|
3.6.Газни нордон компонентлардан тозалашнинг каталитик
усуллари
Газни нордон компонентлардан тозалашда каталитик усули
олиб чиқиладиган компонентларни газни компонентларини ѐки
қаттиқ катализатордаги махсус киритилган модда аралашмасидаги
бир компонент билан ўзаро реакцияланишига асосланган.
Катализаторнинг таъсири катализаторни реакцияланувчи моддалар
билан кўп каррали оралиқли кимѐвий реакцияланишга олиб келади,
натижада оралиқли бирикмалар шаклланади, аниқ шароитда
мақсадли маҳсулотга ва регенерацияланган катализатор тушади.
Каталитик усуллар иккита гуруҳларга бўлинади:
тикланувчи ва
оксидланувчи.
Газни олтингугурт бирикмаларидан тозалашда тикловчи усул
каталитик гидратлаш ва гидролизлаш усулларига мансуб бўлади. Бу
усуллар газда ҳар хил олтингугуртли бирикмалар қатнашганда
фойдаланилади, қайсики бу компонентларни оддий ва арзон усуллар
билан тўлиқ ажратиб олишнинг имконияти бўлмаганда яъни,
абсорбциялаш ѐки адсорбциялашда қўлланилади. Баъзи бир
ҳолатларда бу усуллар технологик ва табиий газларни тозалашда энг
самарали ҳисобланади.
Тикланувчи жараѐнлар тозаланадиган газнинг оқимига
водородни узатиш билан амалга оширилади ва ўзаро
реакцияланиши билан ҳамма олтингугуртли (COS, CS
2
, RSH ва
бошқалар) бирикмалар водород сульфидга айланади. Бу
жараѐнларда олтингугуртли бирикмаларни айланиш даражаси 99,9
% га етади. Бу жараѐнларнинг камчилиги (уларнинг юқори даражада
қимматлиги) – кейинчалик газни водород сульфиддан абсорбцияли
тозалашнинг зарурлиги, масалан, аминли эритмалар ѐрдамида газни
водород сульфиддан юпқа қатламли тозалашга эришиш
ҳисобланади.
Гидратлаш жараѐнларида темир, кобальт, никель, молибден,
мис, цинка асосидаги катализаторлардан фойдаланилади [32].
Саноатда
гидрогенизацияли
усулларда
газларни
алюмин-кобальт-молибденли
ва
алюмин–никель-молибденли
катализаторлар билан тозалаш кенг қўлланилади, улар СоО ( 5 %
гача) ва Мо0
3
(15 %) ѐки NiO (10 %) ва Мо0
3
(10 %), оксидлар
кўринишида бўлади.
117
Ҳамма катализаторлар газнинг олтингугуртли бирикмаларини
катализаторларнинг компонентлари билан ўзаро реакцияланиши
натижасида сульфатланади, FeS, FeS
2
, NiS, Ni
3
S
2
, Co
9
S
8
, CoS, Co
6
S
9
шаклида сульфидларни ҳосил қилади. Катализаторларнинг
фаоллиги
катализаторларда
сульфидларни
ва
эриган
олтингугуртларни қатнашишига боғлиқ бўлади. Шунинг учун
тозаланган газда водород сульфид ѐки углеродли олтингугурт
мавжуд бўлмаганда таркибида олдиндан 1 – 4% сульфидланган
катализатордан фойдаланилади. Гидратлаш жараѐни одатда
300-400°C ҳароратда хомашѐни узатишни ҳажмий тезлиги
1000-5000 с
-1
ва 0,1-4,0 МПа босимда олиб борилади. Бу
жараѐнларда водороднинг сарфи хомашѐга сарфига мувофиқ 1 дан
10 % гача бўлади.
Бу турдаги тозалаш усули табиий газни олтингугуртдан
тозалаш жараѐнларида юқори харажатларни қопламаганлиги учун
фойдаланиши чегараланган.
Табиий газларда олтингугуртли органик бирикмаларга
чидамлироқ бўлган яъни сульфидлар ва тиофенлар амалиѐтда
мавжуд эмас, аминли тозалаш усули билан газни юпқа қатламли
водород сульфид ва СО
2
лар билан меркаптанлардан адсорбцияли
тозалашга эришиш мумкин ѐки аминли тозалашни ва ишқорлини
тозалашда биргаликда олиб бориш мумкин. Физик-кимѐвий
абсорбентлар билан (―Укарсол‖, ―Экосорб‖ ва бошқалар) тозалаш
усулини қўллаш мумкин. Бу усуллар юқори даражада коксли газни
ва бошқа нефтни қайта ишлашдаги газларни тозалашда кўп
қўлланилади. Сўнгги йилларда каталитик усулда олтингугурт
миқдори кам бўлган табиий ва технологик газларни тозалашда бу
жараѐн истиқболли ҳисобланади.
Каталитик оксидланиш усули кислород билан олтингугуртли
бирикмаларни
ва
олтингугуртларни
енгил
чиқариладиган
бирикмаларини ѐки элементар олтингугуртларни каталитик
реакцияланишига асосланган. Олтингугуртли газларни тозалашни
оксидлантириш жараѐнларида олтингугуртни олишда ҳар хил
гуруҳдаги катализаторлардан фойдаланилади: алюминийнинг фаол
оксиди, табиий боксит, мис қўшимчали алюминий силикат, хром
оксиди қўшмали алюминий оксиди ва бошқалар.
Ўртаосиѐ ИТИ ―Муборак газни қайта ишлаш заводи‖ билан
кам таркибли водород сульфидли табиий газни тозалаш ва ундан
118
товар олтингугуртини ажратиб олиш учун алюминий оксидининг
фаол шаклидан фойдаланишнинг каталитик усулини ишлаб чиққан
[2]. Усулнинг асосий моҳияти қуйидагича: таркибида водород
сульфид бўлган табиий газ 250-300°Cгача қиздирилади, ҳаво билан
аралаштирилади, водород сульфидни оксидлаш учун зарур бўлган
миқдорда қўшилади ва қуйидаги реакция кетади : H
2
S + 1½O
2
= H
2
O
+ 1/8 S
8
+ Q
ва каталитик реакция зонасига кириб боради ва ерда
водород сульфидни элементар олитингугуртгача оксидланиши
бўлиб ўтади. Таркибида олтингугурт буғлари бўлган газ реакция
зонасидан олиб чиқилади ва совутилади. Олтингугурт совутилганда
конденсацияланади ва газдан ажратилади, тозаланган газ эса қайта
ишлаш учун йўналтирилади.
Бу таклиф қилинган усул ѐрдамида катализатордан
фойдаланиб (Al
2
O
3
+ 5 % CrO
3
) элементар олтингугуртни олиш
газсимон углеводородларнинг таркибида сув буғларини 1-2 %
миқдорида ушлаб туриш орқали амалга оширилади. Бу усулдан
тарикибида SO
2
(62 %), 37 % СН
4
ва 1 % H
2
O бўлган технологик
газни тозалашда фойдаланилади. Технологик газ 750°С ҳароратда
1500с
-1
ҳажмий тезликда катализатор билан тўлдирилган реактордан
ўтказилади. Маҳсулотнинг чиқиши қуйидагича: ҳажми бўйича S -
85,6 %; H
2
S - 11,4 %; COS - 1,2 %; SO
2
- 1,8 %.
Углеводород газларни олтингугуртли бирикмалардан тозалаш
ва олтингугуртни олишда янги катализаторлар ишлаб чииқилган
бўлиб, ҳозирги вақтда саноатда кенг қўлланилади. Катализатор
юқори барқарорликка эга ва уни ҳеч қандай ўзгаришсиз бирламчи
фаоллиги даражасида кўп мартали ишлатилгандан кейин сақлаб
қолади. Бунга эришиш учун катализаторнинг таркибида массаси
бўйича 4-10 % мис ва алюминий силикатли аммоний карбонат
эритмаси билан олдиндан 90-96% қайта ишланади. Мисдан фаол
компонент сифатида фойдаланиш тозаланадиган фракциядан
олтингугуртли бирикмаларни тўлиқ чиқариб юбориш имкониятини
беради. Бу катализатор олдинга анъанавий Al
2
O
3
катализаторга
нисбатан қатор афзалликка эга.
―Катасульф‖ жараѐнида газни тозалашда газ 400°С атрофида
каталитик реактордан ўтказилади. Бунда водород сульфид ва
органик олтингугуртнинг бир қисми SO
2
гача оксидланади.
Каталитик реактордан чиқиб кетувчи газ тозалашга оқим билан
кириб келишда иссиқлик алмаштиргичда совутилади, кейин
119
абсорбцияли колоннага берилади, у ерда SO
2
сульфит – бисульфит
аммоний эритмасига ютилади. Бу жараѐнлар асосан паст таркибли
олтингугуртли газларни тозалашда қўлланилади.
Do'stlaringiz bilan baham: |
