Очистка карбидного ацетилена от примесей (рис.23.2).

******************************************************

Концентрация генераторного ацетилена  99%.

Примеси (аммиак, сероводород и др.) обусловлены разложением водой соединений в карбиде кальция (нитридов, сульфидов, фосфидов). Эти вещества оказывают вредное влияние на процессы дальнейшей переработки ацетилена, отравляя катализаторы.

Образовавшийся в генераторе (6) ацетилен охлаждается в холодильнике (7) и проходит очистку в последовательных ороситель­ных скрубберах (8-10):

8 — очистка от аммиака раствором серной кислоты;

9 — очистка от сероводорода раствором гипохлорита:

Н₂ SO₄ + 4 NаСl O + 2 NаОН  Nа₂ SO₄ + 4 NаС1 + 2 Н₂О ;

10 - очистка от следов хлора (со 2 скруббера) раствором щелочи.

Очищенный ацетилен собирается в "мокром" газгольдере (11), откуда ацетиленовым компрессором (13) через мокрый огнепеградитель (12) подается потребителю.

Лекция 24. Получение ацетилена из углеводородов

===========================================================

Осуществляется пиролизом метана и других парафинов (процесс , эндотермический. Равновесие сдвигается вправо только при Т= 1000 – 1300⁰С (рис.24.1):

С₂ Н₄ С₂ Н₂ + 3Н₂ ( -376 кДж/моль);





С₂ Н₆ С₂ Н₂ + 2Н₂ ( -311 кДж/моль).

Практически требуется более Высокая температура (1500—1600⁰С — для метана и 1200 ⁰С — для др. жидких углеводородов).

Процесс термического пиролиза метана идет по радикально—цепному механизму путем отрыва Н* с образованием 2—к метнльных радикалов, приводящих к образованию кроме ацетилена парафинов, олефинов, бензола, а также других ацетиленовых (метил—, винил—, дн—ацетилен).

Рис.24.1 - Температур­ная зависимость равно­весной степени конвер­сии метана (1) и этана (2) в ацетилен при Р = 0,1МПа

Регулирование выхода продукта достигается уменьшением степени конверсии (К=50%) за счет уменьшения времени контакта (до 0,1 с).

Во избежание дальнейшего разложения и превращений ацетилена "необходима быстрая "закалка" реакционных газов (вспрыск воды) до Т при которой эти процессы не происходят.

Методы пиролиза классифицируют по способу подвода тепла;

1. Регенеративный - в печах с огнеупорной насадкой (нагрев насадки топочными газами-пропускание сырья) .

2. Гомогенный — введение сырья в поток горячего (2000⁰С) газа, полученного сжиганием метана в кислороде.

3. Окислительный — экзотермическая реакция горения углеводоро­дов и эндотермический процесс пиролиза (Т=1500⁰С) совмещены в одном аппарате -рис.24.2).

4. Электрокрекинг — пиролиз в электродуговых печах (1/1=1000 в,

затраты энергии до 13 тыс. кВт/т ацетилена)

5. Плазмохимический — процесс в ионизированном газе.

Наиболее экономичен и эффективен окислительный пиролиз (степень конверсии метана до 90%; кислорода > 99%). Соотношение начальных объемов метан: кислород = 100 : (60—65), что находится вне пределов взрываемости этих смесей. Скорость течения газа в сопле горелки (=100 м/с) должна быть выше скорости распространения пламени, но не выше скорости гашения пламени, чтобы оно не отрывалось от горелки.

При нормальном режиме расход метана: на горение = 55%; на получение ацетилена = 23—25%; на образаание сажи = 4%.

Рис.24.2 Схема реактора окислительного пиролиза;

1—камера смешения; 2—корпус; 3—предохранительная мембрана; 4—камера горения; 5—нижняя камера; 6—форсунка; 7—горелочная плита; 8—диффузор.

Состав газов пиролиза при различных методах, %. об.

Таблица 24.1

Продукты	Регенератив- ный	Электрокре- кинг		Гомогенный	Окисли-тельный
Ацетилен	11 - 14			7 - 9
Водород	40 - 45			40 - 45
Метан	5 - 25			-
СО	-			26 - 27
Диоксид углерода	-			3 - 4
Гомологи ацетилена	1,0		-	1,5		0,2-0,3