Texnologik jarayonni avtomatlashtirish

Sintetik yoqilg’ilar ishlab chiqarish jarayoni bosqichlari

Sintetik dizel yoqilg’isini ishlab chiqarish uchun xomashyo bo’lib o’simlik moylari (raps, soya) hamda hayvon yog’larini ishlab chiqarish sanoatining chiqindilari xizmat qiladi. Eng mashhur biodizel yoqilg’isi bo’lib raps-metil efiri (RME) hisoblanadi, uni raps moyini metanol bilan qayta etirifikastiyalab oladilar, u yuqori stetan soni va yuqori alangalanish harorati bilan tavsiflanadi, bu esa uning yong’inga xavfsizligini oshiradi.
Neftdan olingan dizel yoqilg’isiga qaraganda RME eng yaxshi surkovlash qobiliyatiga ega. Shu bilan birga RME past yonish issiqligi 37500 kDj/kg (neft dizel yoqilg’isi - 42000-43000 kDj/kg) bilan farq qiladi, bu dvigatel quvvatining pasayishiga olib keladi. Hozirgi vaqtda RME neft dizel yoqilg’isiga qo’shimcha sifatida qo’llanilishi mumkin. Yog’ kislotalarning monoalkilefirlariga asoslangan biodizel yoqilg’isini spirtning (odatda metanolning) hayvon yog’lari yoki o’simlik moylari bilan o’zaro ta’siri natijasida yoqilg’iga ASTM va ERA tomonidan qo’yiladigan standartlarni qoniqtiradigan oksigenizirlangan kimyoviy mahsulotlarni hosil qiladi. Bioalkanlarga asoslangan biodizel yoqilg’isini biomassa manbalarini vodorod va katalizator ishtirokida termik depolimerlash bilan oladilar.
Jarayonda vodorod triglisterid molekulasiga xuddi metanol kabi kirib oladi, ammo murakkab efirlarni emas, balki past haroratli xossalarga ega bo’lgan to’yingan uzun zanjirli uglevodorod molekulalarini hosil qiladi. Dizel yoqilg’isi sifatida dimetil efiri (DME) qo’llanilishi mumkin. U past miqdorda oltingugurtning borligi (5 rrm gacha), aromatik uglevodorodlarning yo’qligi, yuqori stetan soni (55-60 birligi), past qotish harorati bilan farq qiladi. Ammo DME bu gaz bo’lib AYoQSh da qo’yishning maxsus sistemasini, avtomobilda uni xavfsiz saqlashni hamda yonish kamerasiga uni etkazib berishning maxsus sistemasi bo’lishini talab qiladi.
Tabiiy gaz mahsulotlaridan suyultirilgan yoqilg`i ishlab chiqarish Fisher Tropish reaktorlarida amalga oshiriladi. Fisher Tropish reaktorlariga kirayotgan sintez gazni ishlab chiqarish uchun esa, metanni bug` suyuqlik yordamida reformer qilish va quruq usul yordamida reformer qilish amalga oshiriladi.
Ushbu sxemada suyultirilgan gaz oqimlari ikki qisimdan iborat xolda olib boriladi va ikkalasining kombinatsiyasi Fisher Tropish qismiga yetkazib beriladi.
Birinchi qisim, metanni quruq usulda reformer qilish. Ikkinchi qisim, suv bug` aralashmasi bilan metanni reformer qilinadi. Suv bug` yordamida metanni reformer qilish qismida, metan, suv, karbonot angidirid va vodorod yordamida to`yintiriladi. Ushbu reaksiya yuqori indotermik xususiyatga ega bo`lib, yuqori xaroratda amalga oshadi.
CH₄+H₂O↔3H₂+CO
Suv va gaz reaksiyasi reformer reaktorda amalga oshirilib, vodorod va qisman karbonard angidirid qo`shiladi. Karbonod angidirid Fisher Tropishga suyultirilgan gaz jo`natishdan oldin ajratib olinishi shart.
CO+H₂O↔3H₂+CO₂
Quruq usulda metanni reformer qilish qismida, metan va karbonat angdirid vodorod va karbon monooksid (CO) bilan to`yintiriladi.
CH<sub>4</sub>+C<sub>2</sub>O↔2H<sub>2</sub>+2CO
Bu reaksiya yuqori indotermik reaksiya bo`lgani uchun yuqori xarorat ko`rsatiladi.
Suyuqlik 34 atmosfera bosimida haydaladi va yuqori bosimda bug`lantirilib bug` bilan to`yintiriladi. Metan va suv bug`li aralashma 3160kmol/soat issiqlik almashinish qurilmasiga reformerga jo`natiladi. Reformer qismi ikkita qismdan iborat. Reaktor va yoqadigan qismi. Reaktor qisimda metan gazi, suv va karbonot angidirid vodorod bilan to`yintiriladi Issiqlik almashinish qurilmasidagi oqim 900° C dan 1000° C gacha isitiladi. Bu isitgichda 841,4 kmol/soat metan yoqilg`isi 8582kmol/soat havo bilan yoqiladi. Natijada keraksiz kompanentlar yo`qotiladi. Reformerdan chiqqan gaz maxsulotimiz uch bosqichda sovutilib boriladi. Birinchi bosqichda chiqqan gaz 254<sup>0</sup>C yuqori bosimli bug` yordamida 357⁰ C dan 304⁰C gacha sovutiladi. Keyingi bosqichda 160⁰C yuqori bosimli bug` yordamida 210⁰C gacha sovutiladi. Uchinchi bosqichda sovuq suv yordamida sovutiladi va natijada maxsulotimiz 50⁰C ga tushib qoladi.

1.2.1-rasm. GTL texnologiyasida suyultirilgan gaz ishlab chiqarish jarayoni texnologik sxemasi.

Bu yerda yuqori haroratda kechganligi uchun metan konversiyasi yuzaga keladi va bu katta intigranatsional issiqlikning yutilishiga olib keladi. Reaktor ayniqsa issiqlik almashinishda asosiy ahamiyatga ega bo`ladigan qismi yoqilg`ining olovda yonatigan qismiga to`g`ri keladi. Issiqlikning uzatish mexanizmi konvektiv va radiotsion issiqlikni uzatish usuli yordamida amalga oshiriladi.

3.