Кислород в окислительном пиролизе

При нагревании природного газа с кислородом (окислительный пиролиз) можно получить два продукта ацетилен и синтез-газ. [c.350]

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]

При производстве ацетилена методом окислительного пиролиза на 1 m ацетилена расходуется 6000—7000 нм метана и 3600— 4500 нм кислорода. Количество отходящих газов (синтез-газа) составляет 10—11 тыс. нм , что достаточно для производства примерно 3,5 т метанола-сырца. [c.15]

Схема процесса окислительного пиролиза состоит в следующем [65]. Исходное сырье — этан и кислород подогреваются раздельно, первый до 600—650°, второй до 400°, после чего смешиваются в соотношении 1 0,33 и подаются в реакционную печь. Печь представляет собой вертикально расположенную камеру, футерованную изнутри специально приготовленной шамотной массой. Внутри печи помещается насадка из фарфоровых шаров диаметром 30—40 мм. В печи часть этановой фракции сгорает, в результате чего температура поднимается до 850—900°. Печь работает под вакуумом 400 мм рт. ст. [c.53]

Указанные данные получены при температуре пиролиза 850— 900 , объемной скорости 450 л/л насадки в час и содержании кислорода в исходной смесн 20% объемн. В процессе окислительного пиролиза сгорало около 17% этана [66]. [c.54]

Недостатком процесса окислительного пиролиза является необходимость применения в качестве окислителя довольно дорогого кислорода. Вместо кислорода можно использовать также воздух, однако наличие в исходной смеси большого количества азота снижает термический к. п. д. процесса и усложняет выделение этилена из продуктов реакции. [c.54]

Примером процесса получения ацетилена окислительным пиролизом метана является процесс Саксе (рпс. 13). Подогревая отдельные потоки метана и кислорода до 540 и сжигая природный газ п кислород в специальных горелках, можно достичь температуры 1600—2200°. Заводы по производству ацетилена окислительным пиролизом имеются в различных странах (США, ФРГ, Италия). [c.60]

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 деструкция метана происходит за счет тепла, выделяюш егося при сжигании части его в кислороде. Подвод тепла и пиролиз метана протекают непосредственно в факеле горения, что способствует теплообмену [c.253]

При окислительном пиролизе тепло, необходимое для разложения углеводородов, получается за счет частичного сгорания углеводородного сырья в токе кислорода, вводимого непосредственно в зону реакции, при этом эффективно обеспечивается короткое время реакции пиролиза. Поскольку роль кислорода, как и любых других примесей, в протекании химических реакций углеводородов при температурах 700—800° С и выше становится второстепенной, то [c.26]

Установка окислительного пиролиза с получением этилена, перерабатывающая 13 тыс. т этана в год, построена в Германии во время второй мировой войны. Выход этилена составлял 60—65% по объему при температуре 885° С и давлении 147,2 кПа при добавлении к этану 30% по объему чистого кислорода. [c.27]

Позднее в США была разработана опытно-промышлен-ная установка окислительного пиролиза пропана [68] с добавлением к нему воздуха вместо чистого кислорода молярное отношение кислорода воздуха к углеводороду при этом составляло 0,28, конверсия пропана достигала 79%, а полученный газ содержал 17,7% этилена и 5,0% по объему пропилена. Из легкого бензина [102] при температурах окислительного пиролиза 930—960° С было получено по исходному сырью 13—20% по массе этилена и 15— 18 — пропилена. [c.27]

В работах С. Ф. Васильева и других [12] была показана возможность получения окислительным пиролизом парафиновых газов Са—С4 и бензиновых фракций (при расходе кислорода 9—10 и водяного пара по сырью до 50% по массе), этилена — 18—20, пропилена — 10—20, бутиленов — 2,7—12 и дивинила — 2,3—4% по массе. [c.27]

Наиболее значительные недостатки сводятся к применению большого количества кислорода, расходованию части сырья в качестве топлива, трудностям переработки получаемых продуктов пиролиза, содержащих кислородные соединения, и другие. Применение воздуха вместо кислорода ведет к сильному разбавлению пирогаза азотом. Концентрация этилена не превышает в нем 16—18% по объему, что удорожает ректификацию. Существенным недостатком является также то, что кислород или воздух и углеводородное сырье приходится нагревать предварительно до смешения в реакторе в отдельных трубчатых печах во избежание взрывов. Кроме того, в процессах окислительного пиролиза не могут перерабатываться тяжелые нефтепродукты из-за чрезмерного саже- и коксообразования. [c.28]

Пример 14. Один из методов получения ацетилена — окислительный пиролиз метана (неполное горение в кислороде). Вычислить стандартную теплоту этой реакции при 25° С. [c.23]

Один из методов получения ацетилена — окислительный пиролиз метана (неполное горение в кислороде) [c.50]

При работе с чистым кислородом в окислительном пиролизе большой расход последнего является серьезным препятствием для его широкого промышленного внедрения. [c.65]

Для улучшения показателей процесса окислительного пиролиза проводятся работы по использованию для этой цели установок с подвижным теплоносителем, содержавшим в своем составе окислы металлов. При пиролизе эти окислы отдают свой кислород на частичное окисление углеводородов и вновь приобретают его в зоне регенерации. [c.65]

Наряду с собственно пиролизом СН4 при окислительном пиролизе метана протекают сопутствующие реакции окисления. В связи с этим окислительный пиролиз — процесс более сложный по сравнению с термическим пиролизом СН4 [79]. Присутствие кислорода в больших количествах весьма сильно интенсифицирует скорость общего превращения СН4. При этом в результате разветвленной цепной реакции окисления СН4 образуются активные частицы, которые далее могут участвовать в превращениях неокислившегося метана. В работе [85] найдено, что, наоборот, возможно сначала протекание термического распада метана, инициирующего затем его реакции окисления. 1 [c.227]

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]

Для процесса окислительного пиролиза была переоборудована печь термического пиролиза (см. рисунок). С этой целью в схему после печи был включен реактор с эжектором-смесителем, к установке подвели кислород, часть конвекционного змеевика (6 труб) выделили для подогрева смеси пара с кислородом и установили дополнительные контрольно-измерительные приборы. Процесс осуществлялся по следующей схеме. [c.157]

Экономическое сравнение термического и окислительного пиролиза, как методов получения олефинов, показывает, что, несмотря на дополнительный расход кислорода, себестоимость [c.231]

В целом удельные капитальные вложения с учетом затрат в производство кислорода при окислительном пиролизе будут на 12—14% Ниже, чем при термическом. [c.231]

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]

Сущность процесса окислительного пиролиза заключается в том, что нагретое до температур 500 — 600° С углеводородное сырье при движении со сверхзвуковой скоростью смешивается с кислородом в смесителе специальной конструкции. При этом кислород равномерно распределяется по всей массе углеводородных молекул, в результате чего не образуется зон с чрезмерно высокой температурой и отсутствует связанное с этим глубокое расщепление углеводородных молекул до свободного углерода. За счет окислительных реакций выделяется тепло, которого достаточно для повышения температуры до реакционной и проведения реакций крекинга. Здесь кислород играет роль не только окислителя, ной инициатора реакций крекинга, т. е. он оказывает активное химическое воздействие на углеводородное сырье. В результате меняется характер пиролиза, процессы крекинга ускоряются идут в основном реакции дегидрирования с образованием непредельных соединений, а не реакции полного окисления части углеводородного сырья. [c.12]

По сравнению с термическим пиролизом в трубчатых печах при окислительном пиролизе резко снижается расход пара и топлива, что полностью окунает расходы на кислород. [c.13]

Для производства ацетилена методом окислительного пиролиза природного газа требуется то же сырье, что и для производства аммиака (в том числе кислород) отход процесса пиролиза — сиптез- [c.49]

Существует два вида пиролиза с применением кислорода окислительный и гомогенный. [c.81]

Аналогично гидропиролнзу протекают процессы и при пиролизе угля в атмосфере других газов, например метана (ме-танолиз), или в присутствии малых количеств кислорода (окислительный пиролиз) [51, 52]. Возникающие при термическом разложении фрагменты молекул угольного вещества взаимодействуют с этими газами. Это приводит к насыщению радикалов и к относительному уменьшению массы образующегося твердого остатка. Повышение давления углубляет термическое расщепление органической массы угля. [c.158]

Пиролиз. Процесс пиролиза является эндотермическим и относится к числу очень энергоемких производств, в котором важное значение имеет утилизация тепла горячих газов. Существующие схемы реакционных узлов различаются способом подвода тепла внешний обогрев топочными газами, при помощи высокоперегретого водяного пара (гомогенный или адиабатический пиролиз), частичное сгорание сырья при подаче кислорода (окислительный пиролиз) и нагревание неподвижным или перемещающимся твердым теплоносителем (регенеративный пиролиз). [c.40]

В первую очередь к ним принадлежит окислительный пиролиз углеводородов, который протекает в присутствии кислорода, при этом часть углеводорода с1жигается и теплота горения исп0льзует1ся для процесса пиролиза. Окислительный пиролиз применяют для получения этилена из 1тана нли пропана И для производства ацетилена по методу Саксе. Сюда же следует отнести окисление метана за счет его частичного сожжения для производства смесей окиси углерода и водорода. Эти процессы еще будут подробно обсуждаться как в первом, так и во втором томах, и здесь нужно лишь кратко упомянуть о важном процессе Саксе. [c.442]

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]

Тепло, необходимое для проведения процесса пиролиза, может получаться за счет сжигания частн углеводородного сырья в присутствии кислорода или воздуха в самой реакционной зоне. Указанный процесс получил широкое распространение и известен под названием окислительного пиролиза. [c.53]

На установках окислительного пиролиза фирмы Ю. О. П. (США), работающих по методу Динсли, широко используется принцип теплообмена [67]. При этом исходное сырье — углеводороды и кислород — нагревается в теплообменниках за счет тепла продуктов пиролиза. Степень нагрева и соотношение исходных компонентов — кислорода и углеводорода — меняются в зависимости от характера исходного сырья и необходимой глубины его превращения. Расход кислорода на установках такого тина ннже, обычно он составляет от 0,1 до 0,3 моля на моль сырья. Давление продуктов пиролиза на выходе из реактора не превышает 2 ати. [c.54]

Заслуживают внимания работы П. П. Коржева и Г. А. Валуевой по изучению окислительного пиролиза этана и пропана в присутствии кислорода и воздуха [3]. [c.55]

Для процесса газификации с целью получения водорода можно применять пиролиз (однако этот способ довольно неэффективен, поскольку в данном случае получают значительное количество полимеров, смолы, пироуг Герода, кокса и прочих полупродуктов), а также гидролиз, окислительный пиролиз и прочие эндо- и экзотермические методы газификации сырья. Очевидно, что вследствие не совместимых с точки зреиия термодинамики требований, предъявляемых перечисленным выше ироцессам, целесообразно объединить процессы гидролиза и окислительного пиролиза, т. е. сырье подвергать обра)ботке и паром, и кислородом, как это осуществлено в процессе фирмы Шелл (штат Техас, США) и в других подобных процессах, называемых процессами с частичным окислением 1[4]. [c.131]

Позднее на основе работ К. К- Дубровая Институтом горючих ископаемых АН СССР был разработан процесс окислительного пиролиза нефтяного сырья с целью получения газообразных олефинов. Процесс прошел промышленную проверку иа одной из реконструированных трубчатых установок пиролиза. После нагрева до 600° С в трубчатой печи сырье па выходе в реактор смешивается с нагретой до 400° С паро-кислородиой смесью. Расход кислорода составляет 20%, а расход водяного rapa 10% па сырье (бензпп). [c.142]

При окислительном пиролизе низкооктанового бензина иа смесь (т. е. на сумму из 100 частей сырья, 20 частей кислорода и 10 частей водяного г ара) получается 89, % rai-a (в том числе 28,7% этилена и 12,2% пропилена), 13% ароматических углевсдорсдсв (С — J, 7,5% про тх жидких продуктов, а также 20% реакционной воды и водного конденсата . [c.142]

Окислительный пиролиз имеет н( сомненные достоинства как процесс полностью непрерывный, а также экономичный с точки зрения прямого расхода топлива на реакцию пиролиза. Зти достоинства умаляются необходимостью иметь для установки чистый кислород, взрывоопасностью установки, а также разбавлением газа пиролиза продуктами окисления, что осложняет и удорожает газоразделение. [c.142]

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]

При оптимальных условиях процесса, то есть применении нагретого до 400—600°С 98% -ного кислорода, температуре пиролиза 1450—1500 С и времени контактирования 0,004—0,006 с, степень конверсии метана в ацетилен достигает 0,3 при общей степени превращения метана 0,9 и кислорода 0,99. Газ процесса окислительного пиролиза метана имеет состав (% об.) С2Н2 —8,0 С2Н4 — 0,5 СОа — 4,0 СО — 26,5 На — 54,0 Na — 3,0 СН4 — 4,0. Кроме того, в газе содержится 0,2—0,3% гомологов ацетилена, следы ароматических соединений и 1—3 г/м сажи и смолы. [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]

Природный газ нил<еприведенного состава, смешиваясь с кислородом в объемном отношении 5/2, поступает в реактор окислительного пиролиза при 1500 °С и 0,10 МПа. Вычислите молярные концентрации компонентов этой смеси на входе в реактор, если ее состав следующий [c.27]

Окислительный пиролиз. На рис. 42 схематически показано устройство печи для крекинга метана. Природный газ с высоким содержанием метана и кислород, предварительно нагретые до 550—600 °С, вводят в верхнюю часть печи, где они смешиваются. Содержание кислорода в смеси составляет 37—38%. У нижнего края футерованной части печи установлена плита, выполненная из высокоогнеупорного материала и имеющая большое количество отверстий диаметром 8 мм. Горящая ниже плиты смесь метана и кислорода, проходя через отверстия плиты, образует отдельные факелы. Скорость движения метано-кислородной смеси значительно превышает скорость распространения фронта пламени в газе. Это обеспечивает беаопасность ведения процесса. [c.135]

Особенностью процесса окислительного пиролиза является то, что весь потребляемый в процессе кислород вводится вместе с сырьем в зону реакции, в то время как при гомогенном пиролизе основное количество кислорода используется для сжигания части сырья или топлива и получаемые при этом высокоперегретые газы смешиваются в следующей зоне с основным потоком сырья. [c.81]