Пиролиз метана из чего состоит и для каких целей применяется

Плюсы и минусы пиролиза ТБО

Положительные стороны низкотемпературного пиролиза:


  • нет острой необходимости сортировать углеводородные остатки (даже полностью несортированные отходы дают выход пиролизного газа в два раза больше по сравнению только с пищевыми отходами);
  • городские свалки выступают в роли источника сырья для производства;
  • отсутствие ядовитых оксидов серы и азота.

Недостатки низкотемпературного пиролиза:

  • сложная конструкция крупногабаритных печей;
  • высокая стоимость печей;
  • необходимость в большом количестве работников;
  • не происходит полный распад диоксинов, содержащихся в сырье;
  • тяжелые металлы не плавятся, а выпадают в осадок вместе со шлаком.

Преимущества высокотемпературного пиролиза:

  • можно перерабатывать сырье с небольшим количеством горючих материалов;
  • образующийся газ поднимается снизу вверх и проходит через слой мусора, который подается сверху. При этом газ не захватывает пылевые частички, что служит залогом его чистоты;
  • пиролизный газ подобен природному, и его целесообразно применять для выработки тепловой энергии, а на небольших электростанциях для выработки электричества;
  • пиролизный газ проще очищать от ненужных примесей (если вообще таковые есть) из-за низкой температуры;
  • поскольку процесс идет в отсутствии кислорода, то пиролизный газ не содержит опасные диоксины, образующиеся при сжигании углеводородов;
  • если в ходе пиролиза получается жидкая фракция (из старых покрышек образуется, например, пиролизное масло, которое не совсем точно называют синтетической нефтью), то ее используют как заменитель нефтепродуктов;
  • зола не содержит неокисленный углерод и имеет низкую температуру, что позволяет использовать ее, например, в дорожном строительстве.

Значение пиролиза

Угарный газ и газообразный водород образуются при частичном окислении древесного топлива и каменного угля. Значимость подобного процесса заключается в образовании из твердого сырья (углеводородных отходов либо угля) водорода или жидких углеводородов.

При неокислительном пиролизе твердых отходов в настоящее время в химической промышленности производят синтез-газ. Некоторое его количество применяют и в виде автомобильного топлива, не подвергая последующей переработке по реакции Фишера-Тропша. При необходимости использования жидкого топлива аналогичного парафинам и смазке применяется упрощенная химическая технология.

Если нужно увеличить количество выпускаемого водорода, с помощью изменения объема водяного пара смещают в данном уравнении химическое равновесие. В таком случае после завершения взаимодействия образуется водород и углекислый газ.

Что такое пиролиз — описание процесса

Теоретически можно сжечь любое вещество, включающее соединения углерода с водородом, например:

  • уголь;
  • природный газ (метан, пропан и так далее);
  • биомасса – свежая, сухая;
  • изделия из дерева, целлюлозы, обычные дрова;
  • различные виды пластмасс;
  • резина из натурального либо искусственного каучука;
  • нефть, ее производные;
  • прочие углеродосодержащие отходы.

На выходе получите определенное количество тепловой энергии, зависящее от первоначальной влажности сжигаемой массы. Для описания процессов воспользуемся химической формулой:

Горение – это реакция быстрого окисления. В идеальных условиях каждый атом углерода соединяется с двумя частицами кислорода, а 2 атома водорода взаимодействует с 1 частицей кислорода. В результате образуются безвредные соединения – углекислый газ СО2 и вода. Последняя испаряется при нагреве, отнимая часть выделяющейся теплоты.

Даже в костре выделяются пиролизные газы — они сгорают над основным пламенем, соединяясь со свободным кислородом

Пиролиз — это реакция разложения вещества, протекающая при нагреве и нехватке свободного кислорода. Указанный принцип используется в газогенераторных установках:

  1. Топливо (в частности, дерево) помещают внутрь закрытого металлического сосуда – реактора.
  2. Емкость подогревается извне до 500…900 градусов, сквозь специальные отверстия — фурмы подается дозированное количество воздуха.
  3. Под воздействием высокой температуры вещество разлагается на 3 основных компонента – угарный газ (СО), водород (Н2) и твердый или жидкий углеродный остаток. Параллельно образуется небольшое количество углекислого газа и водяного пара.
  4. Летучие продукты составляют пиролизный газ – горючую смесь водорода и окиси углерода, покидающую емкость через отдельный трубопровод. Выделенное газообразное топливо очищается, охлаждается, потом закачивается в резервуар.

Схема простейшей газогенераторной установки с водяным затвором


Горение и пиролиз – 2 разных процесса, могущих протекать одновременно. Пример: во время интенсивного сжигания дров в топке котла образуется малый объем угарного газа, безвредного СО2 значительно больше. И наоборот, в режиме тления дрова выделяют много водорода и угара, часть которого успевает превратиться в СО2 — окислиться. То есть, все зависит от количества участвующего в реакции кислорода.

Watch this video on YouTube

Безопасное использование

Функционирование пиролизного котла подразумевает работу на максимально высоких температурах. Поэтому каждый производитель предъявляет высокие требования к монтажу и эксплуатации оборудования.

Установку проводит специалист, имеющий необходимую компетенцию. Котёл размещается в отдельном помещении с хорошей вентиляцией, на агрегат устанавливается дымоход.

Учитывают также следующие правила эксплуатации:

  • При отсутствии достаточной тяги или необходимого теплоносителя котёл нельзя эксплуатировать.
  • Загрузку и розжиг оборудования запрещено доверять детям или каким-либо посторонним лицам.
  • Температура воды в системе труб, идущих через котёл, не должна превышать 95 °C. Если показатель превышен, пламя в камере агрегата на время ослабляют с помощью песка. Параллельно с этим открывают все возможные заслонки дымохода.
  • Котёл сильно нагревается во время работы, поэтому возле него не должны находиться легковоспламеняющиеся материалы и предметы.
  • Модифицировать конструкцию котла и использовать не по назначению категорически запрещено.

Виды пиролиза

По воздействию разных значений температур на мусор пиролиз делится на низкотемпературный и высокотемпературный. Первый протекает при температуре до 900С, а второй – при температуре больше 900С.

Низкотемпературный пиролиз. Технология обработки отходов данным способом заключается в нагревании сырья в шахте до 350 – 450С без доступа воздуха, то есть при отсутствии как кислорода, так и азота. Стабильная температура и полное отсутствие кислорода гарантируют, что сырье не будет гореть, а также не будет помех для интенсивного протекания таких процессов как нагревание, плавление, испарение, разложение углеродистых соединений

При данном типе пиролиза неважно, каков химический состав перерабатываемых отходов и в каком соотношении находятся в них органические вещества. Пиролизный газ имеет, практически, одинаковый состав:

  • горючая составляющая: угарный газ, метан, этилен, сероводород, водород;
  • негорючая составляющая: углекислый газ и азот.

Важно, что горючая составляющая значительно превышает по содержанию негорючую, а это значит, что пиролизный газ можно использовать так же, как добываемый природный газ. Выход полученного горючего газа зависит от качественного состава сырья: так, пищевые отходы образуют газ, насыщенный влагой, чего не скажешь о пластмассах


Принципиальная схема низкотемпературного пиролиза

Высокотемпературный пиролиз. Технологическая цепочка:

  1. Сортировка мусора с удалением больших предметов, цветного и черного металлолома.
  2. Измельчение и просушка отобранных отходов.
  3. Разложение просушенного сырья с целью образования пиролитического газа, пиролитического масла, шлаков и побочных веществ, таких как Cl2, F2, N2.
  4. Ликвидация загрязнителей и снижение температуры полученного газа.
  5. Употребление пиролитичского газа для получения пара, электрической или тепловой энергии. Чаще всего этот газ применяется обратимо для инициирования пиролиза.
  6. Пиролитическое масло после складирования направляется в качестве сырья на заводы нефтехимической промышленности для изготовления горюче – смазочных материалов, заменителей мазута и дров.

Принципиальная схема высокотемпературного пиролиза

Котел с естественной подачей кислорода

В другом типе теплогенераторов камеры расположены наоборот: главная топка снизу, вторичная – над ней. Форсунки нет, вместо нее устроен обычный газоход, соединяющий камеры между собой. Вентилятора здесь нет, воздух в обе топки подается естественным путем – за счет тяги дымохода. Причем подача осуществляется по раздельным каналам. Следует отметить, что в данном случае процесс пиролиза древесины организован лучше, горение в топливнике происходит с малым расходом воздуха, его поступление ограничено заслонкой.

Проблема здесь в другом: при закрытой воздушной заслонке падает и температура процесса, выход газа снижается. Воздуха для вторичной камеры тоже не хватает, так что она превращается в обычный газоход, где продукты горения отдают свое тепло стенкам водяной рубашки. Если же заслонку открыть, горючих газов образуется больше, но они станут гореть в основной топке, попадая во вторую лишь частично. Подобные пиролизные котлы больше напоминают агрегаты прямого горения, где дымовые газы делают несколько ходов для лучшей теплоотдачи. Да и по отзывам пользователей они не могут похвастать повышенной эффективностью.

Технологические параметры, которые влияют на процесс пиролиза

Основными технологическими параметрами, оказывающими  влияние на результаты пиролиза, являются:

Полезная информация
1 температура в реакторе
2 время нахождения перерабатываемого сырья в реакционной зоне
3 концентрация  водяного пара, выступающего в качестве разбавителя

В связи с тем, что на выход продуктов пиролиза значительно влияет   профиль температуры по длине реактора, этот процесс, как правило, характеризуется:

  • температурой на выходе из пирозмеевика, которую обозначают литерой  t и называют максимальной;
  • эквивалентной т-рой tэ, которая представляет собой значение температуры изотермического реактора, в котором получаются такие же результаты, что и в неизотермическом реакторе.

В промышленных условиях он определяется как отношение среднего объема потока к общему объему реакционной  зоны реактора. При этом также учитывается изменение объема в процессе реакций.

С увеличением значения т возрастает выход таких продуктов, как H2, CH4, кокс и бензол. Также через точку максимума проходят значения  выхода низших олефинов и  пирогаза. Другими словами, чтобы добиться наивысшего значения выхода низших олефинов, нужно подобрать оптимальное сочетание значений параметров  t, т и f.

Кроме того, в промышленном производстве используется и  ряд других параметров, которые характеризуют так называемую “жесткость” (режим протекания процесса). Примером такого параметра может служить фактор Линдена (t·т), который должен составлять 0,06, либо соотношения количества таких веществ, как (H2 + CH4) и C2H4 или C3H6 и C2H4.


Возле  внутренней стенки пирозмеевика значение t и т, как правило, выше, чем в основном объеме реактора. Это обусловлено более высокими  температурами  стенки и меньшей скоростью потока, протекающего вдоль нее. В связи с этим, в пристенном слое  протекают нежелательные  вторичные реакции, которые вызывают образование коксовых отложений и снижение показателей  выхода целевой продукции.

Чем выше в потоке концентрация водяного пара, тем больше  выход таких продуктов, как этилен, бутены и бутадиен,  и тем меньше выход ароматических углеводородов. Однако, для подачи водяного пара необходимы дополнительные  энергетические затраты, вследствие  чего эту подачу осуществляют через определенные оптимальные интервалы.

Реакция — пиролиз

Реакция пиролиза состоит из трех частей: инициирования, роста цепи ( цепная реакция) и обрыва цепи. При реакции инициирования образуются радикалы, которые, отщепляя водород, вызывают множество следующих друг за другом цепных реакций.  

Реакции пиролиза, как правило, необратимы. Водород при повышенном давлении замедляет их. При температуре — 800 С начинается реакция водорода с элементарным бором. Тетраборан разлагается при комнатной температуре значительно быстрее, чем диборан.  

Реакция пиролиза происходит в паровой фазе при низком давлении. Состав продуктов мало отличается от состава продуктов обычного крекинга: получают и газы, и легкие жидкие прог дукты, и остаточные смолы, и углеродистые твердые соединения однако увеличение температуры и уменьшение давления по сравнению с условиями других процессов крекинга изменяют относительные количества получаемых продуктов.  

Реакции пиролиза по существу мономолекулярны н от давления не зависят. Поэтому зависимость выхода продуктов разложения от давления может быть обусловлена только реакциями молекулярной ассоциации IT улетучиванием продуктов распада больших молекул. С уменьшением давления реакции ассоциации замедляются и ускоряется улетучивание нпзкомолекулярных продуктов пиролиза.  

Реакция пиролиза углеводоро — превращения при пиролизе дов протекает при высокой темпера — метана и этана туре. По способу подвода тепла к реакционной системе методы пиролиза делятся четыре типа.  

Реакции пиролиза сложных алкиловых эфиров также являются реакциями г ыс-отщепления олефинов и носят полярный характер. Полярная природа переходного состояния, в котором алкильная группа приобретает карбоний-ионный характер, а карбоксилатный остаток становится частично анионом, была подтверждена данными по влиянию изменения характера заместителя в обоих частях молекулы. Однако влияние изменения электронных факторов в обоих остатках было более подробно выяснено при изучении эффектов заместителей в ароматическом кольце, находящемся в ал-кильном или ацильном остатке сложного эфира. Соответствующие значения величины р составляют 0 33 для изопропиловых эфиров и 0 20 для этиловых зфиров.  

Однако реакция пиролиза имеет ценной характер. Это препятствует получению хорошей воспроизводимости спектра продуктов пиролиза и, кроме того, может привести к неаддитивности продуктов пиролиза. Но, несмотря на это, метод, безусловно, получит развитие.  

Однако реакции пиролиза необратимы, а само разложение протекает негомогенно. Это отрицательно сказывается на совершенстве растущих пленок.  

Поскольку реакции пиролиза осуществляются при высоких скоростях потока, процесс можно вести при повышенном давлении без существенного уменьшения выхода ацетилена. Проведение процесса под давлением исключает последующее компримирование газа пиролиза, что очень удобно, поскольку в нем имеется большое количество легко полимеризующихся веществ, которые затрудняют сжатие.  

Для реакции пиролиза мы использовали сложный эфир этанкарбоновой кислоты , так как он легко синтезируется на основе карбинола и этилового эфира хлормуравьиной кислоты в пиридине с 90 % — ным выходом.  

Скорость реакции пиролиза метана могла бы быть увеличена при использовании катализаторов, содержащих железо, никель и некоторые другие металлы. Однако при применении указанных катализаторов процесс существенно осложняется вследствие образования карбидов металлов.  

Механизм реакции пиролиза парафиновых углеводородов до ацетилена полностью еще не ясен. Например, невероятно, чтобы в случае метана реакция протекала так просто, как это показано по уравнению II. Более вероятно, что реакция идет через стадию разложения метана на осколки, метин СН и водород, с последующей рекомбинацией метина в ацетилен.  

Механизм реакции пиролиза парафиновых углеводородов до ацетилена полностью еще не ясен. Например, невероятно, чтобы в случае метана реакция протекала так просто, как это показано по уравнению II. Более вероятно, что реакция идет через стадию разложения метана на осколки, метин СН е и водород, с последующей рекомбинацией метина в ацетилен.  

Описанные выше реакции пиролиза протекают ниже 700 и приводят, как уже говорилось, к получению алканов, алкенов и отчасти диенов.  

Так как реакции пиролиза обычно относятся к одной молекуле, можно предположить, что большинство из них является мономолекулярными. Правда, во многих случаях это предположение справедливо, но в равной степени имеются и исключения.  

Пиролиз углеводородов

Введение

Процесс термического пиролиза углеводородного сырья (нефти и её фракций) — основной способ получения низкомолекулярных ненасыщенных углеводородов — олефинов (алкенов) — этилена и пропилена.

Существующие мощности установок для проведения пиролиза в мире составляют 113,0 млн т/год по этилену или почти 100 % мирового производства и 38,6 млн т/год по пропилену или более 67 % мирового производства (остальное — 30 % производства пропилена приходится на каталитический крекинг, около 3 % мирового производства пропилена получают из побочных газов нефтеперегонных заводов, а именно из газов процессов замедленного коксования и висбрекинга). При этом, среднегодовой прирост потребления этилена и пропилена в мире составляет более 4 %[когда?][источник не указан 1749 дней].

Наряду с производством этилена и пропилена, процесс пиролиза нефти — основной источник производства дивинила, выделяемого ректификацией из сопутствующей пиролизной С4 фракции и отгонов бензола, получаемого из жидких продуктов пиролиза.

Около 80 % мирового производства бутадиена и 39 % производства бензола осуществляется пиролизом углеводородов[источник не указан 1749 дней].

Условия проведения пиролиза и химические реакции

В промышленных условиях пиролиз углеводородов осуществляют при температурах 800—900 °C и при давлениях, близких к атмосферному (на входе в нагреваемый трубопровод — пирозмеевик ~0,3 МПа, на выходе из него — 0,1 МПа избыточного давления).

Время прохождения сырья через пирозмеевик составляет 0,1-0,5 сек.

Теория пиролиза недостаточно изучена. Большинство исследователей придерживается теории цепного свободно-радикального механизма разложения при пиролизе в таких условиях.

Условно, все реакции при пиролизе можно разделить на первичные и вторичные. Первичные реакции протекают со снижением молекулярной массы продуктов пиролиза. Это, в основном, реакции расщепления высокомолекулярных парафинов и нафтеновых углеводородов с образованием углеводородов с меньшей молекулярной массой, что сопровождается увеличением объёма газообразной смеси.

Далее возможны вторичные реакции синтеза более тяжёлых молекул из низкомолекулярных непредельных углеводородов. Эти реакции протекают, преимущественно, на поздних стадиях пиролиза.

При увеличении молекулярной массы молекул в смеси продуктов реакции уменьшается объём газов реакционной массы.

В основном, реакции образования ароматических, конденсированных ароматических углеводородов типа нафталина, антрацена в результате реакции конденсации/поликонденсации ведут к синтезу термически стабильных ароматических углеводородов в том числе, по реакциям типа Дильса-Альдера.

Также ко вторичным реакциям можно отнести реакции образования смеси различных пастообразных углеводородов, с низким удельным содержанием водорода в молекулах соединений, называемых в промышленности пёком.

Пёк при обжиге при температурах свыше 1000 °С теряет водород в составе молекул легкокипящих углеводородов. Получаемый продукт, как правило, называют пиролитическим коксом. Но пиролитический кокс отличается по многим физическим свойствам, в частности, по абсорбционной способности, от каменоугольного кокса.

Деление реакций на первичные (разрушение тяжёлых молекул) и вторичные (синтез поликонденсированных ароматичеких углеводородов) условно, так как оба типа реакций происходят одновременно.

Для снижения скоростей вторичных реакций пиролиза — синтеза используют разбавление сырья пиролиза водяным паром. В результате парциальное давление пара углеводородов снижается и, согласно принципу Ле Шателье, снижение давления в зоне реакции будет способствовать протеканию реакций, идущих со снижением молекулярной массы, то есть с увеличением объёма, таким образом обеспечивается увеличение выхода продуктов расщепления — продуктов первичных реакций.

Концентрация водяного пара в процессе пиролиза выбирается в зависимости от целевого продукта. Так, для получения этилена, бутилена, бензина соотношение пара к сырью обычно составляет 0.3:1.0, 0.4:1.0, 0.5:1.0 соответственно.

Пиролиз мусора

Пиролиз отходов является специальным проектом, связанным с уничтожением бытового мусора. Сложность проведения пиролиза пластмасс, шин, разнообразных органических отходов связана с тем, что предполагается иная технология, существенно отличающаяся от процесса переработки иных твердых материалов.

В составе многих отходов есть сера, хлор, фосфор, которые после окисления (образования оксидов) приобретают свойства летучести. Продукты пиролиза представляют угрозу для окружающей среды.

При взаимодействии хлора с органическими веществами, образующимися после завершения процесса разложения, происходит выброс прочных ядовитых соединений, таких как диоксины. Для того чтобы улавливать подобные продукты из выделяющегося дыма, необходима специальная установка пиролиза. Подобная процедура предполагает существенные материальные затраты.

Для европейских стран большое экологическое значение имеет проблема утилизации старых автомобильных шин, резиновых деталей, которые отработали свой эксплуатационный срок. В связи с тем что природное нефтяное сырье является невосполнимым видом полезных ископаемых, необходимо применять в максимальном объеме вторичные ресурсы.

Из бытового и строительного мусора можно получать огромное количество разнообразных веществ органического и неорганического состава, поэтому так важно развивать данное промышленное направление

Полимеры и автомобильные шины являются отличным ценным сырьем. После его переработки путем низкотемпературного пиролиза можно получать жидкие фракции насыщенных углеводородов (синтетическую нефть), горючий газ, углеродистый остаток, а также металлический корд. При сжигании тонны резиновых шин происходит выделение в атмосферу порядка 270 кг сажи, а также около 450 кг токсичных газообразных веществ.

Конструкция пиролизных печей

В промышленности распространение получили трубчатые пиролизные реакторы. Они состоят из двух частей, отличающихся характером теплообмена — радиационной и конвекционной. Именно в радиационной секции находятся трубчатые реакторы пиролиза (пирозмеевики), обогреваемые теплом сгорания внешне подаваемого горючего газа в горелках этой секции.

В радиационной секции пирозмеевики обогреваются не непосредственно пламенем горелок, а тепловым излучением (радиацией) от факела пламени (см. Формула Планка). и от теплового излучения внутренней огнеупорной кладки радиационной секции установки, непосредственно нагреваемой пламенем горелок.

В конвекционной части установки теплообмен между греющим газом — продуктами горения происходит за счет конвективного теплообмена. В этой части установки пиролиза происходит предварительный нагрев сырья, водяного пара, и нагрев до температуры начала пиролиза (600—650 °C). Газы в конвективную часть поступают из радиационной секции.

Для точной регулировки температуры в обеих секциях на выходе из установки установлен дымосос с регулирующим шибером для управления расходом дымовых газов.

Для энергетической эффективности пиролизные установки дополнительно оборудуют теплоутилизационными системами — котлами-утилизаторами. Кроме нагрева сырья и разбавляющего его водяного пара, в конвекционной части происходит нагрев питательной воды котла-утилизатора, и далее эта вода используется для охлаждения продуктов пиролиза, сама при этом подогревась. Полученная в результате частичного испарения воды пароводяная смесь, подается в барабан котла-утилизатора. В барабане происходит сепарация пара от жидкости. Насыщенный пар из барабана далее дополнительно перегревается в пароперегревателе этой же установки, в результате получается перегретый пар среднего давления, затем используемый в качестве рабочего тела паровой турбины, являющейся приводом компрессора-нагнетателя для сырья пиролиза — пирогаза.

В современных пиролизных установках в конвекционной части её располагают поверхности нагрева перегрева насыщенного пара до технологически приемлемой температуры (550 °C, при снижении температуры перегретого пара падает тепловой КПД, при высоких температурах снижается надёжность и безопасность установки из-за снижения прочности конструкционных сталей при высоких рабочих температурах). Эти меры позволили повысить КПД использования тепла в современных моделях печей пиролиза до 91—93 %.

Пиролиз — этан

Пиролиз этана и пропана с целью получения этилена осуществляют аналогично изложенному выше, но при различных термических условиях.  

Пиролиз этана на этой установке проводят при начальной температуре — песка 850 С. В настоящее время строится ряд установок этого типа.  

Пиролиз этана, прогана и бутанов ( а также и смесей последних) с целью получения ароматических углеводородов послужил предметом важного исследования, которое предприняли Frey и Нерр36, обратившие особое внимание на фактор времени. Пиролиз осуществлялся в кварцевых реакционных трубках, которые нагревались электрическим током до желаемой температуры, причем продукты крекинга пропускались через электроосадитель, где собирался суспендированный в газе деготь.  

Пиролиз этана в реакторах обычного типа изучался весьма широко

Этот анализ приводит к выводу, что реакция протекает по механизму свободных радикалов и имеет кинетически первый порядок; энергия акти-вапии ее равна около 74 ккал / моль. Скорость в предположении кажущегося первого порядка реакции уменьшается при высоких степенях превращения. Обнаружено, что реакция в сильной степени тормозится присутствием окиси азота. Этилен и водород образуются примерно в одинаковых молярных количествах, наряду с ними получается лишь небольшое количество ( 2 — 5 % от количества этилена) метана и следы высококипящей жидкости.  

Пиролиз этана в реакторах обычного типа изучался весьма широко. Этот анализ приводит к выводу, что реакция протекает по механизму свободных радикалов и имеет кинетически первый порядок; энергия акти-вапии ее равна около 74 ккал / моль. Скорость в предположении кажущегося первого порядка реакции уменьшается при высоких степенях превращения. Обнаружено, что реакция в сильной степени тормозится присутствием окиси азота. Этилен и водород образуются примерно в одинаковых молярных количествах, наряду с ними получается лишь небольшое количество ( 2 — 5 % от количества этилена) метана и следы высококипящей жидкости.  

Пиролиз этана с полной рециркуляцией углеводородов С3 — Cs, образующихся в процессе, позволяет повысить селективность разложения этана на этилен на 3 % абс.  

Пиролиз этана с полной рециркуляцией углеводородов Сз — Сз, образующихся в процессе, позволяет повысить селективность разложения этана на этилен на 3 % абс.  

Пиролиз этана, получаемого в данном процессе, позволяет получить дополнительно еще 4 % этилена. Фракция Сз содержит 90 — 95 % пропилена, благодаря чему устраняется необходимость разделения пропана и пропилена. Фракция С4 содержит более 95 % ненасыщенных углеводородов и, в частности, большое количество бутадиена.  

Пиролиз этана и пропана проводят в раздельных печах, поддерживая в каждой оптимальные условия, обеспечивающие максимальный выход и требуемую продолжительность реакции.  

Пиролизом этана в печах Копперс-Хаше 1781 было получено этилена до 50 % по массе при конверсии 84 %, а из пропана при температуре пиролиза около 1000 С — 34 % этилена, 8 4 % пропилена и до 2 1 % ацетилена.  

Пиролизом этана 96 % — ной концентрации ( остальное метан) при температуре 829 G и давлении 1 2 am был получен газ следующего состава ( в % объемн.  

Процесс пиролиза этана сопровождается параллельно протекающими побочными превращениями, приводящими к уменьшению выхода целевого продукта. Проведение реакции с глубиной превращения, близкой к точке максимума выхода целевого продукта за один проход, приводит к селективности, уступающей значению этого параметра при более низких степенях превращения.  

При пиролизе этана основная доля газа ( около 90 %) приходится на фракцию Сг. Концентрация каждой из фракций Cs и выше меньше 1 %, а начиная с фракций Си составляет 0 01 % и ниже.  

Продукты пиролиза пропана при 1100 и 50 мм рт. ст.| Продукты пиролиза — бутана при 1100 и 50 м. п рт. ст.  

При пиролизе этана образуются этилен и водород, из которых первый при соблюдении известных условий, особенно при малой продолжительности пребывания в зоне пиролиза, очень стоек. При пиролизе бутана образуются метан, этан, этилен, пропен, бутен и водород, причем пропен менее стабилен чем этилен. Поэтому в таком случае вторичные реакции проявляются в большей мере.  

При пиролизе этана образуется этилен — важное исходное сырье для органического синтеза, главным образом окиси этилена, этилового спирта, иолиэтилена, стирола п других полупродуктов. В результате окислительного пиролиза этапа получается ацетилен

Из этана вырабатывается также хлористый этил, являющийся сырьем для изготовления ТЭС, спиртов, пластических масс и полимерных материалов. При нитровании этана могут быть получены нптроэтаи и пптрометан, широко используемые в качестве растворителей.  


С этим читают