США разложение, образование ацетилена как промежуточного продукта

Реакция термического разложения метана занимает особое место в высокотемпературной химии углеводородов. Это связано не только с тем, что метан является простейшим углеводородом, а природный газ — основным сырьем для получения ацетилена из углеводородов. Высокотемпературный пиролиз любых алифатических углеводородов, начиная с Са, можно представить как процесс образования более мелких углеводородных фрагментов, в результате последовательных превращений которых возникает ацетилен. Специфика реакции термического разложения метана состоит в том, что она должна обязательно включать дополнительные бимолекулярные стадии, в которых С 1-фрагменты, наоборот, образуют более высокомолекулярные Сг-фрагменты, являющиеся источником ацетилена. Промежуточными продуктами образования ацетилена оказываются те же соединения, что и ири пиролизе высших углеводородов. [c.654]

Крекинг углеводородов при высоких температурах. При температуре выше 1000° все предельные углеводороды распадаются на углерод и водород. Этот процесс используется как дешевый метод получения водорода и газовой сажи. В определенных условиях удается изолировать промежуточные продукты расщепления, в частности ацетилен. Разложение метана с образованием ацетилена является самым дешевым промышленным способом получения последнего (стр. 92). [c.58]

Термическое разложение метана нередко сопровождается образованием из промежуточных продуктов его раснада (радикалов) более высокомолекулярных углеводородов, каковы этан, олефины, бутадиен, ацетилен, ароматика. Синтез этих продуктов можно выразить следующей схемой [32] [c.443]

Влияние температуры и давления на равновесие. Влияние температуры на равновесие ясно показано на рис. 1. Повышение температуры способствует как разложению исходных углеводородов до промежуточных продуктов, так и превращению последних в ацетилен. Кроме того, отмечается, что протеканию всех реакций способствует также уменьшение давления, так как все реакции идут с увеличением общего числа молей. Введение инертных газов должно оказывать такой же эффект, как и уменьшение давления. Однако разбавление водородом должно прекратить образование ацетилена, так как водород всегда является продуктом, по крайней море, одной стадии разложения исходного углеводорода. [c.63]

Процесс термического разложения углеводородов весьма сложен и пока еще недостаточно изучен. Экспериментально установлено, что этот процесс протекает через ряд параллельных и последовательных реакций с образованием большого количества промежуточных веществ. Например, нри разложении метана нрп 1000° С в качестве промежуточных продуктов были обнаружены этан, этилен, ацетилен, бензол и другие углеводороды. Более детально механизм разложения углеводородов будет рассмотрен ниже. [c.29]

Эта схема учитывает образование ацетилена и разложение его, а также распад метана на элементы. Метан, таким образом, участвует в двух параллельных реакциях, а ацетилен является промежуточным продуктом двух последовательных. Концентрация ацетилена, или степень превращения метана в ацетилен, согласно схеме должна проходить через максимум, что полностью подтверждается опытом. Для вывода кинетических уравнений упрощенно представим зону реакции в виде цилиндра, в который слева поступает Л о молей метана. Выделим в этом цилиндре бесконечно тонкий слой, в котором количество метана за время пребывания сИ уменьщается [c.5]

Ацетилен. В большинстве опытов по термическому крекингу углеводородов промежуточные продукты превращаются в ацетилен еще до образования углерода и водорода в качестве продуктов полного разложения. Это справедливо как для метана, так и для высокомолекулярных парафиновых и алкилароматических углеводородов. Поэтому применение плазменного реактора позволяет полу чать ацетилен из самого различного сырья. Однако углеводородный газ не может применяться в качестве стабилизирующей жидкости, так как вследствие крекинга углеводородов и отложения углерода на электродах образование плазмы в этом случае вскоре прекращается. Следует применять двухступенчатый плазменный реактор, на второй ступени которого под действием горячей плазмы протекает крекинг углеводорода с образо ванием ацетилена. [c.333]

Та легкость, с которой можно получить углерод в пламени бензола, позволила предположить, что при некоторых условиях бензол (образующийся при полимеризации ацетилена или каким-нибудь другим путем) может быть очень важным промежуточным продуктом при получении углерода [42, 102, 128, 174]. Поэтому большой интерес представляют работы по термическому разложению бензола и других простых ароматических углеводородов. Так, при исследовании пиролиза бензола при температурах 700—900° [175] было обнаружено, что среди продуктов в значительном количестве присутствует дифенил и другие полиядерные соединения типа м- и -терфенил и трифенилен [176]. Образование дифенила наблюдалось и при более высоких температурах (800—1100°), причем предполагалось [177], что в процессе превращения бензола и других ароматических углеводородов в углерод происходит конденсирование ароматических колец и выделение водорода, а на более поздних стадиях— и метана. При дальнейшем увеличении температуры (например, до 1200°) основными продуктами разложения бензола являются ацетилен, диацетилен и водород [190, 150], образование которых может происходить по следующему механизму [c.312]

Эта схема учитывает образование ацетилена и его разложение, а также распад метана па элементы. Метан, таким образом, участвует в двух параллельных реакциях, а ацетилен является промежуточным продуктом двух последовательных реакций. Концентрация ацетилена, или степень превращения метана в ацетилен, согласно схеме должна проходить через максимум, что полностью подтверждается опытом. [c.286]

Проблема механизма пиролиза СН4 появилась после работ Вертело [151], который обнаружил в продуктах реакции ацетилен, бензол и этилен. Согласно Вертело, ацетилен является промежуточным продуктом разложения СН4. Образование бензола объясняется дальнейшей полимеризацией ацетилена [c.126]

Сделанные выше расчеты относятся к молекуле ССО в ее основном электронном состоянии, которое, вероятно, является три-плетным. Могут образовываться также и молекулы в синглетном состоянии. Фотолиз кетена обычно дает смесь синглетного и триплетного метил енов. В метилене эти электронные состояния отличаются, вероятно, только приблизительно на 10 ккал/моль, а соответствующие состояния ССО могут отстоять друг от друга дальше. Указанием на это может служить тот факт, что фотолиз недокиси углерода в присутствии циклопропана дает смесь этилена и ацетилена [25]. Можно утверждать, что, по аналогии с реакциями алкана, сначала образуется метиленциклопропан и что эта молекула разлагается. Этилен и ацетилен являются продуктами разложения активированного метиленциклопропана, образующегося при присоединении метилена к аллену [26]. Значения скорости их образования указывают на высокую энергию активации, сравнимую с энергией активации других реакций разложения циклопропана. Если синглет ССО имеет теплоту образования около 80—90 ккал/моль, то при фотолизе светом соответствующей длины волны можно было бы получить энергию, достаточную для разложения промежуточного метиленциклопропана. Это количество энергии было бы также недостаточным для того, чтобы вызвать радикальное разложение алкенов, полученных из алканов. [c.44]

Одними из первых работ, характеризующих возможность образования сажистого углерода через промежуточные продукты реакций —ароматические углеводороды, были работы Ф. Фишера [84], который показал, что при разложении метана в области температур 900—1150 °С образуются жидкие ароматические углеводороды — бензол, толуол, ксилол. Газовая фаза в этих опытах содержала ацетилен, этилен и этан, т. е. те же продукты, что при разложении природного газа в диффузионных пламенах. Ф, Фишер нашел, что для процесса образования высших углеводородов при пиролизе метана время процесса имеет столь же важное значение, как и температура. Он показал, что промежуточные продукты при разложении метана образуются путем полимеризации свободных радикалов СНз, СНз и СН. [c.138]

Это разложение может быть осуществлено или действие.м щелочи, или чисто термическим путе.м. Вероятнее всего процесс идет через промежуточную стадию с образованием монохлорированного олефина. Так, дихлорэтилен может быть превращен в хлористый винил пропусканием через наполненную пемзой трубку при температуре около 600° при более же высоких температурах главным продуктом является ацетилен. [c.885]

Большинство авторов [7, 8, 9] склоняются к мысли, что появление дисперсного углерода при термическом разложении углеводородов в свободном объеме имеет химический характер и является следствием распада промежуточно образующихся соединений. Эта точка зрения подтверждается тем, что при постепенном нагреве углеводородных газов в продуктах реакции (еще до образования углеродных частиц) можно обнаружить некоторые количества ненасыщенных углеводородов и, в частности, ацетилен, легко отдающий свой водород. [c.220]

С точки зрения изготовления и обработки меди важно здесь, во-первых, то, что в результате этих реакций освобождается водород, растворяющийся в меди, и, во-вторых, что это разложение начинается с температуры приблизительно яркокрасного каления. При обыкновенной температуре ацетилен непрерывно разлагается быстрое разложение начинается с темперэтуры около 780°, а в присутствии катализатора — порошкообравной меди — с 400—500°. Разложение это сопровождается образованием различных промежуточных продуктов, их полимеризацией и т. д. [c.89]

Парафины и олефины. Для объяснения реакций, протекающих при разложении углеводородов, выдвигались различные теории, характеризуюшд1еся на ранних этапах либо чрезмерной общностью, либо сугубо односторонним характером. Так, согласно вэгля-. дам Бертло (1866 г.). при термических превращениях любого углеводорода обязательным промежуточным продуктом является ацетилен, полимеризация которого приводит к образованию разнообразных сложных углеводородов. Однако вскоре было установлено, что ацетилен не обязательный промежуточный продукт термических реакций углеводородов. Торпе и Юнг (1873 г.) предложили механизм термичеокого крекинга, заключающийся в прямом молекулярном распаде молекулы парафинового углеводорода на молекулу парафинового углеводорода с меньшим числом углеродных атомов и молекулу олефина. Габер (1896 г.) считал, что разрыв молекулы па.рафинового углеводорода происходит с выделением метана и олефина с числом углеродных атомов, на единицу меньшим, чем в исходном углеводороде. [c.158]

Возможно, что большие ненасыщенные молекулы, например молекулы Се, образуют центры кристаллизации графита — молекулы Сб и радикалы Сг. Возможно также образование газообразных радикалов Сг через стадию образования диацетилена С4Н2, который представляет собой нолимеризованный ацетилен (рис. 7). Присутствие ацетилена, как промежуточного продукта, было установлено неоднократно нри разложении и окислении углеводородов, диацетилен был обнаружен и в продуктах пиролиза ацетилена. Образование радикала Сг также наблюдалось при реакции ацетилена с радикалами ОН, — продуктами диссоциации паров воды радикалы ОН обычно образуются в углеводородных пламенах. [c.203]

Применение плазменной струи позволяет существенно улучшить условия образования ацетилена. Первые опыты [2] показали принципиальную возможность достижения 80%-ного превращения метана в ацетилен. Эти опыты отличались весьма высокими затратами энергии на единицу полученного ацетилена. Однако вскоре Дж. Андерсон и Л. Кейз [3] показали, что можно достичь высоких степеней превращения метана в ацетилен при затратах энергии, лишь немного превышающих затраты, определенные ими как теоретически необходимые. Этими авторами сделана попытка изучить кинетику образования ацетилена при разложении метана. Правда, при этом рассматривается образование ацетилена без учета каких-либо промежуточных продуктов и совершенно не затрагивается вопрос о закалке. [c.72]

Вопрос о том, какое из двух соединений — этилен или ацетилен — является промежуточным продуктом при образовании ароматических углеводородов, до настоящего времени является спорным. Мнение Froli h и его сотрудников, предполагающих, что промежуточным продуктом является ацетилен, подтверждается также работой Holliday и Gooderham- последние пришли к выводу, что разложение метана в кварцевых сосудах является главным образом гомогенной реакцией, которая выше 900° проходит в две стадии [c.56]

При изучении термических реакций углеводородов необходимо считаться с процессом пиролиза ацетилена — особенно в связи с тем значением, которое приписывалось ему многими исследователями как промежуточному продукту при этих реакциях. В частности Berthelot считал ацетилен основным источником для всех синтетических процессов, имеющих место при процессах пиролиза. Огромное значение, которое приписывали ацетилену в образовании более крупных молекул, до некоторой степени упало в результате дальнейших исследований, указавших на важную роль в этом процессе олефинов и диолефинов. Тем не менее, ацетилен следует, повидимому, в. некоторых случаях рассматривать, как исходное вещество для получения ароматических углеводородов, образующихся во время пиролизе., особенно при разложении метана при весьма высоких температурах. Изучение реакций ацетилена представляет большой интерес также в связи, с тем, что при очень высоких температурах он стабильнее, чем какой-либо из других летучих углеводородов. Термодинамические расчеты показывают, что ниже 850° ацетилен вообще не может образоваться при пиролизе каких бы то ни было углеводородов. [c.96]

Наиболее ранней теорией механизма разложения углеводородов является положение Бертло (1866 г.), согласно которому основным продуктом распада каждого углеводорода должен быть ацетилен, во многих случаях являющийся, однако, лишь промежуточным продуктом для образования более сложных веществ, например ароматики, смолистых продуктов и т. п. Так, нанример, расиад метана, этана и этилена, но Бертло,, можно представить следующими схемами [c.466]

На примитивность и неудовлетворительность механизма Касселя указывали Шанторович и Павлов 2 , считая, что ацетилен может получаться и без образования этана и этилена как промежуточных продуктов. В связи с этим можно напомнить, что еще в 1934 г. Кобозевым, Каштановым и Кобриным был предложен механизм термического разложения метана, исключающий промежуточную стадию образования этана [c.88]

И олефинов и следов бензола понышение температуры увеличивает образование жидких продуктов, а понижение содержания водорода увеличивает выход ароматических углеводородов. Эти же авторы сообщают об аналогичных результатах, полученных в присутствии платинового катализатора. Харичков [37] получил жидкие продукты, в состав которых входят олефины, при конденсации смеси ацетилена и водорода над никелем при 300°. Фишер, Петерс и Кох [38] нашли, что в контакте с железом при 300—350° смесь из 91 части водорода и 9 частей ацетилена претерпевает некоторое разложение ранее, чем начнется образование жидких продуктов. Сабатье и Сандерен [34] считают, что в реакциях подобного типа кобальт как катализатор занимает промежуточное положение между железом и никелем. Фишер, Петерс и Кох [38] конденсировали смесь из 10% ацетилена и 90% водорода при 250° над различными сплавами железа, никеля и меди, железа и меди, железа и никеля и получили 30—70Уо (в пересчете на ацетилен) жидких продуктов основным компонентом полученной смеси жидких продуктов был бензол. В случае сплава, состоящего из десяти частей хрома и одной части никеля, при тех же условиях конденсации, в легких фракциях преобладали ненасыщенные углеводороды. Фишер и Петерс [39] сообщают, что для наилучшего регулирования температуры реакции, металлический катализатор можно суспендировать в парафиновом масле или гидрированном метилнафталине. В этих условиях никель вызывает более сильное гидрирование и меньшую полимеризацию, чем в сухом состоянии при той же температуре при 250° образовалось только 28% масла, остальной ацетилен превратился в этилен и этан. Катализатор из сплава никеля и железа в отношении 1 9, действуя при 200° на смесь одной части ацетилена и двух частей водорода, дал примерно 75%, жидких углеводородов. Петерс и Нейман [40] изучали влияние железа, содержащего различные промоторы, на превращение 15 [c.227]

Промежуточным продуктом в процессе пиролиза метана и других углеводородов является ацетилен. Для фиксации процесса на стадии получения ацетилена существенна не только скорость закалки, но и начало снижения температуры. Задержка закалки на 2 10 сек. приводит к снижению концентрации ацетилена с 15,5 до 10 6. Чтобы перевести систему в устойчивую для ацетилена область температур (порядка 200 С), при закалке ролуктов реакции необходимо поддерживать большую скорость охлаждения. При медленном снижении температуры газовой смеси ацетилен разлагается до водорода и сажи, особенно в области температур 1200-1300°С. В интервале температур бОО ГООО С наряду с реакцией разложения ацетилена происходит его полимеризация. При температурах ниже 600°С ацетилен интенсивно полимеризу-ется с образованием жидких и твердых веществ. [c.91]

Вопе и oward утверждают также, что ацетилен при сравнительно низких температурах проявляет сильное стремление к полимеризации в бензол в тех случаях, когда ацетилен является главным первичным продуктом разложения другого углеводорода (например, этилена), всегда имеет место вторичное образование ароматических углеводородов при относительно низких температурах. Отсюда понятно, что ацетилен может рассматриваться, как промежуточный про-дукт для получения ароматических углеводородов посредством пиролиза. [c.80]

Схема термического разложения метана, предложенная Уилером и Вудом [9] несколько отличается от схемы Касселя и состоит в постепенной дегидрогенизации исходного продукта с промежуточным образованием радикалов СНз, СНа и СН, находящихся в равновесии соответственно с этаном, этиленом и ацетиленом. Эта схема выглядит следующим образом [c.221]

С. С. Абаджев и В. У. Шевчук изучали разложение ацетилена, разбавленного инертным газом, в интервале 1300—1750° К. По их представлению, ацетилен распадается гомогенно — с образованием в основном винилацетилена и диацетилена и гетерогенно — на С и На без промежуточных стабильных продуктов (например, доля гомогенной реакции при 1000° К составляет 35%). При температурах около 1300° К преобладает разложение ацетилена через винилацетилен, при —1700° К процесс в основном идет через диацетилен, хотя при этом также появляются С и На. [c.160]