Kerosinning kimyoviy tarkibi va xossalarini o’rganish”

Kerosindan sirt faol moddalar sintezi.

Alkil sulfonatlar olish uchun uglerod atomi bo’lgan tarmoqlanmagan zanjirga ega da qaynovchi uglevodorodlar aralashmasi eng yaxshi xom-ashyo hisoblanadi. Bunday xom-ashyoni kerosin fraksiyasi va dizel yonilg’isidan karbamidli deparafinizasiya yoki “‘areks” qurilmasida seolit adsorbent yordamida olinadi. Xom-ashyo tarkibida olefinlar, reaktor uglevodorodlar va oltingugurtli birikmalarni bo’lmasligi lozim. Bundan
tashqari xom-ashyo sifatida sintetik yo’l bilan olingan xom-ashyolarni ham
ishlatish mumkin[41].
Sanoatda alkilsulfonatlarni n-alkanlarni sulfoxlorlash yo’li bilan olinadi:



Sulfoxlorlash kislotali gidrolizga o’ta chidamli bo’lib, faqatgina suvli gidrolizda sulfon kislotasini hosil qiladi:
Sulfoxloridlarni ishqor bilan neytrallash orqali sulfon kislotasining tuzlarini hosil qilish mumkin:

Sulfoxlorlash reaksiyasini initsiatorlar (radioaktiv moddalar peroksidlari, ultra binafsha nur) ishtirokida olib boriladi. Yuqoridagi keltirilgan usullarning eng samaralisi radiosiano-kimyoviy sulfoxlorlashdir.
Sulfoxlorlash reksiyasini initsiatsiylash uchun nurlanuvchi radioaktiv kobalt ishlatiladi. nurlanuvchi kobaltni qo’llash, ultra binafsha nurlanuvchi lampalarni qo’llashdan afzal, chunki ultrabinafsha lampalarini ishlash muddati
juda qisqa bo’ladi. Biroq shunday bo’lishiga qaramasdan nurlanish hali ham sanoat miqyosida keng qo’llanilmaydi.
Xlor molekulsiga ionlantiruvchi ta’sir ko’rsatilishi natijasida hosil bo’lgan xlor radikallari sulfoxlorlash zanjir reaksiyasini boshlaydi. Bu jarayonda reaktor polisulfoxloridlar hosil bo’ladi:
Sanoat miqiyosida olib borilgan sulfoxlorlash reaksiyalarini uch xil mahsuloti sotiladi:

1. 
   Merzol D
   
2. 
   Merzol H
   
3. 
   Merzol 30
   

Bu mahsulotlar tarkibi quydagi jadvalda keltirilgan:

15. 
    jadval Sulfoxlorlash reaksiyasi natijasida hosil bo’lgan mahsulotlar.
    

Alkilsulfo xloridlar	Konversiyalanish darajasi %	Mahsulot tarkibi %		Reaksiyaga kirishmagan uglevodorodlar %	Xlor miqdori %
		Mono sulfoxlorid	Di va poli sulfoxlorid
Merzol D	70	60	40	18	4-6
Merzol H	50	85	15	55	1,5
Merzol 30	30	95	5	70	0,5

Konversiya darajasini ortishi bilan reaksion mahsulot tarkibidgi ekstrakt poli sulfoxloridlar miqdori ortadi. Shuning uchun uglevodorodlarni reaksiyaga kirishish darajasi 30 % dan oshmasligi lozim. Buning uchun ni ortiqcha

miqdorda berish orqali reaksiyani da olib reaktor lozim[42].
Bugungi kunda yuqori sifatli ekstrakt sulfonatlarni sanoat miqiyosida fotokimyoviy sulfoxlorlash orqali olinadi.
Sulfoxlorator sulfoxlorlash texnologik zanjirining asosiy qurilmasi hisoblanadi. U kolonnadan tashkil topgan bo’lib, ichki yuzasi qo’rg’oshin, PVX yoki bakelitli lak bilan qo’llangan bo’ladi.
Reaksiyaga kirishayotgan moddalarni doimiy va bir-xilda nurlantirish uchun sulfoxlorator ichida shaxmat tartibida joylashgan maxsus kojuxlarga ultrabinafsha lampalarini joylashtiriladi. Bundan tashqari simobli kvats lampalarini ham ishlatish mumkin bo’ladi. Elektr energiyasi sarifi islatilayotgan xom-ashyo tozaligiga bog’liq bo’lgan holda 0,015 kVt soat/1 molga teng. Lampalardan va reaksiya natijasida ajralib chiqayotgan issiqlikni reaksion aralashmani sovutgich orqali serkulyatsiyalash yo’li bilan reaksiya zonasidan chiqarib tashlanadi.
Quyidagi texnologik xaritada uzluksiz ravishda sulfoxlorlash texnologik sxemasi keltirilgan. va gazlarini 1,05:1,1-1 niabstda aralashtirgichga
yuboriladi, u yerdan barbatyor orqali reaktorga uzatiladi. reaktorning yuqori qismidan esa mexanik qo’shimchalar va namdan tozalangan xom-ashyo gazlar aralashmasiga qarama-qarshi yo’nalishda beriladi.
Reaktorga gazlar aralashmasini reaktor tubida joylashgan PVX dan tayorlangan barbatyor yordamida beriladi:
Reaktor atmosfera bosimi va haroratda ishlaydi. Reaksion aralashma doimiy ravishda sovutgich orqali sirkulyatsiyalanib sovutib turiladi. Konversiyalanish darajasi 30 % ga etgach reaksion massani bir qismi doimiy ravishda oraliq idishga olib, uning tarkibidagi ortiqcha gazlar aralashmasini havo
yordmida Ventur turbasi orqali siklonga, undan so’ng yig’gichga jo’natiladi. Siklondan chiqqan gazlar aralashmasi skruberda ishqor eritmasi bilan neytrallanib atmosferaga chiqarib yuboriladi.
Reaktordan chiqqan gazlar esa sovutgichga yuborilib uning tarkibidagi HCl suvga absorbsiyalanadi. Bu erda hosil bo’lgan HCl ning 27 % li eritmasi yig’gich idishga yig’iladi. Absorbsiyalanmagan gazlar qoldig’i atmosferaga chiqarishdan oldin skruberda qayta ishlanadi.
Neytrallanish reaksiyasini neytralizatorda 10 % li ishqor eritmasi bilan amalgam oshiriladi. Shuni ta’kidlash ham joyizki reaksiya ekzotermik bo’lganligi uchun tem’peraturani qat’iy nazorat qilish lozim. Neytralizator silindr shaklidagi aralashtirgichli qurilma bo’lib, spiralsimon qizdirish va oraliq devorli sovutish sistemasiga ega.
Hosil bo’lgan sulfoxloridlarni kegingi texnologik sxema asosida neytrallanadi:
Neytralizatorga reaksion aralashmani idishdan jo’natish davrida ishqor eritmasini idishdan issiqlik aralmashtirgich orqali gacha qizdirib beriladi.
Neytrallanish reaksiyasidan so’ng quydagi tarkib bo’yicha reaksion aralashma olinadi:

1. 
   Alkilsulfonat – 18 %
   
2. 
   Resiyaga kirishmagan uglevodorodlar – 31 %
   

c) - 4 %
d) - 46-47 %
Olingan mahsulotlaridan tozalash uchun uni gacha sovutish lozim. Buning uchun neytrallangan reaksion massa yig’gich idishga yig’ilib tindiriladi. Bu jarayonda uning tarkibidagi sulfolanmagan uglevodorodlar ham ajraladi. Ajralib chiqan uglevodorodlar issiqliq almashtirgich orqali tindirgichga yuboriladi. Alkilsulfonatlarni sovutilganda qavatlarga ajraladi. Sovutilgan massani quyi qismi suv va 90 % gacha ni tashkil qiladi. Yuqori qismi esa
40 % alkilsulfonat va 10 % reaksiyaga kirishmagan uglevodorodlar aralashmasidan iborat bo’ladi. So’ngi bosqichda alkilsulfonatlardan qolgan uglevodorod va namni ajratiladi. Ajratish unumi alkilsulfonatlarni eritmadagi konsentrasiyasiga bog’liq bo’lganliga uchun reaksion massani qurilmada alkilsulfonatlar konsentrasiyasi 20 % ga yetgunga qadar suyultiriladi va tindirgichda tindiriladi. Bu erda massa tarkibidagi 60 % uglevodorodlar tinib ajraladi, ajratib olingan uglevodorodlarni idishga yuboriladi. Alkilsulfonatlar eritmasini bug’latgichda 0,6 – 1 MPa bosimda gacha qizdiriladi va gazoseparatorda drossellanadi. Jarayon oxirida uglevodorod va suv bug’i haydab olinadi. Uglevodorodlarni issiqlik almashtirgichda sovutilib yig’gichga yuboriladi. Yuqoridagilar ta’sirida uglevodorod tarkibidagi xlor qoldiqlari ham ajralib ishqor bilan neytrallanadi[43].
Tayyor bo’lgan pastasimon ko’rinishdagi alkilsulfonat gazoseparatordan
yig’gichga yig’iladi.
Ushbu texnologiya asosida ikki xil A va B navdagi sulfonatlar ishlab chiqariladi.
Sulfonat A – tarkibida 90 % alkilsulfonat, 7 % , 2 % reaksiyaga kirishmagan uglevodorodlar va 0,01 % Fe tutadi. Monoalkilsulfonatlarni qiymati massa jixatidan 92 % dan yuqori emas. Ular maxsus emulgatorlar tayorlashda ishlatiladi.
Sulfonat B – kukunsimon ko’rinishga ega bo’lgan mahsulot bo’lib, tarkibida 50-60% gacha alkilsulfonat bo’lgan mahsulot bo’lib, tarkibida 50-60 % gacha alkil sulfonat, qolgan qismi dan iborat bo’ladi. Alkilsulfonatlar mono va disulfonatlar aralashmasidan iborat bo’lganligi uchun ularni yuvish qobilyati juda ham past, ammo yaxshi ivituvchi va ko’pik hosil qiluvchi mahsulot
hisoblanadi. Aynan shu hislatlari evaziga texnik yuvish vositalari va boshqalar ishlab chiqarishda ishlatiladi.
1t sulfonat A olish uchun 1,43 t uglevodorod, 0,57 t xlor, 0,6 t natriy ishqori sariflanadi[44].
Ushbu metodni yagona kamchiligi esa reaksiyada xlor gazini ishlatilishi bo’lib, reaksiya muhitidan chiqqan gaz qaytarishsiz yo’qotiladi. Shuning uchun hozirda alkil sulfonatlarni sintezlashda yangi metod qo’llanila boshlandi. Bunga ko’ra bilan birga havo ishlatiladi. Ushbu jarayonni kimyoviy tenglamasini quydagicha yozish mumkin;
Buning uchun olefinlar, aramatik uglevodorodlar va oltingugurtli birikmalardan tozalangan uglevodorodlar ishlatish lozim, chunki ular sulfooksidlash reaksiyasini to’xtatadi. Bu jarayonni ham yuqoridagi kabi ultrabinafsha nurlari yoki -nurlanuvchi radioaktiv kobalt bilan yoki peroksid birikmalarni ishlatish orqali amalga oshirish mumkin. ni sirka angidrid bilan reaksiyasi natijasida turg’un bo’lmagan atsetilgidroperoksid hosil bo’ladi. U parchalanganda atsetil va gidrooksil ionlarini hosil qiladi. Bu ionlar alkil
radikalini hosil bo’lishini ta’minlaydi. Natijada sulfooksidlanish radikalzanjir mexanizmi ketadi. Sulfooksidlanish metodi yordamid n-parafinlarni fraksiyasidan alkilsulfonatlar olish tajribalar orqali judayam samaraliligi aniqlangan. Bu jarayon quydagi bosqichlarni o’z ichiga oladi;

1. 
   Sulfokislotalar olish;
   
2. 
   Sulfokislota ekstraktlarini bilan oqartirish;
   
3. 
   Sulfokislotalarni neytrallash;
   
4. 
   Bosim ostida reaksiyaga kirishmagan uglevodorodlarni ajratish;
   
5. 
   Alkilsulfatlarni dan izoprapanol yordamida tozalash;
   
6. 
   Suvli-spirtli sulfonatlar eritmasini bug’latish;
   
7. 
   Izopropanolni regeneratsiyalash;
   

N-parafinlarni sulfooksidlanish reaksiyalarini va xavo di bilan sulfuratorda simobli ultrabinafsha lampalar yordamida doimiy ishlovchi fotokimyoviy reaktorda olib boriladi.
Quydagi rasmda alkilsulfonatlarni sulfooksidlanish metodi orqali olish texnologik xaritasi keltirilgan;
n-parafinlarni sulfooksidlanish reaksiyalari zanjir mexanizm bo’yicha boradi;
Hosil bo’lgan sulfokislotalarni suv bilan ekstraktsiyalash orqali doimiy ravishda reaksiya zonasidan chiqarib turiladi. Suvni bidistilyat holida reaktorga to’g’ridan to’g’ri beriladi. Sulfokislotalarni neytrallashdan oldin 30 % bilan qayta ishlanadi.
Oqartirilgan va neytrallangan reaksion aralashmani va 6 atm bosimda tindiriladi, so’ngra reaksiyaga kirishmay qolgan uglevodorodlarni ajratib olinadi.
Kerosinni da qaynovchi n-зarafinlardan iborat fraktsiyasi
sulforatorga fotokimyoviy sulfooksidlash uchun yuboriladi. Sulforatorning balandligi va diametri 7:1 bo’lib, ichki yuzasi portlash va kislota ta’siridan himoyalangan hamda simobli lampalar o’rnatilgan kolonna.
Bidistilyat va n-parafinlar doimiy ravishda kolonnani yuqori qismidan, va xavoni 2,5:1 nisbatdagi aralashmasi pastki qismdan yuboriladi. Lampalarni ishlashi natijasida ajralib chiqqan issiqlikni lampa kojuxida aylanayotgan sovuq suv bilan reaksiya zonasidan olib chiqib tashlanadi. Pastdan yuqoriga ko’tarilayotgan va havo aralashmasi n-parafinlar bilan to’qnashib
ultrabinafsha nur tasirida da reaksiyaga kirishadi. Kolonnadan
chiqqan reaktsion aralashmani idishga yig’iladi va undan nasos orqali sovutgichga yuboriladi. Suvutgichdan chiqgach aralashtirgichli idishga ^{yuboriladi. gacha sovutilgan reaksion aralashmani yana}
sulfooksidlashga yuboriladi.
Kolonnani yuqori qismidan chiqayotgan gaz va xavo aralashmasi kapleotboynikka, u yerdan esa ejektorga o’tadi. U yerdan gazlar aralashmasining bir qismi absorberga o’tib u yerda neytrallanadi va atmosferaga chiqarib yuboriladi. Vaqti-vaqti bilan idishdagi reaksion aralashmani bir qismi tindirgich idishga o’tkazilib u yerda 2 soat tindiriladi va sulfolangan mahsulotlar ajratiladi. Reaksiyaga kirishmagan parafinlar yig’gichga kelib to’planadi va reaktorga qaytariladi. Sulfokislotalarni qizdirgich orqali gacha qizdiriladi va
reaksiyaga kirishmasdan qolgan ni havo bilan kolonnada pudab chiqarib absorberga o’tkazilib, u yerdan esa atmosferaga chiqarib yuboriladi. Kolonnada qolgan sulfo kislotani yig’gichga yig’iladi va 30 % quyiladi. Bu yerda da doimiy aralashtirib turilgan xolda 4-5 soat oqartiriladi. Oqartirilgan sulfokilotalarni neytralizatorga yuborib netrallanadi va qurilmada tindiriladi, tindirilgandan so’ng yuqori uglevodorodlar qismini reaktorga qaytariladi, quyi qismini sovutgichda sovutilib uni kristallantirgani kristalizatorga yuboriladi. Shu
yerga izopropil spirt va kolonnadagi aziotrop aralashmani yuboriladi[45].

5.