Mansurov isroilning neft va gaz kimyosi fanidan

1– jadval


1.2. KATALITIK RIFORMING JARAYONIDA QOʻLLANILADIGAN KATALIZATORLAR
Eng koʻp qoʻllaniladigan katalizatorlar bifunksionalli, alyumoplatinali katalizatorlar hisoblanadi, ularda platina mayin dispersli holatda alyuminiy oksidining ustini qoplagan. Platina gidrogenlash va degidrogenlash reaksiyalarida faoldir. U arenlarning hosil boʻlishiga va oraliq alkenlarning gidrogenlanishiga koʻmaklashadi. Katalizatorda platinaning miqdori odatda 0,3–0,65 % ni tashkil qiladi. Platinaning konsentratsiyasini oshirish katalizator faolligini va benzin oktan sonining oshishiga olib keladi. Ammo platinaning miqdorini koʻp boʻlishi ham maqsadga muofiq emas, chunki bunda benzinning chiqishini kamaytiradigan arenlarning dimetillanishi va sikloalkanlarning parchalanishi reaksiyalarining roli oshadi. Katalizator faolligini yoʻqolishiga asosiy sabab ularning kokslanishidir, shuning uchun uning barqarorligini oshirish koks hosil boʻlishiga taʼsir koʻrsatadigan modifikatsiyalangan qoʻshimchalarni kiritish bilan amalga oshiriladi.
Oxirgi yillarda katalitik riformingning rivojlanishi platinareniyli katalizatorlar ishlab chiqish bilan bogʻliqdir. Bu katalizatorlarning tarkibida 0,3 – 0,6 % platina va 0,3 – 0,4 % reniy bor. Reniy platina bilan qotishma hosil qiladi va platina faolligining yoʻqolishiga toʻsqinlik qiladi, alkenlarni gidrogenlash yoʻli bilan koks hosil qilishni kamaytiradi. Bimetalli katalizatorlarni qoʻllash riforming bosimini 3,5 dan 1,5 – 2,0 MPa gacha pasaytirishga va oktan sonini 95 (tadqiqot usuli boʻyicha) boʻlgan benzinning chiqishini taxminan 6 % ga oshirishga imkon beradi.
Riforming jarayonining kelajakda takomillashishi tarkibida reniydan tashqari iridiy, germaniy, qalay, qoʻrgʻoshin va boshqa metallar hamda nodir yer elementlari – lantan, seriy, neodim qoʻshimchalarni saqlagan polimetalli katalizatorlarni ishlab chiqish yoʻli bilan amalga oshadi. Iridiyning taʼsiri koʻp hollarda reniyning taʼsiriga oʻxshaydi. Germaniy, qalay, qoʻrgʻoshin katalitik jihatdan faol emas, ularni gidrogenoliz reaksiyalari (arenlarni demetillash, sikloalkanlarni parchalash)da katalizatorning faolligini kamaytirish uchun qoʻllaydilar, yaʼni ular selektiv zahar rolini oʻynaydi. Oldinroq shu maqsadda katalizatorni oltingugurt bilan oʻlchangan zaharlash oʻtkazilgan. Polimetalli katalizatorlar bimetalli katalizatorlarning barqarorligiga egadir, ammo ular yaxshiroq tanlash qobiliyati bilan tavsiflanadi va benzinning ancha yuqori chiqimini taʼminlaydi. Polimetalli katalizatorlar xizmat qilish muddati 6– 7 yilni tashkil etadi.
Shu bilan birga polimetalli katalizatorlarning afzalliklarini amalga oshirish uchun xomashyoni mukammalroq tayyorlashni (zaharlardan tozalash, quritish va boshqa) talab qilinadi. Riforming katalizatorining kislotali funksiyasini alyuminiy oksidi bajaradi. U izomerlanish, gidrokreking va degidrotsikllanish reaksiyalarida katalizatorning faolligini belgilaydi. Al₂O₃ yuzasining kislotaligi Lyuis va Brensted markazlari bilan belgilangan. Brenstedkislotaligi xemosorbsiyalangan suvning yoki protondonor ON guruhlarining protonlari bilan aniqlanadi. Qizdirish yoʻli bilan ON guruhlarini qisman yoʻqotganda yuzada koordinatsion – toʻyinmagan Al³⁺ ionlari qoladi, ular esa Lyuisning kislotaligi markazlari boʻlib hisoblanadi. Kislotalagini oshirish uchun alyuminiy oksidiga 0,5–2% xlor kiritiladi. Xlor yuzadagi gidroksil guruhlari bir qisimning oʻrnini oladi va Al³⁺ kationi bir vaqtning oʻzida ikkita har xil anion bilan bogʻlangan boʻladi, bunda elektronli simmetriya buziladi va O–N bogʻidan elektronlarni kamayishi ketishi kuzatiladi. Shu tufayli vodorodlarning harakatchanligi oshadi. Ish jarayonida xlorning bir qismi asosan xomashyoda boʻlgan namlik bilan oʻzaro taʼsiri natijasida yoʻqoladi. Shuning uchun riforming xomashyosiga qoʻyiladigan talablaridan biri bu suvning miqdori 10–3% dan oshmasligi kerak, xlorning mumkin boʻlgan yoʻqotishlarini qoplash uchun xomashyo doimo yoki vaqti–vaqti bilan organik xlorli birikmalar (dixloretan, uglerod tetraxlorid yoki etilxlorid) maʼlum miqdori kiritiladi. Katalizator uzoq vaqt ishlatilganda platina kristallarining yopishishi va 5– 7 nm dan 20 nm gacha yiriklashishi sodir boʻladi. Bir vaqtning oʻzida tashuvchi (Al₂O₃)ning solishtirma yuzasi ham 120 dan 83m²/g gacha pasayadi, bu esa faol markazlarning sonini kamaytiradi. Platinaning yuqori dispersligi platina va alyuminiy oksidi bilan hamda baʼzi bir metallar promotorlar bilan kompleks birikmalar hosil qiluvchi xlor qoʻshimchalari bilan saqlanib turiladi. Xomashyodagi oltingugurt, azot, suvning borligiga unchalik talabchan boʻlmagan katalizatorlar ishlab chiqilyapti, bu katalizatorlarda platina seolitga kiritilgan. Katalizatorning qayta tiklanishi (regeneratsiya)ni koks kuydirgandan keyin xlorli oksidlash bilan amalga oshiradilar.
Dunyoda riforming katalizatorlarini ishlab chiqaruvchi bir nechta kompaniyalar mashhur: UOP(AQSH) ,"Axens" (Fransiya) va "Siretenon"(AQSH)lardir. Rossiyada ular bilan raqobatdosh boʻlgan "Ангорский завод катализаторов" OAJ va "Промкатализ" (Ryazan) ZAO lar faoliyat koʻrsatadi. Bu zavodlar "нефтехимии" NPO (Krasnodar) institutining ilmiy-tekshirish ishlanmalari asosida riforming katalizatorlarini ishlab chiqaradi. ""NPFOKLAT" OOO (Sankt-Peterburg) Rossiya korxonalarida RB-44U riforming katalizatorlarini ishlab chiqdi va joriy qilindi. 9–jadvalda sanoatda ishlatiladigan riforming katalizatorlarning baʼzilarining tavsiflari keltirilgan.
9–jadvalda koʻrinib turibdiki Rossiyada ishlab chiqarishning katalizatorlar asosiy koʻrsatkichlar boʻlgan barqaror stabilizat aromatik uglevodorodlar va vodorodning chiqishi boʻyicha chet elning eng yaxshi katalizatorlaridan qolishmaydi. Riforming katalizatorlarning keyingi takomillashishi katalizator chiqishining oshishi oktan sonining koʻtarilishi foydalanish muddatining oshishi yoʻnalishida borishi hamda jarayonning moslanuvchanligiga va uning iqtisodiy tavsiflarining yaxshilanishiga koʻmaklashish kerak.