Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта масус таълим вазирлиги

10.2. Gidrokreking

Yuqori qaynaydigan distillat fraksiyalarning gidrokrekingi rangsiz neft mahsulotlarini qo‘shimcha miqdorda olish uchun qo‘llaniladi. Jarayon 370-420⁰S harorat va 14-20 MPa bosimda amalga oshiriladi.

Yuqori oltingugurtli mazutlarni gidrokreking qilish yo‘li bilan havo atmosferasining SO₂ bilan ifloslanishini kamaytirish maqsadida qozon yoqilg‘isidagi oltingugurt miqdori anchagina pasayishini ta’minlash mumkin.
Gidrokreking–yuqori bosim va haroratlarni qo‘llash bilan xarakterlanuvchi vodorod bosimi ostida neft xom ashyosini destruktiv qayta ishlash katalitik jarayonidir. Uglevodorod xom ashyoni chuqur parchalash va hosil bo‘lgan mayda bo‘lakchalarni gidrirlashdan iborat.
Odatda gidrokreking xom ashyosi sifatida og‘ir neft distillatlari (t_qayn. 350-500⁰С) va qoldiq fraksiyalar – yarimmazut, mazut, gudronlar hizmat qiladi.
Gidrokreking (destruktiv gidrirlash, gidrodealkillash) hamda gidrotozalash jarayonlari odatda – ham gidrirlash, ham kreking reaksiyalarida faol bo‘lgan bifunksional katalizatorlar yordamida amalga oshiriladi. Katalizatorlarning krekinglash funksiyasini kislota xarakterli birikmalar (alyuminiy oksidi, alyumosilikatlar, seolitlar) bajarib, reaksiyani karbkation mexanizmi bo‘yicha yo‘naltiradi, gidrirlash funksiyasini esa asosan VIII guruh metallari (Fe, Co, Ni, Pt, Pd va boshqalar) ta’minlaydi.


10.3. Gidrotozalash

Gidrotozalash neft fraksiyalarini oltingugurtsizlan-tirish hamda ikkilamchi qayta ishlash mahsulotlarida mavjud bo‘lgan to‘yinmagan uglevodorodlarni vodorod bilan to‘yintirish uchun qo‘llaniladi. Ushbu jarayon moylar va parafinlarni yakuniy tozalash uchun ham ishlatiladi. Jarayon 300-420⁰S harorat va 3-4 MPa bosimda amalga oshiriladi.

Amaliy mashg‘ulot 11
Issiqlik almashtirib beruvchi qurilmalar hisobi

Neftni qayta ishlash, neft-kimyo, kimyo, gaz va boshqa yondosh sanoatlar texnologik asbob-uskunalarining asosiy turlaridan biri bu issiqlik almashtiruvchi qurilmalardir. Ular barcha jihozlarning 30-40%ini (og‘irligiga ko‘ra) tashkil qiladi. Neft-kimyo va neftni qayta ishlash zavodlarida issiqlik almashtiruvchi qurilmalar qaynoq oqim issiqligini regeneratsiya qilish, sovuq oqimni isitish, kondensatsiya qilish, sovutish, bug‘lash, kristallash va eritish uchun ishlatiladi.

AVT uskunalarida rektifikatsion kolonnalardan chiqadigan mahsulotlarning issiqlik darajasi anchagina yuqori bo‘ladi. Masalan: AT da–100⁰dan 300⁰S gacha, VT da esa-300⁰S dan 400⁰S gacha bo‘ladi. Bu qaynoq mahsulotlar issiqligidan xom-ashyoni isitish va bu mahsulotlarni tashish va saqlanishi uchun qulay bo‘lgan darajagacha sovutishda suvni tejash uchun foydalanish maqsadga muvofiqdir. Issiqlik oqimini maqsadga muvofiq regeneratsiya qilish muayyan sharoitga bog‘liq. Issiqlik almashtiruvchi qurilmalar vazifasiga ko‘ra klassifikatsiya qilinadilar:
Issiqlik almashtiruvchi qurilma, kondensatorlar, muzlatgichlar, qaynatgichlar, bug‘latgichlar.
Uzatish usuliga ko‘ra: yuzaki va aralash. Shuningdek, konstruktiv jihozlanishga ko‘ra: qattiq konstruksiyadagi suzuvchi golovkasi bo‘lgan kojux trubali, U–simon trubkali; ilonsimon, seksion; sug‘oruvchi; truba ichida truba tipidagi; nasadkali, perforatsiya qilingan polkali aralashtirish kondensatorlari; gorizontal, chodirsimon, zigzagsimon, yopiq tipdagi havo bilan sovutish kondensatorlari, U–simon trubkali, suzuvchi golovkasi bo‘lgan bug‘li bo‘shliqli riboylerlar.
Sug‘oruvchi va chuktirilgan issiqlik almashtiruvchi qurilmalarni kondensator va muzlatgich sifatida ham ishlatadilar. Kojux trubali qurilmalardan kondensator, muzlatgich, issiqlik almashtiruvchi qurilma sifatida foydalanish mumkin. Konstruksiyaga ko‘ra ular aytarli farq qilmaydilar. Bunday issiqlik almashtiruvchi qurilmalar chuktirilgan tipidagi qurilmalarga nisbatan issiqlik uzatish yuzasi birligiga kamroq metall sarf qilingan holda, jadalroq issiqlik almashtirishni ta’minlaydi. Shuning uchun ham bunday qurilmalardan keng foydalanadilar. Oxirgi paytda havo bilan sovituvchi qurilmalardan kondensator va muzlatgich sifatida foydalanilmoqda.

1. 
   Issiqlik hisobi.
   
2. 
   Neftni qayta ishlash zavodlari uchun texnologik uskunalarni loyihalashda ko‘pincha standart issiqlik almashtiruvchi qurilmalarning tekshirish hisob-kitobini o‘tkazadilar, ya’ni hisob paytida olingan yuza bilan standart qurilmalarning zarur bo‘lgan soni aniqlanadi. Issiqlik almashtiruvchi qurilmalarni quyidagi sxema bo‘yicha hisoblash mumkin:
   
3. 
   Issiqlik almashtiruvchi qurilmaning tipi va issiqlik oqimi xarakatining yo‘nalishini tanlaydilar.
   
4. 
   Issiqlik tashuvchi qurilmalardan birining oxirgi haroratini tanlaydilar. Bu harorat qurilmada yetarli darajada yuqori bo‘lgan o‘rtacha bosimni ta’minlashi zarur.
   
5. 
   Issiqlik almashtiruvchi qurilmaning issiqlik yuklamasini tuzadilar va entalpiyani belgilaydilar, so‘ngra bu (kattalik) o‘lchamlardan foydalanib, noma’lum bo‘lgan issiqlik almashtiruvchi qurilma uchun haroratni belgilaydilar.
   
6. 
   Issiqlik almashtiruvchi qurilmadagi o‘rtacha haroratdagi bosimni aniqlaydilar.
   
7. 
   Amaliy mashg‘ulotlarga ko‘ra issiqlik uzatish koeffitsentini aniqlaydilar yoki tanlaydilar.
   
8. 
   Giproneftemash normalariga ko‘ra issiqlik almashtirish yuzasi va standart issiqlik almashtiruvchi qurilmalarning zarur bo‘lgan sonini aniqlaydilar.
   

Issiqlik almashtiruvchi qurilmaning tipini shunday tanlash kerakki, issiqlik oqimi tezligi yetarlicha yuqori bo‘lsin. Bu, issiqlik uzatishining yuqori koeffitsentini ta’minlaydi. Ammo, shuni esda tutish lozimki, oqimlar tezligi ortishi bilan qarshilik ham keskin ortadi. Kojux trubali issiqlik almashtiruvchi qurilmalarda trubalardan o‘tadigan oqim tezligi maksimal 2 m/s gacha bo‘lishi lozim. Shunday qilib, yengil benzinli fraksiyalar uchun optimal tezlik 1,5 m/s, tiniq neft mahsulotlari uchun 1-1,2 m/s, sovuq neft uchun 0,8-0,95 m/s, “Truba ichida truba” tipidagi issiqlik almashtiruvchi qurilmalar uchun oqim harakati tezligi 1-1,5 m/s, trubalararo bo‘shliqda esa u birmuncha kam bulishi kerak.
Qurilmadagi issiqlikdan foydalanish sxemasini tanlashda quyidagilarni xisobga olish lozim:

1. 
   Qurilmadan chiqadigan mahsulotlar issiqligidan foydalanish darajasi kuchaygan sari issiqlik almashtiruvchi qurilmaning zarur bo‘lgan yuzasi ortadi. Bunda u foydalanilgan issiqlikka proporsional emas, keskinroq ortadi. Bu asosan, haroratning o‘rtacha farqi pasayishi bilan tushuntiriladi.
   
2. 
   Issiqlik almashtiruvchi qurilmalarning 1 m² yuzasi isitishning 1 m² olovli yuzasiga nisbatan 6-8 marotaba arzondir. Lekin issiqlik almashtiruvchi qurilma amaliy jihatdan shundagina foydaliki, agarda uning issiqlik kuchlanishi 8380 kJ/m² yoki 2326 Vt/m² dan kam bo‘lmasa, qaynoq mahsulotlarning issiqlik oqimidan foydalanish undagi issiqlik zahirasiga, ya’ni uning massasi va haroratiga bog‘liq.
   

neft mahsulotlarining issiqlik bug‘lari regeneratsiyasi har doim ham tavsiya qilinavermaydi, chunki tarkibida oltingugurti bor neft bilan ish olib borilgan paytda, odatda bug‘ distillaydigan issiqlik almashtirib beruvchi qurilmalar korroziyasi kuzatilgan.
Oqim harakati yo‘nalishini tanlashda shuni hisobga olish zarurki, ifloslangan oqimni trubalar bo‘ylab yo‘naltirish ma’qulroqdir. Chunki trubalarni qurilmani ta’mirlash paytida tozalash oson.
Korrozion–aktiv muhitni ham trubalar bo‘ylab yo‘naltirish tavsiya etiladi, chunki trubani yoki uning qismlarini almashtirish qurilma korpusini almashtirishga nisbatan iqtisodiy tarafdan foydaliroqdir.
Qurilmaning issiqlik yuklamasini issiqlik balansini tuzgan holda belgilaymiz.



Bunda Q qurilma issiqlik yuklamasi kJ/ch; G₁, G₂-qaynoq va sovuq issiqlik eltuvchining massasi, kg/s yoki kg/ch; I_t1, I_t2-qaynoq issiqlik eltuvchining qurilmadan kirish va chiqishdagi harorati, kJ/kg;- k.p.d. issiqlik almashtirib beruvchi qurilmaning k.p.d. si; u 0,95-0,97 ga teng;I_t3, I_t4 - sovuq issiqlik tashuvchining qurilmadan chiqish va kirishdagi entalpiyasi, kJ/kg.
Issiqlik almashinishning yuzasini issiqlik tenglamasidan aniqlaymiz:

Bunda: F-issiqlik almashinishning yuzasi, m²; К-issiqlik uzatish koeffitsenti, V_t/m²∙K; (sr-haroratning o‘rtacha logarifmik farqi).
Issiqlik uzatish koeffitsenti K issiqlik almashtirib beruvchi qurilmadagi issiqlik uzatish jarayonini xarakterlaydi. K ning o‘lchamini [1,2,4,8,9] hisobida aniqlaymiz yoki amaliy ma’lumotlar asosida qabul qilamiz. (ilova №1)
Toza va neorebrennix truba yuzasi issiqlik uzatish koeffitsentini quyidagi formulaga ko‘ra aniqlash mumkin:

Bunda ₁, ₂ - qaynoq va sovuq mahsulot tomonidan issiqlik berish koeffitsenti, Vt/(m²(K); -devor qalinligi, m; - truba metallning issiqlik o‘tkazish koeffitsenti, Vt/(m-K).
Trubalar ifloslanganda formula shunday ko‘rinishga ega bo‘ladi:

Bunda ₁ - sovutilayotgan mahsulot tomonidan berilayotgan issiqlik koeffitsenti, Vt/(m²(K); ( )_з.в. - ichki ifloslangan qatlam issiqlik qarshiligi, (m²(K)/Vt; ( )_м - truba devori metalining issiqlik qarshiligi, (m²(K) /Vt; ( )_з.н - tashqi qatlam ifloslanishining issiqlik qarshiligi, (m²(K) /Vt; f_ст - trubaning 1 m uzunligiga to‘g‘ri keladigan silliq truba devori yuzasi (uning tashqi diametri bo‘yicha), m²/m; f-1 m qovurg‘ali truba yuzasi, m²/m; _пр -issiqlik berishning keltirilgan koeffitsenti, Vt/(m²(K).

Qarshi oqim va to‘g‘ri oqim holatlaridagi haroratning o‘rtacha farqi quyidagi tenglama bilan aniqlanadi:

Bunda t_в, t_н -issiqlik almashtirib beruvchi qurilmaning uchlaridagi oqim harorati o‘rtasidagi yuqori va quyi farqi. (baland va past yoki katta va kichik farq)
Haroratning eng katta farqi, eng kichik farqidan kam bo‘lsa yoki 2 ga teng bo‘lsa, haroratdagi o‘rtacha farqni quyidagi formula bilan o‘rtacha arifmetik kattalik sifatida hisoblab chiqish mumkin:

Bundan tashqari, haroratdagi o‘rtacha farqni quyidagi grafik yordamida aniqlash mumkin.(1-rasm)

Haroratlardagi o‘rtacha farqni (tafovutni) belgilash grafigi.