Mavzu: neft va gaz sanoati

Neft va neft mahsulotlarini kimyoviy qayta ishlash usullari. Neft mahsulotlarini yuqori harorat va bosim ostida chuqur destruksiyaga — krekingga olib keluvchi jarayonlar bilan bog'liq. Bunda uglevodorod molekulalarining parchalanishi bilan bir qatorda barqaror moddalar sintezlanishi bilan bog'liq bo'lgan ikkilamchi jarayonlar ham ketadi.
Kreking dastlabki xomashyoga va uglevodorodlar parchalanishining chuqur va sayozligiga qarab 450—720°C da va 7 MPa gacha bosimda turli: termik kreking, riforming, piroliz va kokslash usullarida amalga oshiriladi. Bu usullarning hammasi ham qo'shimcha ravishda motor yoqilg'isi hamda neftkimyo sanoati uchun gazsimon mahsulotlar olish imkonini beradi.
Turli sinf uglevodorodlarining termik parchalanish jarayonlarining murakkabligiga qaramay ba'zi bir umumiy qonuniyatlarni ko'rish mumkin. Krekingning barcha turlari vodorod atomlari taqsimlanishi bilan tavsiflanadi ya'ni yengil komponentlarning vodorodga boyishi og'ir komponentlarning esa dastlabki xomashyoga nisbatan vodorodlarning miqdorining kamayishi jarayoni kuzatiladi, masalan, bir qurilmada boruvchi jarayonni quyidagi tenglama bilan ifodalash mumkin:
10(C+1,8N) = (C+2,2H) +6(C+2H) +2(C+1,3H) +(C+0,2H)
xomashyo gazlar benzin mazut koks
Termik kreking jarayonlarining ko'pchiligi zanjirli radikal mexanizm asosida boradi. Uning boshlangich harorati va tezligi uglevodlarning termodinamik barqarorligi bilan bog'liq bo'ladi.
Neft xomashyosining tarkibida tuzilishi juda xilma xil bo'lgan turli xildagi uglevodorodlar bo'ladi, tabiiyki, ularning termik barqarorligi ham turlicha bo'ladi. Yuqori haroratda uglevodorodlar, ayniqsa, parafinlar uchun degidrogenlanishdan ko'ra uglerod bog'inining uzilishi bilan boradigan jarayonlarning termodinamik jihatdan ehtimoli katta. Parafin uglevodorodlarning molekulyar massasi qanchalik katta bo’lsa, molekulaning (zanjirning) o'rtasida uglerod bog'ining uzilish ehtimoli ham shunchalik yuqori bo'ladi. Masalan, eykozan parafinning termik kreking quyidagi asosiy mahsulotlarning hosil bo'lishiga olib keladi:

To'yingan va to'yinmagan uglevodorodlarning miqdoriy nisbati teng bo'lganda, reaksion aralashmada mahsulotlarning miqdoriy nisbati chapdan ung tomon keskin oshadi. Naften uglevodorodlarning termik barqarorligi parafinlarga nisbatan ancha yuqori bo'ladi. Yuqori haroratda naftenlar uchun degidrogenlanish va zanjirning uzilishi bilan boradigan reaksiyalar xosdir.

siklogeksan siklogeksen siklogeksadiyen benzol
A lkilalmashgan naftenlar krekingi yon zanjirning uzilishi bilan boshlanadi. Aromatik uglevodorodlar nisbatan termik barqaror hisoblanadi. Ular orasida eng birinchi alkilalmashgan hosilalari benzol va alken hosil qilib parchalanadi.
Yuqori haroratda aromatik uglevodrodlar kondensatlanishi ham mumkin, bu holat koks hosil bo'lishiga olib keladi. Turli sinf uglevodorodlarning oddiy moddalardan hosil bo'lish energiyasini haroratga bog'liqlikdan kelib chiqqan holda kreking mahsulotlarning yuqori haroratda termodinamik barqarorligi quyidagi tartibda kamayadi: aromatik uglevodorodlar -» alkenlar -» naftenlar -» parafinlar.
Tegishli ketma-ketlikda parchalanish tezligi ham ortadi. Demak, yuqori birinchi navbatda paraffin uglevodorodlar va naftenlar parchalanadi va aromatik uglevodorodlarning to’planishi kuzatiladi. Kreking mahsulotlarida aromatic uglevododrodlari ulushining ortishi ikkilamchi jarayonlar hisobiga ham (masalan, diyenli sintez) bo’ladi. Neftni termik qayta ishlashdan asosiy maqsad benzin ishlab chiqarishdir.
Kreking-gaz kondensatordan benzindan ajratiladi. Olingan mahsulotlarning unumi kreking- benzin 30-35 %, kreking-gaz 10—15 %, kreking-qoldiq 50—55 % ga teng bo’ladi. Kreking- benzin tarkibida aromatik uglevodorodlar ko'p bo'lganligi uchun, uning oktan soni (70) oddiy haydash orqali olingan benzindan ancha yuqori bo’ladi.
1.Kreking-gaz tarkibida etilen, etan, propilen, butilen va butan ushlaydi. Ular gazlarni ajratuvchi qurilmalarda (GAQ) fraksiyalarga ajratiladi va organik sintezning qimmatbaho xomashyosi sifatida ishlatiladi. Kreking-qoldiq bug' qozonlarning yoqilg'isi hisoblanadi yoki gudron, asfalt, neft koksi kabilarni olish uchun xomashyo sifatida qo'llaniladi.
2. Bug' fazali kreking kichikroq bosim va 600—630°C da haroratda yuqori oq tanli benzin olish maqsadida olib boriladi. Bunda ligroinli fraksiya ishlatiladi. Bug' fazali krekingda benzin bilan bir qatorda ko'p miqdorda qimmatli neft kimyo xomashyosi hisoblangan, tar­kibida to'yinmagan uglevodorodlari ko'p bo'lgan gazlar ham olinadi.
3.Piroliz — bu yuqori haroratli kreking bo'lib, asosan etilen va boshqa to'yinmagan uglevodorodlarni olish uchun ishlatiladigan xomashyoning turiga qarab (tabiiy gaz, gaz kondensati, kerosin, gazoyil, ligroin) keng oraliqdagi haroratda (600-120°С) amalda 670—720°C larda va atmosfera bosimida ligroinli yoki kerosinli fraksiyalarning chuqur parchalanishi hamda ikkilamchi jarayonlar natijasida xomashyoning xossasiga nisbatan 50 % gacha unum bilan gaz (tarkibida 30 % alkanlar saqlaydi) va 45—47 % moy olinadi. Moyni rektifikatsiyalab 20% benzol, 16 % toluol va 2 % kselol olinadi va ular qayta tozalangach individual modda sifatida foydaniladi. Kokslash-neft qoldiqlari mazut, kreking-qoldiq, gudronlarni 450—500°C da havosiz joyda termik parchalash jarayoni bo'lib, uning natijasida qo'shimcha yoqilg'i foydaniladigan kulsiz (yonganda kul hosil qilmaydigan) koks olinadi.
Katalitik jarayonlar bugungi kunda neft mahsulotlarini krekinglab oktan soni yuqori bo'lgan va turli organik sintezlarda keng foydalanilayotgan gazlarning olish usullarining orasida asosiy o'rinni egallaydi. Katalitik jarayonlar termik jarayonlarda katta tezlikda nisbatan pastroq haroratda va pastroq bosimda boradi hamda u oltingugurtli neftlarni ham qayta ishlashga imkon beradi. Katalizator sifatida g'ovak tashuvchilarga (moddalarga) shimdirilgan holda sintetik alumo-silikatlar, platina, molibden oksidlari va xrom ishlatiladi.