ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кетоны из "Химическая переработка нефти" В настоящее время проводятся многочисленные исследования процессов получения ацетилена из нефтяных углеводородов. Поэтому вопросу опубликован такой обширный материал, что в этой книге можно отметить лишь основные направления исследовательских работ. Имеется обзор статей и патентов по пиролизу нефтяных газов с образованием ацетилена, опубликованных за период вплоть до конца 1937 г. [ ]. [c.250] При выяснении теоретической возможности получения ацетилена из углеводородов мы ограничимся рассмотрением реакций, при которых исходными веществами являются метан, этан, пропан и этилен. Изменения свободной энергии [3] при реакциях образования ацетилена из перечисленных выше углеводородов приведены в табл. 60. [c.251] Из данных, приведенных в табл. 60, следует, что превращению метана в ацетилен благоприятствует температура выше 1 200° С. Высшие гомологи метана, будучи менее стабильными, чем сам метан, превращаются в ацетилен при более низкой температуре. Этилен тоже превращается в ацетилен при более низкой температуре, чем метан, но вследствие иного характера зависимости изменения свободной энергии от температуры (см. соответствующие кривые) реакцию превращения этилена в ацетилен труднее довести до конца. Ниже будут описаны различные технические методы получения ацетилена из углеводородов, иллюстрирующие высказанные положения. [c.251] С проблемами, связанными с быстрой передачей тепла потоку газов, нагретых до высокой температуры, читателю приходилось уже неоднократно встречаться в первых главах этой книги. При синтезе ацетилена тепло, необходимое для реакции, можно подводить несколькими способами нагревом в трубчатом теплообменнике (прямой нагрев), нагревом при помощи регенеративных печей (регенеративный нагрев), проведением процесса в электрических дуговых печах, а также сжиганием некоторой части метана внутри реактора (нагрев при помощи частичного сожжения). Эти методы будут описаны ниже. [c.251] Резкое охлаждение выходящих из реактора газов, проводимое для предотвращения разложения ацетилена, осуществляется относительно легко. Обычно горячие газы орошают водой. Последней операцией является концентрирование и очистка ацетилена, который получается в виде разбавленного газа этому посвящен специальный раздел. [c.251] По опубликованным данным, синтез ацетилена из метана рекомендуется проводить при 1 400—2 000° С и при пониженном давлении пребывание газов в нагретой зоне должно быть очень непродолжительным (доли секунды). Из уравнения (2) (см. табл. 60) следует, что максимальная возможная концентрация ацетилена равна 25% на практике такая концентрация не достигается. [c.252] Из опубликованных данных видно, что трудность получения достаточно высокой температуры накладывает на этот процесс два ограничения. Во-первых, можно получать только смесь ацетилена с этиленом, так как температура недостаточно велика, чтобы ацетилен являлся единственным ненасыщенным продуктом. Во-вторых, приходится вместо метана подвергать пиролизу другие углеводороды, ввиду того что температура их разложения ниже. По указанным причинам описанный процесс проводят лищь в тех местах, где имелись дещевые углеводороды и где могли быть использованы и ацетилен и этилен. [c.253] Недавно появилось описание видоизмененного регенеративного процесса 15]. При этом процессе тепло, необходимое для пиролиза углеводородных газов в ацетилен, подводят при помощи пылевидного огнеупорного материала, который непрерывно выводят из реактора, нагревают топочными газами в особой печи и возвращают обратно в реактор. [c.253] Метод быстрого нагрева газов пропусканием их через электрическую дугу уже давно подвергается изучению. В США в тридцатых годах этого столетия процесс проводили на опытной установке. Промышленное производство ацетилена из метана электродуговым методом было налажено в Хюльзе (Германия) [6]. На этом заводе в сутки производили 200 т 97-процентного ацетилена и получали в качестве побочных продуктов водород, этилен и газовую сажу. [c.253] При этом процессе конверсия составляла 50%. Продукты реакции разделяли и непрореагировавшие метан и этан возвращали обратно в реактор, добавив к ним свежую порцию углеводородных газов. В табл. 61 приведены данные о составах газовой смеси, поступавшей на пиролиз, и выходивших из реактора газов. [c.254] Ацетилен. ... Олефины. ... Парафины. . . [c.254] Окись углерода. Двуокись углерода Кислород. ... Азот. [c.254] Выходившие из реактора газы содержали нежоторые примеси, подлежавшие удалению. В газах, помимо частиц сажи, присутствовали заметные количества цианистого водорода, бензола и нафталина, следы сероводорода и небольшое количество диацетилена СН—С—С СН. [c.254] После охлаждения водой газы подвергали очистке сажу удаляли в водяных скруберах и циклонах, бензол и нафталин отмывали минеральным мас-пом (которое также поглощало большую часть диацетилена), сероводород связывался окисью железа, а цианистый водород поглощался водой. После очистки выделяли ацетилен, этилен и водород, для чего смесь газов подвергали обработке, описанной ниже метан и этан возвращали обратно в процесс. [c.254] Выход полезных продуктов, считая на 100 кг углеводородных газов, был следующий 45 кг 97-процентного ацетилена, 9,2 кг 98-процентного этилена, 5,3 кг газовой сажи и 13 кг 98-процентного водорода. [c.254] Расход электрической энергии на 1 т ацетилена составлял 9 930 квтч. Ацетилен получался разбавленным (13—16-процентный) чтобы его очистить и сконцентрировать до 97%, приходилось затратить дополнительное количество энергии. Согласно одному из сообщений [7], общий расход энергии на 1 т высокопроцентного ацетилена составлял 12 350 квтч. [c.254] В начале этой главы отмечалось, что средний расход энергии при получении ацетилена из карбида равен 9 930 квтч на 1 т концентрированногр ацетилена. Однако нельзя только на основании расхода энергии судить о том, какой из этих двух процессов экономически более выгоден. Следует учесть стоимость исходных материалов, а также возможность получения при электродуговом способе других полезных продуктов при соответствующих обстоятельствах последний способ может оказаться более выгодным. [c.255] Существует значительное число методов осуществления электродугового процесса. Электрическую дугу можно создать не только в газовой фазе, но и под поверхностью жидкого углеводорода, например газойля или керосина. В последнем случае газообразные продукты, приходя в соприкосновение с холодной жидкостью, немедленно охлаждаются. [c.255] Среди других методов проведения электродугового процесса с жидкими углеводородами следует указать на разбрызгивание нефтяного масла в зоне дуги или на охлаждение газообразных продуктов реакции пропусканием холодного свежего масла через полые электроды. Во всех случаях получают сложную смесь газов, напоминающую по своему составу смеси, данные анализа которых приведены в табл. 61. В этих процессах расход энергии на 1 т ацетилена колеблется от 9270 до И 900 квтч [1] и относится, повидимому, исключительно к потреблению энергии электрической дугой, без учета последующего концентрирования ацетилена. [c.255] Вернуться к основной статье