Ministry of education of azerbaijan republic sumgayit state university
Yüklə 8,73 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
Magistrantların XXI Respublika Elmi konfransı, 17-18 may 2021-ci il 13 ALÇAQ ALKANLARIN AROMATLAŞMA KATALİZATORLARI Bağırlı F.Z. Azərbaycan Dövlət Neft və Sənaye Universiteti E-mail: fatima.baghirova27@gmail.com Hal-hazırda aromatik karbohidrogenlərin iritonnajlı istehsalı ölkədə neft-kimyanın vəziyyəti və iqtisadi effektivliyinə əhəmiyyətli təsir göstərir. Bu, neft emalında əsas məhsul kimi benzolun külli miqdarda istifadə olunması ilə əlaqədardır. Həmçinin neftin qiymətinin qeyri-stabilliyi aromatik karbohidrogenlərin istehsalına çox pis təsir göstərir. Yaxın gələcəkdə üzvi birləşmələrin istehsalı üçün əsas xammal mənbələrindən biri təbii qaz hesab edilir ki, onun da dünya üzrə kəşf edilmiş ehtiyatları 144,1 trln. m 3 qiymətləndirilir [1]. Təbii qazın 90%-dən çoxu metandan ibarətdir ki, bu da yüksək inertliyi ilə xarakterizə olunur, buna görə də metanın maye karbohidrogenlərə birbaşa çevrilməsi məhduddur. Praktiki olaraq sənayedə bütün mövcud olan təbii qazın kimyəvi məhsullara konversiyası yolları mürəkkəb və kapital tutumlu proseslərə əsaslanır. Beləliklə, alınmış məhsulların maya dəyəri neft analoqlarına nisbətən olduqca yüksəkdir. Təbii və səmt qazları komponentlərinin maye üzvi birləşmələrə kimyəvi çevrilmələrini bir mərhələdə həyata keçirmək bifunksional katalizatorlar olmadan mümkün deyil. Onların da əsas komponentləri yüksək dehidrogenləşmə qabiliyyətinə malik olan az miqdarda metallar ilə modifikasiya edilmiş pentasil tipli seolit hesab edilir. Həmçinin seolit katalizatorları hesabına xammalın nəmlikdən və kükürdtərkibli birləşmələrdən təmizlənməsi tələb olunmur. Alçaq alkanların aromatlaşması üçün müxtəlif metallarla modifikasiya edilmiş pentasil tipli seolit katalizatorlarından istifadə olunur, həmçinin müxtəlif tip daşıyıcılar (məsələn, alüminium oksid) üzərinə hopdurulmuş metal katalizatorları tətbiq olunur. Seolit katalizatorlarının modifikasiyası üçün Zn, Sn, Pb, Mo, Ga, Pt kimi metallardan istifadə olunur. Bundan başqa, təbii qazın aromatlaşması prosesində sirkonium və molibden nanotozları ilə modifikasiya edilmiş ЦВМ tipli seolitin istifadə olunması barədə məlumatlar mövcuddur [2]. İlkin xammal kimi tərkibində (% küt.) metan – 84.1; etan – 4.5; propan – 6.7; butanlar – 4.2; pentanlar – 0.5 olan təbii qazdan istifadə edilmişdir. Təbii qazın aromatik karbohidrogenlərə konversiyası kvars reaktorda atmosfer təzyiqində 600-750 o C temperatur intervalında xammalın verilməsinin 1000 saat -1 həcmi sürətində aparılmışdır. Tədqiqatlar göstərir ki, 700-750 o C temperaturda 81-83% selektivliklə təbii qazın konversiyası və aromatik karbohidrogenlərin çıxımı, uyğun olaraq, 32.7-41.0% (küt.) və 27.3-33.5% (küt.) təşkil etmişdir. Tərkibində 1.5 və 6.0% (küt.) miqdarında sirkonium və molibden nanotozları olan seolit katalizatoru nisbətən daha yüksək aktivliyə və selektivliyə malikdir. Sirkoniumun miqdarının 2.0% (küt.)-dən yuxarı yüksəlməsi təbii qazın çevrilmə dərəcəsi və aromatik karbohidrogenlərin çıxımını xeyli azaldır. İşdə [1] molibden ilə modifikasiya edilmiş pentasil nəzərdən keçirilmişdir. İlkin xammal kimi aşağıdakıtərkibdə təbii qazdan istifadə edilmişdir: metan – 80.5; etan – 6.8; propan – 7.9; butanlar – 4.8% (küt.). 750 o C reaksiya temperaturunda və metanın 500 saat -1 həcmi verilmə sürətində mövcud katalizator üzərində konversiya və benzolun çıxımının maksimal qiyməti əldə edilmişdir, bu da 4.8% təşkil etmişdir. Maye məhsullarda naftalinin miqdarı benzolun miqdarından yüksəkdir və 6.5% təşkil edir. Metanın maksimal konversiyası və aromatik karbohidrogenlərin nisbətən yüksək miqdarı tərkibində 4% molibden olan seolit üzərində alınmışdır. Seolit üzərində molibdenin miqdarının sonradan 6%-dən yuxarı artımı katalitik aktivliyin tam itməsinə gətirib çıxarır. Metanın həcmi verilmə sürətinin yüksəlməsi yalnız aromatik karbohidrogenlərin çıxımının azalmasına gətirib çıxarır. İşin [3] müəllifləri tərəfindən Zn-tərkibli pentasili qalay və qurğuşun əlavələri ilə modifikasiya etmək təklif edilmişdir. Mövcud işdə Zn-tərkibli pentasilin modifikasiya edilməsi yolu ilə sıxılmış karbohidrogen qazlarının aromatlaşması zamanı metan və naften karbohidrogenlərinin çıxımının azalması imkanlarının tədqiqat nəticələri alınmışdır. Müəlliflər tərkibində 5% (küt.) sink olan H-ZSM-5 tipli pentasildən istifadə etmişdir. Xammal propan və butan qış yanacağı qarışığı hesab edilir (tərkibi, % həcm: metan – 1.5; etan – 3.8; propan – 67.7; i-butan – 10.7; n-butan – 16.3). Mövcud pentasil qurğuşun və qalay əlavələri ilə modifikasiya edilmişdir. Seolit sink nitrat və qurğuşun və ya qalay xloridin sulu məhlulları ilə hopdurulmuş, sonra katalizator 120-150 o C-də qurudulmuş və hava axınında 550 o C-də közərdilmişdir. Təcrübələr atmosfer |