https://scientific-jl.com/luch/
Часть
-47
_ Том
-2_
июнь
-2025
113
METANNI KATALIZATORLAR ISHTIROKIDA KATALITIK
OʻZGARISHI
Qo’yboqarov Oybek Ergashovich
Qarshi davlat texnika universiteti dotsenti
Annotatsiya:
Ishda metanning gaz fazasida karbonat angidrid ishtirokida is
gazi bilan vodorod
aralashmasiga katalizatorlar ishtirokida katalitik oʻzgarishida
700-800
°C
da nikel va platina katalizatorlarda CO + H
2
muvozanatdagi katalitik
oʻzgarishga
erishildi. Metanni karbonat angidridi bilan katalizatorlar ishtirokida
gaz fazada katalitik oʻzgarishida nikel katalizatorlarni koʻllashga asosiy toʻsiq
-
ularning sirtida koks
hosil boʻlishi
bilan tez zaharlanishidan iborat. Sanoatda esa
faqat metanning bu
gʻ
li konversiyasi ishlatiladi. Reaksiya yuqori temperaturada
yaʼni
700-900
°C
da nikel saqlovchi katalizatorlar ishtirokida
oʻtkaziladi.
kalit so‘zlar:
metan, is gazi, vadorod, sintez gaz, nekil, cobalt, katalizator,
oksidlash, suv bug’i.
Kirish
Metanni katalizatorlar ishtirokida katalitik oʻzgarishlab vodorod bilan is
gazining aralashmasi olishning uchta muqobil usuliga toʻxtalamiz.
1) C
uv bugʻi bilan katalizatorlar ishtirokida katalitik oʻzgarish:
CH
4
+ H
2
O
↔
CO + 3H
2
;
∆H
298
=206 kj/mol; T = 700-
900°C; kat: Ni
2) Kislorod bilan parsial oksidlash
CH
4
+ 1/2O
2
↔
CO + 2H
2
∆H
298
=-35,6 kj/mol
Kislorodli katalizatorlar ishtirokida katalitik oʻzgarishning kamchiliklari
quyidagilardan iborat: kislorodning tannarxi qimmatligi; ortiqcha miqdorda CO
2
ning hosil boʻlishi.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть
-47
_ Том
-2_
июнь
-2025
114
3) Karbonatli katalizatorlar ishtirokida katalitik oʻzgarish
CH
4
+ CO
2
↔
2CO + 2H
2
∆H
298
= 247 kj/mol
Karbonatli katalizatorlar ishtirokida katalitik oʻzgarish quyidagi qiyinchiliklar
tugʻdiradi: jarayonning yuqori issiqlik ajralib chiqishi bilan boradiganligi;
katalizatorning kokslanishi:
CH
4
↔
C + 2H
2
∆H
298
= -83,3 kj/mol
Karbonatli katalizatorlar ishtirokida katalitik oʻzgarish uzoq vaqt ishlovchi
barqaror katalizator yaratilmaganligi sababli hanuzgacha sanoatda joriy etilgan
emas, ammo CO
2
ni yoʻqotish nuqtayi nazardan muhimdir. Metanning is gazi bilan
vodorod aralashmasiga karbonatli katalizatorlar ishtirokida katalitik oʻzgarishi
Fisher-
Tropsh usuli boʻyicha uglevodorodlar ishlab chiqarish uchun boshlangʻich
reagentlar olishning istiqbolli usulidir. Metanning karbonatli katalizatorlar
ishtirokida katalitik oʻzgarishi parnik taʼsirini chaqiruvchi ikki xil ikkita gazning
birdaniga foydali maqsadlarda ishlatilishi bilan ham istiqbolli usul boʻlib, muhim
ekologik va iqtisodiy ahamiyatga ega. Bu usulning yana bir qulayligi shundan
iboratki, metanni karbonat angidridi bilan katalizatorlar ishtirokida gaz fazada
katalitik karbonatlash jarayoni odatdagi atmosfera bosimida (0,1MPa), 650-
800°C
da oʻtkaziladi.
[1]
Jarayon ketma-ket boradigan uch bosqichdan iborat:
CH
3
OH
↔
CH
3
–
O
–
CH
3
↔
C
2
–
C
5
olefinlar
↔
aromatik uglevodorodlar +al-
kanlar
Hozirgi vaqtda karbonat angidrid va suv bugʻlarining odatdagi atmosfera
bosimida oʻzaro katalizatorlar ishtirokida katalitik oʻzgarishidan foydalanib
uglevodorodlar olish reaksiyasi olimlarda katta qiziqish uygʻotmoqda. Ushbu
jarayonni sxematik tarzda quyidagi reaksiya tenglamasi bilan ifodalash mumkin:
https://scientific-jl.com/luch/
Часть
-47
_ Том
-2_
июнь
-2025
115
CH
4
+ CO
2
→ 2CO + 2H
2
CO + 3H
2
→ CH
4
+ H
2
O
2CO + 5H
2
→ C
2
H
6
+ 2H
2
O
CO
2
+ H
2
→ CO + H
2
O
Umumiy holda
nMe + 3CO
2
+ 5H
2
O → CH
4
+ C
2
H
6
+ nMeO
Bu reaksiyani amalga oshirish nafaqat energetik balki ekologik nuqtai-
nazardan ham muhim ahamiyat kasb etadi. [2]
Qayd etilgan jarayonning barcha bosqich reaksiyalari termodinamik
oʻrganilgan va reaksiya 600
-
700°C da borishi aniqlangan.
[3]
Tadqiqot usuli:
Metanning gaz fazasida katalizatorlar ishtirokida
karbonat angidrid yordamida katalitik oʻzgarishi jarayonlarini oʻrganish uchun
yaratilgan katalizatorlarning katalitik faolligi laboratoriya sharoitida ishlaydigan
oqimli differensial reaktorda oʻrganildi
(1-rasm). Metanning gaz fazasida
katalizatorlar ishtirokida karbonat angidrid yordamida katalitik oʻzgarishi
jarayonlarini oʻrganish uchun yaratilgan katalizatorlarning katalitik faolligi
laboratoriya sharoitida
1-rasm
.
Katalitik tajribalar uchun laboratoriya qurilmasining sxematik
diagrammasi
https://scientific-jl.com/luch/
Часть
-47
_ Том
-2_
июнь
-2025
116
1-
kvars reaksiya oʻtkaziladigan qurilmaci, 2
-kvarsli tuldirgich, 3-kvars tolasi,
4-katalizator, 5-termopara, 6-pech, 7-qabul qiluvchi, 8-termopara,
9-suv sovutgich, 10-
oqim oʻlchagichlari, 11
-aralashtirgich, 12-
toʻp
rotametrlari, 13-adsorbentli patronlar, 14-"META-XROM" gaz oqimi generatori,
15
–
pech regulyatori, 16-
Oʻlchov asbobi
-harorat regulyatori. ishlaydigan oqimli
qurilma quyidagilarni termopara 5 va kvarsdan yasalgan silindrsimon nay 1
(uzunligi 650 mm, ichki diametri 8 mm, tashqi diametri 12 mm) ni oʻz ichiga oladi.
Katalizatordan oldingi va katalizatordan keyingi reaksiya oʻtkaziladigan qurilm
a
boʻshliqlar hajmini kamaytirish uchun reaksiya oʻtkaziladigan qurilma halqali
kvarsli shisha toʻldirgichlar 2 bilan toʻldirilgan.
Reaktorga katalizator joylashtiriladi va katalizatordan oldin va keyin kvars
boʻlakchalari joylashtiriladi
[2.].
Reaksiya oʻtkaziladigan reaktor boʻshligʻining
erkin hajmini yoʻqotish metanni karbonat angidridi bilan katalizatorlar ishtirokida
gaz fazada katalitik oʻzgarishining gaz fazali jarayonlari hissasini kamaytirish va
namunalarning katalitik xossalarini toʻgʻ
riroq tavsiflash imkonini berdi.
Metanni karbonat angidridi bilan katalizatorlar ishtirokida gaz fazada
katalitik karbonatlash reaksiyasi uchun katalizatorlar tayyorlash usuli
Metanni karbonat angidridi bilan katalizatorlar ishtirokida gaz fazada katalitik
karbonatlash reaksiyasi uchun katalizator quyidagicha tayyorlandi: katalizatorni
ushlab turuvchi modda sifatida keramzitdan foydalanildi. Ishlatishdan oldin
keramzit 2-3 mm li
fraksiyalarga boʻlinadi. Katalizator tayyorlash uchun
Al(NO
3
)
3
•12H
2
O, Ni(NO
3
)
2
•6H
2
O, ZrO(NO
3
)
2
• 2H
2
O, Co(NO
3
)
2
•6H
2
O tuzlari
ishlatildi. Yuqoridagi tuzlarning 30% li eritmalari tayyorlanib, 3 soat davomida
keramzitga yuttirildi. Keyin olingan namuna 1 soat davomida 300
°C
da xavo
oqimida, soʻngra 700°C
da 4 soat davomida qizdirildi.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть
-47
_ Том
-2_
июнь
-2025
117
Natijalar va ularning muxokamasi:
Material balanslar eksperimentlar
ishonchliligining eng muhim mezonidir. Eksperimentlarning ishonchlilik
darajasini oshirish uchun metanni karbonat angidridi bilan katalizatorlar ishtirokida
gaz fazada katalitik karbonatlash reaksiyasini turli sharoitlard
a oʻtkazish uchun
tajribalarning material balansi vodorod va uglerod boʻyicha tuzildi. 1
-jadvallarda
vodorod va uglerod boʻyicha metanni karbonat angidridi bilan katalizatorlar
ishtirokida gaz fazada katalitik karbonatlash reaksiyasini turli sharoitlarda
oʻtkazish uchun tajribalarning material balansi keltirilgan.
1-jadval
Uglerod boʻyicha material balans
Harorat,
°C
Metanning
karbonat
angidridi
bilan
katalizatorlar
ish-
tirokida
gaz
fazada
konversiyasi, %
Uglerod
kiritil-di,
mol
Uglerod
olindi,
mol
Absolyut
hato, mol
Nisbiy
hato,%
700
82,48
8,56
8,26
0,24
2,7
750
90,46
8,26
8,28
0,11
1,3
800
94,88
7,84
7,56
0,18
2,4
850
96,68
7,02
6,78
0,29
3,6
900
98,16
6,15
3,6
0,17
1,4
Vodorod va uglerod boʻyicha material balanslar eksperimentlar
ishonchliligining eng muhim mezonidir. Oʻtkazilgan tadqiqotlardan koʻrinadiki,
uglerod boʻyicha eng katta chetlanish 3.6 %, vodorod boʻyicha 2,6% ni tashkil
etadi.
Bu esa ruxsat etilgan koʻrsatkichlardir.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть
-47
_ Том
-2_
июнь
-2025
118
XULOSA
Metanni karbonat angidridi bilan katalizatorlar ishtirokida gaz fazada katalitik
karbonatlash reaksiyasi oʻtishining maqbul sharoitini topish uchun jarayonga turli
omillar: jarayonning katalizatorlar ishtirokida katalitik oʻzgarishi va tanlab taʼsir
etuvchanligi, CO
2
:CH
4
nisbati, harorat, boshlangʻich moddalar hajmiy tezliklari,
maqsadli mahsulotlar unumi, shuningdek katalizator faolligiga turli
promotorlarning taʼsiri oʻrganildi.
Adabiyotlar
1. Kuyboqarov O., Anvarova I., Abdullayev B. RESEARCH OF THE
CATALYTIC PROPERTIES OF A CATALYST SELECTED FOR THE
PRODUCTION OF HIGH-MOLECULAR WEIGHT LIQUID SYNTHETIC
HYDROCARBONS FROM SYNTHESIS GAS //Universum: технические
науки. –
2023.
–
№. 10
-7 (115).
–
С. 28
-32.
2. Kuyboqarov O., Egamnazarova F., Jumaboyev B. STUDYING THE
ACTIVITY OF THE CATALYST DURING THE PRODUCTION PROCESS OF
SYNTHETIC LIQUID HYDROCARBONS //Universum: технические науки. –
2023.
–
№. 11
-7 (116).
–
С. 41
-45.
3. Муртазаев Ф.И., Неъматов Х.И., Бойтемиров О.Э., Куйбакаров О.Э.,
& Каршиев М.Т. (2019). ПОЛУЧЕНИЕ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ СЕРЫ
И НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛИЭТИЛЕНА ДЛЯ ДОРОЖНЫХ И
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ. Международный академический
вестник, (10), 102
-105.
4. Муртазаев Ф.И., Неъматов Х.И., Бойтемиров О.Э., Куйбакаров О.Э.,
& Каршиев М.Т. (2019). ФИЗИКО
-
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
СИНТЕЗИРОВАННЫХ
ОЛИГОМЕРОВ
ДЛЯ
ОБЕССЕРИВАНИЯ
https://scientific-jl.com/luch/
Часть
-47
_ Том
-2_
июнь
-2025
119
ПРИРОДНОГО
ГАЗА
ОТ
СЕРОВОДОРОДА.
Международный
академический вестник, (10), 105
-107.
5. Boytemirov O., Shukurov A., Ne
’
matov X., & Qo
’
yboqarov O. (2020).
Styrene-based organic substances, chemistry of polymers and their technology.
Результаты научных исследований в условиях пандемии (
COVID-19), 1(06),
157-160.
6. Куйбокаров О., Бозоров О., Файзуллаев Н., Хайитов Ж., &
Худойбердиев И.А. (2022,
June
). Кобальтовые катализаторы синтеза Фишера
-
Тропша, нанесенные на
Al2O
3 различных полиморфных модификаций.
In E
Conference Zone (pp. 349-351).
7. Куйбокаров О.Э., Бозоров О.Н., Файзуллаев Н.И., & Нуруллаев А.Ф.У.
(2022). КАТАЛИТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ
УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ СИНТЕЗ
-
ГАЗА В ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНОМ
КАТАЛИЗАТОРЕ.
Universum
: технические науки, (1
-2 (94)), 93-103.
8. Куйбокаров О.Э., Бозоров О.Н., Файзуллаев Н.И., & Хайдаров О.У.У.
(2021).
СИНТЕЗ
ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ
УГЛЕРОДОВ
ИЗ
СИНТЕТИЧЕСКОГО ГАЗА ПРИ УЧАСТИИ
CO-FE-NIZRO
2/ВКЦ
(ВЕРХНИЙ КРЫМСКИЙ ЦЕОЛИТ).
Universum
: технические науки, (12
-4
(93)), 72-79.
9. Қуйбоқаров О.Э., Шобердиев О.А., Рахматуллаев К.С., &
Муродуллаева
Ш.
(2022).
ПОЛИОКСИДНЫЕ
КАТАЛИЗАТОРЫ
ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАНА В СИНТЕЗ ГАЗ. Central Asian Research Journal for
Interdisciplinary Studies (CARJIS), 2(5), 679-685.
10. Rustamovich O.N., Ergashovich K.O., Khujanazarovna K.Y.,
Ruzimurodovich K.D., & Ibodullaevich F.N. (2021). Physıcal
-
Chemıcal and
https://scientific-jl.com/luch/
Часть
-47
_ Том
-2_
июнь
-2025
120
Texture Characterıstıcs of Coate
-Fe-Ni-ZrO2/YuKS+ Fe3O4+ d-FeOON. Turkish
Online Journal of Qualitative Inquiry, 12(3).
11.
О
.
Э
.
Куйбокаров
.,
Т
.
Х
.
Сайфуллаев
K
онверсия
метана
в
карбонат
на
молибденовых
и
цирконийных
катализаторах
Universum:
технические
науки
.
Выпуск: 12(117) Декабрь 2023 год.
12. О.Э.Куйбокаров. Контроль качества препарата самарий153
sm-
оксобифор
Universum
: технические науки. Выпуск: 3 (120) март 2024 год.
13. Qo
‘
yboqarov O.E. Met
а
nni k
а
rb
о
n
а
tli k
о
nversiy
а
l
а
nishi Sanoatda
raqamli texnologiyalar 2(1). (2024).
14. Oybek Kuybokarov, Muradulla Karshiyev, Ganisher Rakhimov, Research
of the catalytic properties of a catalyst selected for the production of high-molecular
weight liquid synthetic hydrocarbons from synthesis gas E3S Web Conf. III
International Conference on Actual Problems of the Energy Complex: Mining,
Production, Transmission, Processing and Environmental Protection (ICAPE2024)
Volume 498, 2024.
