Электрокрекинг в плазме

Основные преимущества получения ацетилена разложением метана в струе водородной плазмы перед методом термоокислительного пиролиза и электрокрекинга метана в дуге постоянного тока заключаются в высокой -Степени конверсии метана, что ощутимо снижает расход метана на единицу ацетил епа, в высоком выходе ацетилена и значительном уменьшении количества побочных продуктов, в частности сажи, нафталина и высших гомологов ацетилена, необходимость выделения и утилизации которых усложняет процесс получения ацетилена. [c.394]

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 пользу метода пиролиза (в плазме, электрокрекинг, в расплавленных средах) можно противопоставить состав пиролизного газа, содержащего до 15% ацетилена и 8% этилена [351]. Так, перевод производства трихлорэтилена с ацетиленового сырья на пиролиз плазмохимической переработкой 10— 15 тыс. т отходов в год дает экономический эффект 1,5 млн. руб. Однако присутствие в пирогазе метана и водорода (до 80 /о) затрудняет его прямое использование. [c.213]

Дальнейшим усовершенствованием процесса электрокрекинга для получения ацетилена (Л. С. Полак и Г. В. Гуляев, СССР) явилось использование низкотемпературной плазмы водорода или аргона что позволило на 25—30% снизить расход электроэнергии на единицу количества товарного ацетилена. В ФРГ также исследуется крекинг бензина в низкотемпературной водородной плазме с целью одновременного получения ацетилена и этилена. Работы доведены до стадии опытных установок. [c.122]

Пиролиз углеводородов в струе низкотемпературной плазмы подчиняется обычным закономерностям термических превращений. Выход ацетилена и непредельных углеводородов зависит от степени нагрева углеводорода и времени его пребывания в зоне высоких температур. В случае подачи метана при достаточном перемешивании его с водородной или аргонной плазмой реакция расщепления протекает с хорошими выходами по ацетилену (табл. 1У-4). Как видно из таблицы, общее превращение метана и конверсия его в ацетилен значительно выше, чем при линейном электрокрекинге (стр. 132), однако и в данном случае образуются побочные продукты и сажа, хотя и в меньшем количестве. [c.148]

Из всего сказанного в гл. IV следует, что электрическая дуга для расщепления углеводородов до ацетилена используется в промышленности довольно широко. В настоящее время методом электрокрекинга производится во всех странах более 180 тыс. т ацетилена в год. Ведется разработка методов пиролиза углеводородов в струе водородной плазмы и методов электрокрекинга жидких углеводородов, усовершенствуется аппаратура получения и выделения [c.152]

Процесс электрокрекинга в настоящее время характеризуется отработанностью технологической схемы, высокой степенью механизации и автоматизации управления. Концентрация ацетилена в газе, полученном этим способом, выше, чем при других методах. Предварительный подогрев углеводородов еще более улучшит техно-экономические показатели электрокрекинга. Применение коаксиального реактора и проведение пиролиза в струе водородной плазмы позволят получить дополнительные экономические выгоды. [c.152]

При электрокрекинге в плазменной струе углеводородное сырье вводят в струю низкотемпературной плазмы, используемой в качестве теплоносителя. [c.76]

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]

Несмотря на широкое разнообразие существуюш,их методов получения ацетилена и олефинов из углеводородного сырья, общим недостатком является недостаточная гибкость процесса. Последнее затрудняет, а иногда делает невозможным переход на другой вид сырья или перенос центра тяжести процесса с так называемого этиленового на ацетиленовый режим. Весьма интересным обстоятельством является также относительно близкие себестоимости ацетилена, получаемого различными способами, приведенные в работе [1], исключая карбидный процесс. Несмотря на очевидные преимущества так называемого электрокрекинга углеводородов, который, по-видимому, является одним из наиболее прогрессивных методов получения ацетилена, существенным недостатком этого процесса является непосредственное контактирование углеводородов с плазмой дуги, имеющей на оси температуру порядка 18 000°К [2]. В любом электродуговом процессе, когда через систему (канал при наличии в нем дуги) проходит углеводородный газ в зависимости от параметров системы некоторая доля газа проходит через токопроводящую ( горячую ) зону [5]. Например, в процессе Хюльс [2] эта доля газа доведена до минимально возможного значения, однако все же полному распаду до элементов (сажи и водорода) подвергается существенная доля исходного газа. [c.227]

В настоящем издании, дополненном и расширенном, рассмотрены условия возникновения искрового, тлеющего, дугового, факельного, коронного, барьерного (тихого) и других электрических разрядов. Описаны аппаратура и методы проведения в разрядах различных химических реакций. В книге содержатся сведения о ряде новых технологических процессов. Введен новый раздел, посвященный реакциям в плазменных струях различных газов. Показаны известные преимущества проведения некоторых реакций в плазме. Сформулированы общие принципы химической кинетики для реакций в разрядах они применены к изучению ряда конкретных случаев электрокрекингу метана, окислению азота, синтезам озона и перекиси водорода, диссоциации двуокиси углерода и другим. На основе кинетических, спектроскопических и других данных обсуждены возможные механизмы химических реакций в разрядах и рассмотрены существующие теории электрической активации. [c.367]

Одной из первых попыток применения плазмы для технологических целей был синтез монооксида азота из воздуха в электрической дуге, открытый Д. Кавендишем и Дж. Пристли (1781 — 1884 гг.). Позднее, в XIX в., этот способ был реализован в промышленном масштабе, а в 30-х гг. XX в. в Германии разработан и освоен электрокрекинг природного газа с целью получения ацетилена. Интенсивные работы по созданию плазмохимических технологий раз вернулись в 60-х гг., когда были созданы надежные технологические устройства (плазмотроны) для получения плазмы в электродуговых, высокочастотных и сверхвысокочастотных разрядах. В настоящее время эти способы используются для получения газообразных и конденсированных веществ, вскрытия рудных минералов [c.5]

При получении ненасыщенных соединений электрокрекингом углеводородов образуются такие же промежуточные частицы, как и при высокотемпературном пиролизе. Так, об участии метилена в качестве интермедиата в этом процессе свидетельствуют данные исследования распада СН4 в тлеющем разряде 1476] и в плазме дугового разряда переменного тока [1477. При этом наряду с метиленом здесь участвуют также частицы С, С2 и СН. [c.253]

Каковы среднеквадратичные скорости ионов Н+ и СН в плазме электрической дуги реактора электрокрекинга метана, если температура в ней равна 2,00-10 К Каковы среднеквадратичные скорости молекул СН4, С2Н2 и С2Н4, находящихся в этой плазме [c.17]

При осуществлении дугового разряда в метане образуется ацетилен. Эта реакция 2СН4 = jHa + ЗН2 называется электрокрекингом метана она осуществлена в промышленном масштабе. В плазме могут возникать и существовать метастабильные молекулярные ионы, такие, [c.252]

Используют также др виды пиролитич расщепления сырья, напр процесс получения этилена и ацетилена действием электрнч разряда в метане (электрокрекинг), осуществляемый при 1000-1300°С и 0,14 МПа в течение 0,01-0,1 с, К в присут кислорода (окислит пиролиз) и в плазме [c.507]

Помимо рассмотренных в статье, существуют и практически используются другие виды пиролитич. расщепления углеводородного сырья, напр, электрокрекинг, К. в присутствии кислорода, К. в плазме и др., применяемые гл. обр. для получения олефинов, напр, ацетилена. Си. также Пиролиз, Риформинг. [c.400]

Окисли- тельный пиролиз. метана Из карбида кальция Электрокрекинг в электродуге Электрокрекинг Б плазм, струе [c.89]

Среди большого числа способов производства ацетилена из углеводородного сырья представляют интерес для рассмотрения, в соответствии с принятой классификацией, следующие в первой группе — окислительный пиролиз метана или тяжелых углеводородов, пиролиз в плазме и электрокрекинг во второй группе — гомогенный пиролиз с использованием высокоперегретого водяного пара и нагретых продуктов сгорания в третьей группе — регенеративный пиролиз. Чтобы получить наибольший выход ацетилена, во всех процессах сырье разлагают при высокой температуре и за короткое время. [c.171]

Анализ имеющихся термодинамических и кинетических данных ведет к заключению, что наиболее важной, критической величиной при плазмоструйном пиролизе метана является скорость смещения метана с плазмой. Поэтому очень важна конструкция смесителя. При быстром и совершенном смешении разложение ацетилена мало, если степень общего превращения метана не превышает 90%. Время реакции для 80%-ного превращения составляет приблизительно 10" сек. Оптимальное соотношение Н2 СН4=0,46- -0,50. При этом получается около 15% ацетилена в газе пиролиза при расходе энергии 9,2 квт-ч1кг ацетилена. Это лучше показателей процесса электрокрекинга, например в Хюльсе. [c.199]

Следовательно, при температуре в контейнере около 1700°К за один проход исходного сырья имеет место практически полное его превращение в газообразные продукты без образования кокса или сажи. Отсутствие образования сажи при пиролизе водородной плазмой подтверждалось также визуальным осмотром контейнера. Из приведенных в таблице данных также следует, что повышением температуры пиролиза достигается более эффективное использование энергии плазмотрона, так например, снижаются энергетические расходы с 11 д.о8квт-ч на 1 кг непредельных. По-видимому, эта тенденция будет иметь место при дальнейшем повышении энергосодержания плазмы [6]. Результаты исследований показывают также возможность использования аб-газа электрокрекинга метана для пиролиза газового бензина во второй ступени процесса, что существенно увеличивает к. п. д. процесса. [c.229]

Прообразом современных плазмохимических процессов, использующих электродуговые генераторы плазмы, может слул ить процесс электрокрекинга природного газа. На рис. 1.2 представлен один из вариантов схемы электродугового плазмотрона-реактора для процесса электрокрекинга природного газа [7]. Дуга горит между стальными водоохлаждаемыми электродами 1 и 2 в вихревом потоке природного газа, вдуваемого через кольцо закрутки 3. Данное устройство позволило достигнуть довольно высоких уровней мощности (--1—2 МВт) при КПД 75—80%. Однако одно из основных требований к таким установкам не выполнялось — ресурс плазмотрона-реактора составлял всего лишь несколько часов, так как каналы его электродов забивались сажей. Аналогичный результат был получен при недавних полупромышленных испытаниях плазмотрона с двухсторонним истечением конструкции ИТМО АН БССР [8] мощностью 1 МВт. Этот плазмотрон, позволивший получить вполне удовлетворительные результаты в плазмохимическом процессе фиксации атмосферного азота, оказался непригодным для процесса получения ацетилена из природного газа. Как и в случае электрокрекинга, ресурс работы этого плазмотрона не превышал 10 ч вследствие забивки сажей электродных каналов. Все это — результат стремления удовлетворить двум противоречивым требованиям, а именно для поддержания горения дуги в совмещенном плазмотроне-реакторе необходимо нагреть рабочий газ до температуры 10 ° К, метан при такой температуре за времена — сек диссоциирует на элементы — углерод и водород в то же время этот же рабочий газ является и перерабатываемым сырьем в плазмохимическом процесса получения ацетилена и по требованиям этого процесса не должен нагреваться более 2000° К. [c.7]