Ngt kurs 4 Guruh Fanning nomi “Нефт ва газокондесатни қайта ишлаш технологияси”

0(S+1.8N)=(S+2.2N)+6(S+2N)+2(S+1.3N)+(S+0.2R)

Termik kreking jarayonlarining ko‘pchiligi zanjirli radikal mexanizm asosida boradi uning boshlangich harorati va tezligi uglevodlarning termodinamik barkarorligi bilan boglik bo‘ladi. Neft xom ashyosining tarkibida tuzilishi juda xilma xil bulgan turli xildagi uglevodorodlar bo‘ladi tabiyki ularning termik barkarorligi xam turlicha bo‘ladi. Yuqori haroratda uglevodorodlar ayniksa parafinlar uchun degidrogenlanishdan kura uglerod bogining uzilishi bilan borodigan jarayonlarning termodinamik jixatdan extimoli katta. Parafin uglevodorodlarning molekular massasi kanchalik katta bulsa molekulaning (zanjirning) urtasida yeglerod bogining uzilish extimoli xam shunchalik yuqori bo‘ladi. Masalan, eykozan parafinning termik kreking kuyidagi asosiy maxsulotlarning hosil bulishiga olib keladi .

Aromatik uglevodorodlar – alkenlar-naftenlar-parafinlar.
Tegishli ketma ketlikda parchalanish tezligi xam ortadi. Demak yuqori birinchi navbatda parafin uglevodorodlar va naftenlar parchalanadi va aromatik uglevodorodlarning tuplanishi kuzatiladi. Kreking maxsulotlarida aromatik uglevodorodlari ulushining ortishi ikkilamchi jarayonlar xisobiga xam (masalan,dienli sintez) bo‘ladi. Neftni termik qayta ishlashdan asosiy maksad benzin ishlab chikarishdir. Benzin unumining haroratga boglikligi (a egri chizik)va uni ta’sir kilish vakti (b egri chizik) 95-rasmga bekilgan. Haroratning ortishi bilan benzinni unimi bekaror ogir uglevodorodlar parchalanish tezliginingortishi xisobiga ortadi va kandaydir optimal haroratda maksimumga(Xb,maks) yetadi. Haroratning yanada kutarilishi,yengil uglevodorodlarning parchalanib gazlar hosil knlishi natijasida benzin unumini kamaytiradi. Termodinamika konunlariga muvofik bosim parchalanish tezligiga ta’sir etmaydi ammo, muvozanatni xajmning kamayishi tomonga siljitadi. Ya’ni gazlar hosil bulishi bilan boradigan reaksiyalarni sekinlashtiradi va kichik molekular massaga ega bulgan olefinlarni ikkilamchi reaksiyalarga kirishishi hamda parafinlarning alkillanish reaksiyalariga kulay sharoit yaratadi. Demak,bogliklik egri chizigi Xb=f(r) benzinning egri yuqori unumiga mos keluvchi maksimum Xb =f(r) egri chizigi bilan bir xil. Shuning uchun xam benzinning yuqori unum bilan chikishini ta’minlash uchun jarayonni yuqori bosimda olib borish aksincha krekingning yengil fraksiyalarini unumini oshirish uchun esa past bosimda,yuqori haroratda olib borish maksadga muvofikdir. Uglevodorodlarning yuqori M harorat sharoitida bulish vakti xam kreking jarayonining borishida ta’sir etadi (96-rasm b egri chizigi).Uzgarmas harorat va bosimda benzinning unumi (kandaydir optimal harorat (t opt .) optemal kiymatga yetguncha ortadi . Jarayon davomiyligining ortishi (vaktning uzayishi ) bilan benzinning unumi yengil uglevodorodlarning gaz hosil kilish bilan parchalanishi xisobiga kamaya boshlaydi. Benzinning unumini maksimumga yetkazish uchun kreking jarayonini shunday olib borish kerakki, xom ashyo reaktordan bir marta utganda uning 50-70% uzgarishga uchrasin. So‘ngra benzinva kreking koldigini ajratib olingach oralik fraksiyalar yana krekingga uchratiladi . Bunga xom ashyoning bir kismini resirkulyatsiya prinsipidan foydalanish tufayli erishiladi .termik kreking kilish tufayli, benzin, turli gazlar va kreking koldigi olinadi.Sanoatda xom ashyoga boglik xolda hamda maksadga karab 3 xil kreking kullaniladi. 1.Suyuk fazali kreking 470-540⁰S haroratda va 70 Mpa bosimda 2 fazali suyuk-bug‘ sistemada boradi. Odatda bu usul bilan ogir xom ashyolar (masalan,mazut) resirkulyatsiyani kullagan xolda qayta ishlanadi.Buning sxemasi 97-rasmda berilgan. Mazut nasos 1 yordamida retrifimkatsiya kolonnasining 2 ostki kismidagi tarelkalardan biriga olib boriladi,u yerda krekingning yonuvchi fraklari bilan qo‘shilib kisman parchalanadi.olonnaning ostki kismidan ogir fraksiya chikariladi va 470-4800Sda yengil krekinglash uchun kuvuksimon pechga 4 junatiladi. Pechlarning bosimi 5-7 Mpa bo‘ladi .Kreking maxsulotlari 3 va 4 pechlardan reduksion jumrak 5 orkali bug‘lantirgichdan 6 tushadi,unda kreking koldik bug‘lardan ajralib bulgach kurilmadan chikarib olinadi. Bug‘lar (benzin bug‘lari va gazlar) bug‘lantirgichdan, ajratish uchun reksifikatsiya Kolonnasiga utkaziladi. Kreking –gaz kondensatordan 7 utib separatorda 8 benzindan ajratiladi.Olingan maxsulotlarning unumi kreking benzin 30-35%, kreking-gaz 10-15%, kreking-koldik 50-55%ga teng bo‘ladi. Kreking-benzinning tarkibida aromatik uglevodorodlar ko‘p bulganligi uchun, uning oktan soni (70) oddiy xaydash orkali olingan benzindan ancha yuqori bo‘ladi.
1. Kreking-gaz tarkibida etilen,etan, propilen, butilen va butan ushlaydi. Ular gazlarni ajratuvchi kurilmalarda (GAK) fraksiyalarga ajratiladi va organik sintezning kimmatbaxo xom ashyosi sifatida ishlatiladi. Kreking-koldik bug‘ kozonlarning yokilgisi xisoblanadi, yoki gudron, asfalt, neft koksi kabilarni olish uchun xom ashyo sifatida kullaniladi.

2. Bug‘ fazali kreking kichikrok bosim va 600-630^oS da haroratda yuqori ok tanli benzin olish maksadidaolib boriladi.Bunda ligroinli fraksiya nshlatiladi. Bug‘ fazali krekingda benzin bilan bir katorda ko‘p mikdorda kimmatli neft kimyo xom ashyosi xisoblangan,tarkibida tuyunmagan uglevodorodlari ko‘p bulgan gazlar xam olinadi.

3. Proliz bu yuqori haroratli kreking bo‘lib, asosan etilen va boshka tuyinmagan uglevodorodlarni olish uchun ishlatiladigan xom ashyoning turiga karab (tabiiy gaz,gaz kondensati,kerosin,gazoyil,ligroin) keng oralikdagi haroratda (600-1200^oS)amalda 670-720^oS larda va atmosfera bosimida ligroinli yoki kkerosinli fraksiyalarning chukur parchalanishi hamda ikkilamchi jarayonlar natijasida xom ashyoning xossasiga nisbatan 50%gacha unum bilan gaz (tarkibida 30%alkanlar saklaydi) va 45-47% moy olinadi.Moyni rektifikatsiyalab 20% benzol,16% toluol va 2% kselol olinadi va ular qayta tozalangach individual modda sifatida foydaniladi. Kokslash–neft koldiklari mazut,kreking-koldik, gudronlarni 450-500^oSda xavosiz joyda termik parchalash jarayoni bo‘lib uning natijasida qo‘shimcha yokilgi foydaniladigan kulsiz (yonganda kul hosil kilmaydigan ) koks olinadi.

Kattalitik jarayonlar bug‘ungi kunda neft maxsulotlarini krekinglab oktan soni yuqori bulgan va turli organik sintezlarda keng foydalanilayotgan gazlarning olish usullarining orasida asosiy urinni egallaydi. Kattalitik jarayonlar termik jarayonlardakatta tezlikda nisbatan pastrok haroratda va pastrok bosimda boradi hamda u oltingugurtli neftlarni xam qayta ishlashga imkon beradi.

Kattalizator sifatida xovak tashuvchilarga (moddalarga) tushintirilgan xolda sintetik alyumotselikatlar, platina, molibden oksidlari va xrom ishlatiladi. Kattalitik kreking bu tipik geterogen kattaliz belib-dastlabki moddalarning gaz fazadan kattalizator sirtiga xemosorbsiyalanishi, kimyoviy reaksiya, krekingmaxsulotlarining kattalizator sirtidan disorsiyalanishi vaularning gaz fazaga difuziyalanishi kabi ketma ketlik tartibda boradi. Shuning uchun xam foydalaniladigan kattalizatorlarning sirti katta bulishi (~700m2\g), yaxshi regeneratsiyalanish xossasiga ega bulishi, oltingugurt birikmalariga chidamli bulmogi hamda mexanik mustaxkam bulishi lozim. Kattalizator sirtida boruvchi kimyoviy jarayonlar ion xarakteriga ega.Bir vaktning uzida kattalizatordan tashkarida harorat ta’sirida zanjirli radikalli jarayonlar xam boradi, ammo sust ketadi.

Kattalitik kreking sharoitiga eng chidamli bulgan birikmalar normal tuzilishli parafinlar va almashmagan aromatik uglevodorodlardir. Olefinlar, naftenlar va uzun zanjirli yonurinbosarlari bulgan aromatikuglevodorodlar chidamsiz bo‘lib, ular birinchi bo‘lib krekinga uchraydilar. Uzun yon zanjirli aromatik uglevodorodlar oddiy aromatik birikmalar va olefinlarga parchalanadilar. Kondersirlangan aromatik birikmalar urinbosarlarining yokotadi va yanada zichlashib koksoslik kiladi. Naftenlik uglevodorodlar kattalizator sirtida degidrogenlanadi vayon zanjirning uzilishi hamda xalkaning ochilishi bilan S-S bog uzilib parchalanadi. Polisiklik naftenlar yon krinbosarlar uzilgandan sung oddiy aromatik uglevodorodlar hosil kiladi-yu, ammo kisman zichlanib, maxsulot sifatida kattalizator sirtida koladi. Kreking natijasida hosil bulgan olefinlar S-S bogdan uzilib parchalanadilar, izomerlanadilar, polimerlanadilar, gidrogenlanadilar, xaokali uglevodorodlarga aylanib, degidrogenlanadilarda va aromatik birikmalar hosil kiladilar. Kattaliz sharoitida olefinlarning gidrogenlarning jarayoni katta axamiyatga ega,chunki bunda dar xol tarkibida kam olefin saklovchi turgin benzin hosil bo‘ladi. Parafin uglevodorodlari kattalizator sirtida parchalanadi va izomerlanadilar. Demak, kattalizatorda krekinglashning muxim uziga xos tomoni shundaki,bunda tarkibida oktan sonini 98 gvchv yetkazuvchi tarmoklangan zanjirli tuyingan uglevodorodlar hamda aromatik uglevodorodlar saklovchi yengil mator yokilgisi – benzin olinadi. Kreking jarayonida alyumosilikatli kattalizatorning sirtida kattik koks utirib kolish sababli uning aktivligi tezda pasayadi. Kattalizator aktivligini qayta tiklash uchun unga 550-600⁰S da xavo purkash orkali regineratsiyalaydilar. Katalizator sirtini koplab olgan koksning yonishi natijasida bir tomondan kattalizator kaysi aktiv xolga utsa (Regineratsiyalansa) ikkinchi tomondan u kiziydi va regeneratordan reaktorga issiklik olib utish vazifsini xam bajaradi. Sanoatda kattalitik kreking kattalizator kavatining xolati bilan fark kiluvchi uch tipdagi kurilmalarda amalga oshiriladi:zarrachalari muallak osilib turuvchi kattalizator kavati yoki kaynovchi kavatli va kukunsimon katolizatorning muallak zarrachalari okimi tipida ishlashi bilan yelar bir-biridan fark kiladi.Kattalitik kreking 0.05-0.1MPa bosimda 450-500⁰S da bug‘ fazada alyumosilikatli kattalizator ishtirokida amalga oshiriladi. 97-rasmda xarakat kilib turuvchi kattalizatorli krekingning sxemasi berilgan.Xom ashyo kuvursimon pechda (1) 350-360⁰Sgacha kizdiriladi va reaktorga (2) boradi. Reaktorga bunkerdan (3) 550-600⁰S haroratgacha kizigan kattalizator xam kelib tushadi. Kattalizator zarrachalari ogirlik kuchi xisobiga reaktorning yuqorisidan pastigacha tushadi, xom ashyoni krekingga uchratadi hamda reaktorda uz issikligini utkazishi xisobiga haroratni 450-500⁰S da saklab turadi. Kattalizator regeneratorga (4) borishdan oldin sirtidagi yengil uglevorodlarni desorbsiyalanishini kuchaytirish uchun bug‘ bilan ishlov beriladi. Kreking maxsulotlari reaktordan (2) chikib ,gaz va benzin fraksiyalarini bir-biridan ajratish uchun rektifikatsiya kolonnasiga yuboriladi. Regeneratorga (4) xavo puflagich (5) yordamida kattalizator sirtiga yopishib kolgan koksni yonish uchun tuxtovsiz xavo erilib turiladi. Regeneratordan hosil bulgan tutun gazlari bug‘ olish maksadida Utilizator kozoniga yuboriladi. Regeneratsiyalagan kattalizator sikilgan xavo yordamida tushuvchi kurilmaga tushadi, u yerdan xavo puflagichdan (7) sikilgan xavo yordamida kuvur (6) orkali bunkerga (3)ga utadi.Bunkerdan yana reaktor (2)ga boradi.Kattalitik kreking natijasida oktan soni 76-82 bulgan 70% unum bilan benzin,12-15% bir atomdan turt atomgacha uglerod saklovchi gazlar va 6%gacha koks olinadi.Svnoatda kaynoychi kavatli kattalizatori bulgan kaalitik tipidagi kurilma keng tarkalgan.(60-rasm) Kattalizator sifatida siyrak yer elementlari bilan aktivlangan alyumosilikatlardan (seolitlar) foydalaniladi. Kattalizatorni kullash energetik xarakatlarni kamaytirishga kurilmalarning maxsuldorligini oshirishga benzinning sifatini va mikdorini oshirishga imkon beradi. Keyingi yillarda gidrokreking keng kullanilmokda. Bu 6 Mpa bosimda 360-450⁰S da alyumosilikatlarga kuyilgan metall (Ni,W,Co,Mo) kattalizatorlarda amalga oshiriladi. Kattalilitik riforming –oktan soni yuqori bulgan benzin yoki individual aromatik birikmalar olish maksadida oktan soni kichik bulgan benzin va ligroinni vorodli muxitida qayta ishlash jarayonidir. Reformingda kattalizator tasirida bir vaktning uzida kuydagi: olti a’zoli naftenlarning degidrogenlanishi, parafinlarning digidrogenlanib xalkali birikmalarga aylanishi, besh a’zoli naftenlarning olti a’zoli birikmalarga degilrogenlanib izomerlanishi,parafin uglevorodlarning gidrokrekingni va izomerlanishi reaksiyalari boradi So li va Mo li kattalizatorlar neft maxsulotlarining S li birikmalarini gidrogenlanib H2S hosil kilinishiga olib keladi.Bu xol S li (S li birikmalari ko‘p bulgan) neftlarni qayta ishlash imkoniyatini beradi.
Reforming ikki tipga –platforming va gidroformingga bulinadi. Platforming ftorlangan aluminiy okusidiga joylashtirilgan platina kattalizatorda 480-510⁰S harorat va 2-4 MPa vodorod bosimida olib boriladi. Gidroforming alyumolibdenli kattalizator kavatda 1.7-1,9 MPa gaz bosimida amalga oshiriladi.