УГЛЕВОДОРОД ГАЗЛАРИНИ НОРДОН КОМПОНЕНТЛАРДАН ТОЗАЛАШ ЖАРАЁНЛАРИНИНГ УМУМИЙ ТАЪРИФИ

Аннотация

Бу мақолада газларни кислота компонентларидан тозалашда абсорбентларнинг турли-хил янги таклиф қилинган таркибларининг натижалари мавжуд. Бундан ташқари, газ тозалаш қурилмаларида бу абсорбентларнинг коррозион тасири ўрганилди, коррозиён фаолликни камайтириш учун усуллар шакллантирилди ва таклиф қилинди. Калит сўзлар: аминлар, абсорбент, карбонад ангидрид, олтингугурт, газни тозалаш. RSH миркоптанлар алкаллар (газлар таркибида хар доим кам миқдорда бор бўладиган O₂ ва СO₂ лар мавжудлигида) билан реаксияга киришганда, абсорбентда қийин эрийдиган ди- ва полисулфидлар ҳосил бўлади. Углерод, органик сулфидлар RSR (этиленмеркаптан) ва бир қанча бошқа бирикмалар табиатда табиий ҳолатда учрайди ва уларнинг бириктириш ҳажми RSH никидан анча кам бўлса ҳам бу абсорбентларда яхши эрийди. CО₂ нинг 0,1-0,3% дан юқори миқдорда газлар таркибида мавжудлиги унинг имтиёзли эришига олиб келади, бу эса RSH нинг сўрилишини сезиларли даражада камайтиради. Табиий газларда CО₂ миқдори одатда 0,7% дан юқори бўлиб, бу яхши тозалаш учун ишлатиладиган бу усулларни қийинлаштиради. Усуллар тиофен C H S ва 4 4 унинг ҳосилаларидан тозалаш учун ҳам самарасиз ҳисобланади. N-метилпиролидон-2, дипропаноламин ва бошқалар каби турли фаоллаштирувчи қўшимчалар билан моно- ва диетаноламин эритмалари ҳам кислотали олтингугуртли моддаларни олиб ташлаш учун кенг қўлланилади. Адсорбсия усуллари кенг қўлланила бошланди. Улар олтингугурт бирикмаларининг қаттиқ сорбентлар томонидан танлаб ютилиши (адсорбсияси)га асосланган. Қоидага кўра, адсорбсия 20-50 °С ҳароратда ва юқори босимда, олтингугуртли моддалар билан тўйинган адсорбентнинг регенерацияси (десорбсияси) паст босим ва 100-350 °С ҳароратда амалга оширилади. Қайта тиклаш учун адсорбент қатламидан ҳар қандай инерт газлар, паст олтингугуртли табиий ёки нефт гази, сув буғлари ва бошқалар ўтказилади. Бир нечта ҳолларда каталитик реакциялар адсорбсия билан бир вақтда боради, бунинг натижасида олтингугуртли моддалар олтингугуртга айланади, у регенерация пайтида олинади ва кейин ишлатилади. Адсорбент сифатида АR-3, SKT-1 ва бошқа маркали фаоллаштирилган углерод, шунингдек ишқорли қўшимчали кўмир ишлатилади. Шу билан бирга, олтингугуртли моддалардан тозалаш билан бир қаторда газлардан бензол ва толуол ҳам олинади, кейинчалик улар регенерация жараёнида ажралиб чиқади. Кўп олтингугуртли табиий ва нефт-газларини тозалаш учун CаА молекуляр элаклари (cеолитлар) ва айниқса, NаХ маркалари адсорбентлар сифатида қўлланилади. 57 Уларнинг адсорбсион сиғими кўп иссиқлик газлардаги H О, CО ва ундан юқори 2 2 углеводородлар миқдорига, иш шароитларига ва 2 дан 18% гача бўлган тозалаш даражасига боғлиқ. Газда оғир углеводород буғларининг мавжудлиги cеолитларнинг олтингугурт бирикмалари учун сиғимига сезиларли таъсир кўрсатади. Cеолитларда ютиш даражасига кўра, табиий газ таркибига кирувчи бирикмалар кетма-кет қуйидагича жойлаштирилиши мумкин: H₂O>RSH>H₂S>COS>CO₂. CО₂ иштирокида газни водород сулфидидан сеолитларда адсорбсион тозалашнинг асосий муаммоси шундан иборатки, CО₂ ва H₂S нинг адсорбсияси жараёнида реаксияга кўра углерод сулфиди (CОС) ҳосил бўлиши: CO + H S → COS + H O. 2 2 2 Гарчи бу реаксиянинг мувозанат тенглиги кичик бўлса яьни 298 К да 6,6∙10-6 бўлса- да, лекин сеолитнинг фронтал қатламида H₂O буғларининг деярли тўлиқ чиқарилиши мувозанатни ўнгга силжитади ва бу катта миқдорда CОS ҳосил бўлишига олиб келади. Сеолитларнинг регенерацияси азот, кам олтингугуртли табиий ёки нефт газлари билан амалга оширилади ва регенерация газларида (регенераторларда) олтингугуртли моддалар миқдори дастлабкига нисбатан 5-10 баравар ортади. Тозалаш жараёнида кўмир ва сеолитлардан ташқари алюминий оксиди, биоксидлар, алуминосиликатлар ва бошқалар ҳам қўлланилади. Адсорбсион усулларнинг афзаллиги жараённи паст ҳароратларда олиб бориш, шунингдек, газларни нафақат водород сулфиди, меркаптанлар, органик сулфидлардан, балки бошқа воситалар билан қайта кўчириш қийин бўлган моддалар (тиофен ва унинг ҳосилалари каби) дан ҳам мукаммал тозалаш имкониятидир. Ушбу усул, шунингдек, бир қатор муҳим камчиликларга эга. Деярли барча газлар таркибида H₂O, CO буғлари, юқорироқ углеводородлар мавжуд бўлиб, улар кўмир ва 2 сеолитлар томонидан яхши адсорбсияланади, бу адсорбентларнинг олтингугурт сиғимини камайтиради. Даврий тозалаш жараёни параллел равишда ишлайдиган бир нечта коллонналарни ўрнатишни талаб қилади: баъзиларида олтингугуртли моддалар сўрилади (адсорбсия босқичи), бошқаларда эса адсорбентлар қайта тикланади. Кимёсорбция ва каталитик усуллар Абсорбсия ва адсорбсия усулларига хос бўлган камчиликлар кўпроқ универсал каталитик ва кимёсорбсия усулларидан фойдаланишга мажбур қилади. Уларни қуйидаги гуруҳларга бўлиш мумкин: а) Каталитик: олтингугурт органоголик моддалар C H ва H₂S тўйинган n 2n+2 углеводородларга гидрогенолизга учрайди, тўйинмаган углеводородлар C H ва H₂S n 2n ҳосил бўлиши билан йўқ қилинади (крекинг), H₂S ва унинг СО₂ га оксидланиши билан гидролизланади; b) Кимёсорбция: олтингугуртли моддаларнинг металлар ёки уларнинг оксидла