Obraz8 (12)

nnioMi

dyfuzor (500X1

1*600*0

Rys. 95. Schemat* reaktora do produkcji acetylenu przez termiczne krakowanie metanu

pr«dukkAw. Int«Myvn* chłodzenie pciaprewa^i* ai« baipriapenowo poprzez b*ipo#r*dnl vkryak ilaiMj wody. b porównania z Mfcod^ karbidową produkcja ecetylenu s aoroweów węglowodorowych m tg wadę, ’ ta wadlug nia) otriyrcja alg wieloskładnikowa garowa mieszaniny por••kcyjna, a których w atoaunkowo skomplikowany apoaób wyodrębnia alg etyaty acetylen,

Realizowano w przemyśla technologia otrzymywania acetylenu rótnlą alg pod wrglgdaoi a po ■ obu doatarcranla ciepła do drodowlaka reakcyjnego: IV latach trrydaieotych XX w. prowadzono krakowanie w plecach regeneracyjnych r wypełnieniem ogniotrwałym ogrzewanym za pomocą gazów apałinb^ wych (dwukomorowe piece WuUfa pracujące w cyklu i nagrzewanie wypełnianie - piroliza aurowoa węglowodorowego). W latach cztcrdzloetych realizowano eJeherokraJcowanJe węglowodorów w luku elektrycznym. Podstawową, najbardziej rozpowazechnioną obecnie metodą otrzymywanie acetylenu jeat utleniająca pt roi Izm węglowodorów, nazywana zwyczajowo "póispalanlem". w metodzie tej potądeną temperaturę uzyskuje eię przez spalenie w tlenie (podawanym w niedomiarze) częael (55—60%) surowca węglowodorowego. Egzotermiczne reakcje opalania i andotermlczne reakcje krakowania przebiegają w tym eamym reaktorze. Jednoczę dnie* zachodzi wiele reakcji ubocznych i wtórnych. Przyblitony. sumaryczny wzór reakcji jeat następujący: •

4 CN_h • O* -• C_sH_a • 2 CO • T H_a •

gaz syntezowy

Wynika z niej. te obok acetylenu, drugim głównym produktem procesu jest mieszanina tlenku węgla i wodoru - ożyli gaz syntezowy. Odpowiednie wykorzystanie tej mieszaniny (np. do ayntezy metanolu) znacznie poprawia wakatniki ekonomiozne procesu.

Pólapalanie węglowodorów w celu otrzymania acetylenu przeprowadza się w reaktorze (rys. 95). Surowcem jest najczęściej odsiarczony gaz R iemny zawierający ok. 95% CM* > Oaz ziemny oraz tlen. uprzednio oddzielnie ogrzane do temp. 500°C. podaje eię do reaktora w stosunku objętościowym 8:4*6:5. w górnaj części aparatu następuje ieh wymieszanie. Cezy przepływają następnie przez płytkę rozdzielczą zawierającą liczne otwory o średnicy kilku mm i palą eię oddzielnymi płomykami w stroiła reakcyjnej znajdującej eię pod płytką. Następuje tam apalanie oraz piroliza metanu w czaaie krótszym nil 0.01 a. Mieszanina raakeyjna opuszczająca strefę reakcji jeat niezwłocznie chłodzone, e jej skład przedstawiono w tab. 60. r |

^w wyniku termicznego krakowanie węglowodorów do acetylenu tworzą się złożone mieszanly gazowe zawierające najczęściej nie więcej nil 15% acetylenu. Najprostszej i najtańszej metody wydzielenia poszczególnych •kładników z mieszaniny gazowaj. a mianowicie niskotemperaturowej rektyfikacji. nie molna saetoeoweó w przypadku wyodrębniania acetylenu, gdyft wymaga to pracy pod zwiększonym ciśnieniem, a operowanie ciekłym acetylenem w duloj skali jest bardzo niebezpieczne. •

Tabele 66

Przykładowy aklad gazowej mieszaniny poreakcyjnej z procesu "pólspalania** metanu do acetylenu

Składnik	Zawartość (% obj.)
wodór	54
Tlenek węgle	26
Acetylen	8
Metan (nie przereagowany)	5
Dltlenek węgla	4
Azot	2
Etylen	0,5
Pozostałe składniki	6.5

Najczęściej stosowaną w przemyśle metodą wydzielanie acetylenu jest selektywna sorpcja w rozpuszczalnikach w odpowiednich warunkach. Wykorzystuje się tu lepszą rozpuszczalność acetylenu od rozpuszczalności innych składników rozdzielanej mieszaniny gazowej.

Motna stosować liczne rozpuszczalniki organiczne, jak równlel wodę lub ciekły amoniak. Selektywnymi rozpuszczalnikami organicznymi dla acetylenu sąi N-motylopirolidon, M.N-dlmety- | loformamid, metanol 1 aceton. Rozpuszczalność acetylenu w metanolu jest szczególnie duia w niskiej temperaturze. np. w temp. -70°C, pod normalnym olśnieniem, w 1 t metanolu rozpuszcza się 300 nm^Jacetylenu. Sorpoję acetylenu za pomocą N,N-dlmatyloformanidu prowadzi się pod olśnieniem 1 MPa, w temp. 40°C, a ’ desorpcję po redukcji

ciśnienia do 0,15 MPa i ogrzaniu roztworu do temp. 90 C.

4.3.2. Kierunki przemysłowego wykorzystanie

Acetylen jest związkiem bardzo'reaktywnym, co spowodowane jest obecnością w cząsteczce potrójnego wiązania oraz aktywnych atomów wodoru przy trzeciorzędowych atomach węgla. Na skutek tej reaktywności ulega ee

3IS

316