Parafindan mahsulot olish texnologiyasi

PARAFINDAN MAHSULOT OLISH TEXNOLOGIYASI
Ma’ruza rejasi (208-210-bet [3]):
1. Parafinlar.
2. Fisher-Tropsh reaksiyasi.

Fischer – Tropsch jarayoni to'plamidir kimyoviy reaktsiyalar ning aralashmasini o'zgartiradi uglerod oksidi va vodorod suyuqlikka aylanadi uglevodorodlar. Ushbu reaktsiyalar metall ishtirokida sodir bo'ladi katalizatorlar, odatda 150-300 ° C (302-572 ° F) haroratda va birdan o'nlab atmosferaga qadar bo'lgan bosimlarda. Jarayon birinchi tomonidan ishlab chiqilgan Frants Fischer va Xans Tropsh da Kaiser-Wilhelm-Institut für Kohlenforschung yilda Myulxaym an der Rur, Germaniya, 1925 yilda.

Ning eng yaxshi namunasi sifatida C1 kimyosi, Fischer-Tropsch jarayoni ikkalasida ham muhim reaktsiya ko'mirni suyultirish va suyuqlikka gaz suyuq uglevodorodlarni ishlab chiqarish texnologiyasi.[2] Odatdagidek, uglerod oksidi va vodorod, FT uchun xom ashyo ishlab chiqariladi ko'mir, tabiiy gaz, yoki biomassa sifatida tanilgan jarayonda gazlashtirish. Keyinchalik Fischer-Tropsch jarayoni bu gazlarni a ga aylantiradi sintetik soqol yog'i va sintetik yoqilg'i.[3] Fischer-Tropsch jarayoni kam oltingugurtli dizel yoqilg'isi manbai va neftdan olinadigan uglevodorodlarni etkazib berish yoki narxini hal qilish uchun vaqti-vaqti bilan e'tiborni qaratdi.

Fischer-Tropsh jarayoni bir qator kimyoviy reaktsiyalarni o'z ichiga oladi, ular turli xil uglevodorodlarni hosil qiladi va ideal holda (C) formulaga ega.nH2n+2). Keyinchalik foydali reaktsiyalar hosil bo'ladi alkanlar quyidagicha:

(2n + 1) H2 + n CO → CnH2n+2 + n H2O

qayerda n odatda 10-20 ga teng. Metan hosil bo'lishi (n = 1) istalmagan. Ishlab chiqarilgan alkanlarning aksariyati to'g'ri zanjirli bo'lib, mos keladi dizel yoqilg'isi. Alkan hosil bo'lishidan tashqari, raqobatlashadigan reaktsiyalar oz miqdorda beradi alkenlar, shu qatorda; shu bilan birga spirtli ichimliklar va boshqa kislorodli uglevodorodlar.[4]

Fischer – Tropsch oraliq va elementar reaktsiyalar

H ning aralashmasini konvertatsiya qilish2 va CO ichiga alifatik mahsulotlar - bu bir necha oraliq birikmalar bilan ko'p bosqichli reaktsiya. Uglevodorod zanjirining o'sishini uglerod va kislorodga vodorod atomlari qo'shilib, C-O bog'lanish bo'linib, yangi C-C bog'lanish hosil bo'ladigan takroriy ketma-ketlikni o'z ichiga olgan holda tasavvur qilish mumkin.2- CO + 2 H tomonidan ishlab chiqarilgan guruh2 → (CH2) + H2O, bir nechta reaktsiyalar zarur:

CO ning assotsiativ adsorbsiyasi

C-O bog'lanishining bo'linishi
2 H ning dissotsiatsiyali adsorbsiyasi2
H hosil qilish uchun 2 H ni kislorodga o'tkazish2O
H ning desorbsiyasi2O
CHni olish uchun 2 H ni uglerodga o'tkazish2
CO ning alkanlarga aylanishini o'z ichiga oladi gidrogenlash CO ning gidrogenoliz (H bilan dekolte2) C-O bog'lanishlari va C-C bog'lanishlari hosil bo'lishi. Bunday reaktsiyalar sirt bilan bog'langan dastlabki shakllanish orqali amalga oshiriladi deb taxmin qilinadi metall karbonillari. CO ligand dissotsilanish, ehtimol oksid va karbid ligandlar.[5] Boshqa potentsial qidiruv vositalar turli xil C1 parchalar, shu jumladan formil (CHO), gidroksikarben (HCOH), gidroksimetil (CH)2OH), metil (CH3), metilen (CH2), metilidin (CH) va gidroksimetilidin (COH). Bundan tashqari, suyuq yoqilg'ini ishlab chiqarish uchun juda muhim va bu kabi C-C aloqalarini hosil qiluvchi reaktsiyalar migratsion qo'shilish. Ko'pgina stexiometrik reaktsiyalar diskretda simulyatsiya qilingan metall klasterlar, ammo bir hil Fischer-Tropsch katalizatorlari kam rivojlangan va tijorat ahamiyati yo'q.

Izotopik etiketli alkogolni ozuqa oqimiga qo'shilishi spirtli ichimliklarni mahsulotga qo'shilishiga olib keladi. Ushbu kuzatuv C-O obligatsiyalarini ajratish imkoniyatini yaratadi. Foydalanish 14C belgisi bilan etilen va propen kobalt katalizatorlari natijasida bu olefinlar o'sayotgan zanjirga qo'shiladi. Shunday qilib, zanjirning o'sishi reaktsiyasi "olefin qo'shilishi" bilan bir qatorda "CO-qo'shilishi" ni ham o'z ichiga oladi.[6]

Mahsulotlar: gazlashtirish

Fischer-Tropsch zavodlari ko'mir yoki unga bog'liq bo'lgan qattiq xomashyo (uglerod manbalari) bilan bog'liq bo'lib, avval qattiq yoqilg'ini gazli reaktivlarga aylantirishi kerak, ya'ni, CO, H2va alkanlar. Ushbu konversiya deyiladi gazlashtirish va mahsulot chaqiriladi sintez gazi ("syngas"). Ko'mirni gazlashtirish natijasida olingan sintez gazi H ga ega2: CO nisbati ~ 0,7 ning ideal nisbati bilan solishtirganda ~ 0,7. Ushbu koeffitsient suv-gaz siljish reaktsiyasi. Ko'mirga asoslangan Fischer-Tropsch o'simliklari har xil miqdordagi CO hosil qiladi2, gazlashtirish jarayonining energiya manbasiga qarab. Biroq, ko'mirga asoslangan o'simliklarning aksariyati Fischer-Tropsch jarayonining barcha energiya talablarini ta'minlash uchun ozuqa ko'miriga ishonadilar.

Qimmatbaho qog'ozlar: GTL

FT kataliz uchun uglerod oksidi uglevodorodlardan olinadi. Yilda suyuqlikka gaz (GTL) texnologiyasida uglevodorodlar past molekulyar og'irlikdagi materiallar bo'lib, ular tez-tez tashlab yuboriladi yoki yondiriladi. Tarmoqli gaz nisbatan arzon gaz bilan ta'minlaydi. Gaz neftga nisbatan nisbatan arzonroq bo'lsa, GTL hayotga yaroqlidir.

Fischer-Tropsch uchun zarur bo'lgan gazli reaktivlarni olish uchun bir nechta reaktsiyalar zarur kataliz. Birinchidan, Fischer-Tropsch reaktoriga kiradigan reaktiv gazlar bo'lishi kerak oltingugurtsizlangan. Aks holda oltingugurt o'z ichiga olgan aralashmalar deaktivlanadi ("zahar ") katalizatorlar Fischer-Tropsh reaktsiyalari uchun zarur.[4]

H ni sozlash uchun bir nechta reaktsiyalar qo'llaniladi2: CO nisbati. Eng muhimi suv-gaz siljish reaktsiyasi manbasini taqdim etadi vodorod uglerod oksidi hisobiga:[4]

H2O + CO → H2 + CO2

Foydalanadigan Fischer-Tropsch o'simliklari uchun metan sifatida xomashyo, yana bir muhim reaktsiya bug 'isloh qilish, bu metanni CO va H ga aylantiradi2:

H2O + CH4 → CO + 3 H2

Jarayon shartlari
Odatda Fischer-Tropsch jarayoni 150-300 ° C (302-572 ° F) harorat oralig'ida ishlaydi. Yuqori harorat tezroq reaktsiyaga va yuqori konversiya stavkalariga olib keladi, ammo metan ishlab chiqarishni afzal ko'radi. Shu sababli, harorat odatda diapazonning pastdan o'rta qismida saqlanadi. Bosimning oshishi konversiya stavkalarining oshishiga olib keladi va uzoq zanjirlarning shakllanishiga yordam beradi alkanlar, ikkalasi ham kerakli. Odatda bosim birdan o'nlab atmosferaga qadar o'zgarib turadi. Hatto yuqori bosim ham yaxshi bo'lar edi, ammo foyda yuqori bosimli uskunaning qo'shimcha xarajatlarini oqlamasligi mumkin va yuqori bosim katalizatorni o'chirishga olib kelishi mumkin koks shakllanish.


Har xil sintez-gaz kompozitsiyalaridan foydalanish mumkin. Kobalt asosidagi katalizatorlar uchun optimal H2: CO nisbati 1,8-2,1 atrofida. Temirga asoslangan katalizatorlar ichki tufayli past nisbatlarga toqat qiladilar suv-gaz siljish reaktsiyasi faoliyati temir katalizator. Ushbu reaktivlik ko'mir yoki biomassadan olinadigan, nisbatan past H ga ega bo'lgan gazni sintez qilish uchun muhim bo'lishi mumkin2: CO nisbati (<1).Entsiklopediya site:uz.wikihre.ru