ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Частичное сожжение (автотермнческий крекинг) из "Технология нефтехимических производств" Термический крекинг в печах. На рис. 41 показана типичная промышленная печь цилиндрической формы (высотой -- 5 м и диаметром 2 м), состоящая из двойной стальной рубашки (для высоких температур используют легированную сталь, содержащую 51, Сг, А1), образующей кольцевое пространство, которое служит для предварительного подогрева и циркуляции газов. [c.109] Печь заполнена керамической насадкой (пластины), которая для температур до 1500 °С изготовлена из гли-нозема, а для температуры около 1200 X (в нижней части) —нз силиманита Л1.,0з- 510.,. [c.109] За время контакта 0,1 сек крекируется около 72% метана (36% превращается в Рис. 41. Печь д.пя крекинга метана ацетилен, 36% —в углерод и водород) 28% не реагируют. [c.109] содержащие 9—10%о ацетилена, 70 о На, 15% СН4, 3% N2 и суспензию углерода, по выходе из печи сразу же охлаждаются водой (которая вымывает также суспензию углерода) и направляются на установку выделения ацетилена. Для получения 1 кг 97—98%-ного ацетилена расходуется 7—9 квт-ч электроэнергии. [c.109] Основными параметрами этого промышленного процесса являются температура, давление и время контакта можно перерабатывать и высшие гомологи метана. [c.110] Хорошие результаты получены на современных установках, работающих при небольших парциальных давлениях метана (0,1 ат), с введением водяного пара (отношение количества паров воды и углеводорода равно 5). [c.110] Электрокрекинг. Крекинг метана с целью получения ацетилена (быстрое нагревание до 1400—1600 °С и быстрое охлаждение продуктов реакции) можно легко осуществить, если пропускать метан через электрическую дугу. [c.110] Скорость прохождения газа через дугу довольно велика (около 1000л /сек) температура дуги около 5000 °С (по спектроскопическим данным), а температура, до которой нагреваются газы, около 1600 °С. [c.110] Реактор изготовлен из стали и имеет цилиндрическую форму (рис. 42). Метан вводят в верхнюю, более широкую часть, где находится вентилятор и электрод высокого напряжения, изготовленный из меди. Последний изолирован от корпуса реактора керамической массой и охлаждается при помощи рубашки. Нижняя часть корпуса реактора заземлена и является вторым электродом. [c.110] Благодаря турбулентности потока вводимого метана (вентилятор) электрическая дуга становится подвижной, контактируя с различными точками второго электрода. [c.110] Реактор для электрокрекинга метана I — верхний электоод 2 — вентилятор 3 — дополнительный электрод для зажигания. [c.110] По некоторым сведениям нз 100 кг метана или природного газа, содержащего около 80 /o метана, можно получить пиролизом в электрической дуге 45 кг 97%-ного ацетилена, 9,2 кг 98%-ного этилена. [c.111] ход электроэнергии составляет 9—10 квт-ч на 1 кг полученного ацетилена. Реакционная смесь содержит 10—16% ацетилена, поэтому его выделение требует дополнительно 2—3 квт-ч электроэнергии. [c.111] Недавно получены интересные результаты при термическом разложении жидких углеводородов при помощи электрической дуги. В этих процессах, которые находятся пока в стадии эксперимента, электрические искры очень короткой длины и продолжительности (10 сек) проскакивают между гранулами угля, находящимися в виде суспензии в жидкой нефтяной фракции (керосин, газойль или нефть, в которую погружены также графитные электроды). Применяется трехфазный ток напряжением от 200 тыс. в и выше. [c.111] Принципиальная схема этого реактора приведена на рис. 43. [c.111] Температура жидкости повышается до 120 °С, но между гранулами угля, находящимися в непрерывном движении, достигается температура до 1500 °С благодаря большому числу маленьких электрических дуг(искр), возникающих между ними или между ними и электродами. [c.111] Стоимость выделения 97—98%-ного ацетилена ниже, чем в других процессах, благодаря большой его концентрации (более 30%) в продуктах реакции. [c.111] Частичное сожжение (автотермический крекинг). В этом процессе проблемы передачи тепла и закалки имеют ряд особенностей. [c.111] Смешивающие устройства могут быть совмещены с реактором или расположены отдельно от него, но важно, чтобы продолжительность нахождения смеси газов в этом устройстве была меньше времени индукции, т. е. времени, необходимого для инициирования реакции горения (при температуре смешения и определенном соотношении кислорода и углеводородов). [c.112] Таким образом, кроме условий, названных выше, необходимо, чтобы скорость потока газов была всегда выше скорости увеличения пламени во избежание взрывов в смесительном устройстве или в Трубопроводах питания. Следует также исключить возможность прекращения питания, так как это может привести к затуханию пламени. [c.112] Вернуться к основной статье