Главная -> Словарь

Разложение ацетилена

уровне качества очищенного продукта и стабильности гидрирующих свойств алюмокобальтмолибденового катализатора достигаются при общем давлении 30 UT и температуре 400° С. Снижение давления до 22 ат практически не способствует уменьшению расхода водорода. Повышение температуры до 420—440° С хотя и позволяет снизить расход водорода, но может привести к существенному сокращению цикла работы катализатора. Осуществление процесса при 440° С сопровождается повышенным разложением углеводородов сырья и образованием газообразных продуктов.

Ацетилен — единственный углеводород с тройной связью, который получают из нефтяного сырья в более или менее значительном количестве. При производстве дивинила пиролизом нефтяного сырья в С4-фракции было обнаружено присутствие следов метил-, этил-, винил-ацетилена и высших алкилацетиленов. Из всех алкилацетиленов этилаце-тилен, по-видимому, содержится в наибольшем количестве . Больших концентраций вряд ли можно ожидать, поскольку для образования алкилацетиленов из более насыщенных углеводородов требуется такая высокая температура, которая влечет за собой почти полное разложение алкилацетиленов на ацетилен и другие простейшие углеводороды. Поэтому, если в будущем возникнет потребность в таких замещенных ацетиленах, их придется получать синтетически, а не разложением углеводородов нефти.

Большие различия коэффициентов эксергии связаны с технологическими особенностями рассматриваемых схем. Так, указанная ряз-^ ностъ температур AT в ректификационной колонне не может быть большой из-за ограничения температуры нагрева горячей струи в печя в связи с возможным термическим разложением углеводородов. В горизонтальном аппарате разность температур может быть много Полыней, так как температура в первой ступени испарения значительно

Нитрование. Нитрование алканов осуществляют с помощью азотной кислоты при температуре 200-450 °С. Нитрование всегда сопровождается частичным разложением углеводородов, что приводит к получению нитро-соединений с меньшим числом атомов углерода. Из пропана таким путём помимо 1-й 2-нитропропанов образуются нитрозтан и нитрометан:

Перетоки газов из камеры коксования в отопительную систему при высокой температуре кладки в первые часы коксования сопровождаются разложением углеводородов газа с образованием графита Графит отлагается в трещинах, швах, порах кирпичей и таким образом уплотняет кладку

Условия образования угля и водорода при пиролизе углеводородов 228. Получение угля и водорода простым термическим разложением углеводородов 230. Разложение, вызываемое неполным сожжением углеводородов 240. Разложение углеводородов с помощью вольтовой дуги 241. Разложение углеводородов путем нагревания к бане из расплавленного металла 243. Получение угля и водорода из ацетилена 244. Разложение углеводородов в 'присутствии катализаторов 246. Разложение углеводородов при помощи хлора и соединений хлора 24,\

Если водород получается чисто термическим разложением углеводородов, то единственными обычно присутствующими в продукте примесями являются небольшие количества углеводородов и, возможно, небольшое количество азота. Необычайно трудно добиться полного разложения углеводородов, даже при высоких температурах, так как в таких пиролитических процессах приближение к равновесию происходит очень медленно. Подвергая пиролизу польский естественный газ, Mantel195 получил водород, содержавший еще 0,7% метана. Во многих уже кратко описанных процессах получающийся водород загрязнен окислами азота и небольшими количествами газообразных углеводородов. Эти загрязнения присутствуют также в газах, получаемых при взаимодействии углеводородов с водяным 'паром при высоких температурах . В настоящем разделе мы должны по необходимости ограничиться кратким перечислением методов удаления только этих примесей. Чистота водорода должна быть различной в зависимости от того, для какой цели она предназначается. Для некоторых процессов гидрогенизации может с успехом применяться сравнительно загрязненный водород. С другой стороны, водород, применяющийся для каталитического синтеза аммиака, должен быть свободен от следов кислорода, окиси углерода и водяного пара 196.

Приблизительно с 1912 г. и позже делались попытки получения газовой сажи термическим разложением углеводородов, уже описанные в гл. 7. Большой шаг вперед был сделан приблизительно1 в это же время также и в процессах неполного сожжения естественного газа.

Этот эффект однако незначителен при температурах выше 1000° С из-за быстрого возрастания Кр с ростом температуры . Холли-дей и другие заключают, что замедляющее действие водорода обусловливается его влиянием на разложение ацетилена, а не на разложение метана.

Было установлено, что это произведение не может быть удовлетворительной константой. Так, лри 1000° С кенстанта- изменялась в интервале от 9,4 до 45,5 мм рт. ст.; также совершенно \ нз очевидна связь между этой константой и температурой. При более выСоких т,е,мцера.турах,и,давлениях колебание константы порядка 2000%. Однако тикая , продолжая производить разбавление водяным паром, чтобы парциальное давление углеводорода было очень низким . Водяной пар добавляли в количестве 5 молей на 1 моль углеводорода, а поэтому парциальное давление последнего было меньше 0,1 ата. В настоящее время печи Вульфа работают с четырехтактным циклом: первые два такта состоят из пиролиза и нагрева потока газов, двигающегося в одном направлении, и вторые два такта — из пиролиза и нагрева газа, двигающегося в противоположном направлении. Продолжительность каждого такта равна 1 мин. Непрерывность процесса достигается за счет установки печей Вульфа попарно. Чтобы свести к минимуму разложение ацетилена, время пребывания газов в зоне реакции снижено до 0,03 сек. Кладка регенеративных печей выполнена из алундовых кирпичей . В табл. 58 приведены результаты, полученные при пиролизе в ацетилен природного газа , этана и пропана.

При этом новом методе конденсации альдегидов с ацетиленом, а также при проведении некоторых других его реакций необходимо компримиро-вать и перекачивать ацетилен под давлением 5 — 20 ата. Прежде считалось опасным работать с ацетиленом под давлением выше 1,5 ата, но сейчас найдены условия безопасного обращения с компримированным ацетиленом, которые позволяют осуществлять промышленные операции в крупном масштабе. Для сжатия ацетилена немцы применяли обычные поршневые компрессоры, работавшие при малых скоростях со степенью сжатия, равной 2:1 — 3:1; это позволяло обеспечить требуемое охлаждение между ступенями. После каждого компрессора устанавливали пламяпреградители, представлявшие собой длинные трубы, заполненные проволочными спиралями или керамиковыми кольцами. Трубопроводы применяли по возможности более короткие и узкие. Трубы большого диаметра заполняли трубками диаметром 6,3 мм. В этих условиях тепло, выделявшееся при разложении ацетилена, рассеивается, что предотвращает вспышки, при которых развивается давление, в десять раз превышающее рабочее. Эти вспышки могут вызвать детонацию, при которой возникает давление в 100 раз больше рабочего. Аппаратура установки была рассчитана на десятикратное увеличение давления против рабочего; это давало достаточный запас прочности при условии, что разложение ацетилена ограничивается простыми вспышками.

Однако опыт показывает возможность получения при термическом разложении метана значительного количества ацетилена при температурах 1400—1500° С. Это возможно потому, что реакция идет быстрее реакции . Следовательно, получающийся ацетилен является термодинамически неустойчивым промежуточным продуктом и для его сохранения необходима быстрая «закалка» продуктов реакции, которая предупреждает разложение ацетилена на углерод и водород.

Крекинг-газ быстро охлаждают до низкой температуры большими количествами высококипящего масла, что предотвращает разложение ацетилена на элементы или протекание реакции с образованием окиси углерода и водорода. Температура масла по,здержи-вается около 200=^0. Масло охлаждается в котле-утилизаторе и возвращается в устройство закалочного охлаждения.

Эту реакцию за.медляют понижением давления, снижением времени пребывания ацетилена в зоне высоких температур до 0,01—0,001 сек с последующим мгновенным охлаждением газа. Ацетилен имеет как бы два порога устойчивости — при температурах 1600 "С и выше и при пониженных температурах — ниже 200 °С, Практически реакцию ведут при 1400—1500 °С, но при этом проводят быструю закалку газов, которая предупреждает разложение ацетилена на'углерод и водород.

Этилен 79. Пропилен 84. Бутилены 86. Амилены 88. Высшие олефины 90. Пиролиз олефинов под давлением 91. Диолефины 93. Общие выводы о термических реакциях олефиновых углеводородов 94. Термическое разложение ацетилена 96.