|
Читайте также: |
Гидрогенизация өнімдерінен фенолдарды оқшаулау үшін [2] экстрагент ретіндетаза спирт – этанолдың 70%ды - сулы ерітіндісін қолдану ұсынылады. Тас көмір шайыры фракциясында фенолдардың құрамы 5тен 20% шамасында болады. Жұмыста процесстің зерттеу нәтижелері сулы этанолдың экстрагенті ретінде қолдануы келтірілген. Фенолсыздануды жүргізу үшін шикізат болып фенолдардың 9 дан 12,5% дейін құрамды БТШ 175°C фракциясыболады.
Әдебиет көзін талдауда [3-6], көмірлі сұйық өнімдерден фенолдарды оқшаулау үшін экстрагент ретінде этанолды қолдану, дәстүрлі экстрагентті қолданудан қарағанда аса тиімді болып табылады. Натрий гидроксиді көмегімен фенолдарды оқшаулау технологиялық мәселелер қатарымен байланысты: көп сатылы процесске, минералды қышқылдарды қолдануға және т.б.
Әдебиет шолуынан [1-6] біріншілік тас көмір шайырынан фенолдардың экстракциясы толық қарастырылған және ары қарай зерттеуді талап етеді.
Гидрогенизация процессіне фенолдардың әсерін зерттеу мақсатында, БТШ фракциясының фенолсыздануы жүргізілді және нанокатализаторлар қатысуымен гидрогенизация жүргізілді. Фенолдарды экстракционды оқшаулауды жүргізу әдістемесі 2.9 бөлімінде көрсетілген.
БТШ кең фракциясының фенолсыздануына байланысты факторлар ретінде мыналар таңдалған: Z1- температура °Св 50-70°С диапазонында, Z2- шайыр фракциясынан фенол экстракциясының ұзақтығы 10-20 мин, Z3- этанол қатынасы (70%-этанолдың сулы ерітіндісі) БТШ кең фракциясына 2:1. Зерттелген факторлар дәрежесі, варьирлеу интервалы және жоспардың орталық координаты (матрица) 15-ші кестеде келтірілген.
18-ші кесте. Жоспардың ортасының координаты, түзету интервалы мен теңестіру деңгейлері
| Атауы | Z1 | Z2 | Z3 |
| Zɣ0 негізгі деңгей | 1,5 | ||
| ∆Zɣ0түзету интервалы | 0,5 | ||
| +1 | |||
| -1 |
Z1max темпертурасы бойынша жоғарғы дәреже 70°С-қа тең, төменгі Z1min 50°С-қа тең, [42 есеп] сәйкес басқа екі факторлар мен ∆Zi- теңестіру интервалыZɣосьі бойынша негізгі дәрежелер есептелген.
bɣрегрессиясының теңелу коэффициенті ең аз квадраттар әдісі бойынша анықталды. Регрессияның теңелу коэффициентінің мағынасы Стъюдент критериі бойынша тексерілген. Стъюдент критериінің кестелік мағынасы p=0,05 аыналық теңдеуі үшін және f=2[42]еркіндік санының дәрежесі, S2восп2- өндірушіліктің орталық дисперсиясы=0,73;
Регрессия теңдеуі:
У=80,3+3,69X1+2,34X2+4,56X3+7,7*10-1X1X2-3,64X1X3-3,49X2X3 +5,63*10-1X1X2X3
Zɣ=Zɣ0+x∆Zɣформуласы бойыншаZɣ натуралды қолдануды анықтаймыз. Зерттелген факторлардың дәрежесі, валенттелу интервалы мен орталық координаты (матрица) 16-шы кестеде келтірілген.
19-шы кесте – Толық факторлы тәжірибенің жоспарлау матрицасы
| Х0 | Х1 | Х2 | Х3 | Х1Х2 | Х1Х3 | Х2Х3 | Х1Х2Х3 | Уэкс,% | Урас,% |
| +1 | -1 | -1 | -1 | +1 | +1 | +1 | -1 | 65,2 | 64,0 |
| +1 | +1 | -1 | -1 | -1 | -1 | +1 | +1 | 74,5 | 77,0 |
| +1 | -1 | +1 | -1 | -1 | +1 | -1 | +1 | 77,8 | 74,3 |
| +1 | +1 | +1 | -1 | +1 | -1 | -1 | -1 | 85,3 | 87,6 |
| +1 | -1 | -1 | +1 | +1 | -1 | -1 | +1 | 83,4 | 87,3 |
| +1 | +1 | -1 | +1 | -1 | +1 | -1 | -1 | 88,6 | 84,7 |
| +1 | -1 | +1 | +1 | -1 | -1 | +1 | -1 | 79,8 | 82,3 |
| +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | 87,7 | 85,1 |
БТШ кең фракциясының 30-300°C фенолсыздану процессінің оптималды параметрлері:
1. Этанол концентрациясы -55-70%.
2. Шайырға экстрагент қатынасы =2,0:1.
3. Этанолмен экстракция ұзақтығы -10 мин.
Оптималды жағдайда БТШ фракциясының фенолсызданудың реализденген қоспасы тәжірибеде – 87,6% құрайды.
БТШ фракциясынан фенолдардың экстракция процессінің параметрлік сезімталдығы регрессия деңгейі бойынша БТШ фракциясының фенолсыздануы температураның жоғарылауымен, ұзақтығымен және шайыр фракциясына экстрагенттің қатынасын көрсетті.
Осылайша, тәжірибенің жоспарлау әдісін қолданумен факторлардың зерттелген диапазонында фенолсызданудың жоғары дәрежесі 87,6% жетуі келесі жағдайда болады:температура 0°C, экстракция ұзақтығы -10 мин, шайырға экстрагенттің қатынасы -2,0:1. Бұл жағдайда БТШ фракциясының (175°С) фенолсызданудың жоғары дәрежесіне жетеді.
Регрессия теңдігінің коэффициент мағынасының жұптық өзара әсері (X1X2, X1X3, X2X3) және үштік өзара әсерге (X1X2 X3) көрсетті.
Экстракция процессі шайыр мен экстрагентті араластыру арқасында компоненттердің контакты болады, нәтижесінде шайырдан 80% дейін фенолдар экстрагирленеді және сулы этанолды ерітіндіге өтеді. Экстрагентті шығарғаннан кейін экстрактта фенолдардың концентрациясы артады.
ХМС талдауы бойынша фенолдардың құрамы 4,186%-тен 2,22%- ке дейін төмендеді немесе 54,21% шығатын шайырға төмендейді. БТШ шығатын фракциясының компонентті құрамы 12-ші кестеде көрсетілген.
20-шы кесте –Біріншілік тас көмір шайырының фенолсыз шығыс фракциясының заттық құрамы (судың құрамы 2,5%, кинематикалық тұтқырлығы 10,7 Пуаз).
| Уақыт | Зат | Құрамы, % | Ықтималдық, % |
| 13,393 | Фенол | 2,22 | |
| 14,984 | 2,3-Диметил-2-циклопентен-1-он | 0,21 | |
| 15,466 | 2-Метилфенол | 1,73 | |
| 16,051 | 4-Метилфенол | 4,57 | |
| 17,040 | 2,6-Диметилфенол | 0,28 | |
| 17,883 | 2-Этилфенол | 0,44 | |
| 18,218 | 3,4-Диметилфенол | 2,31 | |
| 18,769 | 3-Этилфенол | 3,34 | |
| 19,053 | 2,3-диметилфенол | 0,35 | |
| 19,277 | 2-этил-5-метилфенол | 0,65 | |
| 19,586 | Нафталин | 1,479 | |
| 19,887 | 2,3,6- триметилфенол | 0,56 | |
| 20,326 | Додекан | 0,58 | |
| 20,928 | 4-этил-3-метилфенол | 1,026 | |
| 21,375 | 2-этил-4-метилфенол | 1,213 | |
| 21,805 | 2,3,5-триметилфенол | 0,90 | |
| 22,098 | 1,2-дигидро-3-метилнафталин | 0,425 | |
| 22,760 | 2-метилнафталин | 4,695 | |
| 23,156 | Тридекан | 3,946 | |
| 23,698 | 2,3-дигидро-1Н-инден-5-ол | 1,333 | |
| 25,324 | 1-этилафталин | 0,676 | |
| 25,883 | Тетрадекан | 3,507 | |
| 26,184 | 2,6-диметилнафталин | 1,739 | |
| 26,261 | 2,3-диметилнафталин | 1,951 | |
| 26,700 | 1,8-диметилнафталин | 1,835 | |
| 27,448 | 1,4-дигидро-2,5,8-триметилнафталин | 0,928 | |
| 28,016 | 1,2,4-триэтилбензол | 0,87 | |
| 28,601 | Пентадекан | 2,763 | |
| 28,876 | 1,2,3,4-тетрагидро-5,6,7,8-тетраметилнафталин | 3,207 | |
| 29,583 | 2,3,6-триметилнафталин | 0,541 | |
| 29,668 | 4,6,8-триметилазулен | 0,618 | |
| 30,571 | 1,4,5-триметилнафталин | 1,891 | |
| 31,379 | Тридекан | 7,81 | |
| 32,954 | 1-этилнафталин | 10,492 | |
| 33,298 | 1,6-диметил-4-(1-метилэтилен)-нафталин | 1,487 | |
| 34,459 | Тетрадекан | 5,439 | |
| 37,900 | Пентадекан | 3,549 |
12-ші кестедегі нәтижелерді талдай отырып, нафталин концентрациясы шайыр фракциясында 1,479% дейін, оның туындыларында 30,073% дейін өсетіні байқалады. Фенол мен оның туындыларының құрамы 19,80%-дейін төмендеді. Қаныққан көмірсутектердің жалпы көлемі 28,93%-дейін артты және бензол туындыларының құрамы төмендеді. Гидрогенизатта нафталин концентрациясы екі есе жоғарылады, оны процессте нафталин туындыларының деалкилирленген реакциясында қатысатын жоғары реакционды радикалды Н пен ОН бөлшектері түзілетінімен түсіндіруге болады. [47] жұмысында көрсетілгендей, БТШ өңдеу процессінің негізгі реакция механизмін құру тек жалпы сипатта болады. Процесстің зерттеу нәтижелері гидрлеуді, гидроизомерацияны, алкилирлеуді және крекингті құрайтын көп сатылы механизмі бар процесс екенін көрсетті. Жоғары реакциялы Н пен ОН радикалды бөлшектердің түзілуі Ю.В.Патраков пен оның жұмыстағы қызметкерлерімен белгіленді [37].
Дата добавления: 2015-08-20; просмотров: 93 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Szlig;-FеOOH қатысуымен біріншілік тас көмір шайыры фракциясының каталитикалық гидрогенизациясы 3 страница | | | ОРЫТЫНДЫ |