Mundarija bet

4. Jarayonning fizik – kimyoviy xossalari.

Bugungi kunda ammiakni sintez qilish uchun texnik gazni xosilqilishda uglevodorod gazlarini konversiya qilish usuli keng tarqalgan. “Konversiya” so’zi “o’zgartirish, buzish” degan manosini anglatadi. Bu usul iqtisodoy tomondan tejamliroqdir. Bu ikkala usul ham tabiiy gaz , shuningdek neft maxsulotlari bilan chiqadigan yo’ldosh gazlar tarkibidagi atsetilendan foydalaniladi.

Tabiiy gaz tarkibida 94-96 % metan, 1.5 % azot, 2.5 % karbonat angidridi va boshqa gazlar aralashmasi bo’ladi. Ammiak sintez qilish uchun uglevodorod gszlarini konversiya qilish orqali vodorot va havodan azot olinib, yuqori bosim va haroratda ammiak sintazi ketadi.

Oksidlovchi sifatida havo kislorodi ishlatilsa, azot va vodorot aralashmasini xosil qilish uchun reaksion gaz aralashmasiga xavo bilan azot beriladi. Bunda azotli kon gazi hosil bo’ladi. Bunda konversiya natijasida kon gaz xosil bo’ladi. Agar uglevodorot gazlarini konversiya qilishda oksidlovchi sifatida suv bug’i ishlatilsa, azotsiz kon gazi xosil bo’ladi. Bu gazda azot va vodorot aralashmasini xosil qilish uchun o’ta sovitish usuli bilan atmosfera xavosidan ajratib olinadi.

CH₄ + H₂O = CO₂ + 2H₂

Xaroratning ortishi, texnologik gazning bir qismi yonishi xisobiga amalga oshadi. Jarayon uchun zarur xavo markazdan qochma kompressor orqali beriladi. Bunda xavo bosimi 3.5 mPa ga xarorati esa 250 ^oC gacha plib boriladi. Xavodagi aralashmalar miqdoriquyidagidan oshmasligi zarur;

• 
  Oltingugurt birikmalari (oltingugurt xisobida) 0.05 mg/m³
  
• 
  Xlorli birikmalar (xlor xisobida) 0,01mg /m³
  
• 
  Fosfor (PO₄^-3)
  

Ushbu aralashmalar riforming katalizatorlari ayniqsa CO konversiyasi past temperayurali katalizatori uchun katalitik zaxarxisoblanadi. Ushbu moddalar miqdori oshib ketganda jarayonga salbiy tasir ko’rsatuvchi omillar paydo bo’ladi.

Jarayonning asosiy parametrlari.

Tabiiy gaz zavod tarmog’idan 45-35 ⁰C xaroratda , 1-1.2 mPa bosimda, 80 mg/m³ gacha oltingugurt birikmalari tutgan xolda tarmog’dan olinadi. Qizdirgich (103) da 370 – 400 ⁰C gacha qizdiriladi. Gidrirlashda alyumokobaltmolibdenli katalizator ishlatiladi.

1680 soat^-1 xajmiy tezlikda ketma-ket oltingugurtdan tozalash jarayoni boradi. Chiqishdagi xarorat 360-390 ⁰C , bosimi esa 3.6 mPa .

Trubkali pech. Birinchi bosqich metan konversiyasi; Dastlabki harorat 360-390 ⁰C , bosimi 3.6 mPa bo’lgan gaz aralashmasi basimi 4mPa bo’lgan bug’ bilan aralashadi. Bug’ – gaz nisbati 3.1-3.4 m³/m³ bo’ladi. 1790 soat^-1 tezlikdaikkinchi 2-bosqich metan konversiyasiga qarab xarakatladi.

Shaxtali Pech.

Bug’ gaz aralashmasi nisbati 0.715 : 1 . oldin azot-vodorod olish ushunzarur miqdordagiazot kiritiladi. Xarorat 900-1010 ⁰C va 3900 soat^-1 xajmiy tezlikda jarayon boradi. Katalizator nikelli va xaroratga chidamli alyumoxromli ГИАП-3611, yoki C-14 . Is gazi konversiyasi: bu jarayon metanni konversiyasidan so’ng olib boriladi.jarayonning asosiy maqsadi quyidagireaksiya b’yicha is gazini karbonat angidritga aylantirishdan iborat.

CO + H₂O = CO₂ + H₂ +41 kj / mol

Ammiak ishlab chiqarish sxemalarda is gazi metangacha gidrirlanadi. Ammiak ishlab chiqarish qurilmasida is gazining miqdori 0.2-0.5 % gacha konversiyalanadi. Agar uning miqdori 0.1 % gacha kamaytirilsa chiqarib tashlanadigan gazning miqdori 10 % gacha kamaytiriladi va amiak bo’yicha unumdorlik 0.7-1 % gacha ortadi. Is gazini konversiyalash jarayoni qaytar va ekzotermik xisoblanadi. Le-Shatele prinspigako’ra jarayon past xaroratda to’liq boradi. Konversiya jarayoni darajasini oshirish uchun reaksion aralashmadagi bug’ miqdorini oshirish yoki konversiyalangan gazdagi karbonad angidrid ning miqdorini kamaytirish kerak. Karbonad angidrid ning suv bug’i bilan nasirlanishi faqatgina katalizator va xarorat ishtirokida olib boriladi. Xaroratning eng past chegarasi suv bug’ining kondensatlanishi shartiga bog’liq. Katalizatorlar gaz fazasida ishlashga mo’ljallangan jarayon issiqlik ajralish bilan borganligi sababli katalizator qatlamida xarorat ortadi , hamda konversiya darajasini oshirish uchun jarayoni iloji boricha past xarorat olib boorish kerak.Gaz aralashmasidagi suv big’i miqdorini oshirish iqtisodiy tomondan tejamsiz xisoblanadi .shuning uchun jarayondagi bug’ – gaz aralashmasi nisbati 0.4 - 0.7 ni tashkil etadi. Zamonaviy qurilmalardan is gazini konversiyalash jarayoni 2 bosqichda 20-30 mPa bosimda olib boriladi. Birinchi bosqichda temir – xrom katalizatori ishtirakida is gazi ni ko’pqismi konversiyalanadi va xarorat 320-380 ⁰C dan 400 - 450 ⁰C gacha ortadi. Reaksiya issiqligi utilizator qozonida bug’ olish uchun ishlatiladi . ikkinchi bosqich past xarorat , mis tarkibli katalizator ishtirokida 200 - 250 ⁰C da olib boriladi.