Пиролиз деген эмне? Заманбап химия өнөр жайы үчүн анын мааниси кандай? Келиңиз, бул маселени чогуу карап көрөлү.
Көмірсутектердин пиролизи жөнүндө
Демек, пиролиз деген эмне? Бул процесстин аныктамасы кычкылтексиз органикалык кошулмалардын термикалык ажыроосун камтыйт. Нефть продуктылары, кемур, жыгачтар мындай ыдырап калууга дуушар болушат. Процесс аяктагандан кийин синтез газы, ошондой эле башка акыркы продуктулар пайда болот.
Процесстин өзгөчөлүктөрү
Пиролиз реакциясы 800дөн 900 градуска чейинки температурада жүргүзүлөт. Дал ушул процесс этиленди пайда кылуунун негизги варианты болуп эсептелет. Бул тойбогон углеводород ар кандай органикалык кошулмаларды: бензол, дивинил, пропиленди өндүрүү үчүн маанилүү чийки зат болуп саналат.
Жыгач пиролизи
Пиролиз деген эмне экенин талашып, биз биринчи жолу мунай жана газ чийки затын иштетүү үчүн бул химиялык технология 1877-жылы А. А. Летный тарабынан патенттелгендигин белгилейбиз. жыгач пиролиз деген эмне? Бул реакция болжол менен 500 градус температурада жүргүзүлөт. Ал уксус кислотасы, көмүр, чайыр сыяктуу химиялык өндүрүштүн маанилүү компоненттеринин пайда болушу менен байланышкан.ацетон. Биздин өлкө токойлордун "кампасы" экенин эске алып, Россияда жыгач пиролиз процесси боюнча ири заводдор иштейт.
Таштанды пиролизи
Калдыктарды пиролиз - бул тиричилик таштандыларын жок кылууга байланыштуу атайын долбоор. Пластмассаларды, шиналарды, ар кандай органикалык калдыктарды пиролиздөөнүн татаалдыгы башка катуу материалдарды иштетүү процессинен бир топ айырмаланган башка технологиянын болжолдонгондугуна байланыштуу.
Көптөгөн калдыктардын курамында күкүрт, хлор, фосфор бар, алар кычкылдангандан кийин (оксиддердин пайда болушу) туруксуздук касиетине ээ болушат. Пиролиз өнүмдөрү айлана-чөйрөгө коркунуч жаратат.
Хлор ажыроо процесси аяктагандан кийин пайда болгон органикалык заттар менен өз ара аракеттенгенде, диоксин сыяктуу күчтүү уулуу бирикмелер бөлүнүп чыгат. Чыгарылган түтүндөн мындай азыктарды алуу үчүн атайын пиролиздик түзүлүш керек. Мындай процедура олуттуу материалдык чыгымдарды талап кылат.
Европа өлкөлөрү үчүн эски автоунаа дөңгөлөктөрүн, иштөө мөөнөтү бүткөн резина тетиктерин кайра иштетүү маселеси экологиялык жактан чоң мааниге ээ. Табигый мунай сырьёсу пайдалуу кендердин алмаштырылгыс туру болуп саналгандыктан экинчи даражадагы ресурстарды максималдуу пайдалануу зарыл.
Турмуш-тиричилик жана курулуш таштандыларынан органикалык жана органикалык эмес составдагы ар кандай заттардын эбегейсиз чоң көлөмүн алууга болот, ошондуктан аны иштеп чыгуу абдан маанилүү.бул тармак.
Полимерлер жана автомобиль дөңгөлөктөрү эң сонун баалуу сырьё болуп саналат. Аны төмөнкү температурадагы пиролиз менен иштеткенден кийин каныккан углеводороддордун суюк фракцияларын (синтетикалык мунай), күйүүчү газдын, көмүртек калдыктарынын, металл шнурунун алууга болот. Бир тонна резина дөңгөлөктөрүн күйгүзгөндө атмосферага болжол менен 270 кг көө, ошондой эле 450 кг уулуу газ түрүндөгү заттар чыгат.
Сингаз
Бул суутек менен көмүртек кычкылы аралашмасы (2). Өнөр жайлык көлөмдө метанды буу реформалоодо, көмүрдү газдаштырууда, метанды кычкылдандырууда, органикалык калдыктарды кайра иштетүүдө алынат. Синтез газын өндүрүү технологиясына жараша андагы көмүртек кычкылы менен суутектин катышы 1:1ден 1:3кө чейин өзгөрүшү мүмкүн.
Бул сырьену колдонуунун негизги багыттарынын арасында метанолду өндүрүү, ошондой эле Фишер-Тропш синтези өзгөчө орунду ээлейт. Бул катализатордун катышуусунда пайда болгон химиялык реакция катары түшүнүлөт. Ал көмүртек кычкылы менен суутектин ар кандай суюк углеводороддорго айланышынан турат. Негизинен кобальт менен темир бул өз ара аракеттенүү үчүн катализатор (тездеткич) катары тандалат.
Бул процесстин өзгөчөлүгү синтетикалык майлоочу май же күйүүчү май түрүндө колдонуу үчүн синтетикалык материалдарды өндүрүү мүмкүнчүлүгү болуп саналат.
Өзгөчө маалымат алынууда
Реакциянын химиясы кандай болот? Келгиле, бул эмне экенин аныктоого аракет кылалы. Пиролиздин аныктамасы жогоруда айтылган, эми химиялык процесстин өзгөчөлүктөрүнө токтоло кетели. Фишер-Тропш методу метан менен кычкылтектин өз ара аракеттенүүсүн камтыйт. Реакция продуктылары көмүртек кычкылы жана суутек. Реакциянын натыйжасында бир катар алкандардын углеводороддорун жана суу буусун алабыз. Бул тазалангандан кийин пайда болгон углеводороддук продуктулар синтетикалык мунай өндүрүү үчүн колдонулат.
Пиролиздин мааниси
Көмүртек кычкылы жана суутек газы жыгач отун менен көмүрдүн жарым-жартылай кычкылдануусунан пайда болот. Мындай процесстин мааниси катуу сырьедон (көмүр суутек калдыктарынан же көмүрдөн) суутек же суюк углеводороддун пайда болушунда жатат.
Катуу калдыктардын кычкылданбай пиролизинде азыркы учурда химиялык өнөр жайда синтез газы өндүрүлөт. Анын бир бөлүгү дагы Фишер-Тропш реакциясы менен кайра иштетилбестен, автомобиль күйүүчү майы түрүндө да колдонулат. Эгер парафиндерге жана майлоочу майларга окшош суюк күйүүчү майларды колдонуу зарыл болсо, жөнөкөйлөштүрүлгөн химиялык технология колдонулат.
Эгерде суу буусунун көлөмүн өзгөртүү менен өндүрүлгөн суутектин көлөмүн көбөйтүү керек болсо, бул теңдемеде химиялык тең салмактуулук жылат. Бул учурда өз ара аракеттенүү аяктагандан кийин суутек жана көмүр кычкыл газы пайда болот.
Технологияны өркүндөтүү
1920-жылы немис изилдөөчүлөрү Ганс Тропш жана Франц Фишер тарабынан ачылган ачылыштан кийин технология бир нече жолу модернизацияланып, жакшыртылган. Акырындык менен саныПиролиздин натыйжасында пайда болгон синтетикалык отун Германияда күнүнө 124 миң баррелге жетти. Мындай көрсөткүч 1944-жылы болгон.
Заманбаптык
Бүгүнкү күндө технологиясында Fischer-Tropsch процессин колдонгон эки чоң компания бар. Түштүк Африкада дизелдик отундун басымдуу бөлүгү пиролиз, андан кийин калыптандыруучу өнүмдөрдү кычкылдандыруу жолу менен өндүрүлөт.
Бул химиялык технология илимпоздор экологияга минималдуу зыян келтире турган дизелдик күкүрттүү заттарды өндүрүүнүн жолдорун издей баштагандан кийин өзгөчө көңүл бурган. Мисалы, америкалык компаниялар учурда чийки зат катары коксту же көмүрдү тандап, жогорку сапаттагы суюк углеводороддорду өндүрүүдө.
Пиролиз процесси кеңири масштабда колдонула турган жетилген технология экендигине карабастан, ал заводду оңдоого жана иштетүүгө өтө чоң материалдык чыгымдар менен байланышкан. Көптөгөн өндүрүүчүлөр үчүн бул тоскоолдук болуп саналат, анткени мунайдын дүйнөлүк баасынын төмөндөө тенденциясы бар.
Тыянак
Дүйнөлүк көмүр запастары абдан чоң. Алар мунайдын олуттуу түгөнүшүнө байланыштуу отун булагы катары колдонулушу мүмкүн. Нефть жана газ тармагында иштеген аналитиктер пиролиз аркылуу жогорку сапаттагы углеводородду өндүрүүгө болоруна ишенишет. Алар натыйжада күйүүчү май мунай күйүүчү майга салыштырмалуу экологиялык көрсөткүчтөрү жогору гана болбостон, керектөөчүлөр үчүн да алгылыктуу экенин белгилешет.баа диапазону боюнча. Фишер-Тропш синтези менен биомассаны газдаштырууну айкалыштырган учурда, биз автомобиль күйүүчү майынын кайра жаралуучу версиясын өндүрүүнүн келечектүү жолу жөнүндө айта алабыз.
Көмүрдүн пиролизинен алынган синтетикалык чийки зат, эгерде мунайдын баасы баррелине 40 доллардан ашса гана атаандаштыкка жөндөмдүү. Көмүр суутектердин мындай аралашмасын өндүрүү үчүн сексен миң баррель синтетикалык отун үчүн жетиден тогуз миллиард долларга чейинки инвестиция талап кылынат. Пиролиз процесси менен байланышкан технологиялар экологдор тарабынан айлана-чөйрө үчүн эң коопсуз технологиялардын бири катары таанылган. Мына ошондуктан акыркы жылдарда көптөгөн өнүккөн мамлекеттер көмүртектүү отундарды өндүрүүнүн жаңы ыкмаларын иштеп чыгууга чоң көңүл буруп жатышат, бул аларга салттуу мунай чийки затынан алыс болууга мүмкүндүк берет. Инновациялардын жана технологиялык чынжырдын өркүндөтүлүшүнүн аркасында пиролиз процесси бир топ арзан жана жогорку сапаттагы суюк углеводороддорду алуу үчүн жеткиликтүү болуп калды. Билимдүү продукциялар күйүүчү май катары гана эмес, ошондой эле түрдүү органикалык заттарды түзүү үчүн колдонулат.
