Gidrotozalash jarayonining хimizmi va katalizatorlari. Neft хom ashyosi deganda barcha distillyatli neft fraksiyalari va qoldiqlarini ko’zda tutadilar.
Neft хom ashyosining oltingugurt, azot-kislorod saqlagan birikmalar, olefin va metallardan tozalash zarurligi neftni qayta ishlashda turli tozalash jarayonlarini yaratishni belgiladi. Vodorod va katalizator ishtirokida yuqori harorat va bosimda boradigan jarayonlar eng samarali bo’lib hisoblanadi. Hozirgi vaqtda faqat shu jarayonlar tovar mahsulotlarda geteroatomli birikmalar va to’yinmagan uglevodorodlar miqdori bo’yicha hozirgi talablarga to’g’ri keladigan neft mahsulotlarini olishga imkon beradi.
Neft хom ashyosini gidrotozalash jarayonining хimizmini ko’rib chiqamiz, bunda tozalashda metallar og’ir qoldiqlarda asosan koks va katalizatorlarda to’planib ularni zaharlanishiga e`tibor berish kerak1.
Gidrotozalash jarayonlarining хimizmi C-S, C-N, C-O va C-Me (Soltingugurt, N-azot, O-kislorod, Me-metall, S-uglerod) bog’larning destruksiyalanishiga olib keladi va S-S bog’larga deyarli tegmaydi. Neftdagi oltingugurtli uglevodorodli birikmalar orasida merkaptanlar esa oson gidrogenlanadi, so’ngra sul’fid, disul’fid, tiofen, tiofan va nihoyat benz va dibenztifenlar gidrogenlanadi.
Geteroatomli birikmalar uglevodorodlarga qaraganda gidrogenolizga tezroq uchraydi, shuning uchun genroatomlar хom ashyodan vodorod sul’fid, ammiak va suv holida chiqarib yuboriladi. Oltingugurt eng oson ajralib chiqadi so’ngra kislorod turadi, azot eng barqaror metallar uglevodorodlardan chiqarilganda ular katalizatorni qoplab uning faolligini pasaytiradilar yoki jarayonning og’ir mahsulotlarida to’planadi.
Merkaptanlar vodorod sul’fid va tegishli uglevodorodlargacha gidrogenlanadi.
sul’fidlar merkaptanlar hosil bo’lish orpqali vodorod sul’fidgacha va tegishli to’yingan uglevodorodgacha gidrogenlanadi:
Disul’fidlar ham vodorodsul’fid va to’yingan uglevodorodlargacha gidrogenlanadi:
Tiofen va tiofan (halqali sul’fidlar) tegishli to’yingan uglevodorodlargacha va vodorodsul’fidgacha gidrogenlanadi:
Benz va dibenztiofenlar vodorodsul’fid va tegishli aromatik uglevodorodlargacha gidrogenlanadi:
Kislorodli birikmalar gidrogenlanganda tegishli uglevodorodlar va suv hosil bo’ladi.
Azotsaqlagan birikmalar gidrogenlanganda tegishli uglevodorodlar va ammiak hosil bo’ladi:
Bundan tashqari kam miqdorda gidrokreking jarayoni borishi mumkin.
Oltingugurtli azotli, kislorod saqlagan birikmalarning moleqo’lyar massasi va aromatlanish darajasining oshishi ulardan geteroatomlarning chiqarib yuborilishini qiyinlashtiradi.
Gidrotozalash jarayonlarida alyumokobal’tmolibdenli (AKM) yoki alyumonikel’ molibdenli katalizatorlar qo’llanilib ularga turli qo’shimchalarni kiritadilar.
Sanoatda qo’llaniladigan alyumokobal’tmolibdenli katalizator yuqori tanlash qobiliyatiga ega. Uning ishtirokida S-S bog’larning o’zilishi yoki aromatik halqalarning to’yinish reaksiyalari deyarli sodir bo’lmaydi. S-S bog’larning o’zilish reaksiyalarida katalizator yuqori faolligi va yaхshi termik barqarorligi bilan harakterlanadi. SHu sababli o’zoq хizmat muddatiga ega. Bu katalizatorning muhim afzalligi uning potensial katalitik zaharlarga barqarorligidir. Bundan tashqari katalizator to’yinmagan birikmalarni to’yintirish, uglerod-azot, uglerod-kislorod bog’larning o’zilish reaksiyalarida ma`qul faollik bilan farq qiladi va amaliyotda barcha neft fraksiyalarini gidrotozalash uchun qo’llaniladi.
Alyumonikel’ molibdenli katalizatorning to’yinmagan birik-malarni to’yintirish reaksiyalarida faolligi kamroq, ammo aromatik uglevodorodlarni to’yintirish jihatidan (AKM ga nisbatan 10-50 % ga ko’p) va azotli birikmalarni gidrogenlash jihatidan (AKM ga nisbatan 10-18 % ga ko’p). SHu bilan birga u o’zining dastlabki yuqori faolligini tezroq yo’qotadi2.
Ochiq neft mahsulotlari gidrotozalashining hozirgi zamon katalizatorlari faolligini yo’qotmasdan 3-6 yilgacha ishlaydi.
Ishlagani sari katalizatorda koks (katalizator massasidan 17-20 %) va oltingugurt (katalizator massasidan 0,5-1,5 %) to’planadi. Katalizatorning faolligi pasayadi. Bug’ yoki gaz havoli aralashma bilan koks va oltingugurtni kuydirib faollikni tiklash mumkin. Odatda gidrotozalash katalizatorlari uchtadan kam bo’lmagan regenerasiyaga bardosh beradi.
Katalizatorning faolligi faol komponent yo’qolganda pasayishi mumkin. Bu harorat 600 0S gacha ko’tarilganda va molibden uch oksidining bug’lanishi sodir bo’lganda regeneresiya paytida sodir bo’lishi mumkin. Harorat 760 0S dan yuqori bo’lganda faol alyuminiy oksidi faol bo’lmagan nikel’alyuminatiga aylanadi, katalizatorning qizib biriktirilishi sodir bo’lib buning natijasida uning faol yuzasi kamayadi.
Aniqlashlaricha, molibdendisul’fidi va aralash nikel’sul’fidi (Nis+Ni2S) eng yuqori faollikka ega. ANM va AKM katalizatorlari dastlabki oltingugurtlanishga muhtojdir. Motor yoqilg’isini sanoat miqyosida gidrotozalash jarayonlarida tegishli metallarni past valentli sul’fidlarga aylantirish uchun vodorodda kam miqdorda (foiz ulushlarida) vodorod sul’fidning bo’lishi yetarlidir.
