Вопрос № 4. Газовое топливо и его переработка

Природное газовое топливо состоит в основном из метана (до 96-98 %). Кроме того, в него входят этан, пропан, бутан, азот, диоксид углерода и другие газы. Природный газ некоторых месторождений содержит в небольших количествах сероводород и пары воды. Удельная теплота сгорания природного газа 31 - 38 МДж/м³.

Пропан и бутан удаляются из газового топлива (путем их сжижения), после чего оно поступает в газопроводы для передачи потребителям.

Из природного газа получают также большое количество сажи, которая называется также газовой или ламповой. Основным потребителем сажи (до 90 % всего количества) являются отрасли резиновой промышленности: шинная, резино-технических изделий, кабельная др. Активные сажи (высокодисперсные) применяют для получения прочных и износостойких резин - протекторов шин, транспортерных лент. Полуактивные сажи используют в тех случаях, когда необходимо повысить прочность резин без существенной потери эластичности - в каркасах шин, амортизаторах, уплотнителях, рукавных изделиях.

Пиролиз углеводородов

Пиролиз - эндотермический процесс разложения углеводородов под действием высоких температур (выше 700⁰ С), осуществляемый в газопаровой фазе.

В промышленности пиролизом получают этилен, пропилен, стирол, дихлорэтан, которые являются продуктами для дальнейшей переработки.

Сырьем для процесса пиролиза являются продуты переработки нефти (газы, содержащие этан и пропан, пропановая и бутановая фракции, бензин прямой гонки, природные газы).

Для пиролиза характерны 2 группы реакций:

первичные  распад исходного сырья с образованием большого количества непредельных углеводородов.

пропан = этилен + метан С₃Н₈  С₂Н₄ + СН₄

бутан = пропилен + метан С₄Н₁₀  С₃Н₆ + СН₄

вторичные  реакции синтеза новых углеводородов, образующихся в результате превращения продуктов первичного распада.

Это реакции дегидрирования, полимеризации и поликонденсации. Например,

пропан = пропилен + водород С₃Н₈  С₃Н₆ + Н₂

полимеризация этилена: n С₂Н₄  (С₂Н₄)_n

В процессе пиролиза образуется также некоторое количество ароматических углеводорода.

Чем меньше молекулярный вес углеводорода, тем более высокая температура необходима для разложения, например, для метана  900⁰ С, для этана  выше 600⁰ С, для пропана и бутана  500-450⁰ С.

Давление при пиролизе особой роли не играет и служит для создания требуемой, как правило, большой скорости потока сырья, чтобы избежать протекания побочных реакций. Рабочее давление исходной смеси на входе в реактор обычно составляет 12-16 ат.

Разработал:

доцент кафедры ГиСЭД О.В. Сидорова

Лист регистрации изменений

Номер измене­ния	Номера листов			Основание для внесения изменений	Подпись	Расшифровка подписи	Дата	Дата введения изменения
	заменен­ных	новых	аннулиро­ванных

	Должность	Фамилия/ Подпись	Дата
Разработал	Доцент кафедры ГиСЭД	Сидорова О.В.
Проверил	Начальник кафедры ЕНиСД	Михайлова Г.А.
			Стр. 1 из 17