Yeni ekoloji tehlukesiz prosesler-2

 
78
4.  Korroziyanın  aradan  qaldırılması  məqsədilə  hermetik  qoruyucu  stəkana  malik 
böyük həcmli hidratatorların tətbiqi; 
5. Prosesin gedişində katalizatorun fosfat turşusu ilə hopdurulması; 
6. Çox yüksək təmizlikli etilendən istifadə olunması;  
7.Sirkulyasiya  olunan  qazın  polimerlərdən  yuyulması,  sirkulyasiya  olunan  qazda 
etilenin miqdarının  95 – 97% -ə  çatdırılması; 
8.Hidratasiya katalizatorunun diatomit daşıyıcısınin silikagel ilə əvəz olunması; 
9.  Prosesi  aşagı  həcmi  sürətlə  apararaq  xammalın  bir  keçiddə  konversiyasının 
artırılması; 
10. Prosesin selektivliyinin müvafiq artımına uyğun olaraq dietilefirinin ayrılması və 
birbaşa utilizasiyası; 
11. Su-spirt məhlulundan spirti ayırdıqdan sonra suyun yenidən resiklə qaytarılması; 
12. Hidratatordan aparılmış ortofosfat turşusunun qismən resikli. 
    Alçaq  molekullu  olefinlərin  birbaşa  hidratasiya  prosesinin  təkmilləşdirilməsinin 
mümkün istiqamətləri aşağıdakılardan ibarətdir:  
1.  Etanol  istehsalı  üçün  daha  sadə  texnoloji  sxemlərdən  istifadə  olunması  da 
mümkündür, məsələn, etilen axınının  qaynar su ilə suvarılan skrubberdə su buxarı ilə 
doydurulması  (saturasiya  qülləsi).  Bu  məqsədlə  etilenin  rektifikasiyası  qurğusundan 
resirkulyasiya  olunan  qaynar  (fuzel  suyu)  sudan  da  istifadə  oluna  bilər.  Bu  yolla 
hazırlanan  qarışıqın  lazım  olan  temperatura  qədər  qızdırıması  alovlu  qızdırılma 
sobasında  həyata  keçirilir.  Şəkil  3.1-də    ilkin  qarışığın  qızdırılma  və  saturasiyası  ilə  
etilenin birbaşa hidratasiya prosesinin texnoloji sxemi göstərilmişdir. Bu sadə sxemin 
üstün cəhətləri: 
a)  texnoloji  sxemdən  utilizasiya  qazanlarının    və  bir  sıra  istidəyişdiricilərin 
çıxarılması ilə qurğunun sadələşdirilməsi; 
b) baha başa gələn yüksək təzyiqli qızmış su buxarından istifadə olunmaması; 
c)  fuzel  suyunun  hidratasiya  prosesində  resirkulyasiya  olunması  ilə  tullantı  suyunun 
miqdarının xeyli azaldılması və s.    

---

 
79
        Etilenin birbaşa hidratasiya prosesinin texnoloji sxeminin izahı: 
Təzə  etilen  fraksiyası  1kompressoru  vasitəsilə  2  sirkulyasiya  kompressorunun 
sovurma xəttinə verilərək  sirkulyasiya olunan qazlarla qarışdırılır, sonra  3 saturasiya 
kalonuna daxil olur. 3 saturasiya kalonunun yuxarısından verilən qaynar su ilə etilen 
axınının    doydurulması  baş  verir.  Bu  məqsədlə  etilenin  rektifikasiya  qurğusundan 
resirkulyasiya  olunan  qaynar  fuzel  suyundan  da  istifadə  oluna  bilər.  Sonra  su  ilə 
doydurulmuş  etilen  axını  lazımi  temperatura  qədər  qızdırılmaq  üçün  4  sobasına 
verilir.  280  –  300
0
C  temperaturlu  su  ilə  doydurulmuş  etilen  5  reaktorunun  yuxarı 
hissəsinə  daxil  olur.  5  reaktoru  kataizator  layı  ilə  (8-10  m  hündürlüyünə  qədər) 
doldurulur.  5  reaktorunun    aşağı  hissəsindən  çıxan  reaksiya  məhsulları      6 
istidəyişdiricisini  keçərək    7  xam  etanol  kondensatoruna  daxil  olur  ki,  burada  da 
etanol  və  su  buxarının  kondensləşməsi    prosesi  gedir.  Sonra  8  yüksək  təzyiq 
separatorunda  qaz-maye  qarışığı  separasiya  olunur,  reaksiya  məhsullarından  inert 
qazlar  ayrılaraq  yenidən 2 sirkulyasiya kompressorunun  sovurma xəttinə qaytarılır.  
8 aparatından çıxan maye-qaz qarışığı 10 aşağı təzyiq separatoruna verilir ki, burada 
da  kondensatda  həll  olan  qazlar  ayrılır  və  etilenin  regenerasiyası    qurğusuna 
göndərilir. Sovrulma qazlarından ayrılaraq  xam etanol 11 tutumuna yığılır və oradan 
da 9 nasosu vasitəsilə rektifikasiya prosesinə göndərilir. 
2.  Daha  aktiv  (daha  yaxşı  neytral)  katalizatorların  kəşf  olunması  və  tətbiqi.  ABŞ-da 
yüksək aktivliyə və selektivliyıə malik olan yeni neytral oksid katalizatorunun (ZnO 
üzərinə  hopdurulmuş  TiO
2
)  iştirakı  ilə,  il  ərzində  250  min  ton  etanol  istehsal  edən 
qurğu  işə  buraxılmışdır.  Proses  220
0
C  və  5,0  MPa  təzyiq  altında  aparılır.  Bu 
katalizatorun  iştirakı  ilə  etilenin  konversiyası 
≈
10%  olur.  Yeni  katalizatorun  tətbiqi 
qaz  axınlarının  sirkulyasiyasını  kəskin  (
≈
2  dəfəyə  qədər)  azaldır,  istidəyişdirmə 
sistemlərinin  daha  da  sadələşməsinə,  ortofosfat  turşusunun  regenerasiyası, 
neytrallaşması  və  doydurulması  üçün  lazım  olan  bütün  texnologiyaların  aradan 
qaldırılmasına  səbəb  olur.  Prosesin  yüksək  selektivliyə  malik  olması  qurğunun 
sadələşməsinə  və  etanolun  ayrılması  üçün  bir  rektifikasiya  kalonundan  istifadə 

---

 
80
olunmasına səbəb olur. Qeyd etmək lazımdır ki, bu prosesin də çatışmayan cəhətləri 
vardır. Temperaturun aşağı salınması təzyiqin də aşağı düşməsinə səbəb olur ki, bu da 
proses üçün əlverişli faktor hesab olunmur. 
3. Alçaq molekullu olefinlərin birbaşa hidratasiya prosesinin təkmilləşdirilməsinin ən 
mühüm istiqaməti etilenin maye su ilə hidratasiya prosesinin işlənib hazırlanmasıdır. 
Bu halda 2 variantdan istifadə oluna bilər. Birinci variantda proses aşağıdakı reaksiya 
üzrə gedər: 
    C
2
H
4
qaz
  +  H
2
O
m
  
C
2
H
5
OH
qaz
 ,    
∆
H  =  - 2093,4 kcoul/mol 
        Reaksiya  istiliyi  çox  az  olduğundan  konversiya  demək  olar  ki,temperaturdan 
asılı  olmur.  Deməli  prosesin  münasib  sürətini  əldə  etmək  üçün  prosesi  yüksək 
temperaturda  da  aparmaq  olar.  Lakin  işçi  temperatur  diapazonu  etanol  (
∼
243
0
C)  və 
suyun  (
∼
374
0
C)  kritik  temperatur  qiymətləri  ilə  kəskin  məhdudlaşır.  Buna  görə  də 
qazşəkilli  etanol  və  maye  su  ancaq  dar  temperatur  intervalinda  termodinamiki 
mövcud ola bilərlər. Suyun buxarlanmamasından ötrü təzyiq suyun kritik təzyiqindən 
yüksək olmalıdır ki, bu da t = 374
0
C – də 21,7 MPa olur. Etilenin kritik temperaturu 
xeyli aşağı - 9,7
0
C olduğundan prosesin işçi temperaturunu təyin etmir. 
         Beləliklə,  250
0
C-də  və  30  MPa  təzyiqdə,  bir  keçiddə  etanolun  nəzəri  mümkün 
çıxımı 
≈
  60%,  ehtimal  olunan  praktiki  çıxımı  isə 
≈
30-40%  olur.  Bundan  başqa 
təzyiqin artırılması etilenin suda həllolmasını artırır ki, bu da onun sudan katalizator 
səthinə diffuziyasını artıraraq prosesi də sürətləndirər. Reaksiya istiliyinin az olmasını 
nəzərə alaraq demək olar ki, ən yüksək konversiyada belə istiliyin çıxarılması çətinlik 
törətməyəcəkdir  və  suyun  bir  hissəsinin  buxarlandırılması  ilə    həyata  keçirilə 
biləcəkdir.  Bu  cur  proseslərin  reaktor-kalonlarda  aparılması  ən  sadə  və  iqtisadi 
baxımdan  da  əlverişli  hesab  olunur.  Proses  Raşiq  həlqələri  üzərinə  hopdurulmaqla 
hazırlanmış  hər  hansı  bərk  katalizator  iştirakilə  aparılarkən  həm  hidratasiya  həm  də 
rektifikasiya  prosesləri  eyni  zamanda  həyata  keçirilir.  Əsas  problem  yeni 
katalizatorların axtarışı zamanı yaranır. 
 İkinci variantda proses aşağıdakı reaksiya  üzrə gedər: 

---