ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрокрекинг газообразных углеводородов из "Производства ацетилена " Электрокрекинг углеводородов осуществляется в реакторе постоянного тока мощностью 8200 кет (рис. IV-8). Стальной реактор состоит из верхнего колоколообразного катода 1 диаметром 150 мм, нижнего трубчатого анода 5 длиной 1500 мм и диаметром 100 мм, вихревой камеры 3 между электродами и фарфорового изолятора 2, отделяющего катод от электрически соединенных вместе и заземленных вихревой камеры и анода. Сбоку на вихревой камере имеется вспомогательный пусковой электрод 6. При пуске реактора вспомогательный электрод пневматическим устройством накоротко замыкается с катодом и затем отводится в крайнее нижнее положение. При этом возникает электрическая дуга, которая как бы оттягивается от катода и вихревым потоком газа увлекается в анодное пространство. Напряжение дуги 7000 в, сила тока 1150 а, os ф = 0,7ч-0,75. Общая длина свободно висящей дуги устанавливается около 1000 мм (соответственно ее электрическим характеристикам). Электроды охлаждаются водой через специальные рубашки. Все части реактора изготавливаются из стали. [c.134] Поскольку температура выходящих газов составляет 150—180° С, значительная часть сажи (более 60%) улавливается в сухих циклонах 2 (рис. 1У-9) и после грануляции выдается в товарном виде. После циклонов реакционные газы промываются водой в скруббере 3, а затем маслом в скрубберах 4, 5, 6 п7 для удаления сажи, синильной кислоты, нафталина и высших ацетиленовых углеводородов. Очищенный газ собирается в газгольдере 9. После очистки в 1 газа содержится менее 3 мг сажи. При выделении ацетилена водой газы ком-примируются до 18 ат. Стадия выделения концентрированного ацетилена и этилена подробнее описана в гл. VI (стр. 246). [c.135] В реакторе, показанном на рис. 1У-8, часовой расход природного газа составлял 2400 ж . Из 2400 ж природного газа указанного состава получено 680 кг ацетилена, 46 кг этилена, 1900 ж водорода и 145 кг сажи, что свидетельствует о 46%-ном превращении исходных углеводородов (44,2% превратилось в ацетилен). Наряду с ацетиленом образовались его гомологи (1,15 объемн. % или 12,3 вес. %). Выход сажи составил 9,4 вес. % от количества исходных углеводородов. Водород используется для синтеза аммиака, этилен — для получения полиэтилена, этилбензола и окиси этилена. [c.136] Полезное использование электроэнергии в процессе крекинга составляет 43%. Удельный расход электроэнергии на 1 ж природного газа и отходящих углеводородов равен 2,5 квт-ч (без учета дополнительно введенных 900 кг/ч углеводородов Сд—С4). В сажу превращается 10% сырья. [c.137] На заводе в Хюльсе (ФРГ) установлены 34 спаренных реактора, из которых 17 находятся в работе. [c.137] В реакторе стальные электроды служат ограниченное время (анод заменяют через 500 ч работы, катод— через 150 ч), поэтому для обеспечения бесперебойной работы устанавливают по два реактора на каждой линии, работающие попеременно. [c.137] В целях использования колебаний мощности в энергосистеме производство ацетилена работает по ступенчатому графику при перегрузке системы сокращается число работающих реакторов, а в часы минимального расходования энергии производство работает с максимальной нагрузкой, чем достигается снижение стоимости электроэнергии. [c.137] Чем выше сила тока, тем сильнее прогревается газ и тем большая часть его переходит в плазменное состояние, что увеличивает токо-проводимость среды и уменьшает напряжение дуги. При увеличении расхода газ охлаждается и ионизация уменьшается, что приводит к обратному эффекту — увеличению напряжения между электродами. [c.138] При пуске реактора в момент подачи тока между вспомогательным электродом и катодом осуществляется короткое замыкание. Затем вспомогательный электрод отводится при помощи пневматического устройства в нижнее крайнее положение, а образовавшаяся дуга потоком газа увлекается в анодное пространство. Дуга работает более устойчиво, когда рабочее напряжение не превышает 2/3 максимально допустимого напряжения на клеммах трансформатора. Для поддержания стабильности дуги в цепи постоянного тока установлены мощные индукционные катушки. Стальные электроды приходится часто заменять (анод — через 500 ч работы, катод — через 800— 1000 ч), поэтому на каждой технологической линии установлено по два реактора. Переключение с одного реактора-на другой происходит за 5—7 мин. [c.138] Для выделения ацетилена применяется селективный абсорбент — диметилформамид (ДМФ) при избыточном давлении до 10,5 ат. [c.139] Природный газ подвергается очистке этаноламином от сероводорода и двуокиси углерода, осушается и после редуцирования до избыточного давления 1,5 ат поступает в сепаратор 1 (рис. IV- 1) для улавливания возможных брызг этаноламина, а затем направляется в реактор 2. В каждый реактор газ поступает в количестве 2800—3000 ж /ч (10% подают через верх колоколообразного катода). Анод и катод непрерывно охлаждаются водой, циркулирующей через окружающие их рубашки. Температура воды в рубашках автоматически поддерживается не выше 42° С. Реактор автоматически выключается при повышении сверх нормы температуры охлаждающей воды в рубашках электродов, температуре реакционных газов более 250° С, давлении газов в реакторе выше 0,65 ат, снижении давления воды и азота, появлении метана в помещении, где установлен реактор, и др. [c.139] Газы крекинга в реакторе охлаждаются водой с 1600 до 250° С, затем проходят последовательно четыре циклона 3, где улавливается до 70—80% сухой сажи. Сажа из циклонов через промежуточные бункеры пневматически транспортируется в соседний корпус для грануляции и упаковки. Полное удаление сажи и примесей цианистого водорода происходит на стадиях мокрой и масляной очистки. Предварительно газы охлаждаются до 50° С в полом скруббере 4, где водой вымывается 90% оставшейся сажи. В крекинг-газе содержится цианистый водород, большая часть которого попадает в промывные воды. Поэтому после отдувки воздухом в башне 16 сточные воды поступают на очистку, а удаленный из них цианистый водород поглощается щелочью в специальном скруббере (на рисунке не показан). Насыщенная цианистым водородом щелочь направляется на утилизацию синильной кислоты. [c.139] Окончательная очистка газов происходит в колонне 12, орошаемой диметилформамидом. Количество диметилформамида рассчитывается на проведение полной очистки газа. [c.140] Очищенный крекинг-газ идет через промывной скруббер 13 в газгольдер 14 и после компримирования поступает на установку выделения ацетилена диметилформамидом. Технологический процесс выделения ацетилена диметилформамидом описан ниже (стр. 246). Концентрация ацетилена после системы выделения достигает 99,9%, коэффициент извлечения более 95%. [c.140] Дизельное топливо из скрубберов 10 и 11 возвращается в скрубберы 6 я 7, а затем для регенерации продувается отходящими или природным газами, направляемыми далее в котлы для производства пара. Загрязненный диметилформамид из колонны 12 продувается рециркулирующими газами, возвращаемыми на очистку для извлечения из них ацетилена, и регенерируется. [c.140] Гранулированная высушенная сажа представляет собой комки размером 0,8—2 мм (кажущаяся плотность 0,02—0,025 г/см , гигроскопичность 1—2%). При использовании комки рассыпаются, что облегчает применение. Сажа, получаемая в процессе электрокрекинга, более дисперсна, чем при взрывном разложении ацетилена (табл. 1У-3). Такая сажа может использоваться для крашения в массе полимеров, перерабатываемых в синтетические волокна, а также в полиграфической и резиновой промышленности. Использование сажи как побочного товарного продукта снижает себестоимость ацетилена на 8—10%. [c.142] Вернуться к основной статье