ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термоокислительный пиролиз метана из "Установки по производству ацетилена из нефти и газа" В СССР н за рубежом разработаны и внедрены в промышленность установки по производству ацетилена термоокислительным пиролизом метана, содержание которого в природных газах достигает 74—98% (табл. 5). [c.15] Если прежние годы природный газ использовался в основном как топливо и частично для производства газовой сажи, то сейчас он все шире используется для получения разнообразных химических полупродуктов водорода, синтез-газа, а также ацетилена и его производных. [c.15] Описание процесса и исходит при температуре 1400—1500°С. [c.16] Для обеспечения теплового баланса процесса необходимое соотношение кислорода и метана по объему должно составлять 0,60—0,67. [c.16] Пиролиз метана обычно проводится в специальном реакторе, в котором предварительно подогретые до 500Х метай и кислород тщательно перемешиваются и сжигаются. Скорость течения смешанных газов значительно превышает скорость распространения фронта пламени в смеси. Из-за неполного сгорания температура газов поднимается до 1450°С, а затем при охлаждении водой быстро понижается примерно до 80 °С. Время пребывания газовой смеси в реакционной зоне не превышает 0,003—0,01 сек. [c.16] Выход ацетилена по указанному уравнению в пересчете на метан несколько превышает 25% вес., а по отношению к объему образовавшихся газов — около 9%. [c.17] Выход высших углеводородов увеличивается при снижении. температуры пиролиза до 1100—1300°С с одновременным воз-растанием времени нагрева до 0,3—0,5 сек (рис. 4). [c.17] Исследования по термоокислительному пиролизу метана выявили возможность.проведения реакции образования ацетилена в пламени при соблюдении оптимальных условий. Например, для температуры процесса 1500Х время нагрева составит 0,005 сек, причем полученный в этих условиях ацетилен не успеет разложиться до равновесного состава. Далее продукты разложения обрабатываются холодной водой, благодаря чему в зоне закалки резко снизится температура и, как следствие, прекратится разложение ацетилена. [c.18] Разность скоростей реакций образования и разложения метана завпсит и от давления, так как процесс термоокислительного пиролиза метана протекает с увеличением объема получаемых газов. Поэтому понижение давления или разбавление метана ннертными газами способствуют сдвигу реакции в сторону образования ацетилена. [c.18] Термодинамические расчеты показывают, что с понижением давления степень превращения метана в ацетилен растет, но с повышением температуры процесса влияние давления резко падает (см. табл. 5). Так, например, при температуре 1800°К степень превращения метана в ацетилен с изменением давления с 0,1 до 1,0 кГ1см изменяется в пределах 3%. [c.18] По этой причине весьма важно осуществление процесса под давлением, что может значительно увеличить производительность оборудования, а также позволит использовать лучшим образом тепло образовавшихся газов и водяных паров и тем самым повысит экономичность способа получения ацетилена термоокислительным пиролизом метана. [c.18] Наименование компонентов м Сост в % о5. аз в % вес. [c.19] Уменьшение объемного отношения Ог СН4 с 0,66 до 0,5 (содержание водорода в смеси составляет 22—28%) повышает процентное превращение метана в ацетилен до 44%. Дальнейшее уменьшение содержания кислорода приводит к некоторому снижению выхода ацетилена. [c.19] Поэтому для проведения процесса термоокислительного пиролиза метана в присутствии водорода лучшие результаты даст исходная газовая смесь, состоящая из СН4, О2 и Нг в объемном отношении 2 1 1 (табл. 7). [c.19] Состав ИСХОДНОЙ газовой смеси в % об. [c.20] Состав газов термоокислительного пиролиза метана в % об. [c.20] ТОЙ же, что и при термоокислительном пиролизе одного метана. При этом значительно снижается содержание окиси углерода и незначительно — углекислоты и в то же время увеличивается содержание водорода. [c.20] Разбавление метана водородом можно широко применять при промышленном способе производства ацетилена термоокислительным пиролизом метана, особенно, если в качестве источника водорода использовать коксовый газ или произвести рециркуляцию газов пиролиза метана после выделения ацетилена, которые в основном состоят из водорода и окиси углерода. [c.20] Выход ацетилена также увеличивается при проведении пиролиза метана с добавками других газообразных насыщенных углеводородов парафинового ряда, вплоть до бутана. [c.20] Вернуться к основной статье