Iroliz jarayoni natijasida etilen olishning termodinamik kattaliklarini optimallash

II.BOB. OLINGAN NATIJALARNING UMUMLASHTIRILGAN MUHOKAMASI
Neftni qayta ishlash sanoati rivojining dastlabki davrlarida avtomobil benziniga bo‘lgan talab og‘ir suyuq yoqilg‘i (masalan, dizel yoqilg‘isi)ga nisbatan tezroq o‘sib bordi. Shuningdek neftni qazib chiqarish miqdoriga bo‘lgan talab ham oshib bordi, chunki uni benzinga aylantirish kerak edi.
Neftni qayta ishlovchilarga yoqilg‘i bozorini qoniqtiradigan miqdorda benzin haydashga to‘g‘ri keldi. Natijada bozor benzin bilan birga bir vaqtning o‘zida og‘ir yoqilri bilan ham to‘lib ketdi. Yuzaga kelgan iqtisodiy holat oqibatida benzinning narxi doimiy ortib, nisbatan og‘ir fraksiyalarniki tushib ketdi.
Neftni qayta ishlash muxandislari uzoq izlanishlar natijasida mazkur fizik va iqtisodiy muammoni hal etish yo‘lida izlanuvchan bir necha piroliz jarayonlarini uylab topdilar. Ularning orasida eng keng tarqalgani katalitik pirolizdir. Bu jarayon yuqori oktanli avtomobil benzinlarini ishlab chiqarishning asosiy usulidir.
2.1. Pirolizlashning texnologik jarayonlari
Avvalgi bobda piroliz jarayoni kimyosi, shuningdek neft xom ashyosi bilai tanishgan edik. Bu bobda esa pirolizning texnologik jarayoni bilan tanishib chiqamiz tug‘ridan-tug‘ri haydaluvchi og‘ir gazoyl fraksiyasi piroliz moslamasida yuqori bosimda reaksiyaning borishiga yordam beruvchi katalizator ishtirokida qizdiriladi.
Katalizator — kimyoviy reaksiyani tezlashtiruvchi yoki hatto kimyoviy reaksiyani keltirib chiqaruvchi, reaksiyaning boshlanishida qanday holatda bo‘lsa, reaksiya so‘ngida ham o‘zgarmay qoladigan modda. Boshqacha aytganda, uzi kimyoviy o‘zgarmaydi, ammo boshqa moddalarning o‘zaro ta’sirlashishiga yordam beradi. Katalizatorlar o‘rtoqlarini bir-biriga tezlab, o‘zlari tomoshabin bo‘lib turadigan ba’zi bir yosh bolalarga o‘xshashadi. Umuman, o‘zaro muomalada gohi - gohi qallanib turadigan. Sen katalizatorlik qilma degan ibora ham katalizatorning xuddi xususiyatiga tanlama hisoblanadi.
Katalizatorning tanlab ishlatilishi reaksiya borishini tezlatib, harorat va bosimning ancha pasaytirilishiga olib keladi.
Odatda tug‘ridan tug‘ri haydalgan og‘ir gazoyl va vakuumda haydaladigan fraksiyalar katalitik piroliz jarayoni uchun xom ashyo hisoblanadi. Piroliz uchun xom ashyoning qaynash harorati 340-590°С (613-863°К) orlig‘ida bo‘lishi kerak. Jarayon boshlanishi uchun qizdirish shart: piroliz davrida reaktordagi harorat 480°С (753°К) atrofida bo‘ladi.
Jarayon termik piroliz borishi uchun yordam beradigan qilib ishlab chiqilgan bo‘lib, maqsad og‘ir fraksiyalarni benzinga aylantirishdir. Piroliz mahsulotlari qaynash harorati bo‘yicha benzinga xos intervalda ideal bo‘lishi kerak ammo uning texnologiyasi ideal bo‘la olmaydi. Moslamalar ishlayotgan davrda bir necha jarayon sodir bo‘ladi. Katta molekulalar kichikroq molekulalarga parchalanganda barcha molekularni tuyintirish uchun vodorod yetishmay qoladi. Shuning uchun ham uglerodning faqat bir-biri bilan ulanib zanjir hosil qilgan qismi koksga aylanadi. Yirik molekulalar uzilganda metan va undan yuqori birikmalar tuplami hosil bo‘ladi. Vodorod yetishmaganligi sababli piroliz jarayonida olefinlar hosil bo‘ladi. Xom-ashyo tarkibi o‘zaro birikkan bir necha aromatik yoki naften uglevodorodlari halqalaridan iborat bo‘lsa, ular molekulyar og‘irligi nisbatan kichik bo‘lgan aromatik yoki naften molekulalari va olefinlarga parchalanadi. Nihoyat, bir necha aromatik yoki naften sikli va uzun yon zanjirlariga ega molekulalar odatda yon zanjirlarini yo‘qotadi. Natijada olingan molekulalar tarkibidagi uglerod atomlari soni kam bo‘lsa ham, ular nisbatan og‘ir, ya’ni nisbiy zich-ligi yuqori bo‘ladi. Bundan tanqari, ularning qaynash harorati ham odatda yuqoridir. Eng qizig‘i shundaki, bu molekulalar dastlabki moddalardan ham og‘irroq bo‘lgan maxsulotlarni hosil qiladi. Shunday qilib, metandan tortib qoldiqgacha, shuningdeq koksdan iborat uglevodorodlar to‘plami piroliz maxsulotlari hisoblanadi.
Katalitik piroliz qurilmasini tayyorlash uchun uch qismdan iborat: reaktor, regenerator va rektifikatsiya kolonnasi jixozlari bo‘lishi kerak.