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天然氣熱裂解thermal cracking of natural gas

時間：2020-03-01 來源：網(wǎng)絡(luò) 瀏覽：
天然氣中低碳烷烴在高溫下吸收大量能量而分解為低碳不飽和烴和氫，甚至完全分解為元素碳和氫的烴類裂解過程。天然氣熱裂解過程比較復雜，主要反應有：
　　　　　　　

　　實際過程除上述反應外，尚有歧化、芳構(gòu)化、合成等多種副反應。從前述反應式可見，熱裂解反應如不控制其反應時間而任其進行達到平衡時，產(chǎn)物主要是碳和氫。但是如能利用各個反應在不同溫度、壓力條件下的速度差別，控制適當?shù)姆磻獥l件（溫度、 壓力、 反應時間），可以調(diào)節(jié)最終的裂解氣組成而獲得需要的產(chǎn)物。例如用甲烷于常壓、低壓下在1400～1500°C裂解，反應時間控制在0.01s以下，有28％（質(zhì)量）的甲烷轉(zhuǎn)化為乙炔，乙烯則僅微量；1100～1300°C裂解甲烷時，則有一定數(shù)量的乙烯生成；用乙烷、丙烷于800～900°C下裂解反應時間約1s，可有49％（質(zhì)量）乙烷轉(zhuǎn)化為乙烯，僅0.3％轉(zhuǎn)化為乙炔；或 34.5％（質(zhì)量）丙烷轉(zhuǎn)化為乙烯，14.6％（質(zhì)量）轉(zhuǎn)化為丙烯，僅 0.4％轉(zhuǎn)化為乙炔。于900～1000°C下裂解丙烷、反應0.03s，乙烯、乙炔總收率可達50％(910°C時各占一半，而985°C時乙烯約占1/3)；在此條件下裂解丁烷，則乙烯、 乙炔總收率可達 60％（870°C時乙烯略多，而990°C時乙炔占多數(shù)）。
　　現(xiàn)代化學工業(yè)常以干性天然氣作為熱裂解制取乙炔或完全裂解制取炭黑的原料，而從濕性天然氣分離回收的乙烷、丙烷、丁烷，則作為裂解生產(chǎn)乙烯的原料。丙烷、丁烷也可加入甲烷裂解爐（見彩圖）作為裂解生產(chǎn)乙炔的輔助原料，或單獨裂解生產(chǎn)乙炔，同時副產(chǎn)一定量的乙烯。

天然氣熱裂解制乙炔爐

 
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