43.Мұнай газын қайта өңдеу.

Мұнай газдарына жолай мұнай газы және крекинг, риформинг газдары.мұнайды қайта өңдегенде бөлінетін газдар жатады.

Жай мұнай газдарын айдау

Қайта айдау процесі жолай мұнай газдардың негізінде фракцияларға бөлінуі және тағайындалуы индивидуалды көмірсутектерге сәйкес келеді. Ол үшін төменгі температурасы компремморлы ректификация әдіс қолданылады.

Жолай газдар майлы газдар деп аталатын газдарға жатады,яғни алкандардан басқа С1 - С4 белгілі мөлшерде пентаннан және жоғарғы көмірсутектерден ректификация процесін жасамас бұрын газдың құралынан конденсат түріндегі алкандарды алып тастайды.Бұл конденсат бензинге қосалқы ретінде және изопентанды фракциясының шығарылуына шикізат ретінде қолданылады.Бөлініп алынған жолай газдардың фракциялары қолданылады.

- этанды шикізат пролиз үшін, хлодоагент;

- пропанды – шикізат пиролиз үшін, шикізат буы сұйықталған газ, салқындатқыш агент жекеленген газ бен қамтамасыз ету үшін;

- бутанды – шикізат синтетикалық каучукті өндіру үшін және пиролизге, тұрмыстық компонент сығылған газға, автобензингеқосылыс;

- изобутанды – шикізат өнімі изопренді каучукті және бутикаучугке, алкилдеу реагенті үшін;

- пентанды – пироизбен изомеризация шикізатүшін;

- изопентанды изопренді каучугі, жоғары октанды бензин компоненті үшін;

Крекинг газын қайта айдау жолай мұнай газдарына қарағанда крекинг газдары алкеннен, этиленнен бутиленге дейін көп мөлшерде болады (40%).Крекинг газының фракцияларға бөлінуі крекинг – бензин процессі мен стабилизацияланады. Крекинг газдары мен крекинг бензиндерін қайта айдау газ фракциялық қондырғыларда жүргізілуі.Мұнай өнімдерін жіктеу, айдау әр түрлі реактификациялау колоналарында реактификациялау әдісімен орындалады. (Реактификациялық қайнау температурасы жақын сұйық заттарды буға айналдыру әдісімен бір-бірін бөліп тазарту).Реактификациялау колоналары көтеріңкі, атмосфера қысымда және вакуумделінген жағдайда жұмыс істейді.

40) Сұйық және қатты отындардың Гидрогенизациясы

Отын – химиялық өндірістің шикізаты және жылу энергиясының көзі болып табылатын табиғатта бар немесе жасанды түрде дайындалған жанатын органикалық зат. Отынды қолданғанда жүретін процестердің табиғаты бойынша отындар екіге бөлінеді: ядролық және химиялық. Химиялық отында энергия – онда жүретін тотығу-тотықсыздану экзотермиялық реакция нәтижесінде бөлінеді. Әлемдік энергетикалық баланста химиялық отынның үлесі – 90%. Энергия көзі ретінде химиялық отынның эффективті қолданылуы отынның құрамына және жану жағдайына байланысты. Барлық табиғи химиялық отын – жанатын массадан, минералды заттан және судан тұрады. Отынның жанатын бөлігі – көміртек және сутектен (органикалық масса) және күкірттің. Агрегаттық күйіне байланысты қатты,сұйық.газ деп бөлінеді.Қатты отынды химиялық шикізат ретінде қолданғанда – ұшқыш заттар ерекше орын алады.

Г идрогенизация-Жоғары темпера-турада сутек және катализатор қаты-сында отынды өңдегенде шикі-затқа қарағанда сутекке бай өнімдер алынуы. Қатты отынды гидрогендеу – деструктивті катализдік процесс, 400 – 5600С-та, 20 – 70 МПа жүреді.Отынның органикалық массасындағы молекулааралық және атомаралық байланыстар үзіліп, реакция жүреді:-көмірдің ЖМҚ деструкциясы және деполимерленуі:

- түзілген алкендердің гидрленуі:

- жоғары алкандардың деструкциясынан алкендердің гидрлену және молекулалық массасы төмен алкандардың түзілуі:

Г идрогендеу процесі сутектің артық мөлшерінде жүргендіктен, полимерлену және поликонденсация реакциясының өнімдері тежеледі де, сутек/көміртек арақатынасының жоғары болуынан тығыздалу өнімі (кокс) түзілмейді. Көміртекті қосылыстармен қатар күкірт, оттек, азот бар қосылыстардың да гидрленуі жүреді.Катализатор ретінде әртүрлі активаторлармен промоторланған молибден, никель немесе темір қосылыстарының негізіндегі контактілік масса қолданылады:

Процестің параметрлерін (температура, қысым, жанасу уақыты) және катализатор құрамын өзгерту арқылы сапалы өнімдер алынады. Сұйық және газтәрізді өнімдердің шығымы – қатты отын құрамындағы ұшқыш заттар мөлшеріне (көмірлену дәрежесіне) байланысты. Көмірлену дәрежесі жоғары – антрацит, жұтаң көмір гидрогендеуге жарамсыз. Сутек/ көміртек арақатынасы - 0,06 мас.% төмен емес және күлділігі – 0,13 мас.% жоғары емес қоңыр немесе тас көмірлер жарамды. Қатты отынды гидрогендеу сұйық немесе бу фазаларда жүреді. Сұйық фаза – экономикалық тиімді: -сутек аз жұмсалады; - төмен температура, қысым; өңделетін шикізаттың барлық компоненттері толығымен қолданылады. Гидрогендеу нәтижесінде – құрамында изоалкандармен нафтендер бар сұйық өнім алынады. Ол катализдік риформинг және гидрокрекингтің – шикізаты, сонымен бірге қазандық отын және газ.

36. Органикалық заттар технологиясындағы катализ.Көп жағдайда химиялық реакция орын алу үшін әрекеттесуші заттарды қозған күйге көшіреді, қыздырады, яғни жылу түрінде энергия береді, сәуле түсіреді. Темір мен күкірттің әрекеттесуі үшін олардың қоспасын қыздырады. Ал хлор мен сутектің әрекеттесуі жарық энергиясын түсірсе басталады. Сырттан берілген энергия әсерінен әрекеттесуші зат молекулаларын құрайтын атомдар байланысы қозып ерекше күйге көшеді де, жаңа зат молекуласын түзуге ұмтылады. Осындай әрекеттесуші зат молекулаларының химиялық құрылымына әсер етіп жаңа зат түзуге ықпал ететін заттар болады. Бұл заттар катализатор. Катализатор дегеніміз реакция жылдамдығын өзгертетін, не осы химиялық реакцияны туындатуға себепші болып реакция өнімдерінің құрамына кірмейтін, реакция соңында өзгеріссіз қалатын заттар. Катализатор қатысында орын алатын өзгерістер жиыны катализ деп аталады. Катализатор қатысында химиялық реакцияның жылдамдығы артса – оң катализ, ал реакция жылдамдығы кемитін болса – бұрыс катализ деп аталады. Катализ барысында пайда болатын аралық қосылыс немесе түзілетін өнім реакция жылдамдығын арттыруға ықпал етсе, онда бұл құбылыс автокатализ делінеді. Катализатордың реакция жүргізу қабілетіне оң ықпал етіп, оның сапалық көрсеткішін арттыратын заттар – промоторлар, ал оның реакция жүргізу қабілетін төмендететін заттар – ингибиторлар деп аталады. Катализаторларға промоторлар немесе ингибиторлар қосу арқылы олардың құрылымын, қасиетін өзгерту «модифицрлеу» деп аталады. Катализатор және әрекеттесуші заттардың бірдей күйде болуы гомогенді немесе гомофазалы, ал әртүрлі агрегаттық күйінде болуы гетерогенді немесе гетерофазалы катализ деп аталынады. Катализатор табиғатын және агрегаттық күйлерін ескере отырып, катализді: гомогенді, ферменттер қатысында, гетерогенді деп бөледі. Қышқылды сілтілік катализаторларлар қатысында изомерлену, гидролиздену, этерификация, гидратациялану, дегидратациялану, алкилдеу, деполимерлену сияқты көптеген реакция түрлері орын алады. Қышқыл және сілті қатысуына қарай гомогенді қышқылды сілтілі катализ былай бөлінеді: арнайы қышқылдық катализ, жалпы қышқылдық катализ, арнайы сілтілік катализ, жалпы сілтілік катализ, нуклеофильді катали. Әрбір реакцияның өзіне тән лайық катализаторлары болады. Кей жағдайда түрлі катализатор қолдану арқылы бір заттан түрлі өнімдер алуға болады.

C

Al₂O₃

H₃PO₄

₂H₅OH C₂H₄ + H₂O (этилен)

C ₂H₅OH C₂H₅OCH + H₂O (диэтил эфирі)

MgO; K₂O

C ₂H₅OH CH₃CHO + H₂ (сірке альдегиді)