ЗМІСТ
ВСТУП
виробництві ацетилену
1.Виробництво ацетилену електрокрекінгом
2.производство ацетилену термічнимкрекингом
3.Проізводство ацетиленутермоокислювальну піролізом метану
4.Ізвлеченіе ацетилену з реакційних газів
ЛІТЕРАТУРА
ВСТУП
Темареферату В«Виробництво ацетиленуВ» з дисципліни В«Органічний синтезВ».
Ацетилен,Етін СН = GH, - безбарвний газ із слабкимсолодкуватим запахом. Температура плавлення-81, 8 В°, температура сублімації-83,6 В° С.Щільність по повітрю 0,9056, питома вага при 0 В° С і 760 мм рт. ст.1,1709 кг/м 3 .
Основнийметод отримання ацетилену з карбіду кальцію дає можливість отримати ацетиленвисокої концентрації. Істотним недоліком цього методу є вельмизначна витрата електроенергії па отримання карбіду кальцію (близько 3000 квт-година на 1 тонну карбіду, що відповідає близько 10000 квт-година на 1 тоннуацетилену).
ВНині перспективним є отримання ацетилену з вуглеводневихгазів нафтопереробки або з природного газу. Виробництво ацетилену із цихгазів засноване на крекінгу їх, що вимагає витрати великої кількості енергіїдля створення високої температури. При цьому ацетилен виходить низькоюконцентрації і забруднений гомологами. Застосування такого ацетилену неможливобез виділення його з реакційної суміші та очищення.
Впромисловому масштабі використовуються електротермічний крекінг метану ітермічний крекінг пропану. Велика увага приділяється термоокислювальногопиролизу метану, тому що цей спосіб дозволяє найбільш комплексно використовуватиприродний газ.
Електрокрекінгхарактеризується високими витратами в підсобних цехах, пов'язаних із забезпеченнямцього виробництва. Без утилізації побічних продуктів електрокрекінга вартістьацетилену значно підвищується. При технологічному оформленні методузустрічаються труднощі конструктивного порядку, пов'язані із застосуванням високоїтемператури. До достоїнств електрокрекінга відноситься можливість використаннярізних вуглеводнів газоподібних і рідких.
Термічнийкрекінг вимагає менше капітальних витрат та електроенергії на одиницю продукту.Витрата основного вуглеводневої сировини за цим методом вища, ніж приелектрокрекінге, так як нагрів реакційних печей відбувається за рахунок спалюваннягазоподібного палива або у вигляді процесу часткового окислення вихідної сировини-вуглеводнівнадходять на крекінг.
Істотнезначення має питання підбору жаротривких матеріалів. Застосування регенеративнихпечей з циклічністю їх роботи викликає труднощі при витримуванні режиму наподальших стадіях процесу. Ця ж обставина ускладнює автоматизаціювиробництва.
Процесчасткового окислення вихідної сировини-метану або термоокислювальну піроліз його базується на дешевомусировина-природному газі. Конструктивно вирішено питання теплового впливу шляхомпроведення піролізу у факелі горіння. Багатоканальні і одноканальні реакторипри промисловій і дослідної експлуатації показали, що термоокислювальнукрекінг має реальні перспективи для широкого промислового застосування. Економічна доцільність йогобагато в чому визначається раціональним використанням побічних продуктів-синтез-газу.Літературні дані [1,2] показують, що під отримання ацетилену звуглеводневої сировини і правильної про: економічних показників окремихметодів приділяється велика увага.
виробництві ацетилену
1.Виробництвоацетилену електрокрекінгом
Сировиноюдля одержання ацетилену по описуваній схемі служить метан.
Метан,розбавлений воднем під тиском 1,7 атм. ротаційним компресоромподається через трубчастий підігрівач 1 в конвертор 2. У конверторігаз проходить через зону дугового розряду, температура якого досягає 1600 В° С(Схема № 1). При цьому протікає основна реакція:
2СН 4 в†’ З 2 Н 2 + 3Н 2 - 92 ккал/г-мол'
Можливо,що процес протікає складніше по рівняннях:
2СН 4 в†’ З 2 Н 4 + 2Н 2 - 56 ккал/г-мол',
2СН 4 в†’ З 2 Н 6 + Н 2 - 14 ккал/г-мол',
З 2 Н 4 в†’З 2 Н 2 + Н 2 - 47,4 ккал/г-мол',
З 2 Н 6 в†’З 2 Н 2 + 2Н 2 - 78,8 ккал/г-мол'.
Побічноюреакцією є
СН 4 в†’ С + 2Н 2 -21 ккал/г-мол'.
Реакційні гази зконвертора 2 проходять по трубі, охолоджуваної водяною сорочкою. Всерединутруби впорскується вода для їх посиленого охолодження. Охолоджені реакційнігази проходять циклон 7 , в якому осідає частина утворилася сажі,невелика кількість смолоподібні продуктів, які утворюються в результатіпобічних реакцій, і сконденсованих вода. Реакційні гази йдуть черезхолодильник 3, потім з температурою 40-50 В° через сажеуловітель 8 длявідділення сажі та сконденсировавшейся води, які спускаються в збірник 9. Дляостаточного відокремлення від сажі реакційні гази промиваються в скрубері 4 маслом,вступникам на зрошення скрубера зі збірки 10. Очищені реакційнігази стискуються компресором до 15 атм., проходять черезбуфер-масловіддільник 11 і надходять в абсорбер 5, в якомуацетилен поглинається водою. Непоглощенная гази, що складаються в основному зводню і непрореагировавшего метану, направляються в блок розділення газів.Частина водню відділяється, а метан з частиною водню у відношенні СН 4 :Н 2 = 1 : 2 йде у вигляді циркуляційного газу в лініювсмоктування турбокомпресора і, змішавшись зі свіжою порцією газу, надходить усистему. Вода з поглинутим ацетиленом дросселируется до атмосферного тискуі подається в десорбер 6.
виділивсязверху десорбера ацетилен направляється на сушіння (насхемі не вказана) і відправляється до споживача.
Гарячавода з кубадесорбера охолоджується вхолодильнику 12, збирається в збірнику 13 і відцентровим насосомподається на зрошення абсорбера 5.
Схема№ 1. Технологічнасхема виробництва ацетилену електрокрекінгом
Насхемою № 1 позначені:
1 -нагрівач,
2 -конвертор,
3 -холодильник,
4 -скрубер масляний,
5 -абсорбер,
6 -десорбер,
7 -циклон,
8 -сажеуловітель,
9,10, 13 -збірники,
11 -буфер,
12 -холодильник
Основніпараметри виробництва
Температура на вході газув конвертор 800 В° С
Температура в конверторів зоні дугового розряду 1600 В° С
Тиск на вході вконвертор 1,7 атм.
Температура газів навході в циклон 150-200 В° С
Співвідношення СН 4 : Н 2 в поступающем в конвертор газі 1:2
Вихід ацетилену відвихідної суміші 15%
Тискгазової суміші перед абсорбером 15-18 атм.
Температурав абсорбері 30-40 В° С
Тискв десорбері атмосферний
Температурав кубі десорбера80 В° С
2.производствоацетилену термічним крекінгом
Сировиноюдля виробництва ацетилену по описуваній схемі служить рідкий пропан, якийвипаровується у випарнику 1 і надходить у змішувач 25; в нього жподається поворотний газ і водяна пара. Відношення обсягів пропан: поворотний газ: Пар = 1: 2: 6. Суміш зазначеного складу надходить в піч 16 на крекінг.Маючи...
