Способ получения ацетилена Советский патент 1992 года по МПК C07C4/04 C07C11/02 

Изобретение относится к химической и нефтехимической технологии и может быть использовано для получения ацетилена и синтез-газа.

Известен способ получения ацетилена окислительным пиролизом углеводородов.

Недостатком известного способа явля- ется низкий выход.ацетилена, высокий выход сажи и потери тепла газов пиролиза.

Наиболее близким к предлагаемому является способ извлечения тепла в процессе термической конверсии, в котором закалку газов пиролиза ведут до 538-700°С с последующей подачей тяжелых углеводородов (масел) в продукты пиролиза, которые смывают смолы с поверхности труб в котле-утилизаторе.

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.

Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта, снижение сажеобразо- вания и потерь тепла.

Поставленная цель достигается тем, что процесс ведут при закалке газов пиролиза до 800°С водой с температурой 90-100°С при отношении гас-.ов пиролиза к скорости воды равном 18-30 и утилизации тепла газов пиролиза после закалки путем подачи их в трубчатый теплообменник со скоростью 50-70 м/с.

Пример 1. На опытной установке подают на ПИРОЛИЗ 100 нм /ч природного газа и 60 нм /ч технического кислорода. Природный газ и кислород подогревают до 600°С. Процесс пиролиза проводят за время 3 10 с при температуре 1520°С. Закалку газов пиролиза ведут водой с температурой 92°С. Отношение скорости газов пиролиза к скорости воды составляет 25. Получают газ пиролиза с температурой 800°С, поступающий в трубчатый теплообменник со скоросл

с

vj

&

СА) ON

глью 50 м/с и охлаждающийся в нем до . Получают состав газов пиролиза, об.%:СО22,5;С2Н211,8;С2Н40.1:020.2:СО 24,1; На 57,2: СН4 3,0; N2 1.1.

Выход ацетилена на поданный углерод составляет44%. ВыходсажиО.бг/нм1 газов пиролиза. Количество утилизированного тепла составляет 8 Гкал на 1 т ацетилена.

П р и м е р 2. Процесс ведут по примеру 1, но на закалку газов приролиза подают воду с температурой 80°С. Получают состав «азов пиролиза, об.%; СОа 2,6; С2Н2 10,0: С2Нд 0,2; Ог 0,2; СО 25,4; На 57,3; СН 3,2; N2 1,1. Выход ацетилена 38%. Выход сажи 4 г/нм3 газов пиролиза. Количество утили- зированного тепла 8 Гкал на 1 т ацетилена. Однако на протяжении 50ч работы теплообменник забивается сажей и повышается температура газов пиролиза на выходе из теплообменника.

П р и м е р 3. Процесс ведут по примеру 1, но закалку газов пиролиза осуществляют при отношении скорости газов пиролиза к скорости воды равном 18. Получают состав газов пиролиза, об.%; СОа 2,5; СаНа 11,6; СаН4 0,1: 02 0,2; СО 24.3: Н2 57,2; СН« 3,0; Na 1,1. Выход ацетилена 43%. Выход сажи 0,9 г/нм газов пиролиза. Количество утилизированного тепла 8 Гкал на тонну ацетилена.

П р и м е р 4. Процесс ведут по примеру 3, но отношение скорости газов пиролиза к скорости воды составляет 16. Получают состав газов пиролиза. об.%: СОа 2,8; С2На 9,8; СаН4 0,3; Оа 0,2; СО 25.3; Н2 57,7; СН 2,8; Na 1,1. Выход ацетилена 38 %. Выход сажи 3,8 газов пиролиза. Количество утилизированного тепла 8 Гкал на 1 т ацетилена. Однако на протяжении 50 ч работы теплообменник забивается сажей и повы- шается температура газов пиролиза на выходе из теплообменника.

П р и м е р 5. Процесс ведут по примеру 3, но отношение скорости газов пиролиза к скорости воды составляет 30. Получают со- став газов пиролиза, об.%: СОа 2,4; СаНа 11,5; СаН40,1; Оа 0,2; СО 24,4; На 57,2; СН 3,0; Na 1,1. Выход ацетилена 43%. Выход сажи 0,8 г/нм газов пиролиза. Количество утилизированного тепла 8,3 Гкал на 1 тацетилена.

П р и м е р 6. Процесс ведут по примеру 3, но отношение скорости газов пиролиза к скорости воды составляет 33. Получают состав газов пиролиза, об.%: СОа 2,9; СаНа 9,6; СаНп 0,3; Оа 0,2; СО 25,4; На 57,6: СН4 2,9; Na 1,1. Выход ацетилена 37%. Выход сажи 3,0 г/нм3 газов пиролиза. Количество утилизированного тепла 8 Гкал на 1 т ацетилена. Однако на протяжении 50 ч работы

теплообменник забивается сажей и повышается температура газов пиролиза на выходе из теплообменника.

Пример. Процесс ведут по примеру 1, но температура газов пиролиза после закалки составляет 850°С Получают состав газов пиролиза. об.%: СОа 2.4; СаНа 9,4: 0,3; Оа 0,2; СО 25,8; На 56,8; СН 3,2; Na 1,9. Выход ацетилена 37%. Выход сажи 5,3 г/нм3 газов пиролиза. Количество утилизированного тепла 8.5 Гкал на 1 т ацетилена. Однако на протяжении 30 ч работы теплообменник забивается сажей и повышается температура газов пиролиза на выходе из теплообменника.

Примере. Процесс ведут по примеру 1, но на закалку газов пиролиза подают воду с температурой 100°С. Получают состав газов пиролиза, об.%: СОа 2,6; СаНа 11,4; СаНа 0,2; Оа 0.2; СО 24,4; Н2 57,2; СН4 3,0; N2 1,0. Выход ацетилена 42,9%, Выход сажи 1,5 г/нм газов пиролиза. Количество утилизированного тепла 8 Гкал на 1 т ацетилена.

П р и м е р 9. Процесс ведут по примеру 1, но на закалку газов пиролиза подают воду с 105°С. Получают состав газов пиролиза, об.%: СОа2,6; С2Н2 10,2; СаН40,3; ОаО,2; СО 25,1; На 57,3: СН« 3,2; N2 1.1. Выход ацетилена 39,3%, Выход сажи 3,8 г/нм газов пиролиза. Количество утилизированного тепла 8,2 Гкал на 1 т ацетилена. Однако на протяжении 50 ч работы теплообменник забивается сажей и повышается температура газов пиролиза на выходе из теплообменника.

П р и м е р 10. Процесс ведут по примеру 1, но скорость газа в трубчатом теплообменнике составляет 45 м/с. Получают выход ацетилена и сажи те же, что в примере 1. Количество утилизированного тепла 7,5 Гкал на 1 т ацетилена. Однако на протяжении 30 ч работы теплообменник забивается .сажей и повышается температура газов пиролиза на выходе из теплообменника.

П р и м е р 11. Процесс ведут по примеру 1, но скорость газа в трубчатом теплообменнике составляет 80 м/с. Выход ацетилена и сажи те же, что и в примере 1. Количество утилизированного тепла 8 Гкал на 1 т ацетилена. При этом давление в системе пиролиза повышается на 50% и возрастают энергозатраты на подачу сырья на пиролиз.

Формупа изобретения

Способ получения ацетилена путем окислительного пиролиза углеводородного сырья с последующей закалкой полученных газов пиролиза горячей водой и утилизацией их тепла, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, снижения сажеобразования и потерь

тепла, процесс ведут при закалке газов пи-равном 18-30. и утилизации тепла газов пиролиза до температуры 800°С водой с тем-ролиза после закалки путем подачи их в пературой 90-100°С при отношениитрубчатый теплообменник со скоростью 50 скорости газов пиролиза и скорости воды,70 м/с.

Изобретение относится к химической и нефтехимической технологии. Углеводородное сырье подвергают окислительному пиролизу, Полученные газы пиролиза закаливают до 800°С водой с температурой 90-100°С, отношение скорости газов пиролиза и скорости воды 18-30. Тепло газов пиролиза утилизируют после закалки подачей их в трубчатый теплообменник со скоростью 50-70 м/с.