Piroliz jarayonining ximizmi

|
Piroliz jarayonining ximizmi
|
bet | 8/28 | Sana | 29.09.2024 | Hajmi | 0,88 Mb. | | #272915 |
Bog'liq Etilen ajratib olish jarayonini avtomatlashtirishPiroliz jarayonining ximizmi
Uglevodorod xom ashyosini yuqori temperaturalarda (800-8600 S) termik parchalanish (kreking) jarayoni piroliz deyiladi. Uglevodorodlarning termik parchalanishi murakkab jarayon bo’lib, ketma-ket va parallel tarzda boruvchi ko’plab elementar kimyoviy reaktsiyalarni o’z ichiga oladi.
Piroliz jarayonida boradigan kimyoviy reaktsiyalarning mexanizmi yetarli darajada murakkab va ularning murakkablik darajasi, piroliz uchun olinadiga uglevodorodlarning molekulyar og’irligi va konversiya darajasining ortib borishi bilan, ortadi.
Piroliz jarayonida boradigan reaktsiyalarni ikki bosqichga bo’lish mumkin.
Birinchi bosqichda radikal zanjirli mexanizmga ega bo’lgan, xom ashyo komponentlarining parchalanish reaktsiyalari boradi. Bunda vodorod, metan, etilen va xom ashyo komponentlaridagi kabi yoki nisbatan qisqaroq uglerod zanjiriga ega bo’lgan olefinlar singari mahsulotlar hosil bo’ladi.
Ikkinchi bosqichda hosil bo’lgan mahsulotlar ishtirokida, nisbatan murakkab mexanizmga ega bo’lgan, ikkilamchi reaktsiyalar boradi. Bunda diolefinlar, benzol, atsetilen, yuqori molekulyar smolalar, koks singari mahsulotlar hosil bo’ladi.
Radikal zanjirli mexanizm bo’yicha asosan uglevodorodlarning degidrogenlanish va erkin radikallar hosil qilib, uglerod zanjirini uzilish reaktsiyalari boradi. Misol uchun:
SN3-CH3 --> SN3-CH2- + H-.
SN3-CH3 --> SN3- + CH3-
Erkin radikallar parchalanish va qayta tiklanish xususiyatiga ega bo’ladilar.
Erkin radikallarning parchalanishi doimo erkin elektronli atomga nisbatan β-bog’ bo’yicha boradi. Erkin radikallarning o’zaro birikishi katta ahamiyatga ega emas, chunki ularning kotsentratsiyasi juda past (radikal sekundning mingdan bir ulushlarida mavjud bo’ladi) va ikki erkin radikalning to’qnashish ehtimoli juda kichik. Yuqorida keltirilgan ikki bosqich asosiy hisoblanadi.
Metil radikallarining o’z-o’zidan parchalanishi natijasida metan, etan, etilen va vodorod hosil bo’ladi.
Etil radikallaridan etilen, etan, butan va vodorod hosil bo’ladi.
Birlamchi, ikkilamchi va uchlamchi uglerod atomlaridan vodorod atomlarining ajralish tezligining nisbatini (1, 2, 10) va parafin molekulasidagi atomlar sonini hisobga olgan holda, dastlabki bosqichda oddiy uglevodorodlarning piroliz mahsulotlari tarkibini yetarli darajada aniqlik bilan oldindan aytish mumkin.
Quyida etanning pirolizida boradigan asosiy o’zgarishlarining tenglamalari keltirilgan:
Birlamchi reaktsiyalar:
C2H6 = S2N4 + N2
2C2H6 = S2N4 + 2 CH4
2C2H6 = S4N8 + 2 N2
Ikkilamchi reaktsiyalar:
S2N4 = S2N2 + N2
2S2N4 = S4N6 + N2
S2N4 +S4N6 = S6N6 + 2N2
S2N4 + S6N6 = S6N5 - S2N5
S6N5 - S2N5 +S2N4 = S6N4(S2N5)2
S6N4 - (S2N5)2 = S10N8 + 3 N2 va hokazo.
Piroliz jarayoni issiqlik yutilishi bilan boradi. Etan fraktsiyasi uchun (reaktsiyaga kirishgan xom ashyoga) piroliz reaktsiyasining issiqligi 900 kcal/kg ni tashkil etadi.
Birlamchi reaktsiyalarning mahsulotlari ko’p miqdorda to’planganda va ularning kontsentratsiyasi yetarli darajada yuqori bo’lganda, ikkinchi bosqich reaktsiyalarining ahamiyati ortadi. Birinchi va ikkinchi bosqich reaktsiyalari o’rtasida vaqt bo’yicha tafovut mavjud, shuning uchun, asosiy komponentlarni maksimal darajada saqlab qolish maqsadida, reaktsion aralashma keskin sovutiladi, bu jarayon piroliz gazini toblash deyiladi.
|
| |