Toshkent kimyo-texnologiya instituti

Butenlar, butilenlar — toʻyinmagan uglevodorodlar, umumiy formulasi C₄H₈. Molar massasi 56,11, rangsiz gaz. Uchta izomeri maʼlum: normal buten-1 (α-butilen) CH₂=CH—CH₂—CH₃; normal buten-2 (β-butilen, psevdobutilen) CH₃CH=CHCH₃ va izobuten (izobutilen) (CH₃)₂C=CH₂. Normal buten-2 ning trans va sis shakllari mavjud. Buten alkenlarning xossalarini namoyon qiladi. Buten suvda yomon, koʻpgina organik erituvchilarda yaxshi eriydi; sanoatda neftni qayta ishlash mahsulotlaridan hamda butil spirtni katalizator ishtirokida degidratlab olinadi. Butendan butadiyen, butil kauchuk (oppanol), surkov moylari, suyuq yonilgʻi va boshqa mahsulotlar olinadi.
Propen (ko'pincha propilen sifatida tanilgan), eten kabi, ko'p miqdordagi kimyoviy moddalar, jumladan polimer, poli(propen) qo'shilishi uchun juda muhim qurilish blokidir. Biroq, etendan farqli o'laroq, propen osonlik bilan almashtirish reaktsiyalarini boshdan kechiradi, bu esa keng ko'lamli muhim kimyoviy moddalarga olib keladi.
Propenning asosiy qo'llanilishi quyidagilardan iborat:
poli(propen) (polipropilen)
propenal (akrolein) propenik kislotaga (akril kislota) oksidlanadi, bu esa o'z navbatida akril polimerlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
poli(propenonitril) uchun monomer bo'lgan propenonitril (akrilonitril)
kumen ((1-metiletil)benzol yoki izopropilbenzol), keyinchalik fenol va propanon (aseton) hosil qilish uchun ishlatiladi.
epoksipropan (propilen oksidi) poliuretan va erituvchi ishlab chiqarish uchun diollarni tayyorlash uchun ishlatiladi.
butanal (butrilaldegid) va shuning uchun butanol, sirt qoplamalari uchun erituvchi sifatida ishlatiladi.
Kimyo sanoatida ishlab chiqarilayotgan oltingugurtning 50% dan ortig’i tabiiy gazlardan olinmoqda. Shuni xam aytish kerakki, neon, argon, geliy kabi inert gazlarning sof xoldagi konlari uchramaydi va bu gazlar asosan tabiiy karbonsuvchil gazlari tarkibidan ajratib olinadi.
Kimyo sanoatida organik sintez uchun asosiy xomashyo sifatida asosan tabiiy gazlar ishlatiladi. Tabiiy gazlar xam xuddi neft kabi qayta ishlashga yuborilishidan oldin maxsus tozalash jarayonlaridan o’tadi. Tabiiy gazlar birinchi navbatda vodorod sulfiddan (H₂S) tozalanishi kerak. Vodorod sulfiddan tozalash jarayoni xo’l va quruq tozalash usulida olib borilishi mumkin.
Xo’l xolda tozalashda soda, etanolamin, fenol eritmasi kabi eritmalardan foydalanilsa, quruq usul bilan tozalashda temir gidrooksidi, faollashtirilgan ko’mir kabi moddalardan foydalaniladi.
Odatda tabiiy gaz tarkibidagi vodorod sulfid miqdori kam bo’lgan taqdirda temir gidrooksidi bilan past bosimlarda tozalanadi. Xo’l xoldagi vodorod sulfiddan tozalash jarayoni eng samarali bo’lib, vodorod sulfidning miqdori hajm miqdorida 2% dan ko’p bo’lganida qo’llaniladi.
Vodorod sulfid (Н₂S) va karbonat IV oksididan (СО₂) tozalangan tabiiy gazni aloxida fraktsiyalarga ajratish uchun absorbtsiya, adsorbtsiya, rektifikatsiya, xemosorbtsiya kabi jarayonlar qo’llaniladi. Absorbtsiya usuli tabiiy gazlar tarkibidan propilendan pentan va amilengacha bo’lgan moddalarni ajratib olish uchun qo’llaniladi. Bu usulni qo’llashda tabiiy gaz aralashmasini unga qarama-qarshi xarakat qilayotgan yutuvchi modda orasidan o’tkaziladi. Buning natijasida tabiiy gaz tarkibidagi komponentlar absorbentda eriy boshlaydi, bunda molekulyar massa yuqori bo’lgan tabiiy gaz komponentlari absorbentda yaxshiroq eriydi. Masalan, pentan absorbentda to’liq erib ketsa, butanni 90-95%, propanni 75-80%, etanni 25-30% yutiladi. Metani juda oz miqdori yutilishi mumkin. Absorbtsiya jarayonini amalga oshirishdagi asosiy kursatkichlar jarayon bajarilayotgan xarorat, bosim, gaz va absorbentlarni xarakatlanish tezligi, ularning o’zaro nisbati bo’lib xisoblanadi.
Odatda bosimni oshirish va xaroratni pasaytirish tabiiy gazlardan uning komponentlarini ajratib olishni tezlashtiradi va jarayon samarasi xam yuqori bo’ladi.
Absorbtsiya jarayoni absorbtsiya samarasi bilan tavsiflanadi. Absorbtsiya samarasi deb, 1 kg absorbent qancha gazni yutganligini (eritganligini) bildiruvchi kattalikka aytiladi.
Tabiiy gaz absorber deb ataluvchi asbobga past tomonidan kiritiladi. Absorberni ichki qismida likobchasimon to’siqlari bo’lib, ana shu likobchalarga absorberni yuqori qismidan absorbent yuboriladi. Tabiiy gaz likobchalardan oqib tushayotgan absorbent orasida o’tib yuqori molekulyar massaga ega bo’lgan komponentlari absorbentga yutiladi va tozalangan eng yengil gaz (odatda metan) absorberni yuqori qismidan ajratib olinadi .
O’zidan tabiiy gazlarning alohida komponentlarini eritgan absorbent eritmasi desorbsiya jarayoniga yo’naltiriladi, ya’ni eritmadan endi yutilgan komponentlar ajratib olinadi. Buning uchun to’yingan absorbent eritmasi qizdiriladi va undan yutilgan tabiiy gaz komponentlari ajratib olinadi. Ba’zi xollarda yutilgan komponentlarni to’liq ajratib olish uchun to’yingan absorbent rektifikatsiya minorasiga xam yunaltirilishi mumkin.
Tabiiy gaz komponentlarini o’z ichida eritgan absorbent esa absorber pastidan olinadi va issiqlik almashgichga yo’naltiriladi. Bu yerdan eritma desorberga kelib tushadi. Desorberda eritma qizdirirgichdan kelayotgan issiqlik xisobiga qizdiraladi. Buning natijasida ajralib chiqqan tabiiy gaz komponentlari desorberni yuqori qismidan olinadi va kondensatorga kelib tushadi. Bu yerda ajralib chiqqan gazlar sovutiladi va suyuqlik xolatida olinadi va tindingichga yunaltiriladi. Tindirgichdan tayor maxsulot xoldagi ajratib olingan tabiiy gaz komponenti nasos orqali iste’molchiga yuboriladi. Toliq tozalanmagan qismi yana desorberga qayta ajratish uchun qaytariladi.
Adsorbsiya jarayoni bilan tabiiy gazlardan komponentlarni ajratib olish uchun qattiq xoldagi yutuvchi moddalarni (adsorbent) qullash bilan olib boriladi. Odatda bu maqsadlarda yuqori g’ovaklikka ega bo’lgani faollashtirilgan ko’mir, faollashtirilgan gil, grafit va shu kabi moddalardan foydalaniladi.
Qattik adsorbentlarni o’lchamlari ularning g’ovakliligiga bog’lik bo’lib, g’ovakli qanchalik kichik bo’lsa shunchalik adsorbentning yuzasi katta bo’ladi. Qattik adsorbentlarning samaradorligi ularning umumiy yuzasiga bog’liq. Shuning uchun xam qattik adsorbentlarning sifati ularning solishtirma yuzasi, zarrachalarining o’rtacha diametri va sochiluvchan diametri bilan tavsiflanadi.
Qattik adsorbening solishtirma yuzasi deb, uning bir birlik yuzasini massasiga bo’lgan nisbatiga aytiladi.
G’ovaklarini katta - kichikligiga qarab qattiq adsorbentlar yirik g’ovakli va mayda g’ovakli turlariga bo’linadi. Odatda mayda g’ovaklilariga g’ovaklar diametri 30 A gacha bo’lgani kiradi.
Adsorbenilarning sochiluvchan massasi deb, g’ovaklar va zarrachalar orasidagi bushliklar xisobiga olingan bir birlik xajmdagi massa miqdoriga aytiladi.
Adsorbtsiya jarayonida tabiiy gaz maxsus asbob adsorberda qattiq adsorbent orasidan o’tkazish yo’li bilan amalga oshiriladi. Kattik adsorbent g’ovaklaridan o’tayotgan tabiiy gazning yuqori molekulyar massaga ega bo’lgan komponentlari adsorbentga yutiladi va sekin-asta adsorbentni to’yintira boshlaydi.
Adsorbent tabiiy gaz komponentlariga to’yinib bo’lganidan so’ng undan ana shu komponentlarni ajratib olish jarayoni 250-300⁰С dagi suv bug’larida yuvish bilan amlaga oshiriladi. Shu usuluda ajratib olingan karbonsuvchillar keyinchalik suvdan xam tozalanadi va tayor maxsulot xoliga keltitriladi. Tabiiy gazning komponentlarini ajratib olish uchun ishlatilgan qattiq adsorbentlar keyinchalik quritilib, tozalanib yana jarayonga qaytariladi.
Qattiq adsorbentlar bilan tabiiy gazdan uning komponentlarini ajratib olish juda murakkab jarayon bo’lib, katta mablag’lar sarflashga to’g’ri kelganligi tufayli adsorbtsiya usuliga nisbatan kam tarqalgan.
Adsorbtsiyaga nisbatan gepersorbtsiya jarayoni ko’proq tarqalgan. Bu jarayonda tabiiy gaz uzluksiz xarakat qilayotgan faollashtirilgan ko’mir ichidan utib boradi. Gipersorbtsiya usuli qo’llanilganda qattiq adsorbent bilan gaz komponentlarini yutish, to’yingan adsorbentdan yutilgan komponentni ajratib olish, sovutish, tozalash va adsorbentni qaytadan jarayonda qo’llash uzluksiz davom etadi.
Rektifikatsiya usuli gazlarni aloxida komponentlarga ajratidigan asosiy usullardan biri bo’lib xisoblanadi. Buning uchun odatda tabiiy gazlarni ikki turga ajratgan xolda amalga oshirish kerak bo’ladi. Birinchi turdagi gazlarga past molekulyar massag ega bo’lgan gaz xolatidagi komponentlar va ikkinchisi - yuqori molekulyar massaga ega bo’lgan suyuqlik xolatidagi komponentlar. Xosil bo’lgan gaz va suyuq xolatdagi karbonsuvchillardan suyuq xolatdagisi rektifikatsiya minorasida xuddi neft kabi juda to’liq qilib komponenlarga ajratiladi.
Bunday ajratish uchun bosimni oshirish va xaroratni pasaytirish yo’li bilan amalga oshiriladi. Xaroratni pasaytirish uchun ammiak, kabi moddalardan foydalaniladi. Xemosorbtsiya usuli karbonsuvchillar aralashmasidan ajralib chiqayotgan moddalarni adsorbentlar bilan kimyoviy reaksiyaga kirishishiga asoslangan. Xemosorbsiya usulida suyuq yoki qattiq yutuvchi moddalarni qullanilishiga qarab Xemoabsorbtsiya (suyuk yutuvchi modda bulsa) usullari mavjud. Bu usullar qo’llanilganda sof karbonsuvchil komponenlarini ajratib olish sorbentlarini (yutuvchi moddalarni) kizdirish yuli yeki kayta reaksiyaga kiritish bilan amalga oshiriladi.
Gazokondensat konidagi gazlar tabiiy gaz konlaridagi gazlardan - metanga C₅ va undan yuqori uglevodorodlarning gomologlari ergashganligi bilan farq qiladi. Bu gazalar kondan chiqqanda bosim pasayishi bilan kondensatsiyalanib, suyuq fazaga aylanadi. Bunday konlarning paydo bo’lishi, chuqur qatlamlarda katta bosim ta’sirida neftning qaytadan gazga erishi bilan izohlanadi. Gazokondensat tarkibidan kondensatni ajratib olgandan keyin, ularning tarkibi tabiiy gaz konidagi gazlarning tarkibiga o’xshab qoladi. Yo’ldosh neft gazlarining tarkibi neftning qatlamda joylashish (harorat va bosim) sharoitiga bog’liq bo’ladi va tarkibida etan, propan, butanlarning va yuqori molekulali uglevodorodlarning miqdori ko’pligi bilan tabiiy gazlardan farq qiladi.