Нақшҳои муҳоҷират ва бухоршавии унсурҳои микроэлементҳо, аз қабили натрий (Na), ванадий (V), никел (Ni) ва калсий (Ca) дар кокси нафтӣ ҳангоми калсийкунӣ якҷоя аз ҳарорат, шаклҳои пайдоиш ва реаксияҳои кимиёвӣ таъсир мегиранд. Нақшҳои мушаххас чунинанд:
1. Мигратсия ва бухоршавии натрий (Na)
- Марҳилаи ҳарорати паст (<1000°C): Натрий асосан дар шакли намакҳои ғайриорганикӣ (масалан, сулфати натрий, хлориди натрий) ё комплексҳои органикӣ бо ноустувории паст мавҷуд аст. Ҳангоми баланд шудани ҳарорат, он тадриҷан ба оксидҳои газшакл (масалан, Na₂O) ё гидроксидҳо (масалан, NaOH) таҷзия мешавад.
- Марҳилаи ҳарорати баланд (>1000°C): Ноустувории натрий ба таври назаррас меафзояд. Пайвастагиҳое, ки бо сулфур ва хлор (масалан, Na₂S, NaCl) ба вуҷуд меоянд, дар ҳарорати баланд ба осонӣ сублиматсия мешаванд ё таҷзия мешаванд, ки боиси берун рафтани натрий дар шакли газӣ мегардад.
- Омилҳои таъсиррасон: Ба бухоршавии натрий атмосфераи калсинатсия (оксидкунанда/барқароркунанда) ба таври назаррас таъсир мерасонад. Дар шароити барқароркунанда, эҳтимоли бухоршавии натрий дар шакли сулфидҳо бештар аст.
2. Мигратсия ва бухоршавии ванадий (V)
- Шаклҳои пайдоиш: Ванадий дар кокси нафтӣ асосан дар шаклҳои пайвастшудаи органикӣ (масалан, ванадилпорфиринҳо) ва шаклҳои устувор (масалан, оксидҳои ванадий, силикатҳо) мавҷуд аст.
- Марҳилаи ҳарорати паст (<1100°C): Ванадийи пайвастшуда бо афзоиши ҳарорат тадриҷан таҷзия мешавад ва ба шаклҳои дар об ҳалшаванда, дар ионҳои ивазшаванда ё дар карбонат пайвастшуда табдил меёбад. Баъзе ванадий бо минералҳои калсий ва оҳан реаксия карда, эвтектикаҳои дорои нуқтаи обшавии пастро ташкил медиҳанд.
- Марҳилаи ҳарорати баланд (>1100°C): Ноустувории ванадий якбора меафзояд. Ванадийи бо органикӣ пайвастшуда зуд ба намудҳои газшакли VOₓ (масалан, VO, V₂O₅) таҷзия мешавад, дар ҳоле ки ванадийи устувор (масалан, V₂O₃) қисман об мешавад ва дар ҳарорати баланд миқдори ками ванадийро хориҷ мекунад.
- Омилҳои таъсиррасон: Ба бухоршавии ванадий ҳарорат, суръати сӯхтан ва таркиби минералӣ таъсир мерасонанд. Дар ҳарорати баланд, ванадий бо кремний ва сулфур сохторҳои нанокристаллиро ташкил медиҳад, ки боиси бухоршавии қисман дар шакли газӣ мегардад.
3. Муҳоҷират ва ноустувории никел (Ni)
- Шаклҳои пайдоиш: Никел дар кокси нафтӣ асосан дар шакли сулфидҳо (Ni₃S₂), оксидҳо (NiO) ё силикатҳо мавҷуд аст.
- Марҳилаи ҳарорати паст (<900°C): Никел ҳамчун Ni₃S₂ бо ноустувории паст вуҷуд дорад.
- Марҳилаи ҳарорати миёна (900–1200°C): Ni₃S₂ дар шлаки моеъ тадриҷан ба NiS табдил меёбад ва дар 1200°C ба миқдори авҷи NiS тақрибан 22,4% мерасад ва пеш аз он ки бо баланд шудани ҳарорат ба Ni₃S₂ бармегардад.
- Марҳилаи ҳарорати баланд (>1400°C): Никел дар шакли пайвастагиҳои газӣ (масалан, Ni(g), NiS(g)) бухор мешавад, аммо Ni₃S₂ мустақиман ба Ni(s)-и сахт табдил намеёбад.
- Омилҳои таъсиррасон: Ба бухоршавии никел агентҳои газкунанда (масалан, O₂, H₂O) таъсири назаррас мерасонанд. Илова кардани O₂ табдили Ni₃S₂-ро ба Ni элементӣ бозмедорад ва ташаккули пайвастагиҳои шпинелро (масалан, NiAl₂O₄) бозмедорад.
4. Мигратсия ва бухоршавии калсий (Ca)
- Шаклҳои пайдоиш: Калсий дар кокси нафтӣ асосан дар шакли карбонатҳо (CaCO₃), сулфатҳо (CaSO₄) ё силикатҳо мавҷуд аст.
- Марҳилаи ҳарорати паст (<800°C): Карбонатҳо ба CaO ва CO₂ таҷзия мешаванд, дар ҳоле ки сулфатҳо ба CaO ва SO₃ таҷзия мешаванд, ки боиси ғанӣ гардонидани калсий дар шакли оксид мегардад.
- Марҳилаи ҳарорати миёна (800–1200°C): CaO бо кремний ва алюминий реаксия карда, минералҳои дорои нуқтаи обшавии паст (масалан, анортит CaAl₂Si₂O₈)-ро ташкил медиҳад, ки каме калсий дар шакли сахт боқӣ мемонад.
- Марҳилаи ҳарорати баланд (>1200°C): Ноустувории калсий паст аст, аммо минералҳои дорои нуқтаи обшавии паст метавонанд дар ҳарорати баланд қисман об шаванд ё таҷзия шаванд, ки боиси муҳоҷирати калсий дар шакли газӣ ё моеъ мегардад.
- Омилҳои таъсиррасон: Мигратсияи калсий аз таносуби кремний-алюминий ва оҳан-калсий ба таври назаррас таъсир мерасонад. Афзоиши таносуби кремний-алюминий табдили FeV₂O₄ ба V₂O₃-ро мусоидат мекунад, дар ҳоле ки афзоиши таносуби оҳан-калсий ташаккули CaAl₂Si₂O₈-ро бозмедорад.
Нақшаҳои ҳамаҷониба
- Вобастагӣ аз ҳарорат: Суръати бухоршавии унсурҳои микроэлементҳо бо ҳарорат меафзояд, аммо диапазонҳои ҳарорати бухоршавӣ дар байни унсурҳо ба таври назаррас фарқ мекунанд (масалан, ванадий дар ҳарорати болотар аз 1100°C якбора бухор мешавад, дар ҳоле ки никел дар ҳарорати болотар аз 1400°C назаррас мешавад).
- Таъсири шаклҳои пайдоиш: Унсурҳои микроэлементҳои ба органикӣ пайвастшуда (масалан, ванадийи органикӣ) нисбат ба шаклҳои устувор (масалан, оксидҳои ванадий) ноустувортаранд.
- Назорати реаксияи кимиёвӣ: Бухоршавии унсурҳои микроэлементҳо тавассути реаксияҳо бо сулфур ва хлор назорат карда мешавад, ки дар натиҷа пайвастагиҳои дорои нуқтаи обшавии паст ё газшакл (масалан, Na₂S, VOₓ) ба вуҷуд меоянд.
- Самтҳои беҳсозии раванд: Назорати ҳарорати калсинатсия, атмосфера ва иловаҳо (масалан, тағйирдиҳандаҳои таносуби кремний-алюминий) метавонад бухоршавии унсурҳои зарароварро пешгирӣ кунад ва сифати кокси калсиншударо беҳтар созад.
Вақти нашр: 17 апрели соли 2026