Максимальный выход - ацетилен
Cтраница 3
Известно пять основных промышленных методов получения ацетилена из углеводородного сырья: электрокрекинг, окислительный пиролиз, регенеративный термический пиролиз, гомогенный высокотемпературный пиролиз и пиролиз в потоке водородной плазмы. Это предотвращает распад ацетилена. Максимальный выход ацетилена из метана - около 25 объемн. Примерно такие же температуры требуются для переработки в ацетилен и более тяжелых видов сырья. [31]
При температуре ниже 700 С реакция идет незначительно. С повышением температуры равновесие быстро сдвигается вправо. Максимальный выход ацетилена достигается при 1400 - 1500 С. При более высоких температурах выход ацетилена несколько увеличивается. Максимальный выход ацетилена из метана составляет около 25 объемн. Кратковременное пребывание газообразных продуктов в зоне реакции от 0 003 до 0 01 сек необходимо во избежание распада ацетилена. Примерно аналогичные условия требуются для переработки в ацетилен и более тяжелых видов сырья. [32]
Столь высокая температура процесса достигается при сжигании любого углеводородного горючего, для окисления которого используется кислород воздуха. Последнее особенно важно потому, что нет необходимости получать высококонцентрированный кислород в процессе низкотемпературного разделения воздуха, а значит не требуется дополнительных затрат электроэнергии. Максимальный выход ацетилена при термическом крекинге метана определяется не только высокой температурой. На выход ацетилена влияет также продолжительность пребывания газов в реакционной зоне, которая зависит от концентрации перерабатываемого метана, давления и температуры процесса. [33]
Указанные специфические условия процесса и основные требования к промышленному реактору для термического превращения метана в ацетилен наиболее просто и лучше всего могут быть удовлетворены при термокрекинге за счет тепла частичного сгорания углеводорода ( метана) в самом реакторе. При промышленном использовании способа термоокислительного крекинга необходимое тепло для эндотермической реакции образуется в самом реакторе при сгорании части поступающего метана в присутствии чистого кислорода или воздуха, вводимого одновременно с исходным углеводородом. В целях получения максимальных выходов ацетилена в производственных условиях предпочитают вести процесс с чистым кислородом. Количество кислорода обычно берется в соотношении 1 объем на 1 6 - 2 0 объема метана. При таком соотношении большая часть углеводорода сгорает, температура газовой смеси в реакторе поднимается до 1400, при которой уже и протекает образование ацетилена из оставшегося метана. [34]
 |
Схема опытной установки фирмы Koppers-Hasche с трубчатым. [35] |
Во всех случаях выход газа возрастает с повышением температуры, причем выход этилена уменьшается и при 1100 С этилен практически не образуется. В газе пиролиза пропана и бутана при 870 С содержится примерно 40 % этилена. При пиролизе пропана, бутана и бензина ( общее давление 0 5 am) максимальный выход ацетилена достигает 35 % и соответствует температуре 980 - 1040 С. С ростом давления до 1 am оптимальная температура повышается ( до 1200 С), но по абсолютной величине выход ацетилена оказывается меньшим, чем при пониженном давлении. При уменьшении времени контакта выход ацетилена и этилена возрастает, однако, если одновременно повышается общее давление, увеличивается выход только этилена. [36]
Разложение метана происходит при температуре 1200 - 1600 С. Наиболее нежелательная реакция-глубокое разложение метана с образованием углерода и водорода. Изменяя давление метана, температуру реакции и время пребывания газа в реакционной зоне, можно достичь максимального выхода ацетилена. [37]
Разложение метана происходит при температуре 1200 - 1600 С. Изменяя давление метана, температуру реакции и время пребывания газа в реакционной зоне, можно достичь максимального выхода ацетилена. [38]
При температуре ниже 700 С реакция идет незначительно. С повышением температуры равновесие быстро сдвигается вправо. Максимальный выход ацетилена достигается при 1400 - 1500 С. При более высоких температурах выход ацетилена несколько увеличивается. Максимальный выход ацетилена из метана составляет около 25 объемн. Кратковременное пребывание газообразных продуктов в зоне реакции от 0 003 до 0 01 сек необходимо во избежание распада ацетилена. Примерно аналогичные условия требуются для переработки в ацетилен и более тяжелых видов сырья. [39]
Еще Кассель [1], а позже и другие исследователи [17, 19] отмечали инги-бирующий эффект, который оказывает водород на протекание реакции. Жер-мен [45] показал, что реакция, ответственная за ингибирование водородом, имеет гетерогенную природу. Этот вывод нашел косвенное подтверждение в результатах опытов по пиролизу смесей СН4 и Н2 в ударных трубах [38], где было показано отсутствие ингибирующего эффекта. Помимо ингибирующего эффекта водород оказывает заметное влияние на распределение продуктов реакции. Данный эффект был подробно изучен в работе [50] при 1100 - 1400 С. Максимальная для данного температурного интервала конверсия метана в ацетилен, равная 40 %, наблюдалась при 1400 С в опытах со смесью [ Н2 ]: [ СН4 ] 3 - 4 при времени реакции около 0 1 сек. При этой же температуре и времени реакции, превышающем 5 - Ю 2 сек, заметную долю продуктов реакции составляют сажа и смолы, однако даже при наибольших глубинах превращения их выход не превышает 30 мол. При меньшем содержании водорода в сырье максимальный выход ацетилена, наблюдающийся также при 1400 С, понижается. [40]
Страницы: 1 2 3