Piroliz nədir? Müasir kimya sənayesi üçün onun əhəmiyyəti nədir? Gəlin bu məsələyə birlikdə baxaq.
Karbohidrogenlərin pirolizi haqqında
Beləliklə, piroliz nədir? Bu prosesin tərifi oksigenin iştirakı olmadan üzvi birləşmənin termal parçalanmasını əhatə edir. Neft məhsulları, kömür, ağac belə parçalanmaya məruz qalır. Proses başa çatdıqdan sonra sintez qazı, eləcə də digər son məhsullar əmələ gəlir.
Proses Xüsusiyyətləri
Piroliz reaksiyası 800-900 dərəcə temperaturda aparılır. Məhz bu proses etilenin əmələ gəlməsinin əsas variantı hesab olunur. Bu doymamış karbohidrogen müxtəlif üzvi birləşmələrin istehsalı üçün mühüm xammaldır: benzol, divinil, propilen.
Odun pirolizi
Pirolizin nə olduğu üzərində mübahisə edərək qeyd edirik ki, neft və qaz xammalının emalı üçün bu kimyəvi texnologiya ilk dəfə 1877-ci ildə A. A. Letni tərəfindən patentləşdirilib. Taxta piroliz nədir? Bu reaksiya təxminən 500 dərəcə temperaturda aparılır. Kimyəvi istehsalın sirkə turşusu, kömür, qatran kimi mühüm komponentlərinin əmələ gəlməsi ilə bağlıdıraseton. Ölkəmizin meşələrin "kibarxanası" olduğunu nəzərə alsaq, odun piroliz prosesi üçün Rusiyada iri zavodlar fəaliyyət göstərir.
Zibil piroliz
Tullantıların pirolizi məişət tullantılarının məhv edilməsi ilə bağlı xüsusi layihədir. Plastiklərin, şinlərin, müxtəlif üzvi tullantıların pirolizinin mürəkkəbliyi başqa bərk materialların emalı prosesindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqli olan fərqli texnologiyanın qəbul edilməsi ilə bağlıdır.
Bir çox tullantıların tərkibində oksidləşmədən (oksidlərin əmələ gəlməsindən) sonra uçuculuq xassələri əldə edən kükürd, xlor, fosfor vardır. Piroliz məhsulları ətraf mühit üçün təhlükə yaradır.
Xlor parçalanma prosesi başa çatdıqdan sonra əmələ gələn üzvi maddələrlə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, dioksinlər kimi güclü zəhərli birləşmələr ayrılır. Bu cür məhsulları buraxılan tüstüdən tutmaq üçün xüsusi bir piroliz qurğusu lazımdır. Belə prosedur əhəmiyyətli maddi xərclər tələb edir.
Avropa ölkələri üçün köhnə avtomobil şinlərinin, istismar müddətini başa vurmuş rezin hissələrin təkrar emalı problemi böyük ekoloji əhəmiyyət kəsb edir. Təbii neft xammalı əvəzolunmaz mineral növü olduğundan ikinci dərəcəli ehtiyatlardan maksimum istifadə etmək lazımdır.
Məişət və tikinti tullantılarından çoxlu miqdarda üzvi və qeyri-üzvi tərkibli müxtəlif maddələr əldə edə bilərsiniz, ona görə də inkişaf etdirmək çox vacibdir.bu sənaye.
Polimerlər və avtomobil şinləri əla qiymətli xammaldır. Aşağı temperaturlu piroliz yolu ilə emal edildikdən sonra doymuş karbohidrogenlərin (sintetik neft), yanan qazın, karbon qalığının və metal kordonun maye fraksiyalarını əldə etmək mümkündür. Bir ton rezin təkərin yandırılması atmosferə təxminən 270 kq his, həmçinin 450 kq zəhərli qaz halında maddələr buraxır.
Sinqaqaz
Bu, hidrogen və karbon monoksit qarışığıdır (2). Sənaye həcmində o, metanın buxar reformasiyası, kömürün qazlaşdırılması, metan oksidləşməsi və üzvi tullantıların emalı zamanı əldə edilir. Sintez qazının istehsalı üçün istifadə olunan texnologiyadan asılı olaraq, tərkibindəki dəm qazının və hidrogenin nisbəti 1:1 ilə 1:3 arasında dəyişə bilər.
Bu xammalın əsas tətbiq sahələri arasında metanol istehsalı, eləcə də Fişer-Tropş sintezi xüsusi yer tutur. Bir katalizatorun iştirakı ilə baş verən kimyəvi reaksiya kimi başa düşülür. O, karbon monoksit və hidrogenin müxtəlif maye karbohidrogenlərə çevrilməsindən ibarətdir. Əsasən, bu qarşılıqlı təsir üçün katalizator (sürətləndirici) kimi kob alt və dəmir seçilir.
Bu prosesin spesifikliyi sintetik sürtkü yağı və ya yanacaq şəklində istifadə üçün sintetik materialların istehsalının mümkünlüyüdür.
Xüsusiyyətlər alınır
Reaksiya kimyası nəyə bənzəyir? Gəlin bunun nə olduğunu öyrənməyə çalışaq. Piroliz tərifi yuxarıda müzakirə edildi, indi kimyəvi prosesin xüsusiyyətləri üzərində dayanaq. Fişer-Tropş metodu metanın oksigenlə qarşılıqlı təsirini nəzərdə tutur. Reaksiya məhsulları karbon monoksit və hidrogendir. Reaksiya nəticəsində bir sıra alkanların karbohidrogenlərini və su buxarını alırıq. Təmizləndikdən sonra əldə edilən karbohidrogen məhsulları sintetik yağ yaratmaq üçün istifadə olunur.
Pirolizin mənası
Dəm qazı və hidrogen qazı odun yanacağı və kömürün qismən oksidləşməsi nəticəsində əmələ gəlir. Belə prosesin əhəmiyyəti bərk xammaldan (karbohidrogen tullantıları və ya kömürdən) hidrogen və ya maye karbohidrogenlərin əmələ gəlməsindədir.
Bərk tullantıların oksidləşdirici olmayan pirolizində hazırda kimya sənayesində sintez qazı istehsal olunur. Onun bir hissəsi Fişer-Tropş reaksiyası ilə əlavə emal edilmədən avtomobil yanacağı şəklində də istifadə olunur. Parafin və sürtkü yağlarına bənzər maye yanacaqlardan istifadə etmək lazımdırsa, sadələşdirilmiş kimyəvi texnologiyadan istifadə edilir.
Hasil edilən hidrogenin miqdarını artırmaq lazımdırsa, su buxarının həcmini dəyişdirərək, kimyəvi tarazlıq bu tənlikdə dəyişir. Bu zaman qarşılıqlı təsir başa çatdıqdan sonra hidrogen və karbon qazı əmələ gəlir.
Texnologiyanın təkmilləşdirilməsi
1920-ci ildə Alman tədqiqatçıları Hans Tropsch və Franz Fischer tərəfindən edilən kəşfdən sonra texnologiya dəfələrlə modernləşdirilib və təkmilləşdirilib. Tədricən kəmiyyətAlmaniyada piroliz nəticəsində yaranan sintetik yanacaq sutkada 124 min barrelə çatıb. Belə bir göstərici 1944-cü ildə mövcud idi.
Müasirlik
Bu gün öz texnologiyalarında Fischer-Tropsch prosesindən istifadə edən iki böyük şirkət var. Cənubi Afrikada dizel yanacağının böyük hissəsi piroliz, ardınca əmələ gələn məhsulların oksidləşməsi yolu ilə istehsal olunur.
Alimlər ətraf mühitə minimal ziyan vura bilən dizel az kükürdlü maddələrin istehsalının yollarını axtarmağa başladıqdan sonra bu kimyəvi texnologiya xüsusi diqqət çəkdi. Məsələn, Amerika şirkətləri hazırda yüksək keyfiyyətli maye karbohidrogenlər istehsal edərək, xammal kimi koks və ya kömür seçirlər.
Piroliz prosesinin geniş miqyasda istifadə oluna bilən yetkin texnologiya olmasına baxmayaraq, zavodun təmiri və istismarı üçün kifayət qədər yüksək material xərcləri ilə əlaqələndirilir. Bir çox istehsalçılar üçün bu, çəkindiricidir, çünki dünya neft qiymətlərində azalma tendensiyası mövcuddur.
Nəticə
Dünyanın kömür ehtiyatları kifayət qədər böyükdür. Onlar neftin əhəmiyyətli dərəcədə tükənməsi səbəbindən yanacaq mənbəyi kimi istifadə edilə bilər. Neft və qaz sənayesi ilə məşğul olan analitiklər əmindirlər ki, məhz piroliz yolu ilə yüksək keyfiyyətli karbohidrogenlər əldə etmək olar. Onlar qeyd edirlər ki, yaranan yanacaq neft yanacağı ilə müqayisədə nəinki daha yüksək ekoloji göstəricilərə malikdir, həm də istehlakçılar üçün olduqca məqbuldur.qiymət aralığına görə. Fişer-Tropş sintezi və biokütlənin qazlaşdırılmasının kombinasiyası halında, avtomobil yanacağının bərpa olunan versiyasını istehsal etmək üçün perspektivli yoldan danışa bilərik.
Kömürün pirolizi yolu ilə əldə edilən sintetik xammal o zaman rəqabətqabiliyyətlidir ki, neftin maya dəyəri bir barel üçün 40 dollardan çox olsun. Belə bir karbohidrogen qarışığının istehsalı üçün səksən min barel sintetik yanacaq üçün yeddi milyard dollardan doqquz milyard dollara qədər investisiyalar tələb olunur. Piroliz prosesi ilə əlaqəli texnologiyalar ekoloqlar tərəfindən ətraf mühit üçün ən təhlükəsizlərdən biri kimi tanınır. Məhz buna görə də son illərdə bir çox inkişaf etmiş ölkələr ənənəvi neft xammalından uzaqlaşmağa imkan verən karbohidrogen yanacaqlarının istehsalının yeni üsullarının işlənib hazırlanmasına böyük diqqət yetirirlər. Yeniliklər və texnoloji zəncirin təkmilləşdirilməsi sayəsində piroliz prosesi xeyli ucuzlaşıb və yüksək keyfiyyətli maye karbohidrogenlərin alınması üçün əlçatan olub. Təhsilli məhsullar təkcə yanacaq kimi deyil, həm də müxtəlif üzvi maddələr yaratmaq üçün istifadə olunur.
