Спосіб одержання ацетилену

Изобретение относится к области химической и нефтехимической технологии и может быть использование для получения, ацетилена и синтез-газа. Известен способ получения ацетилена окислительным пиролизом углеводородов [1]. Недостатком известного способа является низкий выход ацетилена, высокий выход сажи и потери тепла газов пиролиза. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения ацетилена путем извлечения тепла в процессе термической конверсии, в котором закалку газов пиролиза ведут до температуры 538 - 700°C с последующей подачей тяжелых углеводородов (масел) в продукты пиролиза, которые смывают смолы с поверхности труб в котле-утилизаторе [2]. Недостатком существующего способа является низкий выход целевого продукта, высокий выход сажи и смол на стадии пиролиза и подача масла на стадии утилизации тепла. Подача масла усложняет процесс разделения продуктов пиролиза и увеличивает потери ацетилена из-за его растворимости в жидких углеводородах. Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта, снижение сажеобразования и потерь тепла. Поставленная цель достигается тем, что процесс ведут при закалке газов пиролиза до температуры 80°C водой с температурой 90 100°C при отношении скорости газов пиролиза к скорости воды равном 18 - 30 и утилизации тепла газов пиролиза после закалки путем подачи их в трубчатый теплообменник со скоростью 50 70м/с. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. На опытной установке подают на пиролиз 100нм 3/час природного газа и 60нм 3/час технического кислорода. Природный газ и кислород подогревают до температуры 600°C. Процесс пиролиза проводят за время 3 - 10с. при температуре 1520°C. Закалку газов пиролиза ведут водой с температурой 92°C. Отношение скорости газов пиролиза к скорости воды составляет 25, Получают газ пиролиза с температурой 800°C, поступающий в тр убчатый теплообменник со скоростью 50м/с, где охлаждается до температуры 80°C. Получают состав газов пиролиза в % об.: - 2,5; 11,8; - 0,1; - 0,2; - 24,1; - 57,2; - 3,0; - 1,1. Выход ацетилена на поданный углерод составляет 44%. Выход сажи - 0,6г/нм 3 газов пиролиза. Количество утилизированного тепла составляет 8Гкал на тонну ацетилена. Пример 2. Повторяют пример 1, однако на закалку газов пиролиза подают воду с температурой 80°C. Получают состав газов пиролиза в % об.: - 2,6; - 10,0; 0,2; - 0,2; - 25,4; - 57,3; - 3,2; - 1,1. Выход ацетилена -38%. Выход сажи - 4г/нм 3 газов пиролиза. Количество утилизированного тепла - 8Гкал на тонну ацетилена. Однако на протяжении 50 часов работы теплообменник забивается сажей и повышается температура газов пиролиза на выходе из теплообменника. Пример 3. Повторяют пример 1, однако закалку газов пиролиза осуществляют при отношении скорости газов пиролиза к скорости воды равном 18. Получают состав газов пиролиза в % об.: - 2,5; - 11,6; - 0,1; 0,2; - 24,3; - 57,2; - 3,0; - 1,1. Выход ацетилена - 43%. Выход сажи - 0,9г/нм 3 газов пиролиза. Количество утилизированного тепла - 8Гкал на тонну ацетилена. Пример 4. Повторяют пример 3, однако отношение скорости газов пиролиза к скорости воды составляет 16. Получают состав газов пиролиза в % об.: - 2,8; - 9,8; 0,3; - 0,2; - 25,3; - 57,7; - 2,8; 1,1. Выход ацетилена - 38%. Выход сажи - 3,8г/нм 3 газов пиролиза. Количество утилизированного тепла - 8Гкал на тонну ацетилена. Однако на протяжении 50 часов работы теплообменник забивается сажей и повышается температура газов пиролиза на выходе из теплообменника. Пример 5. Повторяют пример 3, однако отношение скорости газов пиролиза и скорости воды составляет 30. Получают состав газов пиролиза в % об.: - 2,4; - 11,5; 0,1; - 0,2; - 24,4; - 57,2; - 3,0; 1,1. Выход ацетилена - 43%. Выход сажи - 0,8г/нм 3 газов пиролиза. Количество утилизированного тепла 8,3Гкал на тонну ацетилена. Пример 6. Повторяют пример 3, однако отношение скорости газов пиролиза к скорости воды составляет 33. Получают состав газов пиролиза в % об.: - 2,9; - 9,6; 0,3; - 0,2; - 25,4; - 57,6; - 2,9; 1,1. Выход ацетилена - 37%. Выход сажи - 3,0г/нм 3 газов пиролиза. Количество утилизированного тепла - 8Гкал на тонну ацетилена. Однако на протяжении 50 часов работы теплообменник забивается сажей и повышается температура газов пиролиза на выходе из теплообменника. Пример 7. Повторяют пример 1, однако температура газов пиролиза после закалки составляет 850°C. Получают состав газов пиролиза в % об.: - 2,4; - 9,4; 0,3; - 0,2; - 25,8; - 56,8; - 3,2; 1,9. Выход ацетилена - 37%. Выход сажи - 5,3г/нм 3 газов пиролиза. Количество утилизированного тепла - 8,5Гкал на тонну ацетилена. Однако на протяжении 30 часов работы теплообменник забивается сажей и повышается температура газов пиролиза на выходе из теплообменника. Пример 8. Повторяют пример 1, однако на закалку газов пиролиза подают воду с температурой 100°C. Получают состав газов пиролиза в % об.: - 2,6; - 11,4; 0,2; - 0,2; - 24,4; 57,2; -3,0; 1,0, Выход ацетилена - 42,9%. Выход сажи 1,5г/нм 3 газов пиролиза. Количество утилизированного тепла - 8Гкал на тонну ацетилена. Пример 9. Повторяют пример 1, однако на закалку газов пиролиза подают воду с температурой 105°C. Получают состав газов пиролиза в % об.: - 2,6; - 10,2; 0,3; - 0,2; - 25,1; - 57,3; - 3,2; 1,1. Выход ацетилена - 39,3%. Выход сажи 3,8г/нм 3 газов пиролиза. Количество утилизированного тепла - 8,2Гкал на тонну ацетилена. Однако на протяжении 50 часов работы теплообменник забивается сажей и повышается температура газов пиролиза на выходе из теплообменника. Пример 10. Повторяют пример 1, однако скорость газа в трубчатом теплообменнике составляет 45м/с. Получают выход ацетилена и сажи те же, что в примере 1. Количество утилизированного тепла - 7,5Гкал на тонну ацетилена. Однако на протяжении 30 часов работы теплообменник забивается сажей и повышается температура газов пиролиза на выходе из теплообменника. Пример 11. Повторяют пример 1, однако скорость газа в трубчатом теплообменнике составляет 80м/с. Выход ацетилена и сажи те же, что и в примере 1. Количество утилизированного тепла - 8Гкал на тонну ацетилена. При этом давление в системе пиролиза повышается на 50% и возрастают энергозатраты на подачу сырья на пиролиз.