Gazni kimyoviy qayta ishlash texnologiyasida xomashyo sifatida ishlatiladigan uglevodorodlarning umumiy tasnifi

Gazni kimyoviy qayta ishlash texnologiyasida xomashyo sifatida ishlatiladigan uglevodorodlarning umumiy tasnifi.
Gazni kimyoviy chuqur qayta ishlash texnologiyasida asosiy xomashyo manbai tabiiy uglevodorodlar hisoblanadi. Bularga asosan tabiiy gaz, yo‘ldosh gaz, neft fraksiyalari, ko‘mir va boshqalar kiradi.
Tabiiy gaz va neft fraksiyalari tarkibini asosini to‘yingan uglevodorodlar tashkil etadi. Gazlarni kimyoviy chuqur qayta ishlash texnologiyasida to‘yinmagan uglevodorodlar xomashyo sifatida ishlatiladi. Demak, tabiiy uglevodorod xomashyolarini to‘g‘ridan-to‘g‘ri gazlarni kimyoviy qayta ishlashda xomashyo manbai sifatida foydalanib bo‘lmaydi. Ularni piroliz, riforning, kreking va boshqa imyoviy jarayonlar orqali to‘yinmagan uglevodorodlarga aylantiriladi, (masalan etan piroliz jarayoni orqali polietilen olish uchun xomashyo hisoblangan elitlen olinadi, metandan riforming jarayoni orqali sintetik yoqilg‘i olish uchun xomashyo hisoblangan sintez gazi olinadi).
Gazlarni kimyoviy qayta ishlash texnologiyasida xomashyo sifatida qo‘llaniladigan uglevodorodlarning tarkibi, xossalari quydagi keltimiz:
Neft, gaz va kondensatlar uglevodorod aralashmalaridan iborat bo‘lib, tarkibi asosan uglerod va vodorod birikmalaridan tarkib topgan.
Tabiiy sharoitda uglevodorodlar o‘zining fizik holati bo‘yicha CH4 dan C4H10 gacha gazlar, C5H12 dan C16H34 gacha suyuqliklar, C17H36 dan C56H174 gacha qattiq jinslardan iboratdir. Qattiq holatdagi uglevodorodlar jinslarini parafin, serezin kabi moddalar tashkil qiladi.
Uglevodorod – gazlar asosan metandan tashkil topgan (80-95%), qolgani metan gomologlaridan ozroq miqdorda etan, propan, butan va ayrim (kamdan-kam) hollarda pentan. Metan – rangsiz, hidsiz va havodan yengil gaz.
Tabiiy gazlar – uglevodorodlar va uglevodorod bo‘lmagan birikmalardan tashkil topgan aralashmadir. Ular qatlamda gaz holatda, neftga yoki suvga erigan holatda uchraydi.
Tabiiy yonuvchi gazlar uglevodorod komponentlaridan tashqari uglyoki sliy gaz, azot, oltingurgurt va kisloroddan tarkib topgan. Gazlar tarkibidagi metan va og‘ir uglevodorodlarga qarab quruq (qashshoq) va moyli (boy)larga bo‘linadilar. Agar gazlar tarkibida metan ko‘p bo‘lsa quruq va aksincha kam bo‘lsa moyli deyiladi.
Gaz konlaridan olinadigan gazlarning umumiy ko‘rinishi CnH2n+2 ifodasi orqali aniqlanib metan gomologalardan tashkil topgan.
Tarkibida uglevodorodlardan tashqari nouglevodorodlar – azot (N2), uglerod (IV) oksidi (CO2), vodorod sul'fid (H2S), shuningdek inert gazlar argon (Ar), geliy (He), kripton (Kr), ksenon (Xe) va merkaptanlar bo‘lishi mumkin. Merkaptanlarni ba'zida tiospirtlar deyiladi. juda o‘tkir, o‘ziga xos hidi bilan ajralib turadi.
Kondensatlar – tabiiy holatda qatlamda suyuq bo‘lgan eng yengil uglevodorodlardir. Bo‘larga pentan, geksan va geptan kabi yengil uglevodorodlar kiradi. kondensatlar tabiiy gazokondensat konlarida gaz tarkibida erigan holatda uchraydi.
Kondensatning qanday holatda ekanligiga qarab beqaror va barqaror kondensatlarga bo‘linadi. Beqaror kondensat qatlamdagi yoki kondensatni ajratib oladigan asbob – uskunalargacha bo‘lgan harakatdagi gazlarda erigan kondensatlarga aytiladi. Barkaror kondensatlar deb, mahsus kondensat ajratib oluvchi asbob – uskunalarda ajratib olinayotgan tayyor mahsulotga aytiladi.
Shuni ham aytish kerakki, qatlam ichida boshlangan gazokondensat harakati, to u kondensat ajratuvchi asbob – uskunalarga borguncha juda murakkab jarayonlardan o‘tadi. Bu jarayonlar erigan holdagi kondensat, boshlang‘ich termodinamik holatlarni o‘zgarishi natijasida gazdan ajralib chiqib, qatlam g‘ovaklarida cho‘kib koladi, ayniqsa bunday ajralishlar quduq atrofida ko‘plab yuz berishi mumkin. Natijada bu ajralishlar cho‘kib qolishlar kondensatni ma'lum bir miqdorini qatlam ichida qolib ketishiga olib keladi.
Neftlar - to‘q jigar rang, aksariyat qora rangli, ayrim hollarda salkam rangsiz, qovushqoq suyuqlik, yog‘simon modda bo‘lib, har xil uglevodorod birikmalaridan tashkil topgan. Tabiatda neft suyuq holatdan quyuq, qatron(smola)simon holgacha uchraydi.
Neftning eng muhim xossalaridan biri uning zichligi bo‘lib, bu xususiyat uning tarkibiga kiruvchi komponentlar: smola, asfal'ten va unda erigan gazlar miqdoriga bog‘liq bo‘lgan holda 0,75 dan 0,99 gacha o‘zgaradi. Agar neft asosan yengil fraksiyalardan tashkil topgan bo‘lsa, bu uning afzalligidir. Misol uchun: Surxondaryo neftgaz viloyatinig aksariyat neftlari yuqori qovushqoq bo‘lganligi uchun ularning zichligi ham katta (masalan: Lalmikor, Mirshodi, Amudaryo, Koqaydi Xaudag va boshqa konlar). Buxoro-Xiva neft gazli viloyatining neftlari tarkibida yengil fraksiyali komponentlari juda ko‘p (masalan: G‘arbiy Yulduzqoq, Janubiy-G‘arbiy Yulduzqoq, Qorovul Bozor-Saritosh, Sho‘rchi, Oqjar, Karim, Sho‘rtepa, Saricha va boshqalar).
Shuni ham aytish kerakki, qatlam ichida boshlangan gazokondensat harakati, to u kondensat ajratuvchi asbob – uskunalarga borguncha juda murakkab jarayonlardan o‘tadi. Bu jarayonlar erigan holdagi kondensat, boshlang‘ich termodinamik holatlarni o‘zgarishi natijasida gazdan ajralib chiqib, qatlam g‘ovaklarida cho‘kib koladi, ayniqsa bunday ajralishlar quduq atrofida ko‘plab yuz berishi mumkin. Natijada bu ajralishlar cho‘kib qolishlar kondensatni ma'lum bir miqdorini qatlam ichida qolib ketishiga olib keladi.
Neftlar - to‘q jigar rang, aksariyat qora rangli, ayrim hollarda salkam rangsiz, qovushqoq suyuqlik, yog‘simon modda bo‘lib, har xil uglevodorod birikmalaridan tashkil topgan. Tabiatda neft suyuq holatdan quyuq, qatron(smola)simon holgacha uchraydi.
Neftning eng muhim xossalaridan biri uning zichligi bo‘lib, bu xususiyat uning tarkibiga kiruvchi komponentlar: smola, asfal'ten va unda erigan gazlar miqdoriga bog‘liq bo‘lgan holda 0,75 dan 0,99 gacha o‘zgaradi. Agar neft asosan yengil fraksiyalardan tashkil topgan bo‘lsa, bu uning afzalligidir. Misol uchun: Surxondaryo neftgaz viloyatinig aksariyat neftlari yuqori qovushqoq bo‘lganligi uchun ularning zichligi ham katta (masalan: Lalmikor, Mirshodi, Amudaryo, Koqaydi Xaudag va boshqa konlar). Buxoro-Xiva neft gazli viloyatining neftlari tarkibida yengil fraksiyali komponentlari juda ko‘p (masalan: G‘arbiy Yulduzqoq, Janubiy-G‘arbiy Yulduzqoq, Qorovul Bozor-Saritosh, Sho‘rchi, Oqjar, Karim, Sho‘rtepa, Saricha va boshqalar).
Yengil neftlar havo rang va ko‘kish lyuminisensiya, shuningdek og‘irlari - sariq, qung‘irsimon-sariq va qoramtirdir. Neftning bu xususiyatini bilish amaliyotda kernani tekshirishda juda katta ahamiyatga egadir (kernada neftlarning izlari qoladi).
Neftlar kimyoviy nuqtai nazardan uglevodorodlarning murakkab aralashmasidan tashkil topgan bo‘lib, ular tarkibida kislorod, oltingurgurt va azot birikmalari ham uchraydi.
Neftning asosiy elementlaridan uglerod - 83-87%, vodorod - 12-14%, kislorod, oltingurgurt va azot - 1-2% ni va ayrim hollarda undan ortiqroq ham uchraydi.
Uglerodni vodorodga nisbati neft uchun 5,8 dan 8 gacha o‘zgarib tursa, ko‘mirli qatordagi kaustobiolitlar uchun bu ko‘rsatkich 38 gacha. Shuning uchun C/H nisbati yonuvchi qazilmalarni neftli yoki ko‘mirli qatorga o‘tkazishda nihoyatda o‘ziga xos ko‘rsatkichdir.
Neftlarning asosiy qismi 3 xil uglevodorodlardan iborat: ular metanli (parafinli yoki to‘yingan uglevodorodlar, yo bo‘lmasa alkanlar), naftenli (to‘yinmagan uglevodorodlar yoki siklanlar) va aromatik yoki benzolli (o‘ta to‘yinmagan uglevodorodlar yoki arenlar) deb ataladi.
Neft tarkibidagi uglevodorodlar u yoki bu guruh ko‘pligiga qarab metanli, naftenli va aromatlilarga bo‘linadilar. Bundan tashqari neftlar oraliq turlarga metanli-naftenli, metan-aromatli, naften-aromatli va boshqalarga bo‘linadilar.
Parafinli uglevodorodlar yoki alkanlar. Umumiy ifodasi - CnH2n+2. Bular to‘yingan uglevodlorodlar ham deyiladi
Oddiy a'zolari o‘z molekulasida birdan beshgacha uglerod atomidan tashkil topgan uglevodorodlar normal haroratda gaz hisoblanadi. Uglevodorodlarning beshdan - o‘n beshgacha atomdan tashkil topganlari suyuq va undan yuqorilari qattiq holatda bo‘ladi.
Parafin-metan-alkan-to‘yingan uglevodorodlar vakili.
Parafinli uglevodorodlar reaksiyaga juda kam kirishishi bilan tavsiflanadi, kimyoviy jahatdan mustahkamdir.
Naftenli (polimetilenoviy) uglevodorodlar yoki siklanlar. Umumiy ifodasi CnH2n. Uglerod atomi o‘z sikliga uchta yoki ko‘proq metil guruhlarini biriktirib olishi mumkin.
Uglevodorodlar o‘zlarining kimyoviy hususiyatlari bo‘yicha naftenli uglevodorod alkanlarga yaqin. Naftenli uglevodorodlarning xususiyatlaridan biri ularning hosilalari ham izomerlanish xususiyatiga egadir. Katalik va termik jarayonlar ta'sirida olti a'zoli sikllar tizimi besh a'zoliga oson o‘tadilar.
Masalan: siklogeksan va benzol metil siklopentanga.
Aromatik uglevodorodlar (arenlar). Ularning oddiylarining umumiy ifodasi CnH2n+2 va o‘zining tarkibi benzol aromatik yadrosi deb ataluvchilardan tarkib topgan. Bu birikmalar ancha mustahkam. Shuningdek ular yuqori kimyoviy faollikga ega, albatta metanli va naftenlilarga nisbatan, shuningdek ular ancha yengil ajralishi mumkin.
Arenlar yuqori erish qobiliyatiga ega, cheklanmagan miqdorda bir-biriga va boshqa erituvchilarga eriydilar.
Aytilgan uglevodorod birikmalari neftning asosiy massasini tashkil etadi. Holbuki ulardan tashqari smola va asfal'ten, kislorod va oltingurgurt ham uchraydi. Ayrim hollarda smola va asfal'ten 10- 20% ga yetadi. Neftning qoralig‘i uning zichligini va qovushqoqligi kattaligini, shuningdek unda yengil fraksilarning kamligini xarakterlaydi.
Neftning oksidlanish jarayoni tabiatda ancha keng tarqalgan. Neftning oksidlanishi to‘yingan qatlamning yuzaga chiqqanida kislorod bilan o‘zaro reaksiyaga kirishishi natijasida sodir bo‘ladi. Bundan tashqari neft uyumiga erigan kislorod va sul'fatdan tashkil topgan infil'trasion suvlarning singishi natijasida, shuningdek suv-neft tutash yuzasi chegaralarida sul'fid va oksidlangan uglevodorodlarni tiklash mikroorganizmlar ta'siri natijasida sodir bo‘ladi. Neftning fizik-kimyoviy xossalari boshqa jarayonlar ta'sirida, parchalanish, siriqish, oltingugurtlanishda ham o‘zgarishi mumkin. Shunday qilib neftning turliligi uning ikkilamchi o‘zgarishi bilan uzviy bog‘liqdir.
Ayrim tadqiqotchilarning aytishicha neftning qayta tuzilishida oksidlanish jarayoni asosiy ahamiyatga ega. Boshqabir guruh tadqiqotchi-olimlarning fikricha aksincha, tiklanish (qaytarilish) jarayoni asosiy ahamiyatga egadir. Biroq G.A.Amosov, N.V.Vassoevich, A.A.Karsevlar o‘tkazgan tadqiqotlari neftning fizik-kimyoviy xossalarini o‘zgarishiga tabiatda oksidlanish va qaytarilish jarayonlarining (ma'lum bir geologik va geokimyoviy sharoitlarga bog‘liq) ta'siri juda katta ekanligini ko‘rsatadi.
Gazni qayta ishlash va gazkimyosanoati korxonalar uchun xomashyo: neft mahsulotlari, gaz kondensati, yo’ldosh va tabiiy gaz hisoblanadi. Gaz kondensatining kimyoviy tarkibi neftning kimyoviy tarkibiga o‘xshash bo‘lib, faqat qaynash temperaturasining oxiri bilan farqlanadi gaz kondensati neftga karaganda birmuncha yengil xisoblanadi. Shu sababli gaz kondensati va neftlar bir xil qurilmalarda qayta ishlanadi.
Metan (kon gazi, botqoq gazi), CH4 — rangsiz, hidsiz gaz. Mol. m. 16,04. Suvda kam eriydi, etanol, efir, uglerod (1U)-xlorid va uglevodorodlarda eriydi. M. — to'yingan uglevodorod qatorining dastlabki vakili bo'lib, boshqa alkanlar singari radikal oʻrin almashinish reaksiyalari (galogenlash, sulfoxlorlash, sul-fooksidlash, nitratlash va boshqalar)ga kirishadi.
Labaratoriyada atsetatlardan, karbid yoki metallarning metilgalogenidlaridan olinadi. Metan yonilg'i, sintezgaz xom ashyosi, vodorod, atsetilen, texnik uglerod, uglerod (1U)-xlorid, xloroform, freonlar va boshqa mahsulotlar ishlab chiqarishda qo'llanadi. Zaharli emas, ammo portlovchi aralashmalar hosil qiladi, ko'mir konlarida yuz beradigan noxushliklar shuning oqibatida kelib chiqadi. Bundan tashqari uylarda va xonadonlarda ishlatiladigan tabiiy gaz ham metandir.
Etan, CH3—CH3— rangsiz, hidsiz gaz. Mol.m. 30,7. Suyuqlanish temperaturasi — 183,23°, zichligi 572 kg/m3(—100°da). Suvda oz, etanol va uglevodorodlarda yaxshi eriydi. Kimyoviy xossalariga koʻra, E. toʻyingan uglevodorodlarning yaqqol vakili. Radikal mexanizm boʻyicha turli almashinish reaksiyalariga kirishadi. 550—650° da termik degidrogenlanganda etilenga aylanadi, 800°da atsetilen hosil qiladi. 300—450° da xlorlanganda etil xlorid, oksidlanganda CH3CHO va CH3COOH aralashmasi, gaz fazada nitrolanganda nitroetan va nitrometan aralashmasini beradi. E. — tabiiy va yoʻlakay gazlar komponenti (hajmiga koʻra 10%) boʻlib, ulardan past trada rektifikatsiyalash yoʻli bilan ajratib olish mumkin. Neft xom ashyosini krekinglashda koʻp miqdorda E. hosil boʻladi.
E. — etilen va vinilxlorid olishda xom ashyo. E.ning havo bilan aralashmasi portlash xususiyatiga ega. oʻz-oʻzidan alangalanish temperaturasi 472°.

Propan, CH3CH2CH3 - toʻyingan uglevodorod, rangsiz, hidsiz yonuvchi gaz; suyuqlanish temperaturasi — 187,7°; P. erituvchi sifatida, qurum olishda, metall qirqishda, avtomobillar uchun tutunsiz yonilgʻi, butan bilan aralashmasi maishiy gaz sifatida ishlatiladi. Sanoatda P.ni katalitik degidrogenlab propilen, nitrolab esa nitrometan olinadi.
ETILEN, eten, C2H4 — eng oddiy to‘yinmagan uglevodorod, olefinlar gomologik qatorining boshlang‘ich a'zosi; kuchsiz hidli, rangsiz, zaharli, yonuvchan gaz. Suyuklanish temperaturasi — 169,5°, qaynash temperaturasi -103,8°; zichligi 566 kg/m3. Etilen birikish reaksiyalariga juda shiddatli kirishadi. Etilen — organik birikmalarni sintezlashda muhim xomashyolardan biri. Etilenni polimerlash asosida sanoatda polietilen olinadi. Etil spirti, etilenglikol', etilen-oksid, etilenpropilen kauchuklar va boshqalar olishda qo‘llanadi. Neftni qayta ishlash orqali va tabiiy gazdan koʻp miqdorda arzon Etilen olinadi.