新聞資訊
NEWS
天然氣制乙炔的生產工藝及生產方法
乙炔,廣泛應用于工業,如照明、焊接、切割金屬、制造合成橡膠等。乙炔本身是無味的,但工業乙炔有大蒜味,因為它含有硫化物等雜質。乙炔的生產和制備通常有兩種方法,天然氣法是其中之一。實驗室通常采用電石法,工業上通常采用天然氣法。以下乙炔制造商將介紹天然氣制乙炔的生產工藝。
1、天然氣制乙炔的生產原理
天然氣制乙炔工藝主要采用裂解反應伴隨氧化反應的原理。在乙炔爐中,將充分混合的氧氣和天然氣燃燒,另一部分天然氣經高溫裂解成乙炔,然后通過快速冷卻防止乙炔深度裂解,從而生產乙炔。主要反應如下:
甲烷氧化反應(放熱):ch4+o2→ co+h2o+h2;
甲烷熱解反應(吸熱):2ch4→ c2h2+3h2;
水煤氣變換反應:co+h2o→ co2+h2;
乙炔分解反應:C2H2→ 2c+h2;
2、天然氣制乙炔的工藝特點
?。?)快速反應:預熱后的天然氣和氧氣在乙炔爐中部分燃燒,溫度可達1300-1500℃。在此溫度下,一些天然氣將發生裂解反應生成乙炔。整個反應時間應控制在3‰S以內。為避免乙炔過度分解,應進行快速淬火以停止反應。
?。?)高風險因素:純氧和天然氣在整個發電過程中容易燃燒。產生的部分乙炔裂解氣中含有大量乙炔氣體,如丁烯,易燃易爆。
?。?)活性反應:裂解氣中的乙炔和乙炔在高溫下易聚合,聚合后的聚合物在低溫下易結晶,堵塞設備、管道和填料。
3、 天然氣制的乙炔方法
氧氣和天然氣分別通過過濾器過濾后進入預熱器升溫,預熱至600-650℃。預熱時,可加入少量氧氣和蒸汽,氧化原料氣中的鐵銹顆粒,減少早期著火的發生。預熱后的氧氣和天然氣進入多管燃燒器乙炔爐,通過反應器、洗滌塔和電過濾器與炭黑分離罐反應,然后在裂解氣火炬溫度1500℃下裂解,生成約8%的稀釋乙炔。溫度通過冷卻器降低。乙炔收集塔用于收集乙炔,同時去除產生的一氧化碳、氫氣等熱解氣體,然后以N-甲基吡咯烷酮為溶液,通過吸收分析回收裂解氣和循環氣中的乙炔,濃縮制得99%的成品乙炔。
4、天然氣制乙炔的注意事項
?。?)為防止各工序系統壓力波動引發事故,各工序間管道均設置安全水封和防爆膜。如果發生破裂,應聯鎖過程停止運行,以確保設備安全。
?。?)熱解氣體壓縮時,乙炔分壓應嚴格控制在0.14MPa以下,以免發生事故。
?。?)將每級出口溫度控制在80℃以下,以盡量減少乙炔和炔烴的聚合。
?。?)當濃縮過程中使用的NMP含水量低于50%,溫度高于50℃時,會發生水解,生成腐蝕性甲酸,導致設備、管道和填料腐蝕。因此,在大氣系統的濃縮過程中,溫度不宜設定過高。
?。?)不定期加入弱堿性物質對系統進行中和,溶劑pH值嚴格控制在7~9,可減少設備腐蝕,保證系統安全。
?。?)運輸產品乙炔時,盡量減小輸送管徑(不大于DN600)和直管段長度,可有效防止乙炔爆炸波的傳播,提高乙炔運輸的安全性。