Gazlarni qayta ishlashda gidrat hosil bo‘lishini oldini olish usullari

Kirish. Ma’lumki, kondan chiqadigan gaz tarkibida suv bug‘lari, N2, CO2, H2S va meхanik zarralar kabi qo‘shimchalar uchraydi. Gazni bunday qo‘shimchalarning tozalash GQIZ ga uzatishda bir qator salbiy holatlarga olib keladi. Chunki gazlar sovutilganda yoki bosimi oshirilganda bug‘simon namlik kondensatsiyalanishi va ozod suv, muz yoki gidrat hosil qilishi mumkin. Gazsimon yonilg‘ilar siqilgan va suyultirilgan ko‘rinishda ishlatiladi. Kritik harorati havo haroratidan yuqori bo‘lgan uglevodorodlar past bosimda gaz holatidan suyuq holatga o‘tadi. Bunday gazlar - suyultirilgan gazlar deyiladi (masalan, 20°C haroratda propanni suyuq holatga o‘tkazish uchun 0,85 𝑀𝑃𝑎, butan uchun 0,2 𝑀𝑃𝑎 bosim talab qilinadi). Adabiyotlar tahlili va metodologiya. Gaz gidratlari – muayyan termobarik sharoitlarda vujudga keluvchi kristal birikmalar. “Klatratlar” atamasi ularni o‘rganish bilan shug‘ullangan professor Pauel tomonidan XX asrning o‘rtalarida kiritilgan. Bu ibora lotin tilidan tarjima qilinganda “berk panjara” ma’nosini beradi. Gaz gidratlari doimiy tarkibga ega bo‘lmaganligi bois, nostexiometrik birikmalarga mansub sanaladi. Gazni qazib olish va uzatishda bosimning bosqichma-bosqich kamayishi namlikka to‘yingan gaz haroratining pasayishiga olib keladi. Bunday sharoitlarda tabiiy gaz molekulasi suv bilan o‘zaro ta’sirlashib qattiq kristal zarralarni hosil qiladi. Quduq va quvuruzatkichlarda suv bug‘larining kondensirlanib, to‘planishi muayyan sharoitlarda uglevodorodli gaz komponentlari (metan, etan, propan, butan) ning har bir molekulasi 6 − 17 ta suv molekulasi bilan bog‘lanish qobilyatiga ega (1-rasm). Suvning uglevodorodli gazlar bilan hosil qilgan fizik-kimyoviy birikmasi – qattiq kristal modda – kristallogidratlar, deb ataladi. Muhokama. Tashqi ko‘rinishidan gidratlar sarg‘ish tusdagi bo‘shoq qorga yoki muzga o‘xshaydi. Ular qizdirilganda yoki bosim pasayganda gaz va suvga tez parchalanadigan beqaror birikmalardir. Texnologik tizimning gidratsiz ishlash tarzini quyidagi sharoitda amalga oshirish mumkin: “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №2/2025 43 Химия и химические технологии 𝑃 ≤ 𝑃𝑔.𝑜 va 𝑇 ≥ 𝑇𝑔.𝑜 Bu yerda: 𝑃𝑔.𝑜, 𝑇𝑔.𝑜 – eksperimental usul bilan aniqlanadigan gidrat hosil bo‘lish muvozanat bosimi va harorati. Ko‘rinib turibdiki, bosim qancha yuqori bo‘lsa, 𝑇𝑔. 𝑜 shuncha baland bo‘ladi. Yuqori bosimli sharoitlarda gidratlar kritik haroratdan yuqori qiymatlarda vujudga kelmaydi. Gidrat hosil qilishda nafaqat uglevodorodli komponentlar, balki gazdagi nouglevodorodli birikmalar ham ishtirok etadi. Gaz tarkibida vodorod sulfidi va is gazi miqdorining oshishi gidrat hosil bo‘lish muvozanat haroratining oshishiga va muvozanat bosimining pasayishiga olib keladi (masalan, toza metan uchun 50 𝑎𝑡𝑚. bosimda gidrat hosil bo‘lish harorati 60 °С ni tashkil etsa, 𝐻2𝑆 miqdorining oshganda uning qiymati 10 °С ni tashkil etadi). 1-rasm. Gaz gidratining tuzilishi 1-jadval. Gidrat hosil bo‘lish harorati Gaz 𝐶𝐻4 𝐶2𝐻6 𝑖 − 𝐶3𝐻8 𝑛 − 𝐶4𝐻10 𝑇𝑘𝑟, °С 21,5 14,5 5,5 1,5 Azot saqlovchi tabiiy gazlar yanada quyi haroratlarda gidratlanadi hamda bu holda gidratlarning turg‘unligi ortadi. Suyuq uglevodorodli gazlarning gidratlanishi uchun yanada yuqori bosim va quyi harorat talab etiladi. Tabiiy gazlardan farqli ravishda suyuq uglevodorodli gazlarda tizimdagi bosim oshishi bilan gidratlanish ko‘payadi. Bundan tashqari, tabiiy gazlardagi singari issiqlik ajralib, tizimdagi harorat ko‘tariladi. Hajm doimiy qolgani bois harorat oshishi bilan tizimda bosim o‘sadi. Suyuq uglevodorodlar gidratlari hajm qisqarishi oqibatida bosim pasayishi bilan kuzatiladi. Chunki suyuq uglevodorodlar ishtirokida gidratlarning hosil bo‘lishi anchayin qiyin kichadi. Jarayon boshlanishi uchun tizimni muvozanat sharoiti muayyan vaqt oralig‘ida mos sharoitlarda turishi lozim. Biroq manfiy haroratlarda kichik muz kristallari hosil bo‘lgach gidratlar tez hozil bo‘la boshlaydi. Qizig‘i, suyuq uglevododrodli gazlar gidratlari suvdan yengil. Siqilgan gazlar kritik harorati havo haroratidan past bo‘lgan uglevodorodlar hisoblanadi. Siqilgan gazning asosiy tarkibiy qismi bo‘lgan metanni suyuq holatga o‘tkazish uchun − 82°С harorat talab etiladi. Atmosfera bosimida esa metan − 161°С haroratda ham suyuq holatga o‘tadi. − 82 °С haroratdan yuqori bo‘lganda har qanday yuqori bosimda ham metan suyuq holatga o‘tmaydi. Yo‘ldosh gazlar xalq xo‘jaligida maishiy ehtiyojlar uchun va avtotransportlarda yoqilg‘i uchun qo‘llaniladi. Shuningdek, piroliz jarayonlari uchun xomashyo sifatida, texnologik jarayonlarda sovituvchi, erituvchi va boshqa bir qancha maqsadlarda tovar mahsulot yoki xomashyo sifatida foydalaniladi. Neft xomashyolarini qayta ishlashda har bir destruktiv jarayonlardan zavod gazlari hosil bo‘ladi. Zavod gazlari uglevodorod tarkibiga ko‘ra bir-biridan farqlanadi. Termik kreking gazlari tarkibida metan va boshqa miqdorda to‘yinmagan uglevodorodlarga boy bo‘ladi. Katalitik kreking gazlarida butanlar va butilenlar miqdori ko‘pligi bilan tavsiflanadi. Gidrat hosil qiluvchi komponentlar, asosan, tabiiy gaz tarkibidagi yengil uglevodorodlar – metan, etan, propan, izobutan, shuningdek, azot, uglerod ikki oksidi va vodorod sulfid hisoblanadi. Tabiiy gaz gidratlari quyidagi formulaga egadir: “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №2/2025 44 Кимё ва кимёвий технологиялар metan geksagidrati – 𝐶𝐻4 ⋅ 6𝐻2𝑂; etanning oktagidrati – 𝐶2𝐻6 ⋅ 8𝐻2𝑂; propan geptadekagidrati – 𝐶3𝐻8 ⋅ 17𝐻2𝑂; izo-butan geptadekagidrati – 𝑖 − 𝐶4𝐻10 ⋅ 17𝐻2𝑂; vodorod sulfidi geksagidrati – 𝐻2𝑆 ⋅ 6𝐻2𝑂; azot geksagidrati – 𝑁2 ⋅ 6𝐻2𝑂; uglerod dioksidi geksagidrati – 𝐶𝑂2 ⋅ 6𝐻2𝑂. Gidratlar ko‘rishini – oq kristal moddalar bo‘lib, hosil bo‘lish sharoitiga ko‘ra muz yoki zichlashtirilgan qorga o‘xshaydi. Uglevodorodli gaz gidratlarida suvli kristall panjara katta qismi suyuq propan va izobutan to‘la bo‘ladi, kichik qismida esa metan, etan, azot, vodorod sulfid va uglerod ikki oksidi bo‘ladi. Gazdagi ushbu qo‘shimchalar uzatish quvurlarida gidrat hosil bo‘lishiga sabab bo‘ladi hamda uni uzatish va qayta ishlash jarayonini qiyinlashtiradi. Gidrat hosil bo‘lishi gazning tarkibiga va termodinamik sharoitga (bosim va haroratga) bog‘liq (1-rasm). Shuningdek, gidrat hosil bo‘lishi suv tarkibidagi tuzlar miqdoriga ham bog‘liq. Tuz miqdori ortishi bilan gidrat hosil bo‘lishi harorati pasayadi. 1-rasm. Metan gidratining bosim-haroratga bog‘liq fazaviy holati diagrammasi Natija. Gidrat muz yoki zichlashgan qor shaklida bo‘ladi. Gidratlar quvurning o‘tkazuvchanlik qobiliyatini pasaytiradi, kompressorga ortiqcha yuklama tushiradi, quvurlar, jihozlarning korroziyasiga sabab bo‘ladi (2-rasm). Bundan tashqari, bu jarayonning salbiy oqibatlari sifatida quyidagilarni sanab o‘tish mumkin: ▪ quvuruzatkichlar, gazni qayta ishlash va ekspluatatsiya jihozlarining korroziyalanishi; ▪ gaz quvurlarida suyuqlik yig‘ilib qolishi; ▪ quvuruzatkichning o‘tkazuvchanligiga to‘sqinlik vujudga keltirilishi va texnologik jihozlarning gidratli tiqinlar tufayli torayishi; ▪ eng yomoni gazni iste’molchilarga uzatilishining to‘xtab qolishi “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №2/2025 45 Химия и химические технологии 2-rasm. Tarkibi 𝑪𝑯𝟒 − 𝟖𝟕, 𝟗 %; 𝑪𝟐𝑯𝟔 − 𝟒, 𝟔𝟒 %; 𝑪𝟑𝑯𝟖 − 𝟐, 𝟒𝟓 %; 𝑪𝟒𝑯𝟏𝟎 − 𝟏, 𝟐𝟕 %; 𝒏 − 𝑪𝟓𝑯𝟏𝟐 − 𝟎, 𝟓𝟕 % dan iborat gazning gidratlanish muvozanati grafigi Sanoatda gaz ta’minoti tizimida bunday salbiy oqibatlarni bartaraf qilish maqsadida gazlar talab darajasiga qadar quritiladi. Quritish chuqurligi soha standart talablariga va kelgusi qayta ishlash texnologiyasiga ko‘ra aniqlanadi. Magistral gaz quvurlariga uzatiladigan barcha gazlar namdan, albatta, quritilishi lozim. Gidrat hosil bo‘lishiga qarshi kurashda ingibirlash va quritish usullari mavjud. Ingibirlash gidratlanish haroratini pasaytiruvchi ingibitorlar – metanol, glikol qo‘shiladi. Gaz tarkibiga ingibitor qo‘shganda suvda eriydi, suv bug‘lari bosimi pasayib, gidrat hosil bo‘lish harorati pasayadi. Neft va gaz sanoati korxonalarida gazlarni quritish va ingibirlashni turli sxema va usullaridan foydalaniladi. Gaz gidratlari hosil bo‘lishiga qarshi kurashda ingibirlash usuli (gaz oqimiga ingibitor kiritish) keng qo‘llaniladi. Bu usulning mohiyati shundaki, bunda nam gaz oqimiga kiritilgan ingibitor suvda erkin eriydi va natijada suv bug‘lari bosimi hamda gidratlar hosil bo‘lish harorati pasaytiriladi. Ular bosim pasayishi va harorat ortishi bilan suv va gazga ajraladi. Xulosa. Gidratlar hosil bo‘lishiga qarshi ingibitorlar sifatida metanol va gazlarni quritishda glikollar keng qo‘llaniladi. Metanol (𝐶𝐻3𝑂𝐻) – metil spirti bo‘lib, gaz oqimiga kiritilganda suv bug‘larini yutadi va ularni past muzlash haroratidagi suvli spirt eritmasiga o‘tkazadi. Metanol yuqori to‘yingan bug‘lari bosimiga ega bo‘lib, uni gazdan ajratish va regeneratsiyalash qiyin hamda yo‘qotilishi katta. Shuning uchun methanol, asosan, quduq, shleyf, magistral quvurlarda gidratli tiqinlarini bartaraf qilish uchun qo‘llaniladi. Ingibitor sifatida qo‘llanilayotgan metanol regeneratsiya qilinmaydi. Shuningdek, quyi haroratli separatsiyalashda drossellash va siqishda gidratlanishni bartaraf qilishda (og‘ir uglevodorodlarni ajratish maqsadida) ishlatiladi. Ingibitor sifatida glikollar EG, DEGlar ham keng ishlatiladi (metanol qimmat bo‘lsa-da) regeneratsiya qilish oson (bug‘latib). Glikollar ham suv bug‘iga to‘yingandan keyin separatorlarda ajratiladi va so‘ngra qayta tiklanadi. Ingibitorlar sifatida kalsiy xlor (𝐶𝑎𝐶𝑙2) eritmasi va litiy xlor ham ko‘p qo‘llaniladi. Gidratlar hosil bo‘lishining oldini olishni yanada samarali usuli bu gazlarni quritishdir, bunda namlik miqdori keskin kamayadi. Adabiyotlar 1. Akramov B.Sh., Haitov O.G. Neft va gaz mahsulotlarini у ig‘ish va tayyorlash. Darslik. - Т.: «Ilm-Ziyo», 2003. 332 b. 2. Абдирахимов,И.Э. (2021). Деэмульгирование нефтеводяных эмульсий. Universum: “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №2/2025 46 Кимё ва кимёвий технологиялар технические науки, (4-3 (85)), 72-75. 3. Abdirakhimov, I. (2021). Development of effective demulsifiers on the basis of local raw materials. Universum: технические науки, (2-4), 36-39. 4. И.Э.Абдирахимoв (2023). Изучение эффективности диэмульгаторов в статических условиях. Sanoatda raqamli texnologiyalar / Цифровые технологии в промышленности, 1 (1), 100-109. 5. Коршак А.А., Шаммазов А.М., Основы нефтегазового дела – Учебник для вузов. 3-е изд. Уфа: ООО “Дизайн Полиграф Сервис”- 2005. 524стр. 6. Абдирахимов, И. Э. (2023). Актуальные проблемы аминного очистки природных газов и пути их использования. Universum: технические науки, (10-5 (115)), 4-6. UDK: 665.7.038.3 METIL UCHLAMCHI BUTIL EFIRI ISHLAB CHIQARISHNING ZAMONAVIY TEXNOLOGIYALARINING TAHLILI Maxmudov M.J., To‘xtayev N.N. Buxoro davlat texnika universiteti. Annotatsiya. Ilmiy tadqiqot ishida metil uchlamchi butil efir (MUBE) ishlab chiqarish tendensiyalari ma’lum firmalar tomonidan qilingan bir nechta takliflari va aniq hisob-kitoblar asosida samarali takliflar berildi. Shuning bilan birga, eng zamonaviy efir ishlab chiqarish texnologiyalari haqida batafsil ma’lumotlar keltirilgan. Qolaversa, sohadagi ma’lum kamchiliklar o‘rganilib samarali usullar orqali yechimlar tadqiq qilindi. Kalit so‘zlar: tetraetilqo‘rg‘oshin, metiluchlamchibutilefir (MUBE), benzin, uglevodorodlar, sintez, oksigenat, aralashma, spirt, efir, amin, detonatsion barqarorlik, oktan soni, isitgich, sovutgich. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА МЕТИЛТРЕТБУТИЛОВОГО ЭФИРА Махмудов М.Ж., Тухтаев Н.Н. Бухарский государственный технический университет. Аннотaция. В ходе научно-исследовательской работы были даны эффективные предложения по направлениям производства метил-трет-бутилового эфира (МБЭ), основанные на ряде предложений отдельных компаний и точных расчетах. При этом представлена подробная информatsiя о самых современных тенденциях телерадиопроизводства. Кроме того, были изучены определенные недостатки в этой области и найдены пути их решения с помощью эффективных методов. Ключевые слова: тетраэтилсвинец, метилтретбутиловый эфир (МTБЭ), бензин, углеводороды, синтез, оксигенат, спирт, эфир, амин, детонatsiонная устойчивость, октановое число, нагреватель, охладитель. ANALYSIS OF MODERN TECHNOLOGIES FOR THE PRODUCTION OF METHYLTRETBUTYL ETHER Maxmudov M.J., Tukhtaev N.N. Bukhara state technical university. Annotation. During the research work, effective proposals were given for the production of methyl tert-butyl ether (MTBE), based on a number of proposals from individual companies and accurate calculations. At the same time, detailed information is provided on the latest trends in television and radio production. In addition, certain shortcomings in this area have been studied and ways to solve them using effective methods have been found. Key words: tetraethyl lead, methyl tert-butyl ether (MTBE), gasoline, hydrocarbons, synthesis, oxygenate, mixture, alcohol, ether, amine, detonation resistance, octane number, heater, cooler. Atrof-muhit muammolari bizni tabiatga nisbatan ehtiyot bo‘lishga undaydi, shuning uchun bu bizdan xavfsiz va iqtisodiy foydali yoqilg‘i ishlab chiqarishni taqazo qiladi. Shu sababli motor yoqilg‘ilarini ishlab chiqarish muhim o‘zgarishlarni boshidan kechirmoqda. Ko‘pgina mamlakatlarning hukumatlari ekologiyani yaxshilash uchun bir qancha qonunlar ishlab chiqmoqda. Dunyo amaliyotida ekologik toza motor yoqilg‘isini ishlab chiqarish g‘oyasi yoqilg‘i sifatini oshirish uchun yangi talablar qo‘yishni taqazo qilmoqda. Misol uchun, Yevropa “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №2/2025 47