CC BY
7
Murtazayev F.I., doktor PhD
dotsent
Qarshi muhandislik iqtisodiyot instituti O'zbekiston respublikasi, Qarshi shahri
GEKSAN - BENZOL VA SIKLOGEKSAN - BENZOL SISTEMALARIGA TANLAB ERITUVCHILARNING FAOLLIGI VA SELEKTIVLIGINI TADQIQ QILISH
Annotatsiya. Ushbu maqolada geksan benzol siklogeksan kabi erituvchilarni selektivlik darajasi va geksan - benzol, siklogeksan - benzol sistemalariga nisabatan erituvchilarning selektivligini haroratga bog'liqligi va
uglevodorodlar faolligini koeffitsentlari oralig'i, ekstragentlarning geksan-benzol (Yg/Yb) va siklogeksan-benzol Tsg/Tb sistemalariga nisbatan selektivligi,
molekulyar massa lg /-^M bo 'yicha selektivligi va ekstragentlarni eruvchanlik
\ Yfip /
qobiliyati, aromatik uglevodorodlarni ajratib olishda keng qo'llaniluvchi ekstragentlarning fizik - kimyoviy xossalari va aromatik uglevodorodlarni eritish qobiliyati bo'yicha bir xil haroratda ekstragentlarning ketma-ketligi o'rganildi.
Kalit so'zlari: geksan, benzol, siklogeksan, trimetilbenzollar, izopropilbenzol, tetrametilbenzollar, tetraetilenglikol, dietilenglikol, etilenglikol, N-metilpirrolidon, dimetilformamid, N-metilkaprolaktam.
Murtazaev F.I., PhD associate professor Karshi Engineering and Economic Institute Republic of Uzbekistan, Karshi
RESEARCH OF THE ACTIVITY AND SELECTIVITY OF SELECTIVE SOLVENTS FOR HEXANE - BENZENE AND CYCLOHEXANE -
BENZENE SYSTEMS
Abstract: in this article, the degree of selectivity of solvents such as hexane-benzene-cyclohexane and the selectivity of solvents relative to the hexane-benzene, cyclohexane-benzene systems, temperature dependence and the range of hydrocarbon activity coefficients, the selectivity of extractants in relation to the hexane-benzene (Yg/Y,) and cyclohexane-benzene systems Ysg/Yb, molecular
mass lg ) and The sequence of extractants at the same temperature was
studied according to selectivity and solubility of extractants, physico-chemical properties of extractants widely used in the extraction of aromatic hydrocarbons, and ability to dissolve aromatic hydrocarbons.
Key words: hexane, benzene, cyclohexane, trimethylbenzenes, isopropylbenzene, tetramethylbenzenes, tetraethylene glycol, diethylene glycol, ethylene glycol, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, N-methylcaprolactam.
Kirish: aromatik uglevodorodlarni parafin va sikloalkan uglevodorodlaridan farqi, ularning teng molekur massada yuqori zichligi, shu bilan birga yuqori qaynash va erish haroratiga ega ekanligidir. 1 - jadvalda 0,133101 kPa bosim oralig'idagi qaynash va erish haroratlari keltirilgan [1; 3-50 b.]. Ushbu jadvaldan ko'rinib turibdiki, yadroga almashinuvchining kir itilishi bilan uglevodorodning qaynash harorati oshadi, bunda erish harorati esa keskin pasayadi. Bir nechta almashinuvchili uglevodorodlar bir almashinuvchili izomer birikmalarga (masalan, ksilollar va etilbenzol, trimetilbenzollar va izopropilbenzol, tetrametilbenzollar va izobutilbenzol) nisbatan yuqori qaynash haroratini namoyon etadi [2; 22-266 b.]. Ikki va undan ko'p almashinuvchili benzollar qatorli izomerlarga (o-ksilollar) nisbatan yuqori qaynash haroratiga ega bo'lsa, nisbatan past ko'rsatkichni almashinuvchilari simmetrik joylashganlar namoyon etadi (p-ksilol). Simmetrik izomerlar asosan yuqori erish haroratini namoyon etadi. Teng molekulyar massaga ega bo'lgan benzol izomerlarining qaynash va erish harorati polisiklik aromatik uglevodorodlarnikiga nisbatan sezilarli darajada past.
Natija Geksan - benzol sistemasiga 60oC haroratda ekstragentlarning selektivlik darajasi quyidagicha: sulfolan > dimetilsulfoksid > N-formilmorfolin > trietilenglikol ~ tetraetilenglikol ~ dietilenglikol ~ etilenglikol > N-metilpirrolidon > dimetilformamid > N-metilkaprolaktam.
1 - jadval
Aromatik uglevodorodlarni qaynash va erish haroratlari [3; 3-848 b.]
Uglevodorod
fO ®
Turli bosimlarda qaynash harorati oC
« Sa
fO fO
ro til
a
s
ro ff
a
Sa
in
a
o.
u
o
is it ia rr
W ©
r a h
Benzol -45* -11,6* 7,5 26,1 60,6 80,1 5,5
Toluol -26,1 6,4 31,8 51,9 89,5 110,6 - 95,0
Stirol -1,6 32,8 60,6 82,5 122,7 145,2 - 30,6
Etilbenzol -9,2 25,9 52,8 74,1 113,8 136,2 - 95,0
o - Ksilol -3,7 32,1 59,6 81,3 121,7 144,4 - 25,2
m - Ksilol -7,2 28,2 55,3 76,8 116,7 139,1 - 47,9
n - Ksilol -8,1* 27,3 54,4 75,9 115,9 138,4 13,3
a-metilstirol 11,6* 48,5 70,6** 99,6 143,0 165,4 - 23,2
Izopropilbenzol 2,8 38,3 66,1 88,1 129,2 152,4 - 96,0
m - Etiltoluol 9,4 45,7 74 96,4 137,9 161,3 - 95,5
n - Etiltoluol 9,3 45,7 74,1 96,6 138,5 162,0 - 62,4
o - Etiltoluol 11,9 48,5 77,0 99,6 141,6 165,1 - 80,8
30 40 50 60 70 80
Харорат, °с
30 40 50 60 70 80
XfipOpriT, °с
1 - rasm. Geksan - benzol (a) va siklogeksan - benzol (b) sistemalariga nisbatan erituvchilarning selektivligini haroratga bog'liqligi: 1 - sulfolan; 2
- dimetilsulfoksid; 3 - N-formilmorfolin; 4 - trietilenglikol; 5 - tetraetilenglikol; 6 - dietilenglikol; 7 - etilenglikol; 8 - N-metilpirrolidon; 9 - dimetilformamid 10
- N-metilkaprolaktam
2 - jadval
Uglevodorodlar faolligini koeffitsentlari oralig'i, ekstragentlarning geksan-benzol (Yg/Yb) va siklogeksan-benzol Ysg/Yb sistemalariga nisbatan
selektivligi, molekulyar massa lg bo'yicha selektivligi va
ekstragentlarni eruvchanlik qobiliyati 1 /Yb
Ekstragent T, oC Y0kt Уь *8Г*ъ Ysg/Yb
30 72,0 99,0 141 33,8 2,43 29,6 13,9 0,154 0,412
Sulfolan 60 44,0 60,0 80,1 23,0 2,38 18,5 9,66 0,125 0,420
80 38,4 50,7 65,6 19,9 2,49 15,4 7,99 0,112 0,402
N- 30 34,64 46,68 63,35 17,90 2,03 17,1 8,82 0,133 0,493
Formilmorfolin 61,7 24,67 32,06 41,78 13,77 1,99 12,4 6,92 0,115 0,503
20 92,0 149 220 46,0 3,83 24,0 12,0 0,169 0,261
Dimetilsulfoksid 40 64,0 95 136 33,0 3,20 20,0 10,3 0,156 0,312
60 48,0 65 87 25,0 3,03 15,8 8,25 0,126 0,330
20 781 1370 2380 278 31,6 24,7 8,80 0,240 0,032
Etilengilikol 40,8 550 930 1440 258 33,3 16,5 7,75 0,190 0,030
60 308 457 663 188 32,0 9,62 5,88 0,162 0,031
25 105,8 164,5 260 71,7 6,41 16,5 11,2 0,199 0,156
Dietilengilikol 60 100 64,0 42,0 - - - 6,5 6,2 9,85 6,77 - - -
Trietilengilikol 30 60,6 94,5 139 29,3 3,86 15,7 7,59 0,168 0,259
80 30,4 40,8 54,5 15,2 3,02 10,1 5,03 0,126 0,331
Tetraetilenglikol 30 70 37.7 24.8 57,9 85,8 18,3 2,46 2,48 15,3 10,0 7,44 0,171 0,407 0,403
N- 30 14,2 17,7 21,6 8,52 1,08 13,1 7,89 0,086 0,926
Metilpirrolidon 60 9,9 11,5 13,1 6,30 1,08 9,17 5,83 0,057 0,926
N- Metilkaprolaktam 20 6,8 7,9 9,1 4,2 0,85 8,0 4,9 0,061 1,176
40 60 6,0 5,4 6,8 5,8 7,1 6,7 4,0 3,3 0,85 0,87 7.1 6.2 4.7 3.8 0,019 0,063 1,176 1,149
3 - - jadvalda sanoatda keng qo' llaniluvchi e kstragentlarning fizik -
kimyoviy xossalari keltirilgan.
3 - jadval
Aromatik uglevodorodlarni ajratib olishda keng qo'llaniluvchi _ekstragentlarning fizik - kimyoviy xossalari_
Ekstragent Pf Qaynash harorati,° С Erish harorati, oC к « Рч S P"^ d С о G 2( ,)a ) ■a ï M £2 ^ w -a & О Hbug' (2G oC da), kj/mol j 2 S о ^ T о С Г ч m, FIK, m g/m3
Sulfolan 1,26 (30 oC) 285 28,4 10,0 (30 oC ) 1,34 (30) 61,5 (200oC) 60,33 (40 oC) 50
Etilengilikol 1,113 5 197,6 -12,6 19,9 2,40 (22 o С ) 52,5 (197,6 o С) 48,43 0,1
Dietilenglikol 1,116 1 245,8 -7,8 35,7 2,093 62,0 48,5 (25 oC) 0,2
Trietilengilikol 1,124 2 285 -4,3 49,0 2,17 71,6 45,57 -
Tetraetilengilikol 1,124 7 327,3 -6,2 61,3 2,14 88,8 45 (25 oC) -
N- Formilmorfolin 1,152 8 244 2021 9,37 1,97 46,06 - -
Dimetilsulfoksid 1,096 0 (25 oC) 189 18,4 5 2,473 2,05 57,28 43,49 20
N- Metilpirrolidon 1,032 8 202 -24 1,65 (25 oC ) 1,97 53,06 39,91 100
N- Metilkaprolakta m 1,012 9 237 6,0 5,61 1,95 61,6 39,9 -
Demetilformami d 0,942 5 (25 oC) 153 -61 0,80 2,05 47,4 36,76 10
Siklogeksan - benzol sistemasida ham selektivlik darajasi bo'yicha ekstragentlar deyarli xuddi shunday ketma-ketlikda joylashadi, faqat N-metilpirrolidon va dimetilformamid glikollarga yaqin joylashadi.
Aromatik uglevodorodlarni eritish qobiliyati bo'yicha bir xil haroratda ekstragentlarning ketma-ketligi quyidagicha: N-metilkaprolaktam > N-metilpirrolidon > dimetilformamid > N-formilmorfolin > sulfolan ~ tetraetilenglikol > dimetilsulfoksid > trietilenglikol > dietilenglikol > etilenglikol.
Past erish qobiliyati kuchli assotsiyalangan erituvchilar - glikollar, dimetilsulfoksidga xosdir.
Ushbu erituvchilar assotsiyalangan ekstragentlar strukturasida bo'shliqlarning hosil bo'lishi solishtirma entalpiya ko'rsatkichini kattaligi va molyar hajmlarning ortishi bilan uglevodorod gomologlarini eritishdagi energiya xarajatlarini keskin ortishi, molekulyar massa bo'yicha ham yuqori selektivlik namoyon etadi.
2 - jadvalda qator dunyo olimlari tomonidan olib borilgan tadqiqotlari natijalari asosida shakllantirilgan aromatik uglevodorodlarni ajratib olish uchun tavsiya etilgan ekstragentlarning selektivligi va eritish qobiliyatlari ko'rsatkichlari keltirilgan. Yuqori selektivlik va erituvchanlik, molekulyar massa bo'yicha past selektivlikka ega ushbu erituvchilar - sanoat miqiyosida qo'llaniluvchi sulfolan va N-formilmorfolindan qolishmaydi. Ayniqsa N-metilmorfolin-3, N-asetiloksazalidin, N-asetiloksazalidin-2, tietan-1-oksid va tiofan-1-oksid, 2-metiltietan-1,1-dioksid, metilidenglitserinlarni sianetilli hosilalari (glitserinni formaldegid bilan kondensatsiyasi mahsulotlari), levulinonitril kabi ekstragentlarning selektivligi to'yingan uglevodorodlarning aromatik uglevodorodlari bilan model aralashmalari va katalitik riforming jarayoni katalizati fraksiyalari bilan o'tkazilgan tadqiqot natijalari bilan tasdiqlangan [4; С. 92-94].
Tetragidrofurfuril spirtini sianetillash mahsuloti bo'lgan 2-tetragidrofurfurilosipropionitril aromatik uglevodorolarni eritish qobiliyati bo'yicha N-metilpirrolidon va N-metikaprolaktamga nisbatan yuqori ko'rsatkichni namoyon etadi, shu bilan birga uning etilenglikol yoki suv bilan aralashmasi riforming katalizati tarkibidagi aromatik uglevodorodlarni ajratib olishda yuqori samaradorlik namoyon etadi.
Yuqorida taklif etilgan erituvchilarning yuqori selektivligi, ularning molekulasida zaryadlarni teng taqsimlanmasligiga olib keluvchi va erituvchilarni aromatik uglevodorodlar bilan birikib п-majmualarini hosil qiluvchi yuqori elektronakseptor qobiliyatiga ega, yuqori polyarli elektron-akseptor gruppalari va geteroatomlarning bo'lishidadir.
5 i e ii h n tri -
2 - rasm. Selektiv erituvchilarni geksan - benzol sistemasiga nisbatan selektivligini erituvchi molekulalarining zaryadlarini teng taqsimlanmaganligiga bog'liqligi
Turli sinfga mansub 30 ta organik erituvchini 30°C haroratda geksan-benzol sistemasiga nisbatan selektivligi va (r^.)/^ kriteriyasi, ya'ni erituvchilarning kuchlanish maydoni sifatida qo'llanilgan ko'rsatkichlarni qoniqtiruvchi korrelyatsiyasi aniqlangan (2 - rasm) Erituvchilarni ushbu rasmdagi raqami 3. - jadvalda keltirilgan raqamlarga mos keladi.[5; - C. 3-5]
Xulosa
1. aromatik uglevodorodlarni turli bosimlarda qaynash va erish ko'rsatkichlari, ularning bug' bosimlarini o'lchash uchun konstantalari, aromatik uglevodorodlarni kritik holatdagi ko'rsatkichlari, suyuq aromatik uglevodorodlarni issiqlik sig'imi tahlil qilinib, turli aromatik uglevodorodlarni gaz holatidagi termodinamik xossalari aniqlandi.
2. Aromatik uglevodorodlarni erish va azeotrop hosil qilish ko'rsatkichlari aniqlandi. Ushbu ko'rsatkichlar aromatik uglevodorodlarni riforming katalizati tarkibidan ekstraksiya usulida ajratib olishda muqobil ekstragent tanlash va jarayon sharoitlarini aniqlashda qo'llaniladi.
3. Geksan - benzol va siklogeksan - benzol sistemalariga turli selektiv erituvchilarni faolligi va selektivligi aniqlandi. Bunda ekstragentlar sifatida amaliyotda qo'llanilayotgan va yangi taklif etilayotgan ekstragentlar va ularning turli nisbatlardagi arashmalari qo'llanildi.
4. Geksan - benzol sistemasiga 60oC haroratda ekstragentlarning selektivlik darajasi aniqlandi: sulfolan > dimetilsulfoksid > N-formilmorfolin > trietilenglikol ~ tetraetilenglikol ~ dietilenglikol ~ etilenglikol > N-metilpirrolidon > dimetilformamid > N-metilkaprolaktam.
5. Bir xil haroratda ekstragentlarning aromatik uglevodorodlarni eritish qobiliyati bo'yicha faolligi tajriba-sinovlar asosida aniqlandi: N-metilkaprolaktam > N-metilpirrolidon > dimetilformamid > N-formilmorfolin > sulfolan ~ tetraetilenglikol > dimetilsulfoksid > trietilenglikol > dietilenglikol > etilenglikol.
6. Turli sinfga mansub 30 ta organik erituvchini 30°C haroratda geksan-benzol sistemasiga nisbatan selektivligi va (X^) jV-x kriteriyasi, ya'ni
erituvchilarning kuchlanish maydoni sifatida qo'llanilgan ko'rsatkichlarni qoniqtiruvchi korrelyatsiyasi aniqlandi.
Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati:
1. Безрукова С.А. Ароматические углеводороды. Способы получения. Химические свойства. Правила ориентатсии в ароматическом ядре: учебное пособие. - Северск: Изд-во СТИ НИЯУ МИФИ, 2011. - 50 с.
2. Березин Б.Д. Курс современной органической химии: учеб. пособие для вузов/ Б.Д. Березин, Д.Б. Березин. - М.: Высшая школа, 2001. - 768 с.
3. Шабаров Ю.С. Органическая химия: учебник для вузов/ Ю.С. Шабаров. -М.: Химия, 2002. - 848 с.
4. Рахимов Г.Б., Каршиев М.Т., Муртазаев Ф.И. Разработка технологии и процесса очистки природного газа от сернистых соединений // Universum: технические науки: научный журнал. - Москва, 2021. - № 5 (86). - С. 92-94.
5. Рахимов Г.Б., Муртазаев Ф.И.Присадки, улучшающие показатели дизельного топлива// «School of Science»- Москва 2019. - № 6 (17). - С. 3-5.
