TEXNIK QISM (adabiy sharh)
9 b/g 24-17 Raxmonov N.N.
Tabiiy gazlarni qayta ishlashni fizik jarayonlari.
Tabiiy gazlar xam kimyo sanoati uchun uta muxim xomashyo bo’lib
xisoblanadi. Xozirgi kunda sun’iy kauchuk, spirtlar, yuqori sifatli motor yoqilg’ilari,
a’lo navli qurumlar, eritgichlar, sun’iy tolalar, polietilen, katron va boshqa o’nlab
maxsulotlar olinmoqda. Kimyo sanoatida ishlab chiqarilayotgan oltingugurtning
50% dan ortig’i tabiiy gazlardan olinmoqda. Shuni xam aytish kerakki, neon, argon,
geliy kabi inert gazlarning sof xoldagi konlari uchramaydi va bu gazlar asosan tabiiy
karbonsuvchil gazlari tarkibidan ajratib olinadi.
Kimyo sanoatida organik sintez uchun asosiy xomashyo sifatida asosan tabiiy
gazlar ishlatiladi. Tabiiy gazlar xam xuddi neft kabi qayta ishlashga yuborilishidan
oldin maxsus tozalash jarayonlaridan o’tadi. Tabiiy gazlar birinchi navbatda vodorod
sulfiddan (H
2
S) tozalanishi kerak. Vodorod sulfiddan tozalash jarayoni xo’l va quruq
tozalash usulida olib borilishi mumkin.
Xo’l xolda tozalashda soda, etanolamin, fenol eritmasi kabi eritmalardan
foydalanilsa, quruq usul bilan tozalashda temir gidrooksidi, faollashtirilgan ko’mir
kabi moddalardan foydalaniladi.
Odatda tabiiy gaz tarkibidagi vodorod sulfid miqdori kam bo’lgan taqdirda temir
gidrooksidi bilan past bosimlarda tozalanadi. Xo’l xoldagi vodorod sulfiddan
tozalash jarayoni eng samarali bo’lib, vodorod sulfidning miqdori hajm miqdorida
2% dan ko’p bo’lganida qo’llaniladi.
Eng oddiy xo’l xolda tozalash tabiiy gaz tarkibiga ma’lum miqdorda natriy
karbonat sodasidan qo’shib bajariladi. Bunda vodorod sulfid soda bilan reaksiyaga
kirishib, vodorod sulfiddan oltingugurtni ajratib oladi. Ya’ni
Na
2
CO + H
2
S - NaH
2
S+NaHCO
Ajralib chikkan NaH
2
S havo bilan aralashib chiqarib yuboriladi. Gazlardan sof
oltingugurtni ajratib olib, to’liq tozalash usuli monoetanolamin va fenol eritmalari
orqali bajariladi.
Quduqlardan kelayotgan gaz skrubber deb ataladigan uskunaga keladi.
Skrubberni yuqori qismidan gazga qarama-qarshi etanolamin eritmasi oqib tushadi.
10 b/g 24-17 Raxmonov N.N.
Tabiiy gaz bu eritma orasidan o’tib tozalangan qismi skrubberni yuqori qismidan
ajratib olinadi va iste’molchiga jo’natiladi. Tabiiy gaz tarkibidagi karbonsuvchillar
etanolamin bilan reaksiyaga kirishmaydi, lekin uning tarkibidagi vodorod sulfid (N)
reaktsiyaga kirishadi. Ya’ni
2NH (CH
4
–CH
2
OH)
2
+H
2
S -> [NH
2
(CH
2
–CH
2
OH
2
) ]
2
S
Keltirilgan kimyoviy reaksiya dietanolamin bilan vodorod sulfid orasidagi
reaktsiya ko’rinishidir.
Reaksiya natijasida xosil bo’lgan dietanolamin sulfid eritmasi to’g’ri isitgichga
boradi, u yerda regenerator asbobiga tushadi. So’ngra qizdirgichga o’tib 105-130
0
S
gacha qizdiriladi. Bunda detanolamin sulfid eritmasi parchalanib dietanolamin va
vodorod sulfidga ajraladi. Dietanolamin sovutilib yana jarayonga qaytariladi.
Vodorod sulfid esa ajralgan is gazi (СO
2
) va suv bug’lari bilan regeneratorni yuqori
qismida ajratib olinib sovutgichda sovutiladi va yig’uvchi tindirgichga kelib tushadi.
Bu yerdan eritma sof oltingugurt olish uchun maxsus sexga (III) jo’natiladi.
Tozalangan eritma esa yana jarayonga nasos orqali qaytariladi.
Yuqori oltingugurtli tabiiy gazlarni tozalash ikki bosqichli bo’lib, birinchi
bosqichda tabiiy gaz suv yoki etanolamin eritmasi bilan yuviladi, ikkinchi bosqichda
esa yuqori kontsentratsiyali etanolamin bilan qaytadan tozalanadi.
Shuni xam aytish kerakki, bunday usullar bilan tozalashda skruber va
regenerator ichida eritmalar ko’pigi xosil bo’lishi mumkin va bu ko’pik o’zi bilan
birga etanolamin eritmasini ma’lum bir qismini olib ketishi mumkin. Ko’pik xosil
bo’lishini oldini olish uchun tozalash jarayoniga maxsus reagentlar - dietilenglikol
(DEG) va trietilenglikollar (TEG) qo’сhiladi.
Vodorod sulfid (Н
2
S) va karbonat IV oksididan (СО
2
) tozalangan tabiiy gazni
aloxida fraktsiyalarga ajratish uchun absorbtsiya, adsorbtsiya, rektifikatsiya,
xemosorbtsiya kabi jarayonlar qo’llaniladi.
Absorbtsiya usuli tabiiy gazlar tarkibidan propilendan pentan va amilengacha
bo’lgan moddalarni ajratib olish uchun qo’llaniladi. Bu usulni qo’llashda tabiiy gaz
aralashmasini unga qarama-qarshi xarakat qilayotgan yutuvchi modda orasidan
11 b/g 24-17 Raxmonov N.N.
o’tkaziladi. Buning natijasida tabiiy gaz tarkibidagi komponentlar absorbentda eriy
boshlaydi, bunda molekulyar massa yuqori bo’lgan tabiiy gaz komponentlari
absorbentda yaxshiroq eriydi. Masalan, pentan absorbentda to’liq erib ketsa, butanni
90-95%, propanni 75-80%, etanni 25-30% yutiladi. Metani juda oz miqdori yutilishi
mumkin. Absorbtsiya jarayonini amalga oshirishdagi asosiy kursatkichlar jarayon
bajarilayotgan xarorat, bosim, gaz va absorbentlarni xarakatlanish tezligi, ularning
o’zaro nisbati bo’lib xisoblanadi.
Odatda bosimni oshirish va xaroratni pasaytirish tabiiy gazlardan uning
komponentlarini ajratib olishni tezlashtiradi va jarayon samarasi xam yuqori bo’ladi.
Absorbtsiya jarayoni absorbtsiya samarasi bilan tavsiflanadi. Absorbtsiya
samarasi deb, 1 kg absorbent qancha gazni yutganligini (eritganligini) bildiruvchi
kattalikka aytiladi.
Tabiiy gaz absorber deb ataluvchi asbobga past tomonidan kiritiladi. Absorberni
ichki qismida likobchasimon to’siqlari bo’lib, ana shu likobchalarga absorberni
yuqori qismidan absorbent yuboriladi. Tabiiy gaz likobchalardan oqib tushayotgan
absorbent orasida o’tib yuqori molekulyar massaga ega bo’lgan komponentlari
absorbentga yutiladi va tozalangan eng yengil gaz (odatda metan) absorberni yuqori
qismidan ajratib olinadi (II).
O’zidan tabiiy gazlarning alohida komponentlarini eritgan absorbent eritmasi
desorbsiya jarayoniga yo’naltiriladi, ya’ni eritmadan endi yutilgan komponentlar
ajratib olinadi. Buning uchun to’yingan absorbent eritmasi qizdiriladi va undan
yutilgan tabiiy gaz komponentlari ajratib olinadi. Ba’zi xollarda yutilgan
komponentlarni to’liq ajratib olish uchun to’yingan absorbent rektifikatsiya
minorasiga xam yunaltirilishi mumkin.
Tabiiy gaz komponentlarini o’z ichida eritgan absorbent esa absorber pastidan
olinadi va issiqlik almashgichga yo’naltiriladi. Bu yerdan eritma desorberga kelib
tushadi. Desorberda eritma qizdirirgichdan kelayotgan issiqlik xisobiga qizdiraladi.
Buning natijasida ajralib chiqqan tabiiy gaz komponentlari desorberni yuqori
qismidan olinadi va kondensatorga kelib tushadi. Bu yerda ajralib chiqqan gazlar
sovutiladi va suyuqlik xolatida olinadi va tindingichga yunaltiriladi. Tindirgichdan
12 b/g 24-17 Raxmonov N.N.
tayor maxsulot xoldagi ajratib olingan tabiiy gaz komponenti nasos orqali
iste’molchiga (III) yuboriladi. Toliq tozalanmagan qismi yana desorberga qayta
ajratish uchun qaytariladi.
Adsorbsiya jarayoni bilan tabiiy gazlardan komponentlarni ajratib olish uchun
qattiq xoldagi yutuvchi moddalarni (adsorbent) qullash bilan olib boriladi. Odatda bu
maqsadlarda yuqori g’ovaklikka ega bo’lgani faollashtirilgan ko’mir, faollashtirilgan
gil, grafit va shu kabi moddalardan foydalaniladi.
Qattik adsorbentlarni o’lchamlari ularning g’ovakliligiga bog’lik bo’lib,
g’ovakli qanchalik kichik bo’lsa shunchalik adsorbentning yuzasi katta bo’ladi.
Qattik adsorbentlarning samaradorligi ularning umumiy yuzasiga bog’liq. Shuning
uchun xam qattik adsorbentlarning sifati ularning solishtirma yuzasi, zarrachalarining
o’rtacha diametri va sochiluvchan diametri bilan tavsiflanadi.
Qattik adsorbening solishtirma yuzasi deb, uning bir birlik yuzasini massasiga
bo’lgan nisbatiga aytiladi.
G’ovaklarini katta - kichikligiga qarab qattiq adsorbentlar yirik g’ovakli va
mayda g’ovakli turlariga bo’linadi. Odatda mayda g’ovaklilariga g’ovaklar diametri
30 A gacha bo’lgani kiradi.
Adsorbenilarning sochiluvchan massasi deb, g’ovaklar va zarrachalar orasidagi
bushliklar xisobiga olingan bir birlik xajmdagi massa miqdoriga aytiladi.
Adsorbtsiya jarayonida tabiiy gaz maxsus asbob adsorberda qattiq adsorbent
orasidan o’tkazish yo’li bilan amalga oshiriladi. Kattik adsorbent g’ovaklaridan
o’tayotgan tabiiy gazning yuqori molekulyar massaga ega bo’lgan komponentlari
adsorbentga yutiladi va sekin-asta adsorbentni to’yintira boshlaydi.
Adsorbent tabiiy gaz komponentlariga to’yinib bo’lganidan so’ng undan ana shu
komponentlarni ajratib olish jarayoni 250-300
0
S dagi suv bug’larida yuvish bilan
amlaga oshiriladi. Shu usuluda ajratib olingan karbonsuvchillar keyinchalik suvdan
xam tozalanadi va tayor maxsulot xoliga keltitriladi. Tabiiy gazning komponentlarini
ajratib olish uchun ishlatilgan qattiq adsorbentlar keyinchalik quritilib, tozalanib yana
jarayonga qaytariladi.
13 b/g 24-17 Raxmonov N.N.
Qattiq adsorbentlar bilan tabiiy gazdan uning komponentlarini ajratib olish juda
murakkab jarayon bo’lib, katta mablag’lar sarflashga to’g’ri kelganligi tufayli
adsorbtsiya usuliga nisbatan kam tarqalgan.
Adsorbtsiyaga nisbatan gepersorbtsiya jarayoni ko’proq tarqalgan. Bu
jarayonda tabiiy gaz uzluksiz xarakat qilayotgan faollashtirilgan ko’mir ichidan utib
boradi. Gipersorbtsiya usuli qo’llanilganda qattiq adsorbent bilan gaz
komponentlarini yutish, to’yingan adsorbentdan yutilgan komponentni ajratib olish,
sovutish, tozalash va adsorbentni qaytadan jarayonda qo’llash uzluksiz davom etadi.
Rektifikatsiya usuli gazlarni aloxida komponentlarga ajratidigan asosiy
usullardan biri bo’lib xisoblanadi. Buning uchun odatda tabiiy gazlarni ikki turga
ajratgan xolda amalga oshirish kerak bo’ladi. Birinchi turdagi gazlarga past
molekulyar massag ega bo’lgan gaz xolatidagi komponentlar va ikkinchisi - yuqori
molekulyar massaga ega bo’lgan suyuqlik xolatidagi komponentlar. Xosil bo’lgan
gaz va suyuq xolatdagi karbonsuvchillardan suyuq xolatdagisi rektifikatsiya
minorasida xuddi neft kabi juda to’liq qilib komponenlarga ajratiladi.
Bunday ajratish uchun bosimni oshirish va xaroratni pasaytirish yo’li bilan
amalga oshiriladi. Xaroratni pasaytirish uchun ammiak, kabi moddalardan
foydalaniladi. Xemosorbtsiya usuli karbonsuvchillar aralashmasidan ajralib
chiqayotgan moddalarni adsorbentlar bilan kimyoviy reaksiyaga kirishishiga
asoslangan. Xemosorbsiya usulida suyuq yoki qattiq yutuvchi moddalarni
qullanilishiga qarab Xemoabsorbtsiya (suyuk yutuvchi modda bulsa) usullari
mavjud. Bu usullar qo’llanilganda sof karbonsuvchil komponenlarini ajratib olish
sorbentlarini (yutuvchi moddalarni) kizdirish yuli yeki kayta reaksiyaga kiritish bilan
amalga oshiriladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |