|
Гидрокрекинг жараёнининг кимёвий асослари. Гидрокрекинг маҳсулотларининг характеристикаси кучли даражада катализаторнинг хоссалари, яъни унинг гидрогенловчи ва кислотали фаоллиги билан белгиланади. Гидрокрекинг катализаторларини юқори гидрогенловчи ва юқори кислотали фаолликка эга бўлганларга бўлиш мумкин.
Алканларнинг ўзгариши. Кислотали хоссаларга эга бўлган монофункционалли гидрогенловчи катализаторларда алканларнинг гидрогенолизи битта С–С боғининг катализаторда диссоциланиши ва кейинчалик бўлакларнинг водород билан тўйиниши йўли билан қуйидаги схема бўйича амалга ошади:
Циклоалканларнинг ўзгариши. Алмашинмаган ва метилалмашган моноциклоалканларнинг гидрогенлаш катализаторлари иштирокида ўзгаришлари асосан гидрогенолизи, яъни катализатор томонидан белгиланадиган боғлар бўйича ҳалқанинг парчаланиши ҳамда ҳосил бўлган бўлакнинг икки чети тўйинишни ўз ичига олади. Кислотани фаоллиги нисбатан паст бўлган бифункционалли катализаторларда С–С боғлар бўйича узилиш ўринбосарларга нисбатан асосан β–ҳолатда содир бўлади, бу ҳол учламчи карбкатионнинг ҳосил бўлиши ва унинг β–боғланиш бўйича парчаланиши билан тушунтирилади. Масалан, 250–270 0С ҳароратда водороднинг босими 2,1 МПа бўлганда алюмоплатинали катализаторда метилциклопентан 2–метилпентан, 3– метилпентен ва н–гексанларга 7:2:1 нисбатда қуйидаги схема бўйича боради:
Юқори кислотали ва паст гидрогенлаш фаоллигига эга бўлган катализаторларда асосан олти аъзоли циклоалканларнинг беш аъзолиларига ва ўринбосарларнинг ўрнига қараб изомерланиш
реакциялари содир бўлади. Ҳалқанинг очилиши унчалик даражада бўлмайди. Юқори кислотали фаолликка эга бўлган катализаторлардаги гидрокрекингида циклоалкан ҳалқаларининг юқори барқарорлиги ҳалқанинг парчаланишида ҳосил бўладиган карбкатион учун тескари реакция β – қоида бўйича борадиган кейинги парчаланишга қараганда ёки дастлабки молекулада гидрид ионнинг ажралиши ҳисобига барқарорлашишига қараганда тезроқ амалга ошиши билан тушунтирилади:
Аренларнинг ўзгариши. Юқори гидрогенлаш ва паст кислотали фаолликка эга бўлган катализаторларда арен ҳалқаларининг тўйиниши содир бўлади. Аренлар алкенларга қараганда қийинроқ гидрогенланади. Ҳар қандай қўшбоғга водороднинг бирикиши иссиқлик ажралиб чиқиши билан боради, бензолни эса 1,2–дегидробензолгача гидрогенлаш эндотермикдир. 1,2–дегидробензолнинг кейинчалик гидрогенланиши осон боради ва экзотермик жараёнда боради (рақамлар – кЖ/моль да боғланиш энергияси):
Бензолнинг гомологлари бензолга нибатан қийинроқ гидрогенланади, чунки катализатор юзасида адсорбцияланишдаги фазовий қийинчиликлар бунга сабаб бўлади. Агар бензолнинг гидрогенланиши тезлиги бир деб қабул қилинса, унда гомологлар учун тезликлар тахминан қуйидагича бўлади:Толуол-0,6, Изопропилбензол-0,3, Этилбензол-0,4 1,3,5–Триметил бензол- 0,2.
Полициклик аренларга биринчи ҳалқанинг гидрогенланиши бензолнинг гидрогенланишидан тезроқ боради, масалан, агар антраценни 9,10–дегидроантраценга ўртадаги ҳалқанинг γ– углерод атомларини тўйинтириш билан борадиган гидрогенлаш реакциясининг нисбий тезлигини бирга тенг деб олсак, унда водороднинг кейинги моли 0,94 тезлик билан бирикади, охирги ҳалқанинг гидрогенланиш тезлиги 0,01 ни ташкил қилади (рақамлар реакциянинг нисбий тезлиги):
Ароматик ҳалқаларнинг кетма–кет гидрогенланишидан ташқари ҳосил бўлган тўйинган ҳалқалар парчаланиши ва алкилалмашган аренлар ажралиб чиқиши мумкин:
Алкилбензоллар юқори гидрогенлаш фаоллигига эга бўлган катализаторларда асосан бирин–кетин метанни ажратиб чиқариш билан борадиган гидрогенолизга учрайди:
Юқори кислотали ва паст гидрогенлаш фаолликка эга бўлган катализаторларда аренларнинг ўзгаришлари кўпгина жиҳатдан каталитик крекингникига ўхшайди. Алмашинмаган моноциклик аренлар барқарордир. Метил ва этилбензоллар ўринбосарларнинг ўрнига қараб изомерланиш ҳамда диспроцияланиш реакцияларига киришади. Анча узун занжирларга эга бўлган алкилбензоллар деалкилланади. Ҳосил бўлган алкил карбкатионлари изомерланишдан кейин β–парчаланишга дучор бўлади ва алканларнинг гидрокрекинги учун ифода этилган схема бўйича тўйинади, бунда нормал ва изотузилишли паст молекуляр алканларнинг аралашмаси ҳосил бўлади. алкилбензоллар бундан ташқари тетралин ва инданга қуйидаги схема билан айланиши мумкин:
Каталитик гидротозалаш
Каталитик гидротозалаш жараёни нефть маҳсулотларини яхшилаш ва барқарорлигини ошириш мақсадида уларни олтингугуртли, азотли, кислородли ва металл – органик бирикмалардан тозалашда қ ўлланилади. Шу билан биргаликда тўйинмаган ароматик углеводородлар ҳам қисман тўйинади. Гидротозалаш учун деярли ҳамма нефть ёқилғилари жалб қилинади. Бу тўғридан-тўғри ҳайдаб ва иккиламчи келиб чиқишга эга бўлган бензин, керосин, реактив ва дизель ёқилғиси, мазут ва вакуум – газойллардир. Жараён сурков мойлари ва парафин компонентларини ҳидсизлантириш учун ҳам қўлланилади.
ЭЪТИБОРИНГИЗ
УЧУН РАҲМАТ
Do'stlaringiz bilan baham: |
