Производство ацетилена

Рефераты / Химия / Производство ацетилена

Раствор в кубе абсорбера 11 содержит ацетилен и его гомологи, а также значительное количество близкого к ним по растворимости диоксида углерода с примесью других газов. Он проходит дроссельный вентиль 13 и поступает в десорбер 14 первой ступени. За счет снижения давления до 0,15 МЦа и нагревания куба до 40 °С из раствора десорбирую

тся ацетилен и менее растворимые газы. Ацетилен при своем движении вверх вытесняет из раствора диоксид углерода, который вместе с другими газами и частью ацетилена выходит с верха десорбера, предварительно отмываясь от растворителя водным конденсатом. Эти газы возвращают на компримирование. Концентрированный ацетилен выводят из средней части десорбера 14, промывают в скруббере 15 водой и через огнепреградитель 16 выводят с установки.

Кубовую жидкость десорбера 14, содержащую некоторое количество ацетилена и его гомологов, направляют в десорбер 18 второй ступени, подогревая предварительно в теплообменнике 17. За счет нагревания куба до 100°С из раствора отгоняются все газы, причем из средней части колонны уходят гомологи ацетилена, направляемые затем на сжигание, а с верха — ацетилен с примесью его гомологов, возвращаемый в десорбер первой ступени. В растворителе постепенно накапливаются вода и полимеры, от которых его освобождают на установке регенерации, не изображенной на схеме. Полученный на установке концентрированный ацетилен содержит 99,0—99,5 % основного вещества с примесью метилацетилена, пропадиена и диоксида углерода (по 0,1—0,3%).

Рис. 2. Технологическая схема получения ацетилена окислительным пиролизом метана:

1, 2 — трубчатые печи; 3 —реактор; 4 — скруббер-сажеуловитель; 5 — электрофильтр; 6 — холодильник; 7 — форабсорбер; 8 — газгольдер; 9 — отстойник; 10 — компрессоры; 11— абсорбер; 12, 15 — скрубберы; 13 — дроссельный вентиль; 14, 18 — десорберы; 16 —огнепреградитель; 17 — теплообменник; 19 — кипятильники;

6. Материальный баланс процесса пиролиза природного газа

при окислительном пиролизе протекают следующие реакции:

2СН4↔С2Н2+Н2 – Q (1)

4СН4+3О2↔2С2Н2+6Н2О+Q (2)

СН4+О2↔СО+Н2+Н2О+Q (3)

2СН4+О2↔2СО+4Н2+Q (4)

Данные для расчета

1) Состав технического кислорода, % (об.):

кислород – 98,0;

азот - 1,0;

аргон - 1,0.

2) Число дней отводимых на ремонт – 15.

3) Состав природного газа, % (об.):

СН4 - 97,5;

С2Н6 - 0,16;

СО2 - 0,50;

N2 - 1,80;

высшие углеводороды – 0,04.

4) Мощность установки по С2Н2, тыс.т/год 200;

5) Выход С2Н2 на непрореагировавший метан, % 8,8;

6) Доля СН4 на реакцию (1) 0,72;

7) Распределение СН4 на реакции (3) : (4) 1 : 4.

Часовая производительность установки

Из реакций (1) и (2) следует, что 1 моль С2Н2 получают из 2-х молей СН4, т.е. расход метана на целевые реакции составит

По заданию – выход ацетилена составляет 8,8% на метан, следовательно, количество поступившего на установку метана:

;

Состав газа в %(масс.):

Для пересчета объемного состава в массовый и обратно необходимо знать плотность ri каждого компонента:

Масса любого газа при нормальных условиях равна его молярной массе, поделенной на объем, занимаемый одним молем, т.е. , где - плотность газа при нормальных условиях.

;

Исходя из того, что расход метана, идущего на целевые реакции 29305кг/ч, и доля метана на реакцию (1) составляет 0,72 расход метана на реакции составит:

(1) ;