ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Превращение углеводородов под действием электричества и других специальных видов энергии из "Химия углеводородов нефти и их производных том 1,2" Действие электричества на углеводороды можно грубо подразделить на два вида в соответствии с тем, является ли источником энергии вольтова дуга (искра) или же тихий электрический разряд последнем случае часто применяют термин в о л ь т о л и 3 а ц и я. Обработка углеводородов альфа-частицами и другими подобными формами энергии может быть включена во вторую группу. Хотя во многих случаях любым путем может быть получен сходный конечный результат, все же имеются и важные различия. С химической точки зрения главное различие заключается в том, что вольтова дуга вызывает распад молекул на более мелкие обломки или радикалы, в то время как тихий электрический разряд обыч о вызывает полимеризацию в большие молекулы, часто сопровождаемую дегидрогенизацией, В тихом электрическом разряде относительно тонкая пленка вещества подвергается действию высокого напряжения между сильно заряженными поверхностями, но при этом не происходит никакого искрения. В дуге высокого напряжения искрение происходит в постоянном искровом промежутке в случае пользования дугой низкого напряжения в первую очередь нагревается до высокой температуры электрод он обогревает окружающий газ настолько, что тот делается хорошим проводником и пропускает ток, в результате чего возникает дуга сравнительно низкого напряжения. [c.281] Образование ацетилена из других углеводородов под действием вольтовой дуги высокого или низкого напряжения имеет практическое значение и связано, с научной точки зрения, с увеличением термодинамической устойчивости этого вещества при высоких температурах. [c.282] Если при разложении пользоваться напряжением от 8000 до 47 ООО V, то метан, этан и этилен превращаются в ацетилен, водород и другие вещества . В случае применения метана ацетилен и водород образовывались в отношении 1 5 этан давал разнообразные вещества, в числе которых был водород, ацетилен, метан и этилен этилен дал водород и ацетилен в отношении 2 1 и некоторое количество метана. Пары гептана при 4—12 мм давления под действием дуги низкого напряжения (300— 600 V между никелевыми электродами) дали водород и какой-тО продукт конденсации 2. Последний практически совершенно не обладал упругостью пара, был слегка растворим в органических растворителях и медленно поглощал кислород из воздуха. [c.283] При более продолжительном действии электрического разряда жидкость становилась сильно залрязненной углем, а содержание ацетилеиа в газе увеличивалось до 33—34%. [c.284] О дальнейших работах в области конверсии метана газов коксовых печей в ацетилен под уменьшенным давлением сообщают Peters и Prans hke . Им удалось уменьшить потребную энергию с 31 до 12 kWh на кубометр ацетилена, благодаря чему коэфициент полезного действия увеличился с 15 до 38%. Они нашли также, что наилучшие результаты получаются при работе с газовыми смесями, содержащими 50 или менее процентов метана. При содержании метана, превышавшем 50%, образующийся ацетилен принимал, повидимому, участие в других реакциях. [c.284] Газообразные продукты разложения минерального масла исследовал Evers Оказалось, что некоторые из них содержат до 50,3% водорода, до 45% ненасыщенных углеводородов и около 1% метана. Ненасыщенные углеводороды выделялись в виде бромидов из наименее летучей фракции был изолирован бромид eHiBrg с темп. пл. 82,8°. Кроме этого было получено некоторое количество жидкого вещества, а также твердая масса переменного состава (90—94% углерода, 3% водорода и 4—7% кислорода). [c.285] Насыщенные углеводородные газы при любом давлении могут быть подвергнуты действию нескольких электрических дуг, длина которых вариирует в соответствии с изменением состава газа Так например газы, получающиеся при гидрогенизации угля, пропускаются последовательно через дуги в 200, 280 и 350 ш длиной, причем образующийся ацетилен удаляется после прохождения через каждую из дуг. В других процессах производства ацетилена и юдорода предлагается пропускать углеводородный газ через дугу под уменьшенным давлением или же с такой скоростью, чтобы величина отношения объема газа (в м /час) к мощности дуги (в kWh) находилась между 0,6 и 1,6 . [c.287] В некоторых процессах, описанных НиП ем углеводородные газы быстро проходят через зону реакции, причем им сообщается вращательное или вихреобразное движение. Один из способов, при помощи которого это достигается, заключается в том, что газ подводится в виде нескольких струек, одна из которых раздувает дугу, в то время как остальные ударяются друг о друга. В другом методе электрический разряд производится между стержнем и пустой электропроводящей трубой. Газ, движущийся с большой скоростью вдоль пустой трубы, раздувает разрядную дугу. Если пользуются дугой высокого напряжения, то электроды делают из угля или с угольными наконечниками. Для дуг низкого напряжения Hull предлагает электроды из вольфрама, молибдена, осмия, тантада или карбидов металлов . [c.287] гудроны, смолистые и асфальтовые материалы также дают ацетилен при воздействии на них электрического разряда при этом должны быть приняты меры, чтобы падение напряжения при переходе от нулевой к рабочей нагрузке не превышало 30% При наличии азота образуется цианистый водород. [c.288] Для отделения ацетилена от газообразных смесей углеводородов был выработан ряд методов, уже рассмотренных в гл. 4. О двух методах все же можно упомянуть. Один из ни. — механическое отделение ацетилена — описал Eisenhut 6. Газовая смесь во сруг дуги состоит из зоны, богатой ацетиленом, и зоны, бедной ацетиленом. Газовая смесь из первой зоны удаляется из аппарата отдельно. [c.288] Другой метод отделения основан на применении избирательных органических растворителей, глазным образом кетонов . Реакционные газы промываются, лучше всего под давлением, а ацетилен и другие ненасыщенные углеводороды выделяются впоследствии путем перегонки растворителя. Из кетонов алифатического ряда можно применять метил-этилкетон, метил-пропилкетон, ди-этилкетон и диацетоновый алкоголь из циклических кетонов рекомендуются ацетофенон, циклогексаном и метилциклогексаноны. [c.288] Бутадиен, вместе с другими олефинами и диолефинами, получается в тех случаях, когда нефть или минеральные масла в парообразном или мелко распыленном состоянии пропускают через электрический разряд при 700—800°. Электроды из меди или ее сплавов, хромоникелевых сплавов, железа или угля, кажется, являются особенно природными для конверсии этого типа Олефины и диолефины могут быть получены также пропусканием паров минеральных масел через слой битуминозного топлива, нагреваемого при помощи электричества В этом случае топливо помещается в трубе из огнеупорного кирпича, в стенках которой расположены электроды. [c.289] Как уже было указано, ацетилен образуется в тех случаях, когда газовая смесь метана с водородом подвергается действию вольтовой дуги. При добавлении к смеси азота, одновременно с ацетиленом получается и цианистый водород . Смесь водо рода, азота и метана циркулирует до тех пор, пока концентрация водорода не достигнет 1%, а концентрация ацетилена 2—3% (по объему). Полученные газы промываются затем раств ором едкого натра и пропускаются через активированный уголь для удаления цианистого водорода и ацетилена. Остаточные газы возвращаются в систему для дальнейшей циркуляции. [c.289] Вернуться к основной статье