O’zbekiston respublikasi oliy ta’lim, fan va innovatsiyalar vazirligi

Uglevodorodlarni katalitik konversiyasi
Ushbu usul asosini tashkil etuvchi asosiy reaksiya uglevodorodlarni suv bug’i yordamida Al2O3 ga shimdirilgan Ni katalizatori ishtirokida konversiyalashdan iborat:
CH4 + H2O  CO + 3H2; -∆H0 298 = -206 kDj/mol
Reaksiya kuchli ekzotermik tarzda sodir bo‘ladi va muvozanatni o‘ng tomonga siljishi faqat haroratni ko‘tarilishi hisobiga boradi.
Metanning konversiya darajasini ko‘paytirish uchun jarayonni 800-900 °C ortiqcha olingan suv bug’i ishtirokida olib boriladi. Atmosfera bosmida ortiqcha olingan suv bug’i miqdori uncha ko‘p emas (2:1), lekin bosimning ortishi muvozanat holatiga uncha ijobiy ta’sir ko‘rsatmaydi, shu sababli bunday xollarda bug’ni metanga xajmiy nisbatani taxminan 4:1 bo‘lishi lozim.
Metan konversiyasidan tashqari uglerod oksidi konversiyasi ham sodir bo‘ladi:
CO + H2O  CO2 + H2; -∆H0 298= - 41,0 kDj/mol
Ushbu reaksiya ekzotermik bo‘lib, uning muvozanati harorat ko‘tarilishi bilan o‘ng tomonga, bunda ortiqcha olinagan suv bug’i hisobiga uglerod oksidining hosil bo‘lishi ko‘payadi. Uglerod oksidi konversiyasi tez sodir bo‘ladi va konversiyalangan gaz tarkibi uning muvozanati orqali aniqlanadi.
Yuqori endotermikligi sababli uglevodorodlar konversiyasi trubasimon pechlarda olib boriladi. Geterogen katalizatorlar bilan to‘ldirilgan yonishdan hosil bo‘ladigan gazlar bilan isitilgan trubalarga xomashyo yuboriladi. Ushbu tarmoqning kamchiliklari-olovbardosh trubalar va pechning foydali qo‘llanish hajmining kichikligi, bunda katalizator uncha katta bo‘lmagan qismini egallaydi.
Ushbu sabablarga ko‘ra boshqa tarmoq yaratilgan bo‘lib, ularda konversiyalash endotermik reaksiyalari ekzotermik jarayonlar bilan birga olib boriladi, shu sababli umumiy jarayon ozgina ekzotermik tarzda sodir bo‘ladi. Hisoblashlar natijasida ma’lum bo‘ldiki, ushbu maqsadni amalga oshirish uchun konversiyaga beriladigan aralashma CH4 va O2 1,0:0,55 nisbatda olish kerak. Kislorodni metanga nisbatan xajmiy nisbatini qo‘llanilayotgan bosimga bog‘liq holda ancha kam olish mumkin, ya’ni 1:1 dan to (2,53,0):1. Ushbu oksidlanish, yoki avtotermik konversiya jarayoni keng tarqalgan usullardan biri hisoblanadi. Bu usulda issilik tashqariga chiqarish talab etilmaydi va katalizator qatlami shaxtali pechlarda olib boriladi.
Konvertor qobig‘i olovbardosh g‘isht bilan muhofaza qilinadi va suvli sovutish tarmog‘iga ulanadi. Konvertor tepa qismida aralashtirgich mavjud bo‘lib, u yerga CH4+H2O va O2+H2O aralashmalari yuboriladi. Aralashtirgich aralashmalarni gomogenizatsiyalanishini ta’minlaydi. Metanni yonishi konversiyalashiga nisbatan taxminan 10 marta tezroq sodir bo‘ladi, shu sababli katalizatorning ustki qatlamlarida harorat maksimumgacha tez ko‘tariladi (1100- 1200 °C) va pechdan chiqish vaqtda pasayadi (800-900 °C gacha). Trubasimon pechlarda konversiyalashga nisbatan ushbu usulda olovbardosh trubalarga bo‘lgan extiyojga barham beriladi, reaktor konstruksiyasi juda oddiy va uning ko‘p qismi katalizator joylashtirish uchun foydalaniladi. Oksidli konversiyalashda hosil bo‘lgan gaz tarkibida CO miqdori birmuncha ko‘payadi.