Jarayonda ishlatiladigan katalizatorlar

Jarayonda ishlatiladigan katalizatorlar
Birinchi bosqichda sanoatda riforming jarayoni samaradori past bo`lgan xrom
oksidi va molibden oksidi ishtirokida MPa bosimda va 540-560
0
S haroratda olib
borilgan. Bu katalizatorlarda aromatik, uglevodorodlar asosan naftenlardan xosil
C
6
H
12
4H
2
CH
3
CH
3
CH
2
CH
3
yoki
bilan 6-8 soatdan olib borilar edi. Shu vaqtda ikkinchi reaktorga katalizatorlarni
sirtiga o`tirgan koks yondirilar edi.
Shu sababli asosiy tadqiqotlar samaradorli katalizatorlarni izlashga
yo`naltirildi.
1940 yillarda alyumoplatina katalizator ixtiro qilindi. Bu katalizatorni ikki
funktsiyali deymiz:
1) Katalizatorni asosi
-alyuminiy oksidi, alyumosilikatlar aktiv asos bo`lib
ularda proton va aproton kislota markazlari mavjuddir. Bu markazlarda naften
xalqalarini izomerlanishi, parafinlarni parchalanishi va hosil bo`lgan kichik
molekulali parafinlar va olefinlarni qisman izomerlanishi (keyinchalik olefinlarni
to`yinishi) sodir bo`ladi.
2) Asosni sirtiga juda mayda zarrachalar shaklida o`tirgan platina
gidrogenlash – degidrogenlash reaktsiyalarini boshqaradi. Xom ashyoga HCl yoki
HF qo`shib berilsa katalizatorni asosida sodir bo`ladigan reaktsiyalar kuchayadi,
parafinlarning izomerlanishi ko`payadi. Platinani miqdori 0,08% bo`lsa etarli
hisoblanadi, ammo sanoatdagi katalizatorlarda platinani miqdori 0,5-0,6% mass ga
tengdir. Xom ashyoga qo`shilayotgan HCl yoki HF ni miqdori shunga tengdir.
Platforming jarayoni 480-530
0
S va xajmiy tezligi 1,5 dan 4,0 gacha olib boriladi,
bu bosimni 3-4 MPa gacha ko`tarishga imkoniyat bredi. Natijada ustanovkada bir
necha oygacha uzluksiz ishlashga imkoniyat bo`ladi (12 oy)
Yengil benzin fraktsiyalaridan aromatik uglevodorodlar olishda bosimni 1,5-2
MPa gacha kamaytirish mumkin. Keyingi vaqtlarda sanoatda platina – reniy
katalizatorlari qo`llanilmoqda. Bu katalizatorlarda platina 0,4% mass va shuncha
reniy bor. Reniy platina kristallarini yiriklashiga yo`l qo`ymaydi. Natijada
katalizator uzoq vaqt muntazam ishlaydi, narxi arzonlashadi. Jarayon harorati 470-
500
0
C va bosim 1,5-2,0 MPa gacha pasayadi. Reniydan tashqari germaniy, iridiy,
rodiy, qalay va qo`rg’oshin metallari ham ishlatiladi. Shuning bilan birga uch
metalli –R–Re yoki Pt–Re–Ge katalizatorlari ham bor.
Bu katalizatorlar parafinlarni izomerlash va degidrotsikllash reaktsiyalarini
kuchaytirishga imkoniyat xozir qildi, bosim 1,5-2,0 MPa gacha kamayadi.
Katalizatordagi aromatik uglevodorodlarni yarmiga yaqini parafinlardan olinadi.
Bu katalizatorlarga beriladigan xom ashyoni tarkibida oltingugurtni miqdori
0,0001% mass. dan oshmasligi lozim. Xlorni miqdori esa 0,8-0,9% ligicha
qolaveradi.
Katalitik riforming jarayonining sanoatdagi qurilmalari.
Sanoatda birinchi marotaba riforming qurilmasi 1940 yilda ishga tushirildi.
Bu qurilmalarda katalizator sifatida xrom yoki molibden oksidi ishlatilar edi.
Benzin fraktsiyasini oktan sonini 80 gacha ko`tarilar edi. Bu qurilmalarni
gidroforming qurilmalari deb atalar edi. 1949 yilda birinchi platforming qurilmasi
barpo etildi. Platina katalizatori ishtirokida benzinni oktan soni oshiriladi va
aromatik uglevodorodlar olinadi. Benzinni oktan sonini oshishi aromatik
uglevodorodlarni miqdorini ko`payishiga bog’liq. Aromatik uglevodorodlar hosil
bo`lish reaktsiyasi issiqlik yutilishi bilan sodir bo`ladi. Shuning riforming jarayoni
bir necha ketma ket ishlovchi reaktorlarda olib boriladi. Har qaysi bosqichdan
reaktordan so`ng xom ashyo pech trubkalarida isitiladi. Odatda sanoat
qurilmalarida uchta reaktor mavjuddir. Boshlang’ich davrida qurilmalarida AP-56
– alyumoplatina katalizatori ishlatilar edi. Bu katalizatorni tarkibida 0,58% mass.
platina ularedi. Taxminan shu miqdordan ftor qo`shilar edi. Bu katalizatorlar
ishlaganda ustanovkaning ishlash davri 6 oydan 1 yilgacha edi. Xom ashyo 85-
180
0
S yoki 105-180
0
C benzin fraktsiyasi yoki 105-140 (ksilol) fraktsiyasi bo`lsa
jarayondagi bosim 4,0 MPa, engilroq fraktsiyani (benzol fraktsiyasi) ishlayotganda
bosim 2,0 MPa ni tashkil etadi.
Ishlanayotgan fraktsiyani tarkibida oltingugurt birikmalarini miqdori 0,1%
mass dan ko`p bo`lsa qurilmalar gidrotozalash bloki bilan ta`minlangan.
Keyinchalik sanoatda AP-64 katalizatori ishlatiladi. Uning tarkibidagi
platinani miqdori 0,6-0,65% mass ga teng bo`lib, shuncha miqdorda xlor
qo`shilgan. Bu katalizatorlar benzinni oktan sonini 87 punktgacha ko`tarishga va
qurilmaning ish davrini 1 yilgacha uzaytirishga imkoniyat berdi. Shu davrga kelib
xamma platforming ustanovkalari gidrotozalash bloklarida alyumokobal’tmolibden
yoki alyumonikelmolibden katalizatorlari yordamida xom ashyoni oltingugurt va
azot birikmalaridan va boshqa birikmalardan tozalab beriladi. Shu sababli
benzinlarni oktan sonini 95 (i.m) gacha ko`tarishga erishildi.
Xom ashyo pechda 330
0
C gacha isitilib gidrotozalash reaktoriga beriladi,
tozalangan xom ashyo yana pechni sektsiyasiga kelib 500
0
C gacha isitilib
platformingni 1 reaktoriga beriladi. Bu reaktorda xom ashyoni harorati 35-40
0
C ga
pasayadi (sxema). So`ngra yana pechni sektsiyasiga qaytib kelib 510
0
C gacha
pasayadi. Pechni sektsiyasidan yana 515
0
C gacha isitilib oxirgi parallel ishlovchi
ikkita reaktorning biriga beriladi. Oxirgi reaktorda qisman gidrokreking sodir
bo`lgani uchun harorat faqat 5-7
0
C ga pasayadi. Olingan katalizat tindirish
kolonnasiga yuboriladi. Qo`shimcha xosil bo`lgan vodorodli gaz odatda
gidrotozalash qurilmalariga beriladi. Bu xildagi ustanovkalarda yiliga 600 va 1000
tonna xom ashyo ishlanadi. AP–64 katalizatorida quyidagi ko`rsatgichlar bilan
ishlanadi:
Bosim
–3,3–3,8 MPa
Harorat
490-500; 500-515
0
C
Xom ashyodagi aromatik uglevodorodlar
13% mass.
Katalizatordagi
-55-65% mass.
Oktan soni: xom ashyoniki
-40-53 i.m.
Katalizatorniki
-80-85 i.m.
Platina – reniy va ko`p metalli katalizator ishlatilganda jarayonning bosimi
1,5-2,0 MPa ni tashkil etadi. Aromatik uglevodorodlar va izomerlangan
parafinlarning miqdori ko`payadi, oktan soni oshadi. Riforming katalizatori
reaktorlarga 1:2:4 nisbatida joylanadi. Reaktordagi xom ashyoni xajmiy tezligi III
reaktorlardagiga nisbatan to`rt marotaba ko`pdir. I reaktorda asosan naftendan
aromatik uglevodorodlar olish, II va III reaktorlarda esa izomerlash –
degidrogenlash va degidrotsikllash reaktsiyalari sodir bo`ladi.
|