МЕТАННИ ТЕРМООКСИДЛАШ ПИРОЛИЗИ.
Пиролиз-бу моддалани юкори харорат натижасида парчалашдир.
Водородни
кимёвий усулда олишга табиий газни пиролизи махалида ацителен билан бирга олинадиган
водород хам киради. Ацителен кимё саноатилда каучук, пластмасса, спиртлар, кимёвий тола
ва бошкалар игшлаб чикаришда хамда металларни кесиш ва пайвандлашда ишлатилади. Шу
вактга кадар ацителенни калций карбидидан олишган:
CаС
2
+2Н
2
0=Са(ОН)
2
+С
2
Н
2
+Q (7.1.)
Аммо бу усулда аввалги калций карбидини олиш учун электр энергияси кўп
сарфланади. Шунинг учун,ҳозирги энг қулай-бу табиий
газ таркибидаги метанни
пиролизидир:
2СН
4
=С
2
Н
2
+3Н
2
-376,45кж (7.2.)
Ацителенни мувозанатдаги концентрацияси 1970Кда энг кўп булиб,25% (хажмий)га
тенгдир.
Бу вактда кўплаб водород чикади, яъни ацителенга
караганда уч марта ортик
водород олинади. Бу реакция эндотермик булгани учун метанни 1670-1770К гача (1400-
1500
0
С) қиздириш лозим ва бунга керак буладиган иссиқликни реакцияга киришаётган
табиий газни бир қисмини кислородда ёқиш ҳисобига (яъни термооксидлаш
ҳисобига)олинади:
CН
4
+2О
2
=СО
2
+2Н
2
0+Q (7.3.)
1770К дан юқорида ацетилен углерод ва водородга парчалана бошлайди:
C
2
Н
2
=2С+Н
2
-Q (7.4.)
учун хам, пиролиз саноати харорат 1670-1770К атрофида амалга оширилади.
Метанни жуда қисқа вақт 0,01сек.-0,003сек.дан оширмай қиздириш керак, акс ҳолда
ацителен интенсив ҳолда углерод «С»га парчаланиб кетади:
С
2
Н
2
=2С+Н
2
-Q (7.4.)
Бунга йўл қўймаслик учун реактордан чиқаётган газ аралашмани «чиниқтириш»
керакдир, яъни реакцион газ аралашмасини 1570:1770К дан 350-360К (80-90
0
C) гача тезликда
совутмоқ керакдир, бу эса реактордан чиқаётган газ аралашмасига сув пуркаш билан амалга
оширилади. Метанни ацителенга ўтиш хажм кенгайиши яъни 2 мол метан 4мол ацителен ва
водород аралашмаси ҳосил қилиш билан кетгани учун босимни камайтириш ёки метанга
инерт газ қўшиб, ацителен олишдир. Аммо, қурилманинг
унумдорлигини ошириш,
аппаратлар ўлчамини қисқартириш учун 4МПагача босим қўлланилади, лекин бу ҳолда
реакция чапга кетиб қолмаслиги учун ҳарорат эса бироз қўтарилади. Пиролиз маҳалда
кетадиган ушбу умумий реакцияда:
45СН
4
+30,250
2
=8С
2
Н
2
+3,5СО
2
+25,5СО+54Н
2
+25Н
2
0
(буг)
(7.5.)
Кислород ва метанни оптимал нисбати (0,60-0,67-1)га тенгдир. Реакторда портлаш
рўй бермаслиги учун реакторга келаётган газ аралашмаси тезлиги реакция натижасида ҳосил
бўлаётган алангани тарқалиш тезлигидан бир неча марта ортиқ бўлиши керак.
Хозирги вақтда қўлланиётган реакторлар икки турга бўлинадилар:
1) Бир каналли ва 2) Кўп каналли.
Бир каналлида газнинг тезлиги 150-300м/сек.булиб,унинг афзалликлари:
Алангани орқага тарқалишига йўл қўймайди:
Ениш характери юқори турбулент бўлгани учун жараён жуда интенгсив кетади.
3) Реакцион иссиқликни атрофга бехуда йўқолиши камаяди.
Унинг камчиликлари:
1) Юқори ҳароратга чидамли қимматбаҳоли ғиштлар кераклиги,
2) қўлланадиган кислородни 0,4МПа гача сиқиш учун электр энергияси сарфи борлигидир.
Кўп панелли реакторларда нисбатан кичик тезлик (50-60м/сек.) қулланади.
Пиролиз жараёнидан ва реакторидан сўнг жойлашган «чиниқтириш» камерасидан газнинг
газнинг тахминан таркиби (%,ҳажмий);
СН
4
С
2
Н
2
Н
2
СО
2
СО Н
2
О
2,3 7,4 47,4 2,5 20,2 20,2
Бу аралашма билан бирга углерод қурилма (қоракуя) 2,5г/м
3
қуруқ газгача боради.
Юқоридаги газ аралашмасидан ацителенни диметилформамид,
N-метил пирролидон эритмаларида селектив абсорбциялаб ёки суюқ
аммиакда паст
хароратда хамда ацетон, метанолда абсорбциялаб ажратиб олинади. Шундай кейин ҳосил
бўлган синтез-газ қуйидаги таркибда бўлиши мумкин (% ҳажмий):
Н
2
СО СН
4
N
2
C
2
Н
2
С
п
Н
м
61,9 28,3 6,8 2,3 0,1 0,6
Бундай газ сўнгра метан ва углерод монооксиди конверсиясига N
2
+Н
2
аралашмаси олиш
учун юборилади. Одатда, бу вақтда, қувурсимон учоқли конвертор ўрнига метанни қонли
конверторда буғ-хаволи конверсияси ишлатилади: Углерод монооксиди эса буғ иштирокида
2 поғонали конверторда конверсияланади.
Do'stlaringiz bilan baham: