16 Мұнай, газ көмірдің өңдеу өнімдерін берілудің физика – химиялық алу әдістері.

Күрделі жанғыш казбаларды зерттеудің бастапқы сатысы оларды белгілері мен қасиеттері бойынша ұқсас қосылыстар тобына бөлу болып табылады.Қосылыстардың реакциялық қабілетіне байланысты бөлудің әдістерін химиялық деп атайды.Олардың көмегімен қатты жанғыш қазбалардан гумин қышқылдарын, мұнайдан нафтен қышқылдарын, газдан күкіртсутек бөліп алады.Физикалық бөлу әдістері тығыздыққа, беттің жұққыштығына, қайнау температурасына,ұшқыштығына,беткі қабаттағы адсорбцияға,кристалдану температурасына, диффузияға негізделген.Сонымен қатар комбинирленген әдістер де жатады. Қатты жанғыш қазбаларды құрамдық бөліктерге бөлудің кең таралған әдісіне органикалық еріткіштермен экстракциялау жатады.Мысалы, Греф экстракторында еріткіштің (экстрактор Сокслет) қайнау температурасынан төмен нүктеде битумның шығымын анықтайды.Еріткіш ретінде бензин, бензол, этил спирті,пиридин пайдаланылады.Мұнай майларын полициклді арендер мен гетероциклды қосылыстардан тазалаудың селективтілігі үшін фенол және фурфуролмен экстракциялауды қолданады. Гудроннан қалдық майларды өндіру кезінде смола және асфальтенді заттарды кетіреді.Мұнай фракцияларынан күкіртті және азотты қосылыстарды күкірт қышқылымен экстракциялау арқылы алады.Жолай және табиғи газдарды бөлу үшін полярсыз комірсутектермен адсорбция процесі қолданылады.Ацетиленді полярлы селективті еріткіштермен бөледі,мысалы диметилформамид.

Табиғи, синтетикалық, жасанды сұйық отындарды бөлуге айдау және ректификация қолданылады.Бұл процесс фракционирлеу деп те аталады.Ректификациямен айдауды лабораториялық насадка типті колоналарда жүргізеді.колонналардың эффективтілігі тарелкалардың теориялық санымен анықталады. көмірсутектері бар фракцияларды молекулалық айдау терең вакуум астында жүргізіледі.Вакуум мен су буын комбинирленген күйде қолдану ауыр фракциялардың қайнау температурасын төмендетіп, процесті қолайлы шарттарда орындауға мүмкіндік береді.Мұнайдан тазалығы жоғары дәрежеде 90-95% жекелеген көмірсутектер алу үшін аталған фракцияға бөлу әдісі жарамсыз болып табылады,себебі өнімдердің қайнау температурасы жақын.Мұндай көмірсутектерді бөлу үшін осы жүйеге басқа затты енгізген кездегі бөлінетін заттың ұшқыштығының артуына негізделген азеотропты немесе экстрактивті ректификация қолданылады.Сұйық көмірсутектер жүйесінен басқа класстарды бөлу үшін қатты адсорбенттерді пайдаланады: силикагель, алюминий оксиді, активті көмір.

Кристаллизация көмегімен жағу майларынан парафиндерді, немесе қоспадан жекелеген көмірсутектерді бөліп алу үшін қолданылады.Дифффузиялық әдіс тұйық кеңістіктегі температура айырмашылығынан туатын қоспадағы компоненттер концентрация градиентіне негізделген .Басқа да диффузиялық әдістер кеуекті мембраналар қолданылуына негізделген.Химиялық бөлу әдістері қоспа компоненттерінің қышқыл,сілті, галогендермен катынасына негізделеді.

АЗЕОТРОПТЫ ЖӘНЕ ЭКСТРАКТИВТІ РЕКТИФИКАЦИЯ

Айдау кезінде екі компоненттің бөліну жеңілдігі салыстырмалы ұшқыштық коэффициентімен анықталады:

α=

Р1,Р2- компонеттердің буларының серпімділігі,γ1,γ2- ерітіндінің идеалдыдан ауытқуын сипаттайтын активтілік коэффициенті.Егер α=1 болса, бизде бирге қкайнамайтын қоспа болады.Егер осы қоспаға үшінші бір компонентті енгізсек,γ1, γ2 қатынасын өзгертіп,α мәнін өсіруге болады.Үшінші компонентті қалған бөлінетін заттардың онда ерігіщтігі әр түрлі болатындай таңдау керек.Егер үшінші компонент ұшқыштығы бойынша бөлінетін қоспаға жақын болса,ол екеуінің біреуімен азеотропты қоспа түзеді.Осындай зат қатысындағы айдау азеотропты айдау деп аталады.Көмірсутектер қоспасын азеотропты айдау арқылы бөлуде үшінші компонент ретінде спирттер,сірке қышқылы,кетондар, жай және күделі эфирлер қолданылады.Мысалы жақын температурада қайнайтын арендер мен алкандар қоспасы: бензол ( =80 ˚С ) және 2,2,3триметилбутан ( =80,9˚С).Бензол этил спиртімен азеотропты ( =69,8˚С) қоспа түзеді.