Scientific Article
O'zbekcha
Open Access
Риформинг жараёни учун янги авлод катализаторини танлаш
Abstracts
The abstract is not available in Uzbek.
Мақолада ишлаб чиқаришда маҳсулотлар чиқиш ҳажмини ошириш мақсадида Бухоро нефтни қайта ишлаш заводи 21- қурилма – каталитик риформинг жараёни катализатори билан олиб борилган тадқиқот натижалари асосида янги авлод катализатори танланиб, уларнинг физик-кимёвий хоссалари таҳлил этилди. Технологияда аввал қўлланилган CR-401 маркали катализатор билан янги авлод CR157 маркали катализатори ўзаро таққосланиб, жуда юқори селективлик ва C5+ ва водород фракцияларининг максимал рентабеллиги, регенерациядан кейин ўзига хос сирт майдонининг бироз қисқариши туфайли юқори регенерация қобилияти, полиметалик формула туфайли паст кокс ҳосил бўлиши, бу коксни ёқиш туфайли чекловларга дуч келмасдан иш режимининг (октан, маҳсулдорлик, оғирроқ хомашё) оширишга имкон бериши каби афзалликларга эгалиги аниқланди.
каталитический риформингкатализаторрегенерацияоктановое числориформингнафтеновый углеводороддегидроциклизациятяжелая нафтаэндотермическаяплатина и промоторкоксовый слой. SELECTION OF A NEW GENERATION CATALYST FOR THE REFORMING PROCESS 1Akhmedova O.B.2Mustafoyev B.J. 1Bukhara state technical university2Bukhara oil refinery
In the article, in order to increase the yield of products in production, a new generation catalyst is selected based on the results of studies conducted with the catalyst of Bukhara Oil Refinery 21 - catalytic reforming process, and their physical and chemical properties are analyzed. Compared to the previously used CR-401 catalyst and the new generation CR-157 catalyst, the technology has very high selectivity and maximum yield for C5+ and hydrogen fractions, high regeneration capacity due to slight decrease in specific surface area after regeneration, low coke formation due to the polymetallic formula, which was found to have the advantage of allowing higher operating mode (octane number, productivity, heavier feedstock) without coking constraints.
catalytic reformingcatalystregenerationoctane numberreformingnaphthenic hydrocarbondehydrocyclizationheavy naphthaendothermicplatinum and promotercoke bed. Каталитик риформинг қурилмаси тадқиқот усули бўйича 102 октан сонли ва мотор усулида 90 гача бўлганбензин ишлаб чиқариш учун хизмат қиладиган маҳсулотлар таркибига кирадиган этилланмаган риформатни ва водородни истеъмол қилувчи барча қурилмалар учун водород ишлаб чиқариш учун мўлжалланган жараёндир. Каталитик риформинг қ
Article Content
“Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 85
Химия и химические технологии
компонентларининг ҳарорат бўйича тарқалишини характерлайди. Қайнаш охирининг юқори ҳарорати 180 оС [1,2]. Риформинг жараёнининг самарадорлигига хомашё таркиби ҳам таъсир этади. Хомашё қанча нафтен углеводородлар билан тўйинган бўлса, уни риформатлаш шунча осон кечади ва парафинланган хомашё мураккаброқ риформатланади, бунинг учун дегидроциклизациянинг қулай шароитларини таъминлаш керак, буни амалга ошириш қийинроқ кечади. Хомашё таркибидан ташқари жараённи самарали амалга оширишда янги авлод катализаторлари муҳим аҳамиятга эга. Бухоро нефтни қайта ишлаш заводи каталитик риформинг жараёни учун «Axens» фирмаси ишлаб чиқарган, реакцияларни фаоллаштирадиган 0,3 % (масс)ли платина ва промоторлар билан тўйинтирилган глинозём бўлган CR-401 катализаторида олиб борилади. Завод ишга тушиш давридан бошлаб шу катализатор йилига 532800 тонна оғир нафтани қайта ишлаб келади [3,4,5]. CR-401 катализатори–юқори октанли этилланмаган бензинни олиш мақсадида гидротозаланган оғир нафтани риформлаш, глинозёмни 0,3 фоизли платина ва промоторлар билан тўйинтирилган катализатордир. Каталитик фаолликнинг ташувчиси бўлиб платина хизмат қилади (1-жадвал). 1-жадвал. CR-401 маркали катализатор тузилиши 1 Промоторлар ва платина билан тўйинтирилган алюминий оксиди
% 0,32 Юқори октанли этилланмаган бензин олиш учун қўлланилади 2 Шакли шариклар 3 Ранги сарғиш 4 Шарик ўлчами mm () 1,8 5 Ҳажмий вазни g/сm2 0,64+/-0,05
CR-401 катализатори ва керакли параметрлар ёрдамида қуйидагича кимёвий реакциялар натижасида юқори октанли бензин компонентлари ҳосил қилинади: 1. Нафтенларнинг дегидрогенизацияси: Хомашёнинг нафтенли бирикмалари ароматик бирикмаларга дегидрогенизацияланади. Жараён жуда эндотермик (- 50 ккал/моль), водороднинг ажралиши билан кечади.
CH3
CH3
[Pt]
+ 3H2
Метилциклогексан (октан сони 71) Толуол (октан сони 104) 2. Нафтенларнинг изомеризацияси: Жараён енгил экзотермик.
CH3
CH3
[Pt] H3C
+ 3H2
Диметилциклопентан (октан сони 80) Толуол (октан сони 104) 3. Парафинларнинг дегидроциклизацияси: Жараён жуда эндотермик (- 60 ккал/моль), водороднинг ажралиши билан кечади.
“Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 86
Кимё ва кимёвий технологиялар
[Pt]
CH3(CH2)4CH3
+ 4H2
Нормал гексан (октан сони 25) Бензол (октан сони 108)
4. Парафинларнинг изомеризацияси: Жараён енгил экзотермик ва риформингнинг юқори ҳароратларида боради.
[Pt] CH3 CH
CH CH3
CH3(CH2)4CH3
CH3 Нормал гексан (октан сони 25) Диметилбутан (октан сони 108) 5. Гидрокрекинг: Молекуляр массаси оғир углеводородларни парчаланиши билан жараёнда бензин компонентлари ҳосил бўлади. Жараён экзотермик, катализаторнинг кислоталигига гидрокрекинг ёрдам беради.
CH3
[Pt] + H2 C5H12 + C5H12 Нормал декан (октан сони нолдан паст) Нормал пентан (октан сони 52) Катализаторнинг айланма ҳаракати ва регенерацияси ўзаро чамбарчас боғлиқ параметрлар ҳисобланади. Жараён давомида реактордаги кокс миқдори доимий назорат қилиб турилади. Катализатордаги кокс миқдори 4-6 % (масс.) бўлганда регенерация жараёни талаб этилади. Регенерация коксни куйдиришнинг икки босқичида амалга оширилади, улардан сўнг оксихлорлаш ва тоблаш босқичлари ўтади, бунда хлорнинг оптимал (мақбул) миқдори тикланади. Куйиб кетишнинг биринчи босқичида киришда О2 нинг чекланган (0,5 дан 0,7 ҳажм.% гача) миқдорида, куйиб кетишнинг иккинчи босқичида куйиб кетишнинг тўлиқлигини таъминлаш учун О2 нинг миқдорини 0,2 % (ҳажм.) чиқишда амалга оширилади. Регенерация тўхтаган маҳалда, сув-хлорид тенглигини ростлаш мақсадида, катализаторнинг оптимал ишчи кўрсаткичларини тутиб туриш учун хлорагент сувли эритмаси қўшилади. Регенерация 1 соат давомида, 520 °С гача ҳароратда амалга оширилади. Регенерация жараёнининг 1 порцияси 700 кг ни ташкил этади [7,8]. Қурилманинг қуввати, талаб этиладиган иш режимлари ва хомашё сифатига боғлиқ ҳолда, барқарор иш режимда ишлатилган катализатор коксланиш даражасини 4 ва 6 % (масс.) орасида тутиб туриш мақсадга мувофиқдир. Бунга эса катализатор айланма ҳаракатининг тезлигини ростлаб туриш йўли билан эришилади. Аммо, қаттиқ режимларда, катта сарф ва парафинли хомашё қайта ишланганда, кокс қатламининг фоизи вақтинча юқорида кўрсатилган қийматдан ошиши мумкин. Бундай ҳолатда кислород сарфини қуйидагича танлаш талаб этилади (2-жадвал). 2-жадвал. Коксни куйдиришда кислород сарфи № Коксни куйдириш босқичлари О2 % (ҳажм.) Ҳарорат, оС 1 Куйишнинг биринчи зонаси кириш 0,5 дан 0,7% гача 420 - 460 2 Куйишнинг биринчи зонасидан чиқиш 460 - 490 3 Куйишнинг иккинчи зонасидан чиқиш 0,2 дан 0,3% гача 510 оС гача 4 Оксихлорланишга газ 2,0 дан 6,0% гача 520 Изоҳ: О2 нинг 0,1 фоизи ҳароратнинг 10 оС га ошишига олиб келади.
CH3(CH2)8CH3
“Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 87
Химия и химические технологии
Углерод ва хлор таркибининг ривожланиш майлини билиш учун, ишлатилган ва регенерация қилинган катализаторда углерод ва хлор таркиби таҳлилларини ҳар куни бажариш ва натижаларнинг вақтинчалик диаграммасини тузиш тавсия этилади. Саноатда нисбатан кам харажат қилиб, яхши натижа олиш замонавий ишлаб чиқаришнинг мухим тенденциясидир. Шунинг учун хам риформинг жараёни учун янги авлод катализаторини танлаш ва тадбиқ этиш ниҳоятда муҳим аҳамият касб этади. Янги авлод катализаторларининг тадбиқ этилиши афзалликлари, тан нархларининг арзонлиги, унда сарфланган ноёб металлар миқдорининг камайтирилиб, сифати яхшиланишига эришилиши, ишлаб чиқаришдаги сарф харажатларнинг камайтирилишига эришилиши энг муҳим кўрсатгичларидир [11,12]. Янги авлод катализатори сифатида эътироф этилаётган катализаторлар орасидан илмий тадқиқот натижалари асосида CR–157 маркали катализатор танланиб, 2023 йилдан бошлаб Бухоро нефтни қайта ишлаш заводи 21- қурилма – каталитик риформинг жараёни реакторларига юкланди (3-жадвал). 3-жадвал. CR-157 маркали катализатор тузилиши № Кўрсатгичлар Бирлик Катталиклар Мақсади 1 Платина улуши % (wt) масс. 0,25 Юқори октанли этилланмаган бензин олиш учун қўлланилади
2 Шакли шариклар 3 Ҳаракатланувчи қатлам зичлиги t/m3 0,68 4 Ранги сарғиш 5 Шарик ўлчами mm () 1,8 6 Ҳажмий вазни g/сm2 0,64+/-0,05 7 Муайян сирт майдони m2/g 190 8 Хлоридлар миқдори % (wt) масс. 1,0 9 Сиқилиш кучи даН 2,3 дан катта 10 Катализатор унум иқдори t 62,2 11 Платина миқдори кг 155,55 Юқори октанли этилланмаган бензин олиш учун қўлланиладиган бу катализатор нодир метал – платина улушининг нисбатан камлиги билан ҳам аҳамиятлидир [9,10]. Ушбу кўрсатгичлар билан тайёрланган янги авлод катализатори афзалликларга эга. CR-157 маркали катализаторнинг илгари ишлатилган CR-401 маркали катализатор билан таққослаганда бир қанча афзалликларини қўриш мумкин (4-жадвал). 4-жадвал. CR-157 маркали ва CR-401 маркали катализаторлар қиёсий таҳлили № Кўрсатгичлар Бирлик CR-157 маркали катализатор
CR-401 маркали катализатор 1 Платина улуши % (wt) масс. 0,25 0,32 2 Кафолатланган муддат йил 10 6 3 Актив юзаси Поралари юқори Поралари ўрта 4 Чиқиш, С5+ % масс. 88,6 – 90 87,6 5 Водород чиқиши (Н2) % 87,3 85,3 Хулоса қилиб, CР-157 маркали катализаторнинг CР-401 маркали катализаторга нисбатан афзалликларини келтириш мумкин: 1. Жуда юқори селективлик ва C5+ ва водород фракцияларининг максимал рентабеллиги. 2. Реакция бўлими ва регенератор ўртасида лифт тизими орқали катализаторни ташишда механик куч ва минимал йўқотишлардан истисно.
“Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 88
Кимё ва кимёвий технологиялар
3. Кўп регенерациядан кейин ўзига хос сирт майдонининг бироз қисқариши туфайли юқори регенерация қобилияти. 4. Оптималлаштирилган ташувчи тузилма ва промоторлар туфайли юқори хлорни ушлаб туриш қобилияти, бу заводга хлор оқимини камайтиради ва заводнинг қуйи оқимида хлорни олиб ташлаш учун зарур бўлган харажатларни камайтиради. 5. Полиметалик формула туфайли паст кокс ҳосил бўлиши, бу коксни ёқиш туфайли чекловларга дуч келмасдан иш режимининг (октан, маҳсулдорлик, оғирроқ хомашё) оширишга имкон беради
References (12)
- 1. Мирзаев С.С., Ахмедова О.Б. Каталитические процессыгарант качественного топлива //перспективное развитие науки, техники и технологий. – 2013. – С. 353-355.
- 2. Сафаров, С.С. У., Огамуродов, Ж.Ж., & Ахмедова, О.Б. (2017). Газоконденсатные исследования на уппг" Самантепе". Вопросы науки и образования, (2 (3)), 78-79.
- 3. Бомуродов, Ш.Ш. У., Огамуродов, Ж.Ж., & Ахмедова, О.Б. (2017). Исследование показателей качества технологической продукции на УКПГ" Памук". Вопросы науки и образования, (2 (3)), 25-26.
- 4. Axmedova, O.B., & Ibrohimov, A.A. O. (2021). Yuqori oktanli benzin ishlab chiqarish uchun katalitik kreking jarayoni texnologik rejimini tanlash va tadqiq qilish. Science and Education, 2(12), 117-124.
- 5. Axmedova, O.B., & Davronov, B. O. O. (2021). Atrof-muhitga chiqarilayotgan zaharli gazlar miqdorini kamaytirish imkoniyatlari. Science and Education, 2(12), 229-237.
- 6. Fozilov, S.F. (2020, January). Latipov Kh.R., Nurullaeva ZV, Fozilov Kh.S. Akhmedova OB Synthesis and study of multifunctional additives based on local secondary raw materials to improve the lubricating properties of diesel fuels. Dynamics of the development of world science. In V International Scientific and Practical Conference Vancouver, Canada (pp. 10561059).
- 7. Axmedova, O.B., & Boltayev, S.S. (2021, November). To study the effect of local demulsifier for oil desalination and dehydration process. Low temperature separator used in gas preparation process. In V International Conference-Symposium on" Chemical technology and anotechnology-research in the field of chemistry of highmolecular compounds and organic substances and composite materials-problems and solutions." Tashkent.
- 8. O’lmas Niyoz o’g’li Namozov, Qayum Karimovich Jumayev, & Saidjon Abdusalimovich G’aybullayev (2022). Gazlarni quritish usullari va jarayon parametrlari. Scientific progress, 3 (3), 602-611.
- 9. Farhod Kamolovich Davronov, Sadulla G’aybullayevich Toshev, Ozoda Baxronovna Axmedova, & Saidjon Abdusalimovich G’Aybullayev (2022). Gidrogеnlovchi katalizatorlar modifikatsiyalovchi qo’shimchalarining tashuvchilar va faol katalizator markazlari sturkturasiga ta‘siri. Central Asian Research Journal for Interdisciplinary Studies (CARJIS), 2 (5), 561-571.
- 10. Shahzodjon Hayot o’g’li Yaxyoyev, Ozoda Baxronovna Axmedova, & Saidjon Abdusalimovich G’aybullayev (2022). Gazlarni glikolli quritish jarayonining ishchi parametrlari. Central Asian Research Journal for Interdisciplinary Studies (CARJIS), 2 (5), 543-552.
- 11. Ахмедова, О. Б., & Турдиева, С. А. Қ. (2023). Риформинг жараёнида ҳосил бўлган маҳсулотларнинг физик-кимёвий хоссаларини ўрганиш. Scientific progress, 4(5), 348-352.
- 12. Рўзиев, А.Т., & Тиллоев, Л.И. (2021). Газ конденсати ва нефт аралашмасини атмосферали ҳайдаб олинган оғир нафтани риформинглаш жараёнига асосий омиллар таъсири. Science and Education, 2(4), 188-193. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 89