилади. С-1 да ажратилган водородли газ H₂Sдан тозалаш учун К-2 колоннага узатилади. Тозаланган газ ПК-1 компрессор орқали циркуляция системасига қайтарилади. Гидрогенизат С-1 сепаратордан паст босимли С-2 сепараторга узатилади ва унда эриган углеводород газлари ажралиб чикади. С-2 сепаратордан гидрогенизат К-1 стабилизаторга узатилади. Колонна юқорисидан бензин буғлари ва газ чиқарилади. Газ ва буғ аралашмаси ВХ-1 конденсатор, Х-2 совитгич орқали ўтиб С-3 сепараторга берилиб, бензин фракцияси ва газ фракцияларига ажратилади.Бензин фракцияси H₂S дан тозалаш қурилмасига Е-1 узатилади. Тозалаш ишкор ёки углеводород газлари билан амалга оширилади. С-3 да ажралиб чиқган газ ушбу технологик тизим печларида ёқилғи сифатида қўлланилади.