Получение ацетилена в плазме

Плазма, созданная в различных средах (водороде, азоте, кислороде, благородных газах и др.), позволяет реализовать такие эндотермические реакции, которые в обычных условиях протекают медленно или даже не могут идти по термодинамическим причинам. Так, в кислородной плазме синтезируют оксид азота при получении азотной кислоты, в водородной плазме восстанавливают металлы из руд, в плазме электрической дуги получают ацетилен и технический водород из природного газа, непредельные углеводороды — из бензина и т. д. [c.42]

Из сказанного выше следует, что процесс получения ацетилена из метана в плазме можно осуществить, применяя чистую водородную плазму или разбавляя метан водородом перед входом в электрическую дугу. Сущность первого способа заключается в следующем. В плазмотроне (в дуговой области) вырабатывается водородная плаз-ма-теплоноситель со среднемассовой температурой 4000— 5000° К. В поток низкотемпературной плазмы вводится углеводород. За счет равномерного распределения температуры и наличия разбавителя достигается высокая степень превращения метана в ацетилен. [c.122]

Известно пять основных промышленных методов получения ацетилена из углеводородного сырья электрокрекинг, окислительный пиролиз, регенеративный термический пиролиз, гомогенный высокотемпературный пиролиз и пиролиз в потоке водородной плазмы. В каждом из этих методов сырье разлагается при высоких температурах за короткое время пребывания в зоне реакции (от 0,003 до 0,01 сек). Это предотвращает распад ацетилена. Максимальный выход ацетилена из метана — около 25 объемн. % — достигается при 1400—1500 °С. Примерно такие же температуры требуются для переработки в ацетилен и более тяжелых видов сырья. [c.195]

Для выяснения механизма плазменной полимеризации бензола были поставлены эксперименты на системах СеНб—Н2О—N2 и С2Н2—Н2О—N2 с таким расчетом, чтобы 1 моль бензола соответствовал 3 моль ацетилена. Результаты испытаний полученных мембран оказались близкими. Это свидетельствует о том, что бензол распадается в плазме на 3 ацетиленовых фрагмента. Родственное поведение бензола и ацетилена может дать дополнительную степень свободы при выборе комбинаций мономера и подложки, поскольку бензол и ацетилен обладают не одинаковой растворяющей способностью по отношению к полимерным подложкам. [c.79]

В настоящее время развивается новый метод проведения реакций, так называемый плазмоструйный, или метод п дазмотро-нов. В этом случае получают высокотемпературную плазму (например, водородную или пароводяную), быстро пропуская водород или водяные пары через сильноточную дугу. Благодаря большой скорости протока газа удается вытянуть плазму из зоны разряда. Вне разряда эта плазма смешивается со струей холодного реагирующего вещества, например, предельного углеводорода. При смешении происходит быстрое охлаждение плазмы, но при этом молекулы углеводорода подвергаются крекингу, т. е. разлагаются. Затем, благодаря вторичным процессам образуются продукты реакции. Таким способом удается, например, провести крекинг природных газов (метана и др.). В результате реакции получается главным образом ацетилен. Этот способ экономически выгоднее других способов получения ацетилена. [c.306]

Определенный интерес вызывают методы прямой конверсии угля в ацетилен. В ФРГ разрабатывают способ получения С2Н2 путем вдувания в электродугу угольной пыли в потоке Н2 с последующим быстрым охлаждением водой выходящих газов. Другой метод основан на получении С2Н2 из каменных углей в водородной плазме, причем выход зависит от состава, физических свойств и структуры угля, степени его измельчения, количества образующихся летучих, содержания в угле кислорода [17]. [c.247]

В работах [20, 21] получение ацетилена из метана проводилось в аргоновой плазме. Закалка продуктов в первых опытах осуществлялась в темплообменнике. При работе в водородной плазме степень превращения метана в ацетилен на энергетически оптимальном режиме составляет 76%, концентрация ацетилена в продуктах— 15,5 об.%, расход электроэнергии 10,2— 0,7 квт-ч на 1 м" [c.245]

Винилирование ацетиленом бутиролактама и последующая полимеризация продукта реакции в водном растворе при помощи перекиси водорода приводит к получению нейтральных водных растворов полимеров, применявшихся в Германии во время второй мировой войны под названием коллидона, или перистона, взамен плазмы при переливании крови. [c.410]

Использование IG ацетилена в синтезе органических промежуточных продуктов описано в нескольких информационных изданиях. Среди полученных продуктов имеются бутадиен, сукци-новая, глутаровая и адипиновая кислоты, малеиновый ангидрид, поливинилпирролидон ( перистон , заменяет плазму крови), винил-хлорид, акрилонитрил, акриловые эфиры и этилен. Широкое применение ацетилена 6 для химических синтезов оказалось возможным благодаря открытию IG способов работы с ацетиленом под давлением и при высоких температурах. Оно связано также с возможностью разбавления ацетилена инертными газами (например азотом). [c.242]

Последним достижением в области образования ацетилена из метана является плазменно-струйный процесс, в котором для создания плазмы применяется аргон. Метан вводится в аргон-ную дугу под углом 90°. Средняя температура аргонно-плазмен-ной струи приблизительно 12 000°С. Выход ацетилена составляет свыше 80% [72]. Полученные газы легко разделяются. Реактор электрокре- Процесс превращения метана в ацетилен осу-кинга метана ществляется в реакторе при высокой температуре, достигаемой при образовании в проходящем газе вольтовой дуги между металлическими электродами (рис. 31). [c.78]

Промышленная реализация любого процесса переработки углеводородов требует решения вопроса о влиянии колебаний в составе сырья на его показатели. Некоторые выводы о чувствительности процесса пиролиза углеводородов в плазменной струе к колебаниям в составе сырья можно сделать в результате анализа работы [80]. В результате рассмотрения данных термодинамических расчетов для системы углерод — водород авторы работы [80] показали, что основные показатели процесса пиролиза, и в том числе степень превращения в ацетилен, температура процесса, энергетические затраты, зависят от энергетического критерия, представляющего отношение затраченной на процесс пиролиза энергии к тепловому эффекту реакции полного разложения сырья на ацетилен и водород, взятого при стандартной температуре. Результаты экспериментов авторов работы [80] по пиролизу метана, пропана и их смесей в плазменной струе водорода, а также полученные другими авторами результаты плаз.мохимическо-го пиролиза различных углеводородов подтвердили указанный вывод. Таким образом, при любом изменении состава пиролизуемого сырья можно получать практически постоянный состав газов пиролиза соответствующим изменением энергии, вкладываемой в плазму. [c.233]

Получение непредельных углеводородов из жидкого нефтяного сырья. В промышленном отношении перспективны также процессы получения ацетилена и этилена при пиролизе жидких углеводородов, бензина н сырой нефти, характеристики которых приведены в работах [80, 82—86, 172]. Эти процессы исследовались на установках мощностью до 4000 кет [86, 172]. Кинетический и термодинамический анализы разложения углеводородов определили условия проведения процессов [83]. Конверсия сырья (низкооктанового бензина) в ацетилен и олефины составляла до 75%, причем соотношение С2Н2 С2Н4 менялось в зависимости от температуры. Затраты электроэнергии составляли 4—5 кет ч на 1 кг непредельных соединений. Сопоставление показателей пиролиза бензина прямой гонки с концом кипения 150 °С в плазменной струе и окислительного пиролиза приведено в табл. Х.2. Проведен пиролиз в плазме и других продуктов переработки нефти, а также пиролиз сырой нефти [85]. Получены примерно такие же показатели, как и в случае пиролиза бензина. [c.233]

В некоторых опытах при крекинге метана в струе аргонной плазмы с температурой около 12 000°К, ори времени реакции порядка 0,0005 сек был получен очень высокий выход ацетилена. Схема плазмотрона и реактора показана на рис. 31. Однако в этих опытах графитовая (вставка быстро разрушалась, а расход энергии на 1 кг ацетилена был1велик. В работе советских исследователей (Полак и др.) использовался плазмотрон мощностью 15 кет с вольфрамовым катодом и медным анодом. Температура аргонной плазмы в точке смешения с метаном достигала 5000°К. В лучших опытах общая степень превращения метана достигала 100% при 80%-ной конверсии в ацетилен и расходе энергии 14 кет-ч/кг С2Н2. Термический коэффициент полезного действия плазмотрона составлял 37%- [c.90]

Приведенные данные показывают, что процессы получения ацетилена в электрических дугах и струях плазмы характеризуются глубокой научноц проработкой, они доведены до промышленного использования. В то же время ряд особенностей этих процессов изучец еще недостаточно, в частности методы переработки в ацетилен твердых топлив. Перспективы использования этого вида сырья очевидны, и нет сомнения в том, что научное обоснова- [c.168]