Степень конверсии пиролиза метана

Паровая конверсия метана без катализатора протекает с приемлемой скоростью и глубиной превращения на шамотной насадке только-при температурах 1250—1350 °С [19]. Опыты, выполненные в пустотелом кварцевом реакторе [20], показали, что при объемной скорости 200 ч , отношении пар газ, равном 2 1, и атмосферном давлении даже при 1000 °С степень конверсии метана не превышает 8—9%, а при 900 °С она равна всего 1,1%. При температурах 760—800 °С паровая конверсия метана вообще не протекает [21]. В случае нагревания гомологов метана в смеси с водяным паром без катализатора выше 500—600 °С протекают с большой скоростью процессы пиролиза с образованием непредельных углеводородов (этилена, пропилена и др.). В процессе пиролиза образуются также метан, этан, пропан п в относительно небольших количествах — водород. [c.79]

Оказывается, таким образом, что при пиролизе метана с коротким периодом нагрева и в температурных пределах от 1050 до 1200°, могут быть получены лишь относительно невысокие выходы этилена. При этих условиях одновременно образуются как ацетилен, так и другие продукты, при более же высоких температурах превалирует ацетилен. Для оптимальных выходов непредельных углеводородов необходимы неактивные поверхности нагрева (состоящие из таких материалов как кварц, фарфор или медь, которые не ускоряют разложения метана на элементы). Полезным бывает также применение разбавляющих газов. Вследствие необходимости применять высокие температуры и вследствие относительно невысокой степени конверсии, метан не является подходящим сырьем для получения этилена. [c.139]

Схема одного из распространенных реакторов окислительного пиролиза метана изображена на рис. 25. Корпус реактора 2 футерован высокоогнеупорным материалом. Метан и кислород входят в камеру смешения 1, проходят диффузор 8, имеющий предохранительную мембрану 3, и попадают в сопла горелочной илиты 7, под которую вводят стабилизирующий кислород. В камере 4 протекают неполное горение метана, образование ацетилена и сажи. Через форсунки 6 взбрызгивается закалочная вода, и продукты пиролиза моментально охлаждаются. Газ пиролиза отводят из нижней камеры 5, где оседает часть образующегося кокса, который потом отводят вместе с водой. При нормальном режиме окислительного пиролиза на горение расходуется 55% метана, на образование ацетилена 23—25 %, на образование сажи 4% степень конверсии метана достигает 90%, степень конверсии кислорода превышает 99%- [c.81]

Объемный расход кислорода в многоканальном реакторе окислительного пиролиза метана равен 1000 м /ч метан подают в объемном соотношении к кислороду 1,6 1. Определить производительность реактора по ацетилену, если степень конверсии метана равна 91%, а селективность по ацетилену 35%. [c.46]

Процесс электрокрекинга заключается в быстром пропускании метана через зону высоких температур, создаваемых электрической дугой. Реактором в этом методе служит электроду-говая печь, в которой при пропускании постоянного тока напряжением 7000—8000 В создается дуга с температурой около 2000°С. Электродуговая печь вертикального типа (рис. 11.9) состоит из верхней цилиндрической реакционной камеры диаметром 1 м и высотой 0,4 м и трубы диаметром 0,1 м и длиной 1,0 м. На камере установлен медный катод в виде гильзы, а на верхней части трубы — анод. Катодная гильза и анодная труба снабжены рубашками водяного охлаждения. Метан под давлением подается тангенциально в камеру, за счет чего поток газа приобретает вихревую скорость около 100 м/с и напргшляется от периферии к трубе. При этом он как бы втягивает электрическую дугу в кольцевое пространство анода, где при температуре 1600°С и происходит пиролиз метана. Продукты пиролиза проходят со скоростью 600—1000 м/с через охлаждаемую водой анодную трубу, охлаждаясь при этом до 600 С и поступают в закалочное устройство. В нем за счет впрыскивания воды пирогаз быстро охлаждается до 150°С. Мощность электрической печи по метану составляет 2800 м /ч, что соответствует производительности по ацетилену 15 т/сут. Степень конверсии метана за один проход достигает 0,55 при расходе электроэнергии 10 кВт-ч/кг ацетилена. [c.257]

В работе [15] описан электродуговой процесс получения ацетилена — процесс фирмы Дюпон де Немур , являющийся улучшенным вариантом электрокрекипга фирмы Хюльс . В этом процессе метан проходит через электрическую дугу, горящую между охлаждаемым цилиндрическим анодом и помещенным внутри на его оси катодом. Дуга вращается со скоростью 7000 об./сек., образуя как бы сплошной конус. В дуговом промежутке и происходит крекинг метана. Ниже дуговой зоны реакционные газы охлаждаются углеводородами с молекулярным весом от 16 до 150 до температуры 1400° К. При этом они пиролизуются до ацетилена. Далее все продукты охлаждаются водой. В этом процессе степень конверсии метана в ацетилен достигает 80%, концентрация ацетилена в получаемом газе 21—22 об.% энергозатраты составляют 12,5—13,3 квт-ч на 1 кг ацетилена. Столь высокая концентрация ацетилена в продуктах реакции создается благодаря проведению процесса в две стадии (крекинг метана в дуге и пиролиз тяжелых углеводородов в струе газов крекинга метана) и использованию в качестве сырья метана с добавками более тяжелых углеводородов. [c.245]

Парафиновые углеводороды, предназначенные для целей синтеза, должны иметь достаточную степень чистоты, так как примеси гомологов обусловливают излишний расход реагентов и загрязняют целевые продукты. Так, согласно существующим требованиям, фракции С4 и С5 должны содержать не менее 96% основного вещества с примесью 2% ниже- и 2% выщекипящего гомолога. Метан, подвергаемый хлорированию, нередко получают более концентриро ванным (до 99%). Естественно, что метан, использув мый для крекинга в ацетилен или для конверсии в окись углерода и водород, не нуждается в тщательной очистке. Это относится также к этану, пропану и бутану, если они предназначены для пиролиза в олефины. [c.35]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология