Метан окислительный пиролиз

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]

В СССР увеличение производства ацетилена происходит в основном за счет методов, основанных на переработке углеводородного сырья, для чего используются все известные в настоящее время способы переработки природного газа окислительный, пиролиз, электрокрекинг, гомогенный пиролиз бензина и пиролиз углеводородов в трубчатой печи. Осуществляется также внедрение плазменного метода ( плазмоструйного пиролиза ) получения ацетилена [41]. Исследования процесса получения ацетилена и его гомологов из природного газа в плазменной струе аргона или метано-водорода на лабораторном плазмотроне показали, что при использовании низкотемпературной плазмы суммарный выход диацетилена и винилацетилена составляет 10% на прореагировавший метан [41а]. [c.12]

В работах [86, 87] было найдено, что порядок окисления (т) по метану при его окислительном пиролизе отрицателен и равен 0,25. [c.227]

Производительность многоканального реактора окислительного пиролиза равна 300 кг ацетилена в час, выход ацетилена в расчете на исходный метан 31%, объемное соотношение метана и кислорода в исходной смеси 1 0,63. Определить диаметр реакционной зоны, если скорость газовой смеси равна 20 м/с, а коэффициент увеличения О бъема газов составляет 10,7. [c.47]

В одноканальный реактор окислительного пиролиза метана подают в час 6000 м природного газа, в котором объемная доля метана равна 96%, и кислород в объемном соотношении к метану 0,6 1. Коэффициент увеличения объема газов 7,5 время пребывания газов в реакционной зоне 0,004 с. Определить скорость газовой смеси и высоту реакционной зоны с размерами прямоугольного сечения 160 и 850 мм. [c.46]

На описываемом заводе метан подвергают окислительному пиролизу при температуре 1700° кислородом, получаемым путем разделения воздуха на установках Линде. Продукты окислительного пиролиза после компримирования и охлаждения поступают на выделение ацетилена, который направляется далее на переработку в ацетальдегид. Ацетальдегид получают из ацетилена в реакторах, содержащих катализатор — водный раствор сульфата ртути, сульфата железа и металлическую ртуть. Образовавшийся ацетальдегид подвергают неполному гидрированию, продуктом которого является этиловый спирт. Конденсацией спирта с ацетальдегидом получают бутадиен. Гидрогенизация и конденсация проводится в трубках, обогреваемых циркулирующим горячим жидким теплоносителем, нагреваемым в отдельной топке. Бутадиен выделяют из полученной смеси дистилляцией и ректификацией. [c.162]

При окислительном пиролизе с добавкой кислорода часть метана расходуется па раскаливание аппарата (трубки), а остальной метан подвергается пиролизу периодически процесс повторяется. Выход ацетилена —15%. Его выделяют из смеси газов, пользуясь его более высокой растворимостью в воде сравнительно с другими углеводородами. [c.279]

В сопоставимых условиях при температуре 750 °С были проведены две серии опытов. В первой серии исходную смесь толуол— кислород разбавляли азотом в молярном отношении к толуолу (1 —12) 1, во второй — в тех же соотношениях вводили метан. Анализ полученных данных показал, что увеличение разбавления азотом до 12-кратного приводит к резкому увеличению конверсии толуола с 6 до 45%, при этом основными продуктами реакции являются бензол, бензальдегид и фенолы, суммарная доля этилбензола и стирола составляют только 2,0—2,5% от общего количества полученных продуктов, т. е. реакционная смесь в случае применения азота имеет тот же состав, что и при окислительном пиролизе. [c.315]

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]

Под термической переработкой углей (пиролизом) понимают процессы, происходящие при нагревании угля в отсутствие каких-либо реагентов. В последнее время под пиролизом стали подразумевать также процессы с воздействием какого-либо дополнительного реагента (гидропиролиз, окислительный пиролиз). Под термической переработкой понимают зачастую и газификацию угля, хотя при этом используются и дополнительные реагенты, чаще всего окислители, но иногда н водород или метан. [c.137]

В табл. 10 приведены результаты исследования образцов газа, отобранных на различных стадиях процесса окислительного пиролиза метана. Образцы содержат метан, окись углерода, этилен, ацетилен и его гомологи. Минимально определяемая концентрация компонентов составляла и-10 % мол. Наряду с полным масс-спектрометрическим анализом образцов отдельные компоненты смеси метан, этилен, пропилен, ацетилен, диацетилен, окись и двуокись углерода — определялись химическими методами. Сопоставление этих данных свидетельствует об их вполне удовлетворительном согласовании. [c.70]

При окислительном пиролизе тепло, необходимое для разложения метана до ацетилена, получается в зоне реакции за счет сжигания части метана. Для улучшения технико-экономических показателей исходные газы метан и кислород предварительно подогреваются до 500 —600° С, что позволяет увеличить, степень превращения метана в ацетилен и поднять концентрацию ацетиле- [c.9]

Схема типичного реактора для окислительного пиролиза метана изображена на рис. 29. Метан и кислород, предварительно подогретые до 500°С, поступают в смесительную камеру 1. Во избежание преждевременного самовоспламенения газов скорость их движения в зоне смешения потоков должна быть не меньше 65 м/сек, а время пребывания в смесительной камере ограничивается очень кратким периодом индукции при воспламенении ме- [c.114]

Упрощенная схема окислительного пиролиза метана и последующего выделения ацетилена изображена на рис. 30. Метан и технический кислород подогреваются до 500—600°С в подогревателях 2 и / за счет тепла сгорания топочного газа. В печи 3, описанной ранее, происходит процесс окислительного пиролиза с образованием реакционных газов и сажи. Газ охлаждается и отделяется от большей части унесенной им сажи в водяном скруббере 4. Окончательная очистка от сажи производится в фильтре 5, заполненном мелким коксом и орошаемом маслом. Затем газ сжимается трехступенчатым компрессором 6 до 11,5 ат. После каждой ступени сжатия газ охлаждается в холодильнике 7 и отделяется от масла и воды в сепараторе 8 (холодильник и сепаратор показаны на схеме только для заключительной стадии). [c.116]

Степень превраш ения метана в ацетилен в практических условиях достигает 30—31%, а содержание ацетилена в газах пиролиза — около 8 объемн. %. В процессе пиролиза одновременно с ацетиленом образуются водород, окись углерода, двуокись углерода и водяной пар. Газ пиролиза содержит также непрореагировавший метан, следы кислорода, азот, этилен, гомологи ацетилена и сажу. В табл. 1-8 и 1-9 приведены материальный и тепловой балансы процесса окислительного пиролиза углеводородного газа при средних, реальных, условиях, типичных для процесса при атмосферном давлении. [c.75]

Влияние добавок. Добавки различных газов (например, водорода, окиси углерода) сущ,ественно изменяют тепловой баланс окислительного пиролиза. При взаимодействии с метаном кислород распределяется между углеродом и водородом в основном в соотношении 1 1, что соответствует реакции [c.179]

В табл. V-11 приведены расчетные показатели окислительного пиролиза коксового и природного газов при следующих условиях температура предварительного подогрева исходной смеси 550° С, температура процесса 1560° С, общий крекинг (в расчете на метан) 90%, полезный крекинг —до 48%. Из данных таблицы следует, что расход кислорода при пиролизе коксового газа на 17% меньше, чем при использовании природного газа. [c.182]

Распределение струй. Первую стадию процесса перемешивания газов (проникание струй в поток) можно с достаточным приближением рассчитать с помощью зависимостей, характеризующих поведение струи в поперечном потоке [формулы (УП-21) и(УП-22)]. Для условий смешения метана и кислорода в процессе окислительного пиролиза при одинаковой температуре подогрева компонентов формула (УП-21) примет вид а) струя — метан [c.303]

Диаметр потока в начальном сечении для смесителей поперечного смешения в условиях окислительного пиролиза (600° С, 1,5 ат, поток—метан) равен [c.305]

НОГО сырья, в частности метана. Сущность процесса окислительного пиролиза заключается в следующем. Подогретый метан и кислород подаются через горелку специальной конструкции в зону пиролиза реактора, где за счет сгорания части метана температура поднимается до 1400—1500° С. Благодаря большой объемной скорости газовой смеси (время пребывания газа в зоне реакции составляет 0,005 сек) при разложении метана образуются ацетилен, окись углерода и водород. Непосредственно после зоны пиролиза в реакторе расположена зона закалки, в которой реакционные газы резко охлаждаются внрыскиважием воды из форсунок. Быстрое охлаждение предотвращает разложение нестойкого при высоких температурах ацетилена. [c.15]

Сущность процесса получения ацетилена окислительным пиролизом метана [101, 116—118] состоит в том, что метан в смеси с кислородом 1 подвергается неполному сжиганию в печи специальной конструкции. При этом часть метана окисляется до окиси углерода с образованием свободного водорода, а остальное количество метана превращается в ацетилен [c.119]

При любом методе синтеза ацетилена из углеводородов электро-дуговом крекинге, разложении в тихом электрическом разряде, окислительном или термическом пиролизах—получается смесь газов с содержанием ацетилена не более 15 объемн. %. Остальные 85% составляют главным образом водород, метан, этилен, окись углерода, углекислый газ (при окислительном пиролизе), высшие гомологи ацетилена. Разбавленный указанными газами ацетилен нецелесообразно непосредственно использовать для синтезов, поэтому разработка рационального способа выделения, концентрирования и очистки его имеет большое практическое значение. [c.207]

При окислительном пиролизе метан расщепляется за счет теплоты, выделяющейся при сжигании части гада с кислородом, подаваемым в реактор. [c.260]

В последние годы в промышленности широко применяется получение ацетилена при неполном горении метана в кислороде (окислительный пиролиз). Метод основан на переработке природного газа и последующем использовании отходящих газов для производства аммиака и метанола (рис. 111.2). Сырье (природный газ или метан), не содержащее окиси углерода, водорода и высших углеводородов (так как в противном случае оно преждевременно воспламенится), поступает через подогреватель 1, где нагревается до 600 °С, в верхнюю часть реактора 3 (в смесительную камеру горелки). Туда же подается подогретый до такой же температуры кислород (до 65 объемн. % от метана). В результате горения температура в реакторе 3 повышается до 1500 °С. Про- [c.197]

В промышленности для получения ацетилена широко применяют метод неполного горения метана в кислороде (окислительный пиролиз). Метод основан на переработке природного газа и последующем использовании отходящих газов для производства аммиака и метанола (рис. 1У.1). Сырье (природный газ или метан), не содержащее оксида углерода, водорода и высших углеводородов (в противном случае оно преждевременно воспламеняется), в подогревателе 1 нагревается до 600°С и поступает в верхнюю часть реактора 3 (в смесительную камеру горелки). Туда же подают подогретый до 600°С кислород — до 65% (об.) от метана. В результате горения температура в реакторе повышается до 1500 °С. Продукты реакции охлаждают водой до 80 °С. Выходящие из нижней части реактора газы имеют следующий состав [в % (об.)] [c.173]

Процесс окислительного пиролиза метана до ацетилена может быть осуществлен при соотношении чистых компонентов Ог СН4 = 0,58- -0,65. В промышленности для пиролиза используются не чистые метан и кислород, а смесь природного газа с техническим кислородом. Поэтому исходная метано-кислородная смесь содержит в качестве примесей N2, СО2 и насыщенные углеводороды от Сг до Сб. Наличие этих примесей требует дополнительного расхода тепла на их нагрев. Кроме того, присутствие N2 и СО2 в исходной газовой смеси приводит к понижению концентрации ацетилена в газах пиролиза. [c.14]

Технологическая схема получения ацетилена окислительным пиролизом метана изображена на рис. 26. Кислород и метан подогревают до 600—700 °С в трубчатых печах 1 я 2, имеющих топки для сжигания природного газа. В реакторе 3 протекают вышерассмотренные процессы, причем газы выходят из него после закалки водой при 80°С и проходят для улавливания сажи полый водяной скруббер 4 и мокропленочный электрофильтр 5. Газы охлаждают водой в холодильнике 6 непосредственного смешения, после чего их промывают в форабсорбере 7 небольшим количеством диметилформамида или М-метилпирро-лидона и направляют в газгольдер 8. Вода, стекающая из гидравлического затвора реактора и из сажеулавливающих аппаратов, содержит 2—3 % сажи, а также малолетучие ароматические соединения. Она поступает в отстойник 9, с верха которого сажу и смолы собирают скребками и направляют на сжигание. Воду из отстойника возвращают в реактор как закалочный агент , а ее избыток идет на очистку, чем создается замкнутая система водооборота без сбрасывания токсичных сточных вод. [c.82]

СО + НаО СОа + На Для того, чтобы процесс окислительного пиролиза протекал в автотермическом режиме, необходимо обеспечить оптимальное соотношение количества метана, сгораюп его с выделением тепла по реакции (д) и количества его, подвергающегося эндотермической реакции пиролиза по реакции (а). Для этого устанавливают соотношение начальных объемов метана и кислорода в газовой смеси 1 0,65, что также лежит за пределами взры-ваемости метан-кислородных смесей. В этих условиях при установившемся режиме процесса на горение (реакция д) расходуется 55% метана, на образование ацетилена (реакция а) 23—25% и на образование сажи (реакция в) около 4%. Скорость подвода газа должна быть выше скорости распространения пламени, чтобы оно не распространялось в обратном направлении. [c.254]

Метан и кислород подогревают до 600 С в трубчатых печах 1 и 2, обогреваемых газом, соответственно, и поступают в реактор 3. Из реактора пирогаз с температурой после закалки водой 80°С проходит полый, орошаемый водой, скруббер 4 и мокрый электрофильтр 5, в которых из газа осаждаются сажа и смола. Затем пирогаз охлаждается водой в холодильнике непосредственного смешения 6, промывается в форабсорбере 7 небольшим количеством диметилформамида (ДМФА) и поступает в газгольдер 8. Вода, стекающая из реактора 3, скруббера 4 и электрофильтра 5, содержащая сажу, поступает в отстойник 9, из которого водный слой возвращается в реактор для закалки, а собранная сажа с примесью смолы направляется на сжигание. Газ из газгольдера 8 сжимается в компрессоре 10 до давления 1 МПа и подается в абсорбер 11, где из него ДМФА извлекается ацетилен. Непоглощенный газ, состоящий из водорода, метана и оксидов углерода, поступает в скруббер 12, орошаемый водой, в котором из газа улавливается унесенный газом ДМФА. Оставшийся газ используют как топливо или в качестве синтез-газа. Раствор ацетилена в ДМФА из абсорбера 11 проходит дроссель 13, где давление снижается до 0,15 МПа, и поступает в десорбер 14. Десорбированный из раствора ацетилен промывается в скруббере /5 водой и выводится с установки. Основным аппаратом в производстве ацетилена окислительным пиролизом метана является реактор. [c.256]

Состав газов пиролиза зависит от метода крекирования и вида сырья [467]. Кроме ацетилена, содержание которого в продуктах окислительного пиролиза природного газа составляет около 8%, в них содержатся водород, оксид и диоксид углерода, азот и кислород, метан, этилен, пропен, аллен, а также небольшие количества высших алкинов-метилацетилен, випилаце-тилен, диацетилен. [c.170]

Весьма важным показателем является расход кислорода в процессе. Если рассматривать в качестве целевых продуктов окислительного пиролиза метана сумму С2Н2 + С2Н4, то в интервале 1—14 ат расходные коэффициенты по метану и кислороду практически по- [c.177]

Давно известно, что ацетилен присутствует в продуктах неполного сгорания углеводородов, например при проскоке пламени в бунзеновской горелке. Чтобы получить достаточно высокую концентрацию ацетилена в отходящих газах, обычно вместо воздуха применяют кислород, претем сырье и кислород должны быть предварительно подогреты. Определение режима подогрева, а также формы и размеров горелки, необходимое для получения стабильного пламени в промышленных условиях, потребовало. чначительпых исследований, прежде чем процесс был осуществлен фирмой I. G. Farbenindustrie (Германия) во время войны па установке, которая, по существу, являлась укрупненной пилотной установкой. Прошло еще десять лет прежде чем были пущены первые промышленные установки (в 1953 г.). В последнее десятилетие процесс быстро распространился, заводы появились в нескольких странах, причем были использованы различные модификации первоначально разработанного метода. К 1962 г. около 350 ООО т ацетилена, т. е. около одной седьмой его мирового производства, получали методом окислительного пиролиза, потребляя при этом 1,5 млн. т кислорода. Недавно было высказано предположение [1], что процесс пиролиза начинается по окончании процесса горения. Хотя это утверждение справедливо только приближенно (стр. 396), оно позволяет точно предсказывать результаты процесса. Поскольку кинетика пиролиза уже была рассмотрена (стр. 334), ниже обсуждается только кинетика стадии горения. Энергия активации для смесей, богатых метаном, составляет 62 ккал/молъ. Механизм горения был предложен Норришем [3] [c.380]

На рис. V-33 изображена схема работающей в Румынии опытно-промышленной установки по получению ацетилена окислительным пиролизом метана. Производительность установки по исходному метану примерно 2000 лг7ч. По этой схеме очищенный от механических примесей природный газ нагревается в радиационно-конвективном подогревателе 7 до 420° С. Кислород поступает на [c.203]

Расчет эжекционных смесителей. Расчет эжекционных смесителей основан на теории эжекции, разработанной для наро-воздуш-ных эжекторов и водоструйных насосов 44-47 f ppj окислительном пиролизе в отличие от полного горения эффективность эжекции должна быть незначигельной исходные метан и кислород поступают в смеситель под давлением и смешиваются в основном за счет своей кинетической энергии, поэтому явление собственно эжекции играет небольшую роль. [c.306]

Вторым по значению (после карбидного) способом получения ацетилена является окислительный пиролиз метана. При 1400° С метан образует ацетилено-во-дородную смесь. Необходимое для этой эндотермической реакции тепло получается за счет сгорания части метана. Напишите уравнения этих двух реакций, суммируйте их. Как используют побочные продукты этого процесса [c.42]

Введение водорода меняет тепловой баланс процесса окислительного пиролиза. При взаимодействии с водородом один моль кислорода выделяет при 1200° 118 ккал тепла. При реакции с метаном кислород распределяется между углеродом и водородом с выделением при 1200° только Ъккал1моль тепла [120]. [c.122]

Первые патенты, описывающие методы окислительного пиролиза, появи-лпсъ почти сорок лет назад. Предлагалось проводить реакцию на поверхности пористого керамического материала [7], платине и некоторых окислах металлов [8], на кремнии [8], однако, согласно другим работам, реакция лучше всего идет в незаполненном реакционном сосуде [9]. Жидкие углеводороды использовали вместе с СН4, СзНе пли Н2 [10] или отдельно [11], Предлагалось также проводить окислительный пиролиз жидких углеводородов методом погруженного п.тамени [12]. В работе [13] метан пропускали через пламя в форме диска. [c.382]

Реакторы для окислительного пиролиза состоят из камеры смешения, в которую раздельно подаются кислород и метан, одноканальной или многоканальной горелки, реакционной камеры и закалочного устройства. В качестве примера на рис. 1.13 изображен многоканальный реактор фирмы ВАЗР. Углеводородный газ и воздух, обогащенный кислородом, предварительно нагретые до 600 °С, раздельно поступают в горловину 2 и затем в смесительную камеру 3, где происходит полное их смешение. Далее смесь [c.53]

Технологическая схема получения ацетилена окислительным пиролизом метана изображена на рис. 28. Метан и кислород подогреваются до 600—700 °С в трубчатых печах 2 и 1, имеющих топки для сжигания природного газа. В реакторе 3 протекают выше рассмотренные процессы, причем газы выходят из него после закалки водой при 80 °С и проходят для улавливания сажи полый водяной скруббер 4 и мокропленочный электрофильтр 5. Газ охлаждают водой в холодильнике 6 непосредственного смешения, после чего его промывают в форабсорбере 7 небольшим количеством диметилформамида (ДМФА) или N-метилпирролидона и направляют в газгольдер 8. Вода, стекающая из гидравлического затвора реактора и из сажеулавливающих аппаратов, содержит [c.105]

При окислительном пиролизе метан расщепляется за счет тепла, выделяющегося при сжигании части газа с кислородом, подаваемым в реактор. Подвод тепла и пиролиз углеводородов осуществляются в факеле горения, что значительно упрощает теплообмен между псточн71ком тепла н газом. Вначале идет экзотермическая реакция неполного окисления метана [c.27]

Разработан и осуществлен в промышленности процесс одновременного получения этилена и ацетилена окислительным пиролизом газового бензина. В качестве побочных продуктов образуются синтез-газ и метан. Процесс проводят при 1200 °С в присутствии водяного пара, бензин предварительно подогре-ъаюг в печи до 500—600 °С. Для получения 1 т ацетилена требуется 6,4 т бензина. Выход этилена в 2,5 раза превышает выход ацетилена. Недостатки процесса — сложность разделения продуктов и сравнительно низкий выход ацетилена. [c.28]

Органическая химия (1968) -- [ c.40 , c.71 ]

Органическая химия 1971 (1971) -- [ c.41 , c.74 ]

Органическая химия 1974 (1974) -- [ c.34 , c.60 ]

Органическая химия Издание 6 (1972) -- [ c.34 , c.60 ]

Основы технологии синтеза каучуков (1959) -- [ c.125 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология