Piroliz nima? Uning zamonaviy kimyo sanoati uchun ahamiyati nimada? Keling, bu masalani birgalikda ko'rib chiqaylik.
Uglevodorodlarning pirolizi haqida
Xo'sh, piroliz nima? Ushbu jarayonning ta'rifi organik birikmaning kislorodsiz termal parchalanishini o'z ichiga oladi. Neft mahsulotlari, ko'mir, yog'och bunday parchalanishga duchor bo'ladi. Jarayon tugagandan so'ng, sintez gazi, shuningdek, boshqa yakuniy mahsulotlar hosil bo'ladi.
Jarayon xususiyatlari
Piroliz reaktsiyasi 800 dan 900 darajagacha bo'lgan haroratda amalga oshiriladi. Aynan shu jarayon etilen hosil bo'lishining asosiy varianti hisoblanadi. Bu toʻyinmagan uglevodorod turli xil organik birikmalar: benzol, divinil, propilen ishlab chiqarish uchun muhim xom ashyo hisoblanadi.
Yogʻoch piroliz
Piroliz nima ekanligi haqida bahslashar ekanmiz, neft va gaz xomashyosini qayta ishlashning ushbu kimyoviy texnologiyasi birinchi marta 1877 yilda A. A. Letniy tomonidan patentlanganligini ta'kidlaymiz. Yog'och pirolizi nima? Bu reaktsiya taxminan 500 daraja haroratda amalga oshiriladi. Bu sirka kislotasi, ko'mir, qatron, kimyoviy ishlab chiqarishning muhim tarkibiy qismlarining shakllanishi bilan bog'liq.aseton. Mamlakatimiz o'rmonlarning "killoxi" ekanligini hisobga olsak, Rossiyada yog'och piroliz jarayoni uchun yirik zavodlar ishlaydi.
Chiqindi piroliz
Chiqindilarni piroliz qilish - maishiy chiqindilarni yo'q qilish bilan bog'liq maxsus loyiha. Plastmassalar, shinalar, turli xil organik chiqindilar pirolizining murakkabligi boshqa qattiq materiallarni qayta ishlash jarayonidan sezilarli farq qiladigan boshqa texnologiya qabul qilinganligi bilan bog'liq.
Ko'pgina chiqindilarda oltingugurt, xlor, fosfor mavjud bo'lib, ular oksidlanishdan keyin (oksidlar hosil bo'lishi) uchuvchanlik xususiyatlarini oladi. Piroliz mahsulotlari atrof-muhitga tahdid soladi.
Xlor parchalanish jarayoni tugagandan so'ng hosil bo'lgan organik moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda, dioksin kabi kuchli zaharli birikmalar ajralib chiqadi. Chiqarilgan tutundan bunday mahsulotlarni olish uchun maxsus piroliz qurilmasi kerak. Bunday protsedura katta moddiy xarajatlarni talab qiladi.
Yevropa mamlakatlari uchun eski avtomobil shinalarini, xizmat muddati tugagan kauchuk qismlarni qayta ishlash muammosi katta ekologik ahamiyatga ega. Tabiiy neft xomashyosi foydali qazilmalarning almashtirib bo'lmaydigan turi bo'lganligi sababli ikkilamchi resurslardan maksimal darajada foydalanish zarur.
Maishiy va qurilish chiqindilaridan siz juda ko'p miqdordagi organik va noorganik tarkibdagi turli xil moddalarni olishingiz mumkin, shuning uchun uni ishlab chiqish juda muhimdir.bu sanoat.
Polimerlar va avtomobil shinalari ajoyib qimmatbaho xom ashyo hisoblanadi. Past haroratli piroliz bilan ishlov berilgandan so'ng, to'yingan uglevodorodlar (sintetik moy), yonuvchan gaz, uglerod qoldig'i va metall shnurning suyuq fraktsiyalarini olish mumkin. Bir tonna rezina shinani yoqish atmosferaga 270 kg kuyikish, shuningdek, 450 kg ga yaqin zaharli gazsimon moddalarni chiqaradi.
Singaz
Bu vodorod va uglerod oksidi aralashmasi (2). Sanoat hajmida u metanni bug 'reformatsiyasi, ko'mirni gazlashtirish, metan oksidlanishi va organik chiqindilarni qayta ishlash jarayonida olinadi. Sintez gazini ishlab chiqarish texnologiyasiga qarab, undagi uglerod oksidi va vodorodning nisbati 1:1 dan 1:3 gacha o'zgarishi mumkin.
Ushbu xom ashyoni qo'llashning asosiy yo'nalishlari orasida metanol ishlab chiqarish, shuningdek, Fisher-Tropsh sintezi alohida o'rin tutadi. Bu katalizator ishtirokida sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiya sifatida tushuniladi. U uglerod oksidi va vodorodni turli xil suyuq uglevodorodlarga aylantirishdan iborat. Asosan, kob alt va temir bu oʻzaro taʼsir uchun katalizator (tezlatuvchi) sifatida tanlanadi.
Ushbu jarayonning oʻziga xosligi sintetik moylash moyi yoki yoqilgʻi koʻrinishida foydalanish uchun sintetik materiallarni ishlab chiqarish imkoniyatidir.
Tafsilotlar olinmoqda
Reaksiya kimyosi nimaga o'xshaydi? Keling, bu nima ekanligini aniqlashga harakat qilaylik. Pirolizning ta'rifi yuqorida muhokama qilindi, endi kimyoviy jarayonning xususiyatlariga to'xtalib o'tamiz. Fisher-Tropsh usuli metanning kislorod bilan o'zaro ta'sirini o'z ichiga oladi. Reaktsiya mahsulotlari uglerod oksidi va vodoroddir. Reaksiya natijasida biz bir qator alkanlarning uglevodorodlarini va suv bug'larini olamiz. Bu tozalashdan so'ng hosil bo'lgan uglevodorod mahsulotlari sintetik moy yaratish uchun ishlatiladi.
Pirolizning ma'nosi
Uglerod oksidi va vodorod gazi yogʻoch yoqilgʻisi va koʻmirning qisman oksidlanishi natijasida hosil boʻladi. Bunday jarayonning ahamiyati qattiq xomashyodan (uglevodorod chiqindilari yoki ko'mir) vodorod yoki suyuq uglevodorodlar hosil bo'lishidadir.
Qattiq chiqindilarning oksidlanmagan pirolizida sintez gazi hozirda kimyo sanoatida ishlab chiqariladi. Uning bir qismi, shuningdek, Fisher-Tropsh reaktsiyasi bilan qayta ishlanmasdan, avtomobil yoqilg'isi shaklida ham qo'llaniladi. Agar kerosin va moylash materiallariga o'xshash suyuq yoqilg'idan foydalanish zarurati tug'ilsa, soddalashtirilgan kimyoviy texnologiya qo'llaniladi.
Agar hosil boʻladigan vodorod miqdorini oshirish zarur boʻlsa, suv bugʻining hajmini oʻzgartirib, kimyoviy muvozanat bu tenglamada siljiydi. Bunday holda, o'zaro ta'sir tugagandan so'ng, vodorod va karbonat angidrid hosil bo'ladi.
Texnologiyani takomillashtirish
1920-yilda nemis tadqiqotchilari Hans Tropsh va Frants Fisher tomonidan kashf etilgan kashfiyotdan so'ng texnologiya qayta-qayta modernizatsiya qilindi va takomillashtirildi. Asta-sekin miqdorPiroliz natijasida hosil bo'lgan sintetik yoqilg'i Germaniyada kuniga 124 000 barrelga yetdi. Bunday ko'rsatkich 1944 yilda mavjud edi.
Zamonaviylik
Bugungi kunda oʻz texnologiyalarida Fisher-Tropsch jarayonidan foydalanadigan ikkita yirik kompaniya mavjud. Janubiy Afrikada dizel yoqilg'isining katta qismi piroliz, so'ngra hosil bo'ladigan mahsulotlarning oksidlanishi orqali ishlab chiqariladi.
Olimlar atrof-muhitga minimal zarar etkazishi mumkin bo'lgan past oltingugurtli dizel moddalarini ishlab chiqarish yo'llarini izlay boshlaganlaridan so'ng, ushbu kimyoviy texnologiya alohida e'tiborga sazovor bo'ldi. Masalan, Amerika kompaniyalari xomashyo sifatida yuqori sifatli suyuq uglevodorodlar ishlab chiqaradigan koks yoki ko‘mirni tanlashmoqda.
Piroliz jarayoni keng miqyosda qo'llanilishi mumkin bo'lgan etuk texnologiya bo'lishiga qaramay, bu zavodni ta'mirlash va ishlatish uchun ancha yuqori moddiy xarajatlar bilan bog'liq. Ko'pgina ishlab chiqaruvchilar uchun bu to'xtatuvchi omil, chunki jahonda neft narxining pasayish tendentsiyasi kuzatilmoqda.
Xulosa
Jahon ko'mir zahiralari juda katta. Ular neftning sezilarli darajada kamayishi tufayli yoqilg'i manbai sifatida ishlatilishi mumkin. Neft va gaz sanoati bilan shug‘ullanuvchi tahlilchilarning ishonchi komilki, aynan piroliz yo‘li bilan yuqori sifatli uglevodorodlar olish mumkin. Ularning ta'kidlashicha, hosil bo'lgan yoqilg'i nafaqat neft yoqilg'isiga nisbatan yuqori ekologik ko'rsatkichlarga ega, balki iste'molchilar uchun ham juda maqbuldir.narx oralig'i bo'yicha. Fisher-Tropsh sintezi va biomassani gazlashtirishning kombinatsiyasi bo'lsa, biz avtomobil yoqilg'isining qayta tiklanadigan versiyasini ishlab chiqarishning istiqbolli usuli haqida gapirishimiz mumkin.
Koʻmirni piroliz qilish yoʻli bilan olinadigan sintetik xom ashyo, agar neftning narxi bir barrel uchun 40 dollardan ortiq boʻlsagina raqobatbardosh hisoblanadi. Bunday uglevodorodlar aralashmasini ishlab chiqarish sakson ming barrel sintetik yoqilg‘i uchun yetti milliarddan to‘qqiz milliard dollargacha sarmoya talab qiladi. Piroliz jarayoni bilan bog'liq texnologiyalar ekologlar tomonidan atrof-muhit uchun eng xavfsizlaridan biri sifatida tan olingan. Shuning uchun ham so‘nggi yillarda ko‘pgina rivojlangan mamlakatlarda an’anaviy neft xomashyosidan uzoqlashish imkonini beradigan uglevodorod yoqilg‘ilarini ishlab chiqarishning yangi usullarini ishlab chiqishga katta e’tibor qaratilmoqda. Innovatsiyalar va texnologik zanjirni takomillashtirish tufayli piroliz jarayoni ancha arzonlashdi va yuqori sifatli suyuq uglevodorodlarni olish uchun qulayroq bo'ldi. O'rganilgan mahsulotlar nafaqat yoqilg'i sifatida, balki turli xil organik moddalarni yaratishda ham qo'llaniladi.
