Katalitik modifikasiyalash


takomillashtirishga oid tadqiqot ishlarining tahlili



Yüklə 3,92 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə78/108
tarix14.12.2023
ölçüsü3,92 Mb.
#140859
1   ...   74   75   76   77   78   79   80   81   ...   108
YOG’LARNI RAFINATSIYALASH VA KATALITIK MODIFIKASIYALASH darslik

takomillashtirishga oid tadqiqot ishlarining tahlili 
Dispers katalizatorlarning bir qator kamchiliklari, jumladan ularni salomasdan 
qiyin ajratib olishni bartaraf etish va ishlab chiqarish uzluksizligini ta’minlash 
maqsadida yog’larni gidrogenlash sanoatida ham turg’un katalizatorlar joriy etildi. 
Yog’larni gidrogenlashda qo’llaniladigan katalizator kimyoviy tarkibiga qarab 
kerakli selektivlikni va gidrogenlash reaksiyasida intensivlikni ta’minlashi lozim. 
Shunday ekan, katalizatorni belgilangan mikrostrukturasini hosil qilish muhim 
vazifalardan biri hisoblanadi. 
Kukunsimon katalizatorlarni tabletka holiga keltirib; kukunsimon metallarni 
qizdirib biriktirish va keyin aktivlash; kerakli miqdorda alyuminiy saqlovchi 
qotishmani ishqorlash usullarda olingan turg’un katalizatorlar yaxshi o’rganilgan. 
A.A. Shmidt hamkasblari bilan yog’larni gidrogenlash uchun turg’un 
katalizator olishni yangi usulini taklif etishdi[130]: katalizator komponentlari 
bog’lovchi modda bilan shaklga keltiriladi, so’ng vodorod muhitida yaxlitlanadi va 
olingan katalizatorning metall yuzasi chumoli kislotasi bilan ishlov berilib, 
aktivlashtiriladi. 
Metal-keramik katalizator mo’tadil aktivlik va haroratga bog’liq bo’lmagan 
yuqori selektivlik bilan ajralib tursada, nisbatan past aktivlik, metal-keramik shakl 
berish va aktivlash texnologiyasini murakkabligi kabi kamchiliklarga ham ega. 
Aktiv katalizator olishda asosiy e’tibor qotishma tarkibiga qaratiladi. Tarkibida 
40%dan 60%gacha
nikel yoki katalitik aktiv metallar jamlanmasi bo’lgan 
qotishmalar samarali ekanligi aniqlangan[129,130]. 


218 
Geterogen katalizatorlar olishning samarali usullaridan biri bu, ikki yoki undan 
ortiq metallarni dastlab eritib qotishma olish va so’ng g’ovak struktura(skelet) hosil 
qilish maqsadida komponentlardan birini qotishmadan yo’qotish usulidir. 
Katalizatorlarning aktivligi ma’lum darajada ularni tayyorlash sharoitlariga bog’liq 
bo’ladi. Bunday holatda induksion tok hisobiga avtomatik aralashtirish va bir jinsli 
qotishma olish imkonini beruvchi yuqori chastotali pechlardan foydalanish tavsiya 
etiladi[129]. 
Qotishma makrostrukturasiga, binobarin – katalizator aktivligiga kristallanish 
sharoiti jiddiy ta’sir ko’rsatadi. Dentritli yoki mayda g’ovakli strukturaga ega 
qotishmalar yirik kristalli qotishmalarga nisbatan yuqori aktivlikka ega katalizator 
olishga imkon beradi[129]. Qotishmani sovutish tezligining o’zgarishi katalizator 
aktivligini keng ko’lamda o’zgartirish mumkin. Shunday qilib, qotishmani sovutish 
sharoiti qotishmali turg’un katalizatorlar olishda muhim jihatlardan biri hisoblanadi. 
Masalan, qotishmani sekin sovutilganda tartibli, to’liq taqsimlangan kristall 
panjaralar hosil bo’lsa, tez sovutilganda to’liq taqsimlanmagan, betartib kristall 
panjaralar hosil bo’lib, shu sababli katalizator nisbatan yuqori aktivlikka ega 
bo’ladi[130]. 
Qotishma xossalari bilan katalizator aktivligi o’rtasidagi o’zaro bog’liqlikni 
aniqlash bo’yicha ko’plab tadqiqot ishlari olib borilgan. Shu maqsadda 
rentgenostrukturali, metallografik, elektron mikroskopik va boshqa tahlil 
uslublaridan foydalaniladi. 
Alyuminiyli qotishmalarning muhim afzalliklari shundaki, unda nafaqat 
qotishmadagi kerakli komponentlarni tanlash orqali katalizator tarkibini tartibga 
solish mumkin, balki ajratiladigan alyuminiy miqdorini belgilash yo’li bilan 
katalizator makrostrukturasini ham tartibga solish mumkin bo’ladi. 
O’simlik moylarini gidrogenlash uchun nikel-alyuminiyli qotishmani qisman 
ishqorlash yo’li bilan olingan turg’un katalizatorlar taklif etilgan[129,130]. Hozirgi 
kunda tarkibida asosan alyuminiy, shuningdek nikel, mis, kobalt, molibden, titan, 
xrom, reniy, kumush, rux, temir, qalay, palladiy va boshqa metallar saqlovchi 
qotishmali turg’un katalizatorlar ilmiy o’rganilgan. 


219 
Skelet va qotishmali nikel-alyuminiyli katalizatorni turli reaksiyalarda, 
jumladan yog’larni gidrogenlashda qo’llashga oid eng muhim tadqiqot ishlari 
MDHda D.V.Sokolskiy maktabida olib borilgan[129]. Nikel-titan-alyuminiy va 
nikel-molibden-alyuminiy 
qotishmali 
katalizatorlari 
o’simlik 
moylarini 
gidrogenlash jarayonida tadqiq qilingan. Mualliflar katalizator yuzasini 
yog’sizlantiruvchi erituvchi sifatida natriy tripolifosfatning 10 %li suvli eritmasidan 
foydalanib, katalizatorni regenerasiya qilishning yangi usulini taklif etishgan. Nikel-
titan katalizatori ishtirokida erish harorati 41 
0
C dan 60 
0
C gacha bo’lgan turli 
maqsadda ishlatiladigan texnik salomaslar olingan. 
Bu ishlardan ma’lum bo’ldiki, yuqori samarali katalizator olish uchun nikel-
alyuminiyli qotishmani nafaqat titan yoki molibden bilan balki boshqa 
qo’shimchalar

metallar bilan ham aktivlashtirish lozim. Promotorlovchi 
qo’shimchalarning ijobiy ta’siri D.V. Sokolskiy va uning hamkasblari ilmiy 
ishlarida qayd qilingan[129]. 
Qotishmali nikel-mis katalizatorlarida paxta moyini gidrogenlash jarayonini 
tadqiq qilish bo’yicha ko’plab ilmiy ishlar A.I. Glushenkova rahbarligida olib 
borilgan[131]. Bu tadqiqot ishlarida birinchi marta gidrogenlash jarayonida 
moyning kimyoviy o’zgarishi batafsil o’rganilgan. 
A.I. Glushenkova va uning hamkasblarini ma’lumotlariga ko’ra[131] 
alyuminiy-nikel-mis qotishmasida metallar nisbati 50:45:5 va 50:40:10 bo’lganda 
olingan katalizatorlar yuqori aktivlikka ega bo’ladi. Dastlabki qotishmaga 2% xrom 
va reniy qo’shilganda uni aktivligi ortadi va boshqa parametrlar o’zgarmagan 
sharoitda haroratni 20 
0
S ga kamaytirish mumkin. 3% temir qo’shilganda esa nikel-
mis-alyuminiyli katalizatorning aktivligi sezilarli darajada kamayadi[110]. Yuqori 
qattiqlikka ega bo’lgan yog’ olish uchun ko’p komponentli nikel-mis-palladiy-
alyuminiyli katalizatordan foydalanish mumkin. Biroq, bunday katalizatorning 
bahosi juda qimmatga tushadi. 
Skeletli nikel katalizatoriga oz miqdorda reniy, germaniy va xrom qo’shilsa, 
uning aktivligi va selektivligi ortadi. Xuddi shunday natijaga nikel-alyuminiy 
katalizatorini mis bilan promotorlanganda ham erishilgan. Bunda eng aktiv 


220 
katalizator ingrediyentlarning quyidagi nisbatlarida olingan(%): nikel:mis: 
alyuminiy – 25,0:25,0:50,0. biroq bu katalizator paxta moyini erituvchi ishtirokida 
gidrogenlaganda past barqarorlikni namoyon etgan. Tadqiqot ishida nikel-mis-
alyuminiy katalizatorini titan, temir, bariy va molibden bilan promotorlash tadqiq 
qilingan. Bunda, nikel-mis-molibden-alyuminiy katalizatori komponentlar nisbati 
mos ravishda 22,0:20,5:7,5:50,0 bo’lganda eng yuqori aktivlik va barqarorlikni 
namoyon etishi aniqlangan. Qotishma tarkibiga germaniyni kiritilishi nikel-mis-
alyuminiy katalizatorining selektivligini va ishlash muddatini oshishiga olib 
kelgan[129]. 
Qotishmali 
katalizatorlarning 
fizik-kimyoviy 
xossalari, 
tarkibidagi 
komponentlarning miqdori va sifatidan tashqari, ularni tayyorlash va aktivlashtirish 
usullariga ham bog’liq bo’ladi. 
Ayniqsa, bu qotishmani o’zini tayyorlash bosqichiga tegishlidir, chunki yog’ va 
moylarni gidrogenlash jarayonining borishi hosil bo’ladigan kristallarning 
o’lchamlariga jiddiy ravishda bog’liq bo’ladi. Katalizatorni regenerasiyalash va 
tayyorlash bosqichlarida bir nechta modda va usullarni qo’llash ularning alohida 
xususiyatlarini o’zgarishiga olib keladi. Masalan, skelet katalizatorini 
regenerasiyalashda natriy polifosfatni qo’llanilishi uning izomerlash xususiyatini 
oshishiga olib keladi. Bu esa qandolatchilikda ishlatiladigan yuqori qattiqlikka ega 
bo’lgan yog’lar olishda juda qo’l keladi. 
Bundan tashqari, qotishmali katalizatorlarga oltingugurt birikmalari va fosfor 
birikmalari bilan ishlov berish yog’ va moylarni gidrogenlash jarayonining 
selektivligini qisman oshirishiga oid tadqiqot ishlari ma’lum. Biroq, bu usullar 
qotishmali katalizatorning barqarorligi va aktivligini pasayishiga sabab bo’lishi 
mumkin. 
Shuning uchun bo’lsa kerak, tadqiqot mualliflari[132] ikkinchi ishqorlashdan 
keyin ishlatilgan skeletli katalizatorlarda ГОСТ talablariga javob beradigan oziqa 
salomasi olishga muvaffaq bo’lishdi. 
Katalizator aktivligi va selektivligini oshirish, hamda gidrogenizat sifat 
ko’rsatkichlarini yaxshilash maqsadida katalizatorga ishlov berishning boshqa bir 


221 
istiqbolli yo’li bu ishqorlangan qotishmani dastlab xona haroratida havo bilan, keyin 
esa 10-11 soat davomida mufel pechida 550-560
0
C da oksidlashdir. 
Bunda, katalizatorni tayyorlashning keyingi bosqichlari[133] tadqiqot ishlarida 
ko’rsatilgandek bajariladi. 
Promotorlangan nikel-alyuminiyli qotishma asosida aktiv katalizatorlar olish 
bo’yicha keng qamrovli tadqiqot ishlari K.A. Jubanov tomonidan amalga 
oshirilgan[129]. Muallif bir yoki bir nechta promotorlar qo’shilgan qotishmali 
katalizatorni tadqiq qilgan va asosiy ko’rsatkichlari: aktivlik, barqarorlik, selektivlik 
va trans-izomerlash xususiyatlari bo’yicha taqqoslagan. Barcha o’rganilgan 
katalizatorlar ichidan nikel-alyuminiy-xrom-titan va nikel-alyuminiy-xrom-mis-
temir katalizator-lari eng yaxshilari ekanligi aniqlangan va bu katalizatorlar Nijniy 
Novgorod va Kazan ximkombinatlarida sanoat qurilmasida sinovdan o’tkazilib, 
ishlab chiqarishga joriy etilgan. 
Y. 
Qodirov 
ishlarida[129] 
nikel-mis-alyuminiyli 
qotishma 
dastlab 
oksidlantirilgan, so’ng qaytarilgan. Yuzasi oksidlangan katalizator oldindan 
oksidlantirmay olingan katalizatorga nisbatan aktivroq bo’lishi ko’rsatib berilgan. 
Nikel va mis nisbati 3:1 va 1:1bo’lgan katalizatorlar yuqori aktivlik va selektivlikka 
ega bo’ladi. Nikel va mis nisbati 3:1 bo’lgan katalizator yuqori izomerlash 
qobiliyatini namoyon etadi. Nikel-mis-molibden-alyuminiyli katalizatorni palladiy 
va germaniy bilan promotorlash uning aktivligi, selektivligi va barqarorligini 
oshiradi. Qotishmani dastlab oksinlantirish paxta moyini gidrogenlashda 
katalizatorning pereeterifikasiyalash qobiliyatini oshiradi. 
Qalay bilan promotorlangan nikel-mis-alyuminiyli qotishmani turg’un 
katalizatorni paxta moyini gidrogenlash jarayonidagi holati tadqiq qilingan[133]. 
Nikel-mis-alyuminiyli qotishmani tanlanishi tasodifiy emas, negaki bu qotishmadan 
olingan turg’un katalizatorlar paxta moyi asosida, gidrogenlangan oziqa yog’lari 
olish imkonini beradi. Katalizatorning optimal tarkibini tanlashda qotishmadagi 
faqat mis va promotor(qalay)ning o’zaro nisbatlari o’zgartirildi xolos. Qalay va 
misning o’zaro nisbatlari1:4 bo’lganda olingan katalizator eng yuqori aktivlik va 
selektivlikni namoyon etdi. 


222 
Oddiy va puxta tozalangan paxta moylarini gidrogenlashda turg’un 
katalizatorlarning barqaror aktivligini oldindan bilish uchun mo’ljallangan 
matematik model taklif etilgan[134]. Puxta tozalangan paxta moyi qo’llanilgan 
katalizatorning barqaror aktivligini oshishiga imkon berishi aniqlangan. Taklif 
etilayotgan matematik modelning asosiy ko’rsatkichlari va uning chekinishlar 
diapazoni ko’rsatilgan. 
Nikel-alyuminiyli katalizatorni reniy, molibden, vanadiy, titan, mis, xrom, 
sirkoniy, temir, palladiy, rodiy, kobalt va niobiy bilan modifikasiyalashning ba’zi 
jihatlari 
F.B. 
Bijanov 
tomonidan 
o’rganilgan[129]. 
Promotorlangan 
katalizatorlarning strukturasi bilan aktivligi o’rtasidagi bog’liqlikni o’rganib, 
muallif 
promotorlash 
samaradorligining 
belgilangan 
tarkibda, 
panjara 
parametrlarining o’zgarishidan murakkab aktiv markazlarning hosil bo’lishiga 
bog’liq ekanligini aniqlagan. Bu aktiv markazlarda yuqori tezlikda vodorod 
adsorbsiyasi sodir bo’ladi. Katalizator tarkibiga reniy, molibden, vanadiy, titan, mis, 
xrom, temir, palladiy, rodiy, kobaltni qo’shish yog’larni to’yinish tezligini ortishiga 
olib keladi. 
Promotorlangan 
nikelli 
(50% 
nikel) 
katalizatorlarda 
paxta 
moyin 
gidrogenlaganda ma’lum bo’ldiki, maksimum aktivlik promotor tabiatiga bog’liq va 
katalizatorlarning aktivlik ko’rsatkichlari quyidagi kamayuvchi qatordagidek 
taqsimlanadi: nikel-vanadiy > nikel-molibden > nikel-niobiy > nikel-palladiy > 
nikel-mis > nikel-rodiy > nikel-temir > nikel-xrom > nikel-kobalt.
Qotishma tarkibi quyidagicha bo’lganda maksimum aktivlik kuzatildi: vanadiy 
va palladiy 20% atrofida, molibden 12%, niobiy 8%, rodiy 5%, kobalt va temir 10%, 
xrom 2%, mis 5%. Biroq, bu promotorlar paxta moyini gidrogenlashda trans 
izokislota hosil bo’lishiga va jarayon selektivligiga turlicha ta’sir qiladi. 
Yog’larni gidrogenlashning turg’un katalizatorlar bo’yicha ko’rib chiqilgan 
tadqiqot ishlaridan xulosa qilib, shuni aytish mumkinki oson regenerasyalanadigan 
ko’p komponentli qotishmali katalizatorlarni sanoat sharoitida olish imkoni mavjud 
va bu katalizatorlarning aktivligi regenerasiyalashdan so’ng dastlabkisidan kam farq 


223 
qiladi, bundan tashqari regenerasiyalash katalizatorni oddiygina yog’sizlantirish 
jarayonini o’z ichiga oladi. 
Qandolatchilik yog’larining tanqisligi tufayli paxta, palma, palma-yadro 
moylarini alohida, hamda ularni aralashma holida turg’un katalizatorlar ishtirokida 
gidrogenlash bo’yicha tadqiqot ishlari olib borildi. Bunda vodorod bosimi ostida 
gidrogenlash uslubi qo’llanilgan va jarayon turli sharoitlarda olib borilgan. Yuqorida 
ko’rsatilgan moylardan tashqari kokos moyi va uning paxta moyi bilan 
aralashmasini, tarkibida qalay, titan, mis, xrom, molibden kabi qo’shimlari mavjud 
bo’lgan nikel-alyuminiyli katalizator qotishmasi ishtirokida gidrogenlash tadqiq 
qilingan. Bunda qotishma tarkibidagi qo’shimchalar nisbati va tajriba olib borish 
sharoitlari o’zgartirib turilgan. Keng ko’lamdagi fizik-kimyoviy ko’rsatkichlarga 
ega mahsulotlar olingan. Tarkibida mis-qalay saqlovchi qotishmali katalizatorda 
jarayonning selektiv borishi aniqlangan. 
Tadqiqot ishi[133]da tarkibiga 0,3-1,5% promotor qo’shilgan nikel-mis turg’un 
katalizatorida paxta moyini gidrogenlash jarayoni tadqiq qilingan. Katalizator 
tarkibiga 1% miqdorida promotor qo’shish uning negadir ham aktivligi, ham 
selektivligini jadal oshirishi, hamda paxta moyi asosida yuqori qattiqlikka ega 
gidrogenlangan yog’ olish mumkinligi ko’rsatilgan. Tadqiqot mualliflari boshqa bir 
ishlarida paxta moyini gidrogenlash jarayonida qalay bilan promotorlangan nikel-
mis-alyuminiyli katalizatorni tadqiq qilishgan. Katalizatorning optimal tarkibini 
tanlashda qotishmadagi mis va qalayning o’zaro nisbatlari o’zgartirilgan. Tajribalar 
180
0
C harorat, 300 kPa vodorod bosimi va vodorod berishni hajmiy tezligi 60 soat
-
1
bo’lgan sharoitda olib borilgan. Gidrogenlanayotgan xomashyoning berish tezligi 
1,5 soat
-1
darajada ushlab turilgan. Katalizator aktivligi va selektivligining eng 
yuqori qiymatlari qalay va misning o’zaro nisbati 1:4 bo’lganda kuzatilgan. 
Ichiga 21 t turg’un qotishmali katalizator solingan uch kolonnali 
batareya(diametri-0,8; balandligi-10,0 m)da palma, paxta, kungaboqar va palma 
stearinini sanoat sharoitida gidrogenlash o’rganilgan[129]. Gidrogenlash, vodorodni 
nazariy kerak bo’lgan hajmidan uch marta ko’p miqdorda berish bilan, 0,2-0,7 MPa 
bosim ostida va 190-195
0
C haroratda olib borilgan. Qurilmada stearinli salomas 


224 
uchun – 1,2-2,0; yuqori va past titrli salomaslar uchun – 2-4 t/soatgacha 
unumdorlikka erishilgan. 
Mualliflar[129] kolonnali reaktorda paxta moyini gidrogenlash reaksiyalarida 
nikel asosidagi ko’p komponentli skelet kalizatorlarning barqarorligi, selektivligi va 
aktivligini tadqiq qilishgan. Kontakt vaqti(30-150 min.); harorat(180-240
0
S); 
vodorod bosimi(0,1-0,5 MPa)ning gidrogenlash tezligi va salomas yog’ kislota 
tarkibining o’zgarishiga ta’siri o’rganilgan. 
Qodirov Y. va b.[129] promotorlangan nikel-mis-alyuminiyli katalizatorning 
aktivligi, selektivligi va barqarorligini paxta moyini gidrogenlash jarayonida tadqiq 
qilishgan. Qotishmadagi promotor miqdorining ortishi bilan katalizatorning aktivligi 
va selektivligi ortishi ko’rsatib berilgan. Promotor 0,1%gacha kiritilganda 
aktivlikning jadal o’sishi kuzatilgan. Promotorlangan katalizator OCT 18-262-81 
talablariga javob beradigan salomas olish imkonini berishi aniqlangan. 
Ko’rib chiqilgan tadqiqot ishlaridan xulosa qilib shuni aytish mumkinki, 
hozirgi vaqtda yog’-moy sanoatida yog’larni gidrogenlash uchun asosan 
kukunsimon nikel-mis katalizatorlari qo’llanilmoqda va turg’un katalizatorlar esa 
keng ko’lamda joriy etilmagan. Bu, eng avvalo, mavjud katalizatorlarning yetarli 
darajada samarali emasligi, ularning qimmatligi va tayyorlash texnologiyasining 
murakkabligi bilan izohlanadi. Bundan tashqari yog’ va moylarni turg’un 
katalizatorlarda gidrogenlash texnologiyasi va texnikasi yetarlicha ishlab 
chiqilmagan. Bularning barchasi yog’larni turg’un katalizatorlarda gidrogenlash 
texnologiyasini sanoatga joriy etishni qiyinlashtiradi va ushbu o’tish jarayonini 
jadallashtiruvchi ilmiy-uslubiy ishlanmalarni talab etadi.

Yüklə 3,92 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   74   75   76   77   78   79   80   81   ...   108




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©muhaz.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin