Neft va gazni qayta ishlash texnologiyasi

Kokslash jarayoni xom-ashyo tavsifi va moddiy balansi.

Ko’rsatkichlar, xom-ashyo tavsifi	Gudron	Kreking qoldiq
Zichlik, kg/m^3	0,990	1,024
Kokslilik darajasi	16	23
Oltingugurt miqdori, %	2,8	3,3
Mahsulot chiqishi
Koks	24	35
S4gacha bo’lgan gazlar	11	11
Benzin	16	7
Engil va og’ir gazoyl	49	47
Sirkulyastiyalanish koeffistenti	0,3	0,3

7.2.-§. Neft xom-ashyosi pirolizi

Neft va gaz ko’rinishidagi xomashyolarni termik krekinglashni, yana bir ko’rinishi piroliz deb atalib, u termik krekingning yuqori temperaturada o’tkaziladigan formasidir. Tarkibi ko’p miqdordagi to’yinmagan uglevodorod gazlarini olish uchun jarayon asosan 670⁰C dan 1200⁰C gacha bo’lgan temperaturalarga amalga oshiriladi. Odatda piroliz qurilmasini birinchi navbatda etilen olish qurilmasi deb ham ataladi. Jarayon propilen, butadien va atsetilenni maksimum chiqishiga yo’naltirilishi mumkin. Piroliz gazlari bilan bir qatorda kam miqdorda suyuq mahsulot – smolalar hosil bo’ladi. Smolalar tarkibi asosan ko’p miqdordagi monotsiklik (benzol, toluol, ksilollar) va politsiklik (naftalin, antratsen va boshqalar) aromatik uglevodorodlardir.

Piroliz orqali olingan etilen polimerlar, etilspirt va etilen oksidi ishlab – chiqarishga yuboriladi. Jarayonda hosil bo’ladigan propilen asosan polipropilen, akrilonitril va butadien ishlab-chiqarishda foydalaniladi. Piroliz jarayoni xomashyosi sifatida uglevodorodli gazlar, engil benzin fraksiyalari, gaz kondensatlari, katalitik riforming rafinatlari, kerosin va gazoyl fraksiyalari hizmat qiladi. So’nggi yillarda neft va neft qoldiqlari pirolizi bo’yicha tadqiqotlar o’tkazilmokda. Jarayon xomashyoni tanlash bilan piroliz maqsadi aniqlanadi. Piroliz mahsulotlar chiqishi xomashyo sifatiga va qurilma texnologik rejimiga bog’likdir. Etanni pirolizida etilenni chiqish miqdori ko’p bo’ladi. Xomashyoni og’irlashishi bilan etilen chiqishi kamayadi va bir vaqtda piroliz smolasi va koks chiqishi ortadi. Jarayon temperaturasini oshirish va reakciya vaqtini kamaytirish orqali etilen chiqishi ko’payadi. To’yinmagan uglevodorodlar chiqishini oshirish va koks hosil bo’lishini kamaytirish uchun Reaktsion aralashmaga turli qo’shimchalar beriladi, masalan: suv bug’i, vodorod, metan yoki vodorod-metan aralashmasi.

Pirolizni turli ma`lum variantlari mavjud: qattiq issiqlik tashuvchili, o’ta qizdirilgan suv bug’ida, elektrorazryadli naylarda, kuchlanish yoylarida, katalizatorli tizimda hamda sanoatda keng tarqalgani quvurli pechlarda o’tkaziladigan pirolizdir. Zamonaviy piroliz qurilmalarining asosiy mahsulotlari 99,9% (mass.) tozalikdagi etilen, 99,9% (mass.) tozalikdagi propilen, tarkibi 30 – 40% (mass.) butadiendan iborat butan-butadien fraksiyasi, 25 – 30% (mass.) izobutelin va 15 – 30% (mass.) n–butilen va piroliz smolasi hisoblanadi. Piroliz smolasi turli variantlar bo’yicha fraksiyalarga haydaladi, ya`ni undan aromatik uglevodorodlar, benzin va qoldiq olinadi. Etan va propanni piroliz qilinganda tadqiqot natijalari shuni ko’rsatadiki, haqiqatdan ham bosim oshirilishi to’yinmagan gaz ko’rinishli reaksiya mahsulotlaridan hosil bo’lgan suyuq polimerlar chiqishi ortadi. Boshlang’ich xomashyo tarkibida metanni miqdori - piroliz natijalari tahliliga ko’ra ijobiy ta`siriga egadir. Piroliz pechlari konstruksiyasi neftni qayta ishlash zavodlarida qo’llaniladigan pechlardan deyarli farq qilmaydi. Asosan ikki kamerali, ikki tomonlama qizdiriladigan yon ekranli vertikal pechlar, hamda radiant – konvekciya tipdagi pechlardan keng foydalaniladi. Piroliz jarayoni maqbul (optimal) sharoiti qiska to’qnashuv vaqtida yuqori temperatura hisoblanadi. Mahsulotni reakciya zonasida o’rtacha bo’lish vaqti 0,7– 1,5 sekundni tashkil etadi. Qisqa vaqtli to’qnashuvni ta`minlash uchun zmeevik quvurlarida bug’ harakatni yuqori tezligi talab etiladi. Etan va propan pirolizida amaliy ma`lumotlarga ko’ra gaz tezligi pechga kirishda 10–17m/s ni tashkil etsa, chiqishda 150 – 200m/s ga etadi. Bunday yuqori tezlik zmeevik uzunligi bo’ylab bosimlar farqi katta bo’lmasligi kerak. Zmeevikli pechda odatda bosimlar farqi 0,7 – 2 at. ni tashkil etadi. Oshirilgan bosim zararli ta`sirini kamaytirish uchun pech quvurlariga, xomashyoga nisbatan kamida 10 % mass. suv bug’i beriladi. Quvurli pechda boradigan neft xomashyosi pirolizi quyidagi 12-rasmda keltirilgan.

Piroliz mahsulotlarini sovitishda qurilmaning muhim jihozlaridan biri 2-toblovchi jihoz, qo’shimcha bug’ ishlab chiqaruvchi qozon (kotyolutilizator) va 4-skrubber hisoblanadi. Piroliz mahsulotlarini tez sovitish uchun toblovchi jihoz qo’shgich ga qizdirilgan suv beriladi, qaysiki bug’larning temperaturasini 400–600⁰C gacha pasaytiradi. Bug’larni navbatdagi sovitishni qo’shimcha bug’ ishlab chiqaruvchi qozon(kotyolutilizator) 3 da va 4-suvli skrubberda o’tadi. Skrubber ikki qismdan iborat bo’lib, pastki qismi nasadkasiz, yuqorisi nasadkali ko’rinishdadir. Har ikkala qismga yuqoridan suv quyilib turiladi va bunda skrubber yuqorisidan 60 – 62⁰C gacha sovutilgan piroliz, pastidan esa smola kondensati va suv bug’i chikadi.
Kondensat 5-tindirgichga ajralishga tushadi, pastidan smola, o’rta qismdan suv va yuqori qatlamdan engil distillyatga ajratiladi. Distillyat suv qayta foydalanish uchun sirkulyatsiya tizimi qo’llaniladi. Sanoat pirolizida etandan etilen olishdagi doimiy temperatura 750–800⁰C chegarasida bo’ladi.
Rasm-19. Piroliz qurilmasi texnologik sxemasi:

1, 6, 8, 32-34 - issiqlik almashtirgichlar; 2, 5 - quvurli pechlar; 3 – toblovchi jihoz; 7 – so’rish mo’risi; 11, 16, 27, 28, 30, 35, 40, 46, 49, 55, 60 – kolonnalar; 9, 13 – havoli sovitgichlar; 10, 12, 17-19, 22, 23, 39, 45, 54, 59, 64 – nasoslar; 14, 15, 25, 29, 43, 52, 56, 61- suvli sovitgichlar; 20, 21, 24, 27, 44, 47, 53 –gaz separatorlari; 31, 41, 50 – bug’li qizdirgichlar; 26 – turbokompressor; 36 – propanli sovitgich; 38, 48, 58, 63 –qaynatgichlar; 42, 51 – gidrogenlash reaktorlari; 57,62 – yig’gichlar.

Rasm-19. Piroliz qurilmasi texnologik sxemasi.