4. Плазмохимическая переработка углеродсодержащего сырья

Применение плазмы в химических процессах получило начало с электродугового способа получения ацетилена из метана. Этот процесс стал одним из первых примеров органического синтеза с использованием плазмы. В настоящее время плазмохимическую переработку углеродсодержащего сырья проводят направленно по двум основным направлениям: пиролиз и газификация или окислительная конверсия.

Пиролиз любого углеродсодержащего сырья проводят с целью получения ацетилена и водорода, смеси ацетилена, этилена и водорода, водорода и технического углерода (сажи), ароматических углеводородов и водорода, полиароматических углеводородов и водорода.

Газификацией углеродсодержащих веществ получают синтез-газ, содержащий оксид углерода и водород,водород как основной целевой продукт и шлак, концентрирующий в себе ценные минеральные соединения.

Пиролиз проводят в инертной или восстановительной среде плазмообразующего газа, который может выполнять функции как энергоносителя, так и реагента. Газификацию проводят в среде окислителя, в качестве которого используют воздух, кислород, водяной пар и смеси перечисленных реагентов в различных пропорциях.

Углеродсодержащие вещества, подвергающиеся плазмохимической переработке, составляют широкий спектр органических соединений, содержащих углерод, как природного происхождения, так и промышленных отходов различных органических процессов, а также бытовых отходов органического характера. Из природных углеродсодержащих соединений в плазмохимии используют природный газ, нефть и продукты нефтепереработки, угли, а также горючий сланец.

4.1. Научное обоснование плазмохимической переработки углеродсодержащих соединений

Научной основой плазмохимической переработки углеродсодержащих веществ послужили результаты термодинамического анализа равновесных систем, включающих элементы природных горючих соединений в соответствующих соотношениях и плазмообразующих газов, в температурном диапазоне от 2000 до 5000 К.

Как было изложено в главе 3, располагая надежными термодинамическими константами, можно, а в большинстве случаев и необходимо, оценивать оптимальные условия проведения реакций, интервалы температур, давлений, соотношение реагентов, значения ожидаемых выходов целевых и побочных продуктов, энергетические показатели процессов. Путём сопоставления экспериментальных и рассчитанных термодинамических равновесных составов можно выяснить следующее:

• являются ли экспериментальные составы равновесными или они образуются на промежуточных стадиях химических превращений;

• оптимальны ли выбранные условия проведения экспериментов (температура и давление, затраты энергии на получение целевого продукта);

• оптимален ли режим закалки, применявшийся в экспериментах;

• какова доля в полученных конечных продуктах тех или иных радикалов и промежуточных соединений, рекомбинирующих в процессе закалки.

Как было показано в главе 3 (рис. 3.1), результаты термодинамического расчёта системы С-Н в температурной области от 1500 до 5000 К выше 2500 К единственным стабильным углеводородом является ацетилен. Его максимальная концентрация соответствует температуре Т  3300 К. Другими основными продуктами в этом узком температурном интервале являются конденсированный углерод (С)_к и водород. В этой связи очевидны направления и условия реализации процессов пиролиза углеродсодержащих веществ в промышленности.

Применительно к реальным условиям процесса плазменного пиролиза конкретных углей 3-х месторождений был выполнен уточненный детальный термодинамический анализ. Характеристики этих углей и их состав даны в табл. 4.1 и 4.2. Рассматривалось два варианта:

• разложение угля без учёта разбавления угольной массы плазмообразующим газом - аргоном и

• реальный процесс пиролиза углей в инертной среде аргона, содержание которого в системе составляло 99 мас. %.

Таблица 4.1

Характеристика исследуемых углей, мас.% (на рабочую массу)

Уголь	№ пробы	W	A	C	H	S	O	N
Подмосковный	1	5,78	3,13	56,16	5,24	1,97	26,70	1,02
Агулакский	2	0,84	3,96	70,21	4,33	2,38	17,28	1,00
Будаговский	3	7,23	31,23	45,20	5,82	0,50	9,06	0,96

Таблица 4.2

Состав минеральной части исследуемых углей, мас.%

Уголь	№ пробы	Al2O3	SiO2	Fe2O3	СаО	МgO	К2O	Nа2О
Подмосковный	1	22,10	60,90	8,80	4,40	1,90	1,90	-
Агулакский	2	13,00	47,00	8,00	26,0	5,00	0,50	0,50
Будаговский	3	11,66	70,18	6,05	9,50	2,37	0,04	0,19

Основная особенность использования математической модели заключалась в рассмотрении гетерогенной системы угольной массы в двухфазном приближении. Расчёт предусматривал следующие допущения. Газовая фаза – смесь идеальных газов, конденсированная фаза – идеальный раствор жидких и твёрдых веществ с неограниченной растворимостью. Основной принцип расчёта – минимизация свободной энергии реагирующей системы – функции Гиббса.

Результаты расчёта проиллюстрированы на рис. 4.1 и 4.2.

Основные выводы, полученные из термодинамического анализа плазменного пиролиза углей в области температур от 2000 до 5000 К, говорят о следующем:

• Угольная система в рассматриваемой температурной области равна по фазам (газовая и конденсированная) при температуре 800 К и предпочтительна в газовой фазе выше 1000 К. При температурах 3000-3500 К весь уголь переходит в газообразное состояние.

• Из всего обилия компонентов основными газовыми компонентами равновесной системы являются Н₂, СО и С₂Н₂.

• Ацетилен является единственным углеводородом, присутствующим в системе в области 2500-5000К и максимум его концентрации при Т3200 К равен 8 об.%.

• В равновесной системе присутствует радикал С₂Н-, в концентрациях, соизмеримых с С₂Н₂, в значительных количествах находятся такие радикалы и атомы, как СН+, СН₂, С₂, С, Н и др., которые можно рассматривать как источник дополнительного образования ацетилена в процессе их рекомбинации в стадии закалки.

• Равновесный состав газовой смеси слабо зависит от элементного состава исходного угля. Картины равновесных систем крайних представителей углей одного морфологического ряда очень схожи по своему составу их газовой фазы.

• Разбавление угольной массы (аргоном, водородом) сдвигает максимумы концентраций ряда компонентов в область более низких температур.

• Образование таких соединений, как Н₂О, СО₂, SO₂, SO, NO, NO₂, CH₄ термодинамически "запрещено" в рассматриваемой температурной области.

• Существование конденсированной фазы ограничено температурой 3500 К.

• Качественный состав конденсированной фазы одинаков для всех углей. Он представлен в основном такими соединениями, как конденсированный (твёрдый) углерод, карбид кремния, диоксид кремния, жидкими металлами Al и Fe, жидким кремнием.

• В реальном процессе, варьируя температуру плазмообработки, можно получить твёрдый остаток заданного состава. И наоборот, зная точный состав твёрдого остатка, можно оценить конечную температуру прогрева угля за время его пиролиза в плазме.

Знания, полученные теоретическим путём, обогатили и углубили понимание реального процесса пиролиза углей и позволили наметить пути повышения совершенства процесса по его основным показателям.

Для процесса плазмохимической газификации углей также неоднократно проводился термодинамический анализ.

В качестве еще одного примера приведем основные выводы, полученные при расчёте термодинамического равновесного состава системы С-Н-О-S-N-Si-Al-Fe.

Расчёт выполнен в диапазоне температур 1000-3000 К и давлении (0,1-1,0).10⁵ Па при заданных соотношениях между элементами. В результате расчёта получены следующие основные выводы:

• Основные целевые продукты, (СО + Н₂) – синтез-газ, являются равновесными в рассматриваемом диапазоне температур и давлений.

• При паровой газификации максимальные концентрации (СО + Н₂) находятся в области 1400-1800 К. Повышение температуры выше 2000 К ведёт к заметной диссоциации водорода и снижению концентрации синтез-газа.

• С энергетической точки зрения из всех вариантов газификации (воздух, кислород, пар, пар-воздух) наиболее экономична паровая и паровоздушная газификация, осуществляемая при стехиометрическом соотношении С:О.

• Возможно получение синтез-газа с заранее заданным составом, например, (СО + Н₂):N₂ = 3:1, путём варьирования исходного состава компонентов.

• В указанном выше диапазоне температур состав конденсированной фазы не влияет на процесс газификации.

• Повышение давления в системе с 0,1.10⁵ до 1,0.10⁵ Па приводит к росту энергозатрат в 1,5-2 раза.

Таким образом, приведенные расчёты по термодинамике равновесного состава угольных систем в области температур 1000-5000 К убедительно и наглядно показывают возможность переработки углеродсодержащих веществ путём привлечения плазменной техники, обеспечивающей достижение указанных температур, либо непосредственно в ацетилен, а также синтез-газ и технический углерод в качестве побочных продуктов, либо в синтез-газ как основной продукт (в зависимости от вида плазмообразующего газа). При этом образование таких нежелательных с точки зрения экологии продуктов, как оксиды серы и азота термодинамически невозможно. Диоксид углерода также отсутствует в газовой фазе в условиях пиролиза, а при газификации его концентрации чрезвычайно низки.

Рис. 4.1.(а, б, в). Равновесный состав газовой фазы угольной массы (уголь № 3) без учета разбавления аргоном:

1 – СН₄; 2 – Н₂О; 3 – Н₂; 4 – СО₂; 5 – СО; 6 – N₂; 7 – НСN; 8 – СN; 9 – СS; 10 – Н₂S; 11 – С₂Н₂; 12 – С₂Н; 13 – С; 14 – С₂; 15 – С₃; 16 – С₄; 17 – С₅; 18 – СН; 19 – Н; 20 – Fе; 21 – Мg; 22 – Са; 23 – Аl; 24 – Si; 25 – Аl₂О, 26 – SiО

Рис. 4.2.Равновесный состав конденсированной фазы угольной массы (уголь № 3) без учета разбавления аргоном:

1 – С; 2 – SiО₂(l); 3 – SiС(с)-β; 4 – СаО(с); 5 – Al₂O₃(с); 6 – FеО(l); 7 – МgО(с); 8 – Fе₃О₄; 9 – Fе₂О₃(с); 10 – AlКО₂(l). (Индексы (с) и (l) относятся соответственно к твердому и жидкому состоянию соединений)

4.2. Плазмохимический пиролиз углеродсодержащих

соединений

1. Плазмохимическое получение ацетилена из газообразного

и жидкого углеродсодержащего сырья

Пиролиз углеродсодержащих соединений в плазме восстановительных и инертных газов привлекателен с точки зрения возможности получения непредельных соединений и в первую очередь – ацетилена, а также возможности плазменного производства высококачественной сажи.

Почти вытесненный в 60-е гг. прошлого века этиленом и пропиленом ацетилен как химическое сырьё все же не утратил своего значения в органическом синтезе в связи с изменением структуры топливного баланса. В настоящее время внимание к ацетилену вновь повысилось. Ацетилен является исходным продуктом в производстве винилацетата, винилхлорида, акрилонитрила, каучуков с заданными свойствами, синтетических волокон, различных пластиков и клеёв, органических полупроводников, различных антифризов, медикаментов, пестицидов. Наиболее заметно увеличение потребления ацетилена для синтеза 1,4-бутандиола. Кроме того, ацетилен достаточно широко используется в сварочных работах (так называемый "баллонный" ацетилен).

Наиболее распространенным способом производства ацетилена является окислительный пиролиз природного газа или нафты (низкооктанового бензина) при температурах 1600-1800 К за счёт экзотермических реакций окисления углеводородов кислородом. Этот процесс значительно вытесняет громоздкий, экологически вредный и энергоёмкий карбидный способ. Однако сравнение окислительного пиролиза с плазмохимическим пиролизом по основным показателям (табл. 4.3) демонстрирует преимущества последнего по совокупности показателей.

Таблица 4.3

Сравнительные показатели 2-х способов получения ацетилена

Показатели	Окислительный пиролиз	Плазмохимический пиролиз
Расход СН4 (т) на 1 т С2Н2	7,5-8	1,7
Селективность СН4 в С2Н2, %	30	65-85
Концентрация С2Н2 в газе пиролиза, об%.	10	12-25
Энергоёмкость, т.у.т.* 1 т С2Н2	11,8	6,3

*т.у.т. – тонны условного топлива

Таким образом, видно, что концентрация ацетилена в продуктах окислительного пиролиза в два раза меньше, чем в плазмохимическом, расход сырья на 1 т ацетилена в окислительном способе практически в 2,5-3 раза больше по сравнению с плазмохимическим, энергоёмкость (затраты всех видов ресурсов, выраженные в т.у.т.) плазмохимического способа почти в два раза ( 80%) ниже окислительного, себестоимость ацетилена, полученного плазмохимическим способом, по сравнению с окислительным ниже на  40%. К тому же плазмохимический способ получения ацетилена не требует строительства кислородного завода, который необходим для окислительного способа. И, наконец, ацетилен, получаемый окислительным способом, не пригоден для сварочных работ.

При выборе того или иного способа получения ацетилена необходимо провести оценку сырьевой базы, сопутствующих производств, специфики региона.

Сырьём в окислительном производстве являются: углеводороды; кислород; водяной пар. Побочные продукты этого процесса (синтез-газ и азот), требуют своего потребителя.

Для плазмохимического способа необходима потребность:

• в сырьевой базе – углеродсодержащие вещества различного происхождения и электроэнергия;

• в потребителе побочной продукции - водорода и сажи.

Производство этилена в настоящее время столкнулось с рядом проблем при традиционных способах его получения в трубчатых печах. Сырьём в этих процессах являются различные лёгкие фракции продуктов нефтепереработки. Однако в связи с изменением структуры потребления нефтепродуктов и повышенным спросом на моторное топливо основным сырьём для производства этилена становятся мазут и другие тяжёлые фракции, использование которых в традиционных технологиях весьма затруднительно ввиду значительного выхода смол и углерода. Это также стимулирует внедрение плазмохимических способов пиролиза.

Нетребовательность к сырью – одно из достоинств плазмохимических процессов – даёт дополнительное преимущество этого способа. В качестве сырья с целью получения ацетилена в плазмохимическом пиролизе использовался широкий спектр углеродсодержащих материалов, начиная с метана и заканчивая углём.

В табл. 4.4 приведён состав продуктов пиролиза различных углеводородов в условиях одного и того же полупромышленного реактора фирмы "Knapsack-Griesheim".

Таблица 4.4

Состав продуктов пиролиза различных углеводородов

Продукты пиролиза	Выход (мас.%) при пиролизе различного сырья
	Метан	Пропилен	Лёгкий бензин	Циклогексан	Бензол	Крекинг-бензин
Ацетилен	65,58	36,04	40,93	40,34	50,96	41,2
Этилен	3,57	8,11	7,71	8,10	4,10	11,81
Метан	9,80	8,96	5,98	3,37	1,66	9,60
Ацетиленовые углеводороды	4,50	6,67	11,41	3,7677	4,34	9,59
Бензол	0,93	1,12	4,19	1,68	26,80	9,54
Этан и остальные углеводороды	-	33,42	22,04	36,60	0,99	14,41
Водород*	16,81	2,77	3,89	3,26	0,33	0,36
Диоксид углерода	-	0,22	1,40	1,30	2,79	0,23
Сажа и смола	0,70	2,10	2,20	0,65	7,30	3,00
ВСЕГО	99,89	99,41	99,75	99,06	50,96	99,74
Суммарный выход ацетилена и этилена	67,00	44,00	48,00	49,00	55,00	53,00
Соотношение С2Н2:С2Н4	16:1	5:1	5:1	5:1	11:1	4:1

*Без учёта водорода, введённого с плазмой.

Расходные показатели процесса пиролиза углеводородов в струе водородной плазмы (по данным фирмы "Knapsack-Griesheim") составляют в расчёте на 1 т ацетилена (без учета стадии выделения ацетилена):

Углеводороды, т 1,6-2,5

Водород, м³ 1750-2250

Электроэнергия, кВт.ч:

общий расход 7000-9000

на 1 м³ Н₂ 3-4

на 1 т С₂Н₂ 4600

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 аргоновой плазмой реакция разложения СН₄ протекает с хорошими выходами по ацетилену (табл. 4.5). Общее превращение метана и его селективность по ацетилену значительно выше, чем при электрокрекинге, однако, и в данном случае образуются побочные продукты и сажа, хотя и в меньшем количестве.

Механизм разложения метана в струе низкотемпературной водородной плазмы подчиняется схеме:

1. СН₄  СН₂ + Н₂

2. СН₂ + СН₄  С₂Н₆

3. С₂Н₆  С₂Н₄ + Н₂

4. С₂Н₄  С₂Н₂ + Н₂

5. С₂Н₂  2С + Н₂.

Кинетика разложения метана такова, что максимум концентрации этилена достигается при времени реакции 10^-6-10^-5 с, а максимум концентрации ацетилена соответствует времени 10^-4-10^-3 с, то есть пространственно зоны образования этилена и ацетилена четко разделены. Температура плазменной струи в начале процесса очень быстро падает за счет передачи тепла введенному метану и протекания эндотермических реакций его разложения. В конце процесса температура несколько повышается в связи с выделением тепла при начинающемся распаде ацетилена на углерод и водород.

При пиролизе низших гомологов метана и низкооктанового бензина в струе водородной плазмы процесс протекает с соблюдением тех же закономерностей, что и метана, однако в реакционных газах кроме ацетилена появляются в значительном количестве этилен и пропилен, доля которых зависит от конечной температуры газовой смеси. При подогреве исходного сырья увеличивается выход ацетилена и непредельных углеводородов при сохранении электрозатрат. При использовании аргона в качестве теплоносителя пиролиз бензина протекает так же, как и метана, но концентрация ацетилена и непредельных углеводородов получается значительно ниже в связи с более низкой энтальпией аргона.

Таблица 4.5

Экспериментальные данные процесса превращения метана

в струе водородной плазмы

Среднемассовая темпера-тура, К	Объёмное соот-ношение СН4:Н2	Состав реакционной смеси, об.%								Степень превращения метана,%
		Н2	СН4	С2Н4	С2Н2	С3Н4 (пропадиен)	С3Н4 (метилацетилен)	С4Н4	С4Н2	общая	в ацетилен
4100	1,54	79,3	4,8	0,4	13,1	-	0,20	0,20	0,60	88	66
4140	1,34	81,5	2,2	0,3	13,7	-	010	0,30	0,50	94	73
4450	1,72	76,0	5,8	0,5	15,5	0,01	0,16	0,09	0,36	86	76
4600	1,72	76,1	6,0	0,4	15,5	0,02	0,10	0,07	0,27	86	76
5400	2,15	76,0	7,2	0,6	13,8	0,02	0,20	0,10	0,52	84	63

Теоретические данные о разложении гомологов метана в ацетилен несколько отличаются от экспериментальных результатов этого процесса (табл. 4.6). Объяснение этому лежит в дополнительных затратах энергии на подогрев исходного газа до температуры реакции и образование побочных продуктов. Поэтому предварительный подогрев углеводородов перед подачей его в реакционную зону и использование тепла реакционных газов значительно снижает как полезный расход энергии, так и общее электропотребление.

Таблица 4.6

Теоретический расход сырья (при 100% его превращении)

и энергии на 1 кг С₂Н₂ при Т 1873 К

Продукт	Расход сырья, кг	Расход энергии ккал кВт.ч
Метан	1,23	3760	4,37
Этан	1,15	1870	2,17
Пропан	1,13	1250	1,45
Бутан	1,11	1345	1,56
Этилен	1,07	1775	2,06
Пропилен	1,07	933	1,08

Достаточно подробно были исследованы процессы пиролиза различных смесей углеводородных газов и бензина в плазменной струе водорода и пиролиз метана с закалкой тяжёлыми углеводородами.

На рис. 4.3 (а, б, в, г, д, е, ж, з, и, к) представлены зависимости основных показателей пиролиза этан-пропан-бутановой смеси (сжиженный газ) от мощности плазменной струи N_с при постоянных расходах плазмообразующего водорода ( 2,3 нм³/ч) и различных расходах сырья V_сж.

Из рис. 4.3 видно, что при определённом расходе сырья концентрация ацетилена растёт с увеличением мощности энергоносителя, а содержание в продуктах этилена и метана в зависимости от N_с проходит через максимум, который достигается при одних и тех же значениях N_с. Следует отметить, что при плазмохимическом пиролизе метана содержание этилена в продуктах незначительно (не более 2 об.%). С увеличением мощности плазменной струи падает суммарная концентрация гомологов ацетилена, выделение которых из конечных продуктов требует значительных капитальных и эксплуатационных затрат.

Концентрация ацетилена в пирогазе возрастает с увеличением отношения С:Н в исходных реагентах. Общая степень превращения сырья Х, а также селективность ^с в С₂Н₂ и в смеси с этиленом (С₂Н₂ + С₂Н₄) растут с повышением мощности плазменной струи. Селективность по непредельным соединениям при плазмохимическом пиролизе углеводородов высока (70-85%), что существенно отличает этот процесс от термоокислительного пиролиза и электрокрекинга.

Минимальные удельные затраты энергии  на получение С₂Н₂ и сумму непредельных (С₂Н₂ + С₂Н₄) существенно зависят от вида используемого сырья. При пиролизе этан-пропан-бутановой смеси они составляют (_С2Н2)_мин  30,6 МДж/м³, (_{С2Н2+С2Н4})_мин  21,6 МДж/м³. При пиролизе природного газа (_С2Н2)_мин  36-40 МДж/м³ (значения _i определены здесь в виде мощностей плазменной струи к количеству образовавшихся целевых продуктов).

Поскольку при получении ацетилена из метана в плазменной струе водорода оптимальная температура окончания пиролиза составляет 1800-2100 К, естественно возникает вопрос об утилизации энергии процесса. Так как температура разложения тяжёлых углеводородов ниже температуры пиролиза метана, представляет интерес осуществление плазмохимического пиролиза углеводородов в две ступени – получение С₂Н₂ из природного газа в плазменной струе водорода и пиролиз тяжёлых углеводородов (например, мазута) в высокотемпературном потоке продуктов реакции первой ступени. При этом вторая ступень процесса является одновременно первой ступенью закалки, так как образование непредельных углеводородов в реакциях пиролиза требует значительного количества энергии, что

существенно снижает температуру пиролиза. Вторая ступень закалки может осуществляться одним из общеизвестных способов.

Экспериментальное исследование такого процесса проведено на лабораторной установке мощностью 20 кВт. Реактор включал электродуговой плазмотрон, камеру смешения природного газа с водородной плазмой, теплоизолированный реакционный канал первой ступени пиролиза, камеру смешения для ввода в поток тяжёлых углеводородов, теплоизолированный реакционный канал второй ступени и камеру закалки. Сырьё вводили в поток радиальными струями через систему отверстий. Сырьевой природный газ имел следующий состав (об.%): 87,5-90 СН₄; 2,5-3 С₂Н₆; 1-1,5 С₃Н₈; 6,5-8 N₂. В качестве сырья второй ступени использовали сжиженный газ (этан-пропан-бутановую смесь), гексан, циклогексан, бензин, керосин.

Результаты исследования показали, что образование ацетилена происходит в основном на первой ступени, а этилена – на второй. Концентрация целевых продуктов определяется соотношением расходов водорода и углеводорода, а также энтальпией энергоносителя. При энтальпии плазменной струи 16,2-18,7 МДж/м³ концентрация ацетилена составляла 12,0-13,5 об.%.

Если температура окончания пиролиза на второй ступени 1200-1300 К, а объём реактора достаточен для осуществления процесса, тяжёлые углеводороды разлагаются в основном на этилен и метан. Концентрация этилена достигает  6 об.%. При температуре на выходе из второй ступени выше 1400 К часть тяжёлых углеводородов превращается в ацетилен. Двухступенчатая закалка продуктов пиролиза природного газа позволяет при тех же затратах энергии увеличить количество образующихся непредельных в 1,3-1,4 раза.

В качестве газообразного и жидкого сырья для получения непредельных углеводородов используют также различные углеродсодержащие промышленные отходы. Был исследован пиролиз в водородной плазменной струе смеси бензина и хлоруглеводородов, являющихся отходом производства винилхлорида. Состав отходов (мас.%): 23,0 дихлорэтана, 4,3 дихлорпропана, 59,0 трихлорэтана, 13,5 смол, 0,2 С₃Н₃BrCl, 0,01 винилхлорида, 0,02 низкокипящих продуктов. Исследования, проведенные на установке мощностью 200 кВт, показали, что в продуктах реакции содержалось: до 15 об.% ацетилена, ~ 6 об.% этилена, до 16 об.% хлористого водорода, водорода  60 об.%, метана ~ 4 об.%. Суммарное содержание винилацетилена, метилацетилена и диацетилена в продуктах пиролиза составило 0,1-0,4 об.%. Селективность общего углерода в ацетилен достигла 50-55 %, а в ацетилен и этилен – 70-75 %.

Удельные затраты энергии на 1 кг ацетилена, этилена и хлористого водорода, составили 1,5-2,0 кВт.ч/кг (без учёта потерь энергии в плазмотроне и источнике).

Рис. 4.3. Сравнение показателей пиролиза различных количеств сжиженного газа:

V_сж : 1 – 1,18; 2 – 1,36; 3 – 1,74 м³/ч

Эти процессы, включённые в технологическую схему производства винилхлорида, упрощают её и значительно (до 40%) снижают себестоимость продукта.