2.3 Пку-1 құрылғысын газды хроматографиялық әдіс арқылы синтез газ алуда қолдану

Хроматографиялық әдіс - газ, бу, сұйық немесе еріген заттар қоспасын бөлу әдісі. Хроматография - заттарды бөлу және тазарту үшін химиялық технологияда кеңінен қолданылады. Газ хроматографиясы талданатын қоспаның әр түрлі құрамдас бөлігін бөліп, анықтауда жиі қолданылатын әдіс. Бұл әдіс қоспаның құрамын өте тез әрі оңай анықтап, оны сан әрі сала тұрғысынан бағалауға мүмкіндік береді. Қоспа құрамындағы бөлікке қойылатын басты талап болып - олардың газ күйіне ауысу кезіндегі температура әсеріне төзімділігі жатады.

ПКУ-1 қондырғысы - химиялық лаборатория жағдайында каталитикалық процестер жүргізу арналған құрылғы. Катализде, каталитикалық процестерде, химия және мұнай химиясы саласында ғылыми зерттелер жүргізуде қолданылады.

Қондырғының техникалық мінездемесі

Тәжірбиемізді ПКУ-1 қондырғысын газды хроматографқа қосу арқылы анықтаймыз. Газ хроматографиясына арналған хроматографиялық бағаналарды ішкі диаметрі 1-6 мм, шиыршықталған немесе тағаша иілген болат, мыс, жез, шыны не кварц түтікшелерінен әзірлейді.

Газдық хроматографтың схемасы.

Негізінен, диаметрі 1-3 мм, ұзындығы 1-3 м бағаналар жиі колданылады. Қозғалыссыз фаза үшін жіңішке өзекшенің ішкі қабырғасының беткі ауданы төсеніш міндетін атқаратын капилляр бағаналар жиі қолданылады. Мұндай капиллярдың типтік өлшемі ішкі диаметрі 0,2 мм, ал ұзындығы 50 м-ден 100 м-ге дейін болады. Бұлардың тиімділігі өте жоғары. Мысалы,теориялық табақшалар саны стандартты бағаналар үшін 5 мың болса, осы түтікшелер үшін бес жүз мыңға жетеді.

Хроматографиялық қондырғылар — физикалық-химиялық әмбебап аспап, оны шамалы өзгертіп адсорбцияны, қайнау температурасын өлшеуде, фазалық өзгерістер мен беттік құбылыстарды зерттеуде қолданылады. Газ хроматографиясына арналған приборларды құрылысында бір-бірін алмастыратын тораптар мен тетіктер қолданылады. Бұлар негізінен дәл және көп бағыттағы зерттеулер үшін пайдаланылады. Мұнда зерттеуші сан түрлі мәселелерді шешеді. Мысалы, бірін-бірі онай ауыстыратын бағаналарды пайдаланғанда, тиімді бағананы тез анықтап, онымен белгісіз қосылысты жедел талдайды. Нақ осылай жазатын, өлшейтін жабдықтарды да ауыстырады. Соңғы кездегі хроматографтар температураны реттейтін бағдарламалармен қамтылған. Ол бағдарламаларды тікелей қолмен және ЭЕМ көмегімен де береді. Онда принтер бөлек орналасқан.

Қазіргі хроматографтардың басым көпшілігі қарапайымдалумен бірге, клавиатурамен басқарылатын микропроцессормен, микрокомпьютермен жабдықталған. Олар нақтылы талдаудың жағдайын қалыптастырып, нәтижелерді есептегенде үлкен көмегін тигізеді. Сонымен қатар басқарылатын микрокомпьютер түрлі есептеулермен қатар график салынады. Көптеген хроматографтар лабораторияда өнім сапасын бақылауға арналған. Мұндай жағдайда бір ғана жазып, тіркейтін аспап жеткілікті, тіпті ол қолмен басқарылып, температураны реттеуі мүмкін.

2.4 Мұнай битумды жынысты өңдеу

Пиролиз – жоғары бағалы олефинді көмірсутектерді алуға арналған жоғары температуралық процесс. Мұнай өндеудің термиялық жүйесінің ең қатаңы болып табылады. Бастапқыда пиролиз этилен өндіру үшін ғана қолданылған,қазіргі кезде пропилен, бутадиен, бензол және басқа да өнімдер шығаруда кеңінен пайдалынылады. Бұл жүйедегі әрекет 750-900°C температурасында жүреді және ол мұнай – химиялық синтез шикізаты – жоғары бағалы олефин сутегін өндіруде қолданылады.

Пиролиз процесін жүргізудің негізгі шарттары :

1. Әжептауір жылу мөлшерін жылдам енгізу,

2. Көмірсутектердің парциалды қысымын төмендету ,

3. Минимальді уақыты,

4. Олефинді қажетсиз полимерленуін болдырмау үшін реактордан шығатын пиролиз газдарын неғұрлым аз уақытта салқындату.

Мұнай-битумды өңдеу процесі периодты әрекет ететін жүйеде жүргізіледі. Қондырғы ұзындығы 20 см, диаметрі 8 см цилиндрлі реактордан тұрады. Шикізатқа пропан немесе азот газын жіберу керек болған жағдайда, реактор корпусының төменгі жағында қақпақшаны пайдаланады. Газ коллектордан диафрагма арқылы төменнен жоғары бағытта реакторға барады. Реактордың жоғарғы жағында газ және өнім шығаратын келте құбыр орналасқан. Бұдан кейін газдар мен булар құбыр арқылы тоңазытқышқа өтеді. Реактор электрлі пеш арқылы қызады. Пеш кернеулігінің қуаттылығын арттыру термореттегіш арқылы орындалады. Жинақталған сұйық өнім тоңазытқыштан арқылы жинақтағыш ыдысқа ағып жиналады.

Шикізат бөлме температурасында реакторға жинақталады,содан пешті қыздырады. Процесс барысында температура мен алынған өнім мөлшері өлшенеді. Процесс 560°C температурада тоқтатылады. Өңдеу процесі мұнай-битумды бөлме температурасынан бастап 560°C дейін біркелкі қыздыру арқылы жүргізілді. Қыздыру жылдамдығы минутына 6 - 16,7°C. Процесс орша шамамен 45 минут аралықта өтеді.