CC BY
469www.scientificprogress.uz
TABIIY GAZLARNI VODOROD SUL'FIDIDAN TOZALASH USULLARINING
TASNIFI
Nilufar Saydyaxyayevna Maxmudova Saidjon Abdusalimovich G'aybullayev
Buxoro muhandislik-texnologiya instituti Buxoro muhandislik-texnologiya instituti
ANNOTATSIYA
Maqolada Respublikamizning iqtisodiyotida gaz sanoatining tutgan o'rni keltirilgan. Gaz tarkibidagi nordon komponentlar hamda gazlarni nordon komponetlardan tozalash usullarining tasnifi va tavsifi yoritilgan.
Kalit so'zlar: tabiiy gazlar, nordon komponentlar, gazlarni tozalash, vodorod sul'fidi, uglerod dioksidi, absorbsiya.
CLASSIFICATION OF METHODS FOR PURIFICATION OF GASES FROM
HYDROGEN SULFUR
Nilufar Saydyakhyaevna Makhmudova Saidjon Abdusalimovich Ghaybullaev
Bukhara Engineering-Technological Bukhara Engineering-Technological
Institute Institute
ABSTRACT
The article examines the role of the gas industry in the economy of the republic. The acidic components of gases, classifications and characteristics of methods for cleaning gases from acidic components are given.
Key words: natural gases, acidic components, gas cleaning, hydrogen sulfide, carbon dioxide, absorption.
KIRISH
Tabiiy gaz qazib olish sur'ati bo'yicha dunyoning yetakchi davlatlari ro'yxatida 14 o'rinda qayd etilgan O'zbekiston Respublikаsining gaz sanoati iqtisodiyotimizning muhim tarmoqlaridan biri sanalib, yoqilg'i-energiya taminotida muhim ahamiyat kasb etadi. Uning birlamchi energetik tabbiy resurslardagi ulushi 80 % ni tashkil etadi.
ADABIYOTLAR TAHLILI VA METODOLOGIYA
O'zbekiston polimer va tabiiy gaz bo'yicha Markaziy Osiyodagi asosiy eksportyor sanaladi. O'zbek gazining eksport salmog'i Xitoyga 8 mlrd. kub metr, Rossiyaga 4,5 mlrd. kub metr, Qozog'istonning janubiy hududlariga 2,5 mlrd. kub metr, Markaziy Osiyoning boshqa davlatlariga 500 - 550 mln. kub metrni tashkil etadi.
«SCIENTIFIC PROGRESS» Scientific Journal ISSN: 2181-1601 ///// \\\\\ Volume: 1, ISSUE: 5
Gazni qayta ishlash va iste'molchilarga uzatishda tovar gazning sifat ko'rsatkichlari bo'yicha qafiy me'yorlar o'rnatilishi gazni tayyorlash va tozalash qurilmalarida texnologiyalarni modernizatsiyalash va rekonstruksiya qilinishi, gazli xomashyo tarkibidagi nordon komponentlar miqdorini xalqaro standartlar talablariga qadar kamaytirish, gazlarni tozalash tizimini takomillashtirish hisobiga tayyorlanadigan tovar gaz tannarxi kamaytirish, gazlarni tozalash va quritish jarayonlarida qo'llaniladigan sorbentlar, ingibitorlar va boshqa turdagi reagentlarni mahalliylashtirish talab etiladi.
Gaz xom ashyosi (tabiiy va yo'ldosh neft gazlari) tarkibida gaz va bug' holidagi uglevodorodli birikmalardan tashqari, qatlam suvining bug'lari hisobiga vujudga keluvchi namlik, mahsuldor qatlamning ezilishi, uzlishi, maydalanishi, parchalanishi oqibatidagi mexanik qo'shimchalar hamda nordon komponentlar nomi bilan ifodalanadigan oltingugurtli, kislorodli va azotli birikmalar saqlaydi. Gazdagi nordon komponentlarga vodorod sul'fidi va karbonat angidridi qatori oltingugurtning boshqa birikmalari: merkaptanlar (R — SH), karbonil oksidi (COS), uglerod sul'fid (CS2) va shu kabilar misol bo'ladi. Turli gaz konlaridagi bu moddalarning miqdori keng diapazonlarda kichik ulushlardan bir necha foizgacha o'zgarib turadi.
Vodorod sul'fidi saqlagan tabiiy gaz magistral gaz quvuruzatkichga uzatilishdan oldin quvurlar va qurilmalarni korroziyadan saqlash, aholini zaharli tasirdan himoya qilish, ko'pchilik sanoat katalizatorlarni zaharlanishi oldini olish, shuningdek atrof-muhit himoyasi talablariga muvofiq oltingugurtli birikmalardan tozalanishi lozim. Shu bilan birga gazni tozalashda olinadigan vodorod sul'fid oltingugurtga qayta ishlanadi, bu esa gazni tozalash xarajatlarini qisqartiradi va qishloq xo'jaligi uchun qimmatli xomashyo beradi.
Gazdagi merkaptanlar, karbonil oksidi va uglerod sul'fidi singari boshqa oltingugurtli birikmalar qurilmalarning korroziyasi va katalizatorlarning zaharlanishi (sintez jarayonlarida) sababchisi bo'lib, yonganda oltingugurt dioksidini hosil qiladi.
Karbonat angidrid ballast bo'lib, gazni tashish xarajatlarini oshiradi. Bir qator holatlarda gaz tarkibida C02 mavjudligi uning keyingi qayta ishlanishini murakkablashtiradi (etan, geliy ajralib chiqishi, va gazni chuqur sovitish bilan bog'liq bo'lgan boshqa jarayonlar).
Karbonat angidridi kabi suv ishtirokida kislota hosil qilib, metallarning kimyoviy va elektrokimyoviy korroziyasini keltirib chaqiravchi vodorod sul'fidining magistral quvurlar orqali uzatiladigan gazdagi maksimal miqdori reglamentlanadi va qafiy nazorat qilinadi.
Gazni oltingugurtli birikmalardan tozalash jarayoni tejamkorlik bilan belgilanib, bir qator omillardan bog'liq bo'ladi. Bu omillarning asosiylari bo'lib quyidagilar hisoblanadi: xom-ashyo gazining tarkibi va parametrlari, gaz mahsulotini tozalashning
talab qilingan darajasi va qo'llanilish sohasi, energiya resurslarining mavjudligi va parametrlari, ishlab chiqarish chiqindilari va boshq.
Gaz xomashyosi tarkibiga va olinadigan maqsadli mahsulotga ko'ra uni tayyorlash (gazlarni quritish, nordon komponentlar va mexanik qo'shimchalardan tozalash) va qayta ishlash (fraksiyalash, komponentlarga ajratish, konversiya, piroliz va sh.k.) tizimi loyihalanadi.
Gazlarni nordon komponentlardan tozalash usullari 1-rasmda tasvirlangan.
Gazni nordon komponentlardan tozalashning absorbsion jarayonlari gazning nordon komponentlari absorbent faol qismi bilan o'zaro tasiri tabiatiga bog'liq ravishda uchta guruhga ajratiladi.
Fizik-kimyoviy
1-rasm. Gazlarni tozalash usullari
Fizik absorbsiya jarayonida gazning nordon komponentlarini ajratib olish gaz komponentlarining absorbentda turlicha eruvchanligiga asoslanadadi. Bu jarayonlarda fizik yutuvchi (absorbent)lar sifatida polietilen-glikolning dimetil aralashmalari ("Selexol" jarayoni), metanol ("Rectisol" jarayoni), propilenkarbonat ("Fluor" jarayoni), N-metilpirrolidon ("Purizol" jarayoni), tributilfosfat ("Estasol'-van" jarayoni) aralashmalari, polietilenglikollarning metilizopropil efirlari aralashmalari ("Sepasolv-MPE" jarayoni) qo'llaniladi.
Kimyoviy absorbsiya jarayonlari vodorod sul'fid va karbonat angidridning absorbent faol qismi bilan o'zaro kimyoviy tasiriga asoslanadi.
Sanoat miqyosida kimyoviy absorbentlardan alkaloaminlar: birlamchi aminlar -monoetanolamin (MEA), ikkilamchi - dietanolamin (DEA) va uchlamchi -metildietanolamin, diizopropanolamin (MDEA), (DIPA); shuningdek ishqorlar, ishqoriy metall tuzlari eritmalari (potash bilan tozalash - K2C03 yoki Na2C03 25-30 % suvli eritmasi) va temir gidroksidi Fe(OH)3 keng ishlatiladi.
Kimyoviy absorbsiya jarayonlari nordon komponentlarga nisbatan yuqori tanlab olish bilan xarakterlanib, gazni H2S va C02 dan tozalashning yuqori darajasini
taminlaydi. Aminlar eritmalari ishlatilganida oltingugurt-organik birikmalar faqatgina ularning suyuq fazada erishi hisobidan kichik miqdorda ajratib olinadi, ishqorlar eritmalaridan foydalanganda esa oltingugurt-organik birikmalardan nozik tozalashga erishiladi.
Xemosorbsion jarayonlardan farqli ravishda fizik absorbsiya usuli bilan vodorod sul'fid va karbonat angidrid bilan birgalikda uglerod oltingugurt oksidi, uglerod sul'fid, merkaptanlarni ajratib olish, shuningdek bazan tozalash jarayonini gazni quritish bilan birga amalga oshirish imkoniyati mavjud. SHuning uchun bazi holatlarda (ayniqsa nordon komponentlarning yuqori parsial bosimlarida, va nozik tozalash zaruriyati bo'lmaganida) kimyoviy absorbentlarga nisbatan regenerasiya xarajatlari pastroq bo'lgan fizik absorbentlardan foydalanish maqsadga muvofiq bo'ladi. Bu absorbentlarning cheklangan ishlatilishi ularda uglevodorodlarning yuqori eruvchanligi bilan shartlanib, bu odatda oltingugugrt olish uchun uzatiladigan nordon gazning sifatini pasaytiradi.
Fizik-kimyoviy absorbsiya jarayonlarida kombinasiyalangan absorbentlar - fizik va kimyoviy absorbentlar aralashmasi ishlatiladi. Bu absorbentlar uchun gazning nordon komponentlari eruvchanligi oraliq qiymatlari xarakterli bo'ladi. Bu absorbentlar gazni nafaqat vodorod sul'fid va karbonat angidriddan, balki oltingugurt-organik birikmalardan nozik tozalashga imkon beradi. Sanoat miqyosida "Sulfinol" absorbenti keng ishlatilib, u diizopropanolamin (30-45%), sul'folan (tetragidrotiofen dioksid 4060%) va suv (5-15%) aralashmasidan iborat bo'ladi. So'nggi yillarda sanoat jarayonlarida "Union Carbide" (AQSH) firmasi tomonidan ishlab chiqilgan, metildietanolamin, polietilenglikol' alkil efirlari va suvdan tashkil topgan "Ucarsol" absorbenti, shuningdek uning milliy analogi - "Ekosorb" ishlatilishi jadal rivojlanmoqda. Bu absorbent CO2 ishtirokida gazni vodorod sul'fiddan, va bir vaqtning o'zida oltingugurt-organik birikmalardan selektiv tozalashga imkon beradi.
MUHOKAMA
Gazni tozalashning adsorbsion usullari aralashmalarni qattiq yutib oluvchi -adsorbentlar bilan selektiv ajratib olishga asoslanadi. Bunda ajratib olinadigan komponent adsorbent bilan kimyoviy o'zaro tasirga kirishi (kimyoviy adsorbsiya) yoki o'zaro tasirning fizik kuchlari bilan ushlab turilishi (fizik adsorbsiya) mumkin. Gazni qayta ishlashda to'yingan adsorbentni regenerasiyalash bosqichida qator murakkabliklar mavjudligi sababli, kimyoviy adsorbsiya keng qo'llanilmaydi. Fizik adsorbsiya esa adsorbent regenerasiyasi bilan ajralib turadi va ishlab chiqarish jarayonlarida gazlarni vodorod sul'fid, karbonat angidrid, oltingugurt-organik birikmalar va namlikdan nozik tozalash uchun keng foydalaniladi.
Adsorbentlar sifatida faollashtirilgan ko'mirlar va sintetik seolitlar ko'p qo'llanilmoqda. Tozalashning absorbsion usullariga nisbatan adsorbsion usullarning afzalligi shundaki, ajratib olinadigan komponentlar hatto past parsial bosimlarida adsorbentlar yuqori yutib olish qobiliyatiga ega.
NATIJA
Gazni adsorbsion tozalash jarayonining kamchiligi nisbatan yuqori ekspluatasion xarajatlar va jarayon yarim davriyligi hisoblanadi, shu sababli bu jarayonlar absorbsiya usuli bilan gazni dastlabki tozalashdan so'ng qoldik nordon komponentlardan nozik tozalashda ishlatiladi, masalan gazni seolitlarda tozalashdan oldin uni aminli eritmalar bilan tozalash amalga oshiriladi.
Gazni nordon komponentlardan tozalashning katalitik usullari gazda suyuq yutib oluvchilar yoki adsorbentlar bilan to'liq yo'qotib bo'lmaydigan birikmalar (masalan, vodorod sul'fid, uglerodning oltingugurtli oksidi, sul'fidlar, disul'fidlar, tiofen) mavjud bo'lganida qo'llaniladi.
Gazlarni vodorod sul'fididan tozalash usullari 2-rasmda keltirilganidek tasniflanadi.
Gazlarni vodorod sul'fididan tozalash usullari
Fizik absorbsiya
Xemosorbsion usullar
Adsorbsion usullar
Katalitik oksidlash usullari
Mikrobiologik usullar
H2S ning fotokimyoviy parchalanisk usullari
Plazmalar yordamida gazlarni tozalash
iBflBTîi WiiyOï'iitMiWiH HT7i HJ
tozalashning membranali usullari
N-metilpirolidon, tributilfosfar, sul'folan, metanol, glikol (DEG va TEG) yordamida
Etanolaminlar (mono-, di-, trietanolamin, diizopropanolamin) suvli eritmalari yordamida
Fizik adsorbsiya: seolitlar yerdamida tozalash; faol ko'mir yordamida tozalash
Kimyoviy adsorbsiya: mis.rux, ternir oksidlari yordamida tozalash; temir-sodali usul
2-rasm. Gazlarni vodorod sul'fididan tozalash usullarining tasnifi
Gazlarni tozalash usulini va unda qo'llaniladigan yutuvchilarni to'g'ri tanlash tozalash jarayonining samaradorligiga ta'sir etadi va quyidagi omillarga bog'liq:
- Uglevodorodli gazli xom ashyodagi suv bug'I va vodorod sul'fidining miqdoriga;
- absorbent uchuvchanligiga;
- adsorbentning mustahkamligiga;
- absorbent yoki, adsorbentning tanlovchanligiga;
- regeneratsiya sharoitiga;
- narxi va xizmat davomiyligiga.
Gazlar tozalashda absorbsion, adsorbsion, membranali yoki, uyg'unlashtirilgan usullarni qo'llashda texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlar quyidagi xulosalarni namoyon qiladi:
Etanolaminlar yordamida absorbsion tozalash texnologiyasi tozalanayotgan gazning hajmi katta bo'lganda va CO2 va H2S konsentratsiyalari past bo'lganda samarali;
Tarkibida ko'p miqdorda CO2 saqlagan kam hajmli gazlarni tozalashda membranali tozalash texnologiyalari afzalliklarga ega;
Tarkibida ko'p miqdorda CO2 saqlagan katta hajmli xom ashyo oqimlarini tozalashda uyg'unlashtirilgan texnologiyalar yuqori samaradorlik namoyon etadi.
XULOSA
Uglevodorodli gazlarni kimyoviy qayta ishlash-nordon komponentlardan tozalangan va talab darajasida quritilgan uglevodorodli gazlar nafaqat yoqilg'i energetika sohasida balki, gazlarning individual komponentlari kimyoviy sintez texnologiyalari uchun muhim xomashyo sifatida qo'llash, gazlarni chuqur qayta ishlash va uning asosida xalq xo'jaligining turli sohalari uchun zarur anjomlar va mahsulotlar ishlab chiqarish bo'g'inlarini biriktirib, yuqori sifatli maqsadli mahsulotlar olish imkonini beradi.
REFERENCES
1. MyxaMeTrameB И. М. и др. Очистка газов от кислых K0Mn0HeHT0B //Becram Казанского тexнологичecкого yH^epcrneTa. - 2017. - Т. 20. - №. 3.
2. Турсунов Б. Ж., Гaйбyллaeв С. А., Жyмaeв К. К. Влиянда тexнологичecкиx пapaмeтpов на гликолeвyю осушку газа //MEDICAL SCIENCES. - 2020. - Т. 1. -№. 55. - С. 33.
3. Гaйбyллaeв С. А., Турсунов Б. Ж., Тимуров Ш. М. ТЕХНОЛОГИЯ GTL-ПЕРСПЕКТИВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВ С УЛУЧШЕННЫМИ ЭКОЛОГИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ /Апория и практика cовpeмeнной науки. - 2019. - №. 6. - С. 168-172.
4. Зарипов Г. Б., Гайбуллаев С. А. Выбор режима работы процесса низкотемпературной сепарации углеводородных сырьевых ресурсов //Молодой ученый. - 2016. - №. 3. - С. 98-100.
5. Имаев С. З., Войтенков Е. В. Перспективные технологии извлечения кислых компонентов из природных газов //Нефтепромысловое дело. - 2013. - №. 4. - С. 17-23.
6. Гайбуллаев С. А., Турсунов Б. Ж. ПИРОКОНДЕНСАТ-ВАЖНЕЙШЕЕ СЫРЬЕ ХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА //Universum: технические науки. - 2020. - №. 6-2 (75).
7. Куандыков Е. С., Исламутдинова А. А., Даминев Р. Р. Способ очистки углеводородного газа кислых компонентов //ББК 72 А43. - 2017. - С. 131.
