UA48131C2 - Cпосіб одержання ацетилену і синтез-газу - Google Patents

Cпосіб одержання ацетилену і синтез-газу Download PDF

Info

Publication number
UA48131C2
UA48131C2 UA96103920A UA96103920A UA48131C2 UA 48131 C2 UA48131 C2 UA 48131C2 UA 96103920 A UA96103920 A UA 96103920A UA 96103920 A UA96103920 A UA 96103920A UA 48131 C2 UA48131 C2 UA 48131C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
fact
rapid cooling
cooling
soot
reaction
Prior art date
Application number
UA96103920A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Міхаель Вахтлер
Рудольф Р. Шнюр
Петер Песлер
Олаф ШАЙДШТЕГЕР
Вернер Кастенхубер
Герд Шліндвайн
Райнер Кеніг
Original Assignee
Басф Акцієнгезельшафт
Басф Акциенгезельшафт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Басф Акцієнгезельшафт, Басф Акциенгезельшафт filed Critical Басф Акцієнгезельшафт
Publication of UA48131C2 publication Critical patent/UA48131C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen; Reversible storage of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide or air
    • C01B3/34Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide or air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/36Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide or air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen; using mixtures containing oxygen as gasifying agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/76Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation of hydrocarbons with partial elimination of hydrogen
    • C07C2/78Processes with partial combustion
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S585/00Chemistry of hydrocarbon compounds
    • Y10S585/919Apparatus considerations
    • Y10S585/921Apparatus considerations using recited apparatus structure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S585/00Chemistry of hydrocarbon compounds
    • Y10S585/919Apparatus considerations
    • Y10S585/921Apparatus considerations using recited apparatus structure
    • Y10S585/922Reactor fluid manipulating device

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Винахід відноситься до способу одержання ацетилену та синтез-газу частковим окисненням вуглевдів киснем, у котрому газоподібні реагенти попередньо роздільно нагрівають, старанно змішують у змішувальній зоні, вводять у взаємодію після пропускання через блок згоряння і швидко охолоджують водним середовищем для різкого охолодження післе реакції, у котрому передбачена рециркуляція водного середовища для різкого охолодження в замкнутій системі. Співвідношення між газоподібними реагентами переважно вибирають так, що ацетилен і сажу, котрі утворюються під час реакції, отримують у ваговому співвідношенні 50-500.

Description

Опис винаходу
Настоящее изобретение относится к способу получения ацетилена и синтез-газа частичньм окислением 2 углеводородов кислородом, которьій характеризуєтся тем, что газообразнье реагентьї предварительно раздельно нагревают, интенсивно перемешивают в смесительной зоне, вводят во взаймодействие после пропускания через блок сгорания и бьістро охлаждают водной средой для резкого охлаждения после реакции.
Получение ацетилена и синтез-газа частичньм окислением углеводородов хорошо известно. Частичное окисление метана (природного газа) с получением ацетилена и синтез-газа нашло крупномасштабное 70 применение во всем мире. В то время как получениє синтез-газа из природного газа частичньім окислением является технически простьім процессом, процесс получения синтез-газа, связанньій с получением ацетилена, ограничен точньім соблюдением условий пространства, времени и используемьїх количеств. Обьічно природньй газ и кислород как реагенть! предварительно раздельно нагревают до температур вплоть до 700"С, интенсивно смешивают в смесительной зоне (в диффузоре) и вводят во взаимодействие после пропускания через блок 72 сгорания.
Блок сгорания обьічно включает ряд каналов особой формьі, в которьїх скорость реакционной смеси из кислорода/природного газа настолько превьішает скорость распространения пламени, что проскок пламени из зонь! после блока сгорания в диффузор, в котором происходит предварительное смешение, невозможен.
Реакционная камера, смежная с блоком сгорания, характеризуется особьім обьеемом, позволяющим горячим газообразньм продуктам вьходить из реакционной камерь! в течениє нескольких миллисекунд, благодаря чему продолжительность пребьшания в ней ацетиленсодержащих реакционньх газов очень кратковременна.
Исключительно кратковременная продолжительность пребьівания в сочетании с низким давлением приводит к частичному окислению углеводорода до ацетилена и синтез-газа, поскольку за короткий промежуток времени полная конверсия реагентов в синтез-газ невозможна. По истечениий зтого промежутка времени, за которьй с реакционное равновесие, соответствующее температурному уровню 1500 - 2000"С, достигнуто бьіть не может, (3 реакционньюе продуктьі почти мгновенно или резко охлаждают до температурь ниже З00"С, используя в качестве средьй для резкого охлаждения воду или остаточнье масла. Резкое охлаждение позволяет предотвратить разложение получаемого ацетилена на углерод и водород или избежать взаймодействия водь, вьіделяющейся за время реакции (технологической водьї), с ацетиленом с образованием моноокиси углерода и -- водорода. Обьчно такие процессьї проводят под атмосферньм давлением или несколько повьішенньм со давлением. Помимо природного газа, в несколько измененньїх технологических условиях могут бьть использованьі все газообразнье или легко испаряемье углеводородь. Тогда как получение синтез-газа из -- природного газа частичньім окислением является технически простьім процессом, в ходе проведения которого Ге) не образуется почти никаких побочньїх продуктов, процесс получения синтез-газа, связанньій с получением ацетилена, в зависимости от конкретно используемого в качестве реагента углеводорода всегда приводит к М образованию меньших или больших количеств сажи. В противоположность частичному окислению метана до синтез-газа, в ходе которого образование сажи можно практически подавить посредством вьісоких давлений и относительно большой продолжительности пребьівания, в процессе частичного окисления углеводородов до « ацетилена и синтез-газа низкое давление и крайне кратковременное пребьівание, составляющее всего З несколько миллисекунд, обусловливают образованиє ацетилена, т. є. неполную конверсию реагентов в с синтез-газ. Следовательно, образования сажи избежать невозможно. з» Более того, концентрация основньїх компонентов прореагировавшего или крекированного газа зависит от соотношения кислород/углеводород в сьрье. С увеличением доли кислорода концентрация ацетилена возрастает до тех пор, пока она не проходит через максимум. Обьічно, для того чтобь! достич максимальной концентрации ацетилена, обьемноє соотношениє между кислородом и природньм газом (при нормальньх е температуре и давлениий) не должно превьішать приблизительно 0,6. о Бьістрое охлаждение крекированного газа не только ведет к отводу тепла от полученной газовой смеси, но также к удалению сажи из реакционньїх продуктов. - В соответствии с современньм уровнем техники в данной области резкое охлаждение можно производить
Ге) 20 по двум методам, а именно: соответственно методом резкого охлаждения водой и методом резкого охлаждения маслами (см. ШІІтапп'з Епсусіореадіа ої Іпаивіта! Спетівігу, издание 5-е, том А1, стр.97 - 144). ть В процессе резкого охлаждения водой полученньій газ охлаждают до приблизительно 80 - 907С водной охлаждающей средой. Часть сажи, образовавшейся во время реакции, из полученной газообразной смеси удаляют за счет резкого охлаждения. После зтого полученную газовую смесь дополнительно очищают и 25 охлаждают промьівкой циркулирующей водой в охлаждающей колонне, в которой удаляют дополнительнье
ГФ) количества сажи. В завершение газовую смесь пропускают через злектрический фильтр, в котором удаляют и вьімьвают водой дополнительное количество сажи. Таким образом, воднье стоки из системь! резкого о охлаждения, охлаждающей колонньі и злектрического фильтра несут удаленную промьівкой сажу. Однако зта вода непригодна для диспергирования или стабильного введения в нее больших количеств получаемой в 60 процессе сажи. С целью избежать проблем со стоками или проблем, связанньїх с налипанием содержащейся в воде сажи, зту последнюю необходимо из водьі удалять. По зтой причине такие обьединеннье воднье стоки далее подают в декантатор для сажи. В зтом декантаторе (в бассейновом декантаторе) благодаря остаточному газу, которьій связан с частицами сажи, зти последние вспльшшают. Верхний сажевьй слой в зависимости от исходного материала содержит 4 - 8вес.9о углерода. Зту сажу "счерпьіувают" с поверхности водьі! и дальнейшим бо дегазируют в резервуарах при перемешиваниий, в результате чего получают сажевьй шлам с содержанием водь более 90905. Зтот сажевьій шлам сжигают в особьїх устройствах для сжигания. После зтого обьединеннье воднье стоки из басейньїх декантаторов направляют в градирни, в которьїх их охлаждают, а затем возвращают на стадию резкого охлаждения, охлаждающую колонну и злектрический фильтр.
Процесс резкого охлаждения водой приводит к значительньім знергетическим потерям при охлаждений водь! в градирнях и связан с проблемами вьібросов и с проблемами, возникающими из-за вбіделений неприятного запаха. Когда содержащая сажу пена плаваєт в открьїтьїх бассейновьх декантаторах, она является существенньім источником вьіделения ароматических веществ, прежде всего бензола. В градирнях может также происходить вьіделение углеводородов из водь!. 70 Второй метод бьістрого охлаждения реакционньїх продуктов состоит в их резком охлаждении маслами, например, остаточньми маслами или вьісококипящими ароматическими тяжельми маслами. При применений зтих масел для резкого охлаждения или для охлаждения образовавшаяся сажа суспендируется в масле.
Полученньій газ вьїходит из блока сгорания при температуре 200 - 2507"С. Тепло, поглощенное средой для резкого охлаждения, можно передаешь воде с получением водяного пара путем пропускания масла через 7/5 Котль-утилизаторь), после чего ее возвращают на стадию резкого охлаждения. Таким образом, знергетические потери при осуществлений такого метода меньше, чем в процессе резкого охлаждения водой. Остаточное тепло полученного газа отводят в замкнутой системе холодильников. Тем самьм предотвращаются вьбрось.
Охлажденное масло возвращают в блок сгорания.
В то время как в процессе резкого охлаждения водой следует пополнять только потери водьї в декантаторе 2о М градирне, в процессе резкого охлаждения маслом необходимо добавление существенньїх количеств масла.
Причина зтого заключаєтся в том факте, что при резком охлаждениий в контакте с реакционньім газом, температура которого достигает 20007С, часть масла крекируется. Подвергающееся, таким образом, крекингу масло разлагается и вступает в реакцию с образованием водорода, более легких ароматических веществ и сажи или кокса. Углерод или сажа, образующиеся в результате взаймодействия с газами и при крекинге масла, с об Мспользуемого для резкого охлаждения, суспендируєется в масле. Поскольку способность масла вбирать углерод или сажу и продуктьі крекинга масел ограничена, часть содержащего сажу масла необходимо і) регенерировать, позтому его следует отделять от сажи. Зтого достигают, например, перегонкой масла, в результате чего углерод получают в форме мелких гранул. Недостаток процесса резкого охлаждения маслами состоит в технически дорогостоящей регенерации содержащих сажу масел и в необходимости добавления «- больших количеств тяжельїх масел. Более того, при зтом собирают существеннье количества сажи или кокса й более легких продуктов разложения тяжельїх масел, так назьіваемьїх пиролизньїх масел. Преимущество метода і, резкого охлаждения маслами заключаєется в том, что его осуществление не сопряжено с вьібросами и «- сопровождаєется лишь небольшими потерями технологического тепла (см. ШІІтапп'з Епсусіоредіа ої Іпаизігаї
Спетівігу, издание 5-е, том АТ, стр.106 - 115). со
Задача, которая лежит в основе настоящего изобретения, состоит в устранении недостатков метода резкого «г охлаждения водой и метода резкого охлаждения маслами.
В соответствии с настоящим изобретением зта задача решена с помощью предмета формуль! изобретения.
В соответствии с одним вариантом вьіполнения настоящего изобретения предлагается способ получения ацетилена и синтез-газа частичньм окислением углеводородов кислородом, при осуществлений которого « газообразнье реагенть! предварительно нагревают, интенсивно перемешивают в смесительной зоне, вводят во 7) с взаймодействие после пропускания через блок сгорания и бьістро охлаждают водной средой после реакции и которьій дополнительно отличаєется тем, что предусмотрена рециркуляция водной средь для резкого ;» охлаждения в замкнутой системе.
Бьіло установлено, что количество сажи, образующейся при получении ацетилена и синтез-газа частичнь!м окислением углеводородов кислородом, может бьть в значительной степени уменьшено. ї5» Бьіло установлено также, что с возрастанием соотношения между кислородом и углеводородом в газообразньїх реагентах количество сажи, образующейся в крекированном газе, может бьіть уменьшено в со гораздо большей степени, чем количество ацетилена. Таким образом, регулирование соотношения - кислород/углеводород позволяет в значительной мере подавить образование сажи при получений ацетилена, в то время как количество образующегося ацетилена уменьшается лишь незначительно. о При снижений концентрации ацетилена в крекированном газе до половиньі его максимального уровня, т.е.
Кк при использований половиньії производительности блока сгорания по ацетилену (пример 2), количество образующейся сажи составляет всего приблизительно 7956 от того количества сажи, которое образуется в случає работь! блока сгорания с полной производительностью по ацетилену (сравнительньій пример 1) и с Ддостижением, таким образом, максимального вьіїхода ацетилена.
Когда соотношение между кислородом и углеводородом возрастает до такой степени, что (Ф, производительность блока сгорания по ацетилену уменьшается до одной трети от ее максимума (пример 3), ка образование сажи уменьшается до примерно 295 от количества сажи, которое образуется при максимальной производительности по ацетилену блока сгорания (сравнительньй пример 1). 60 Значительное уменьшение образования сажи в сравнений с образованием ацетилена в соответствии с настоящим изобретением позволяет модифицировать вьішеупомянутьїй метод резкого охлаждения водой таким образом, что при зтом могут бьіть предусмотрень! замкнутье системь! рециркуляции водь для резкого охлаждения и охлаждающей водьі. При осуществлениий способа в соответствии с настоящим изобретением технологическое тепло при резком охлаждениий водой можно отводить с помощью соответствующих 65 охлаждающих систем, например, воздухоохладителей или пластинчатьхх охладителей, которне можно также применять в сочетаниий с градирнями. Таким путем можно избежать удаления сажи в открьітьїх бассейновьмх декантаторах и необходимости отвода тепла в градирнях. При зтом можно устранить проблемь!, связаннье с запахом и вьбросами, которье в противном случає перерастают в зкологические проблемь!. Сажу, образующуюся во время реакции, предпочтительно захватьшать водой для резкого охлаждения или
Оохлаждения и оставлять в зтой воде. Зто позволяет, следовательно, устранить удаление и сжигание больших количеств сажевого шлама или сажевой пеньі. Сажу предпочтительно удаляют из рециркулирующей водь! для резкого охлаждения и охлаждающей водьі только в таких количествах, которве соответствуют количествам технологической водьі, образующейся в результате реакции, которую необходимо отводить из циркуляции.
Благодаря зтому удалению относительно небольшого количества водьі сажу можно отделять любьми 7/о средствами.
В соответствии с другим вариантом вьіполнения настоящего изобретения часть водной средьі для резкого охлаждения, предпочтительно по меньшей мере в количестве, соответствующем по крайней мере количеству технологической водьії, образующейся в ходе реакции окисления, удаляют из циркуляции и необязательно заменяют свежей водной средой. Таким образом обеспечивается возможность регулирования количества сажи, удаляемой из циркуляции, и количества, остающегося в циркуляции.
Следовательно, способ в соответствии с настоящим изобретением сочетает преимущества метода резкого охлаждения с использованием масла, прежде всего рециркуляцию в замкнутой системе, с преимуществами одного метода резкого охлаждения, в котором для резкого охлаждения используют дешевую среду, не расходуемую при осуществлении способа, позтому нет необходимости в ее непрерьвном добавлении.
Недостатки обоих известньїх методов резкого охлаждения устраняются, прежде всего такие, как открьітье бассейновье декантаторьії и градирни при осуществлениий метода водного резкого охлаждения, и такиеє, как технологически усложненная регенерация содержащих сажу масел и необходимость непрерьівного добавления тяжельїх масел при осуществлений метода резкого охлаждения маслами.
Углеводородьі, которье могут бьть использованьй в соответствии с настоящим изобретением, могут с г представлять собой любье углеводородьі, которье достаточно летучи. Зти углеводородь! могут включать углеводородь! только одного типа, но могут также представлять собой смеси углеводородов. о
В соответствий с одним вариантом вьіполнения настоящего изобретения в качестве углеводорода используют природньій газ. Можно применять природньій газ любого состава. В соответствии с одним вариантом вьіполнения настоящего изобретения такой природньій газ содержит по меньшей мере 9806.95 «- зо метана.
В соответствии с настоящим изобретением при осуществлениий предлагаемого способа могут бьть ме) использовань! все низшие углеводородь;, прежде всего парафиньї, такие, как метан, зтан, пропан и бутан, либо - де индивидуально, либо в виде их смесей.
В соответствий с еще одним вариантом вьіполнения изобретения газ помимо углеводородов может со з5 Включать другие газьі, например, азот, диоксид углерода, благородньсє газь. «г
В соответствий с одним вариантом вьіполнения настоящего изобретения используемьй газ может представлять собой чистьй бутан.
Соотношение между атомами кислорода в кислороде и атомами углерода в углеводородах можно регулировать в соответствии с целевьім весовьім соотношением между ацетиленом и сажей или с целевой « производительностью по ацетилену. Если требуется вьісокая производительность по ацетилену, соотношение в с между кислородньіми атомами в кислороде и углеродньімми атомами в углеводороде можно уменьшать, в то время как для уменьшенной производительности по ацетилену в сочетаниий с очень вьісоким весовьм з соотношением между ацетиленом и сажей и очень небольшой производительностью по саже зто соотношение может бьїіть более вьісоким. В соответствии с настоящим изобретением в зависимости от целевьіїх реакционньх продуктов условия процесса можно варьировать. ї5» При осуществлениий способа в соответствий с настоящим изобретением предпочтительное атомное соотношение между кислородньіми атомами в кислороде и углеродньіми атомами в углеродах составлянт по бо меньшей мере 1,05, более предпочтительно 1,15 - 1,4. - В соответствий с одним вариантом вьіполнения настоящего изобретения в качестве углеводородов Мспользуют природньй газ, а обьемное соотношение в нормальньїх условиях между кислородом и природньм і газом превьішаєт 0,6, предпочтительно составляет 0,61 - 0,78, более предпочтительно 0,625 - 0,7. шк В ссоответствий с одним овариантом вьполнения настоящего изобретения соотношение между газообразньми реагентами вьібирают таким образом, что ацетилен и сажу, образующиеся во время реакции, получают в весовом соотношений 50 - 500, предпочтительно 50 - 150. 5Б В соответствии с одним из вариантов вьіполнения настоящего изобретения концентрация сажи в водной среде для резкого охлаждения не превьішаєт 1вес.95, предпочтительно составляет 0,1 - і1вес.9У5, а более
Ф) предпочтительно 0,2 - 0,4вес. 95. В предпочтительном варианте обьемное соотношение между кислородом и ка природньимм газом составляет примерно 0,646, соотношение между кислородньми атомами в кислороде и углеродньіми атомами в углеводородах составляет приблизительно 1,3, благодаря чему весовое соотношение бр между получаемьми ацетиленом и сажей равно примерно 100.
Другие отличительнье признаки и преимущества изобретения более подробно представлень! в нижеследующих примерах.
Зкспериментьі в зтих примерах проводили с использованием такого же устройства, как описанное в
ШІІтапп'вз Епсусіоредіа ої Іпдизіга! Спетівзігу, издание 5-е, том 1, 1985г., стр.107. Газообразньмми реагентами 65 спужили природньй газ и кислород. Природньй газ содержал по меньшей мере 9806.95 метана.
Однако в соответствии с настоящим изобретением может бьіть использован природньїй газ или газовая смесь любого состава.
Газообразнье реагенть! раздельно нагревали до 600"С, смешивали до гомогенности в смесительной зоне блока сгорания и вводили во взаймодействие после пропускания через диффузор и блок сгорания. По Мстечений нескольких миллисекунд реакционного времени содержавшие ацетилен газообразнье продукть крекинга резко охлаждали водой до температурьі 80"С. Получаемье ацетилен и синтез-газ вьіделяли как обьчно путем фракционной абсорбации и последующей десорбции с использованием соответствующего растворителя.
Образовавшуюся в качестве побочного продукта сажу вьіделяли из водьі для резкого охлаждения и 7/0 охлаждающей водьі, которую удаляли из замкнутой системь! рециркуляции водьї для резкого охлаждения или охлаждающей водь. В процессе в соответствии со сравнительньмми примерами сажу удаляли из водь! для резкого охлаждения и охлаждающей водь! по методу декантации, которьйй описан вьіше.
Конкретнье условия проведения зкспериментов и результатьь зкспериментов представлень в нижеследующей таблице. / Проижодиельность то ацетилену, т вдень 033,30) 25171010 сч з 0 теолотрводамовдь 008500006000670625в55во о 00 Проодиельноютьтосякаюч 1075,11005500000050016 12,05 - зо Фо е со зв 0 метан двужюеутеродаитроже| 02/99) 75, 49. 38 35, зз - « дю Из вьішеприведенньїх примеров можно видеть, что в процессе, в соответствии со сравнительньім примером - 1 в случае удаления сажи совместно с технологической водой достигаемая концентрация сажи в с технологической воде составляет 2,195. В зтом процессе вследствие вьісокой концентрации сажи для ее :з» удаления из водьі для резкого охлаждения и охлаждающей водьі необходимо применять неблагоприятньй и зкологически опасньій метод декантирования. Более того, необходимо охлаждение водьі в градирнях. То же самое относится к сравнительному примеру 2, где достигается концентрация сажи 1,6595. Зта концентрация їх що сажи слишком вьісока для рециркуляции охлаждающей средь. В соответствии с примерами 1 и З концентрацию сажи снижают соответственно до 0,36 и 0,0795. В замкнутой системе сажа в таких концентрациях не создаєт (ог) никаких проблем для рециркуляции водьі для резкого охлаждения и охлаждающей водьі. Удаления сажи с - отводимой технологической водой, образующейся в процессе реакции, достаточно для поддержания в воде концентрации сажи, которая не препятствует циркуляции водьі! для резкого охлаждения и охлаждающей водь. (65) 50 Таким образом, для циркуляции водь для резкого охлаждения и охлаждающей водь в примерах 1 и З возможно щк применение замкнутой системь. Необходимо удалять приблизительно Зм З в час содержащей сажу технологической водьі. Для удаления сажи зту отводимую воду можно, например, фильтровать или можно направлять в установку для очистки сточньїх вод. В примере 1 производительность по ацетилену составляет вв три четверти от зтой производительности в сравнительном примере 1. Однако производительность по саже уменьшают с 75 до 10 кг/ч, т.е., следовательно, на козффициент около 8 (производительность по саже в (Ф. соответствии с примером 1 составляет приблизительно 1 / 8 от производительности по саже в соответствии со ко сравнительньі!м примером 1).
В примере 2 производительность по ацетилену уменьшают до 1 / 2 зтой производительности в бо сравнительном примере 1. Однако производительность по саже уменьшают на козффициент 15, до 5кг/ч, по отношению к сравнительному примеру 1.
Примерь 4 и 5 демонстрируют результатьй в случае еще большего соотношения между кислородом и природньїм газом. Концентрация сажи в рециркуляционной воде составляет соответственно 0,07 и 0,03 вес.9р.
Производительность по ацетилену снижают соответственно до 10 и б тонн в день. В то же самое время б5 боотношение между ацетиленом и сажей возрастает соответственно до 347 и 417. Таким образом, если в соответствии с одним из вариантов вьіполнения изобретения допустить пониженньій вьїход ацетилена, то производительность по саже можно уменьшить до очень мальх количеств, достигая таким путем очень вьісокКих весовьїх соотношений между ацетиленом и сажей. В соответствии с одним из вариантов вьіполнения изобретения используемое соотношение между кислородом и природньм газом может, следовательно,
Зависеть от целевьх количеств и типов реакционньїх продуктов, а также от требуемого уменьшения количества сажи, образующейся во время реакции.
Состав газообразньхх углеводородов можно варьировать. В нижеследующем примере (в примере 6) углеводородное сьірье характеризовалось следующим составом: 8боб.95 метана, 0,506.95 зтана, 2,706.95 пропана, 9,боб.95 бутанов, 0,106.956 пентанов, а остальное - азот, двуокись углерода и гелий. Количество 70 углеродньїх атомов в углеводородной смеси составляло 1,3428Нм З С/Нм? смеси. Получали следующиє результать..
Содержащая сажу рециркуляционная вода, вес. 95 сажи в удаляемой воде 0,62 с
ЄП Мн ПО ЩА и прочее: 6,1 Кислород: 0,1 -
Данньй пример показьшаєт, что в соответствии с настоящим изобретением сослан используемьх углеводородов можно варьировав. Количество образующейся сажи по-прежнему оставалось достаточно мальм о для применения замкнутой системь! рециркуляции водьї для резкого охлаждения и охлаждающей водь. «-
Пример 7
В зтом примере использовали чистьй бутан. со «І
Исходньй бутан, Нм/ч: 1930 (БОООКг)
Исходньй кислород, Нм З/ч: 4200
Обьемное соотношение кислород/бутан: 2,176 «
Соотношение О/С: 1,088
Ацетилен в об.9б: 6,85 - с Производительность по ацетилену, т в день: 31,5 з я В примерах З - б представленьії дополнительнье зкспериментальнье результать!, показьівающие, что с возрастанием соотношения между кислородом и природньм газом количество образующейся сажи уменьшается намного бьістрее, чем производительность по ацетилену. т» Результатьі зкспериментов показьшвают, что в соответствии с настоящим изобретением количество образующейся сажи в процессе получения ацетилена и синтез-газа частичньм окислением углеводородов
Ме кислородом можно уменьшать так, что возможна рециркуляция водной средьй для резкого охлаждения, - используемой в ходе проведения зтого процесса, в замкнутой системе. о 50 щк

Claims (20)

Формула винаходу
1. Способ получения ацетилена и синтез-газа частичньм окислением углеводородов кислородом, характеризующийся тем, что газообразнье реагентьі предварительно раздельно нагревают, тщательно смешивают в смесительной зоне, вводят во взаймодействие после пропускания через блок сгорания и бьістро Ф) охлаждают водной средой для резкого охлаждения после реакции, отличающийся тем, что предусмотрена ко рециркуляция водной средь! для резкого охлаждения в замкнутой системе.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после резкого охлаждения водную среду для резкого охлаждения во подвергают непрямому охлаждению, в частности воздухоохладителями, пластинчатьми охладителями или другими охлаждающими средствами.
З. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после резкого охлаждения часть водной средьі для резкого охлаждения, предпочтительно в количестве, соответствующем по меньшей мере количеству технологической водьі, образующейся в ходе реакции окисления, удаляют из циркуляции и необязательно заменяют свежей б5 Водной средой.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что сажу, образующуюся во время реакции и содержащуюся в водной среде для резкого охлаждения, после резкого охлаждения вьіделяют из части водной средь! для резкого охлаждения, удаленной из циркуляции.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в газообразньх реагентах атомное соотношение между Кислородньмми атомами в кислороде и углеродньіми атомами в углеводородах составляет по меньшей мере 1,05.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что атомное соотношение составляет 1,05-1,60, предпочтительно 1,15-1,40.
7. Способ по п. 5, огличающийся тем, что используемье углеводородьі! представляют собой природньй газ, ум а обьемное соотношение в нормальньїх условиях между кислородом и природньїм газом превьішаеєт 0,6.
8. Способ по п. 7, отгличающийся тем, что обьемное соотношение в нормальньїх условиях составляет 0,61-0,78, предпочтительно 0,625-0,70.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрация сажи в водной среде для резкого охлаждения не превьішаєт 1 вес. 95, предпочтительно составляет 0,1-1 вес. 95, более предпочтительно 0,2-0,4 вес. 9б.
10. Способ получения ацетилена и синтез-газа частичньм окислением углеводородов кислородом, характеризующийся тем, что газообразнье реагентьь предварительно раздельно нагревают, тщательно смешивают в смесительной зоне, вводят во взаймодействие после пропускания через блок сгорания и бьістро охлаждают водной средой для резкого охлаждения после реакции, отличающийся тем, что соотношение между газообразньми реагентами вьібирают так, что ацетилен и сажу, образующиеся во время реакции, получают в го весовом соотношений 50-500.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что ацетилен и сажу, образующиеся во время реакции, получают в весовом соотношений 50-150.
12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что в газообразньх реагентах атомное соотношение между кислородньіми атомами в кислороде и углеродньми атомами в углеводородах составляет по меньшей мере с 1,05.
13. Способ но п. 12, отличающийся тем, что атомное соотношение составляет 1,05-1,60, предпочтительно (8) 1,15-1,40.
14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что используемье углеводородьі представляют собой природньй газ, аобьемное соотношение в нормальньїх условиях между кислородом и природньїм газом превьішаєт 0,6. «- зо
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что обьемное соотношение в нормальньїх условиях составляет 0,61-0,78, предпочтительно 0,625-0,70. і
16. Способ по п. 10, отличающийся тем, что предусмотрена рециркуляция водной средьі! для резкого «- охлаждения в замкнутой системе.
17. Способ по п. 10, отличающийся тем, что среду для резкого охлаждения подвергают непрямому со з5 охлаждению, в частности воздухоохладителями, пластинчатьми охладителями или другими охлаждающими «г средствами.
18. Способ по п. 16, отличающийся тем, что из циркуляции удаляют воду в количестве, соответствующем количеству технологической водьі, образующейся во время реакции окисления.
19. Способ по п. 16, отличающийся тем, что сажу, образующуюся во время реакции и содержащуюся в « водной среде для резкого охлаждения, после резкого охлаждения вьіделяют из части водной средь! для резкого в с охлаждения, удаленной из циркуляции.
20. Способ по п. 10, отличающийся тем, что концентрация сажи в водной среде для резкого охлаждения не з превьішаєт 1 вес. 95, предпочтительно составляет 0,1-1 вес. 95, более предпочтительно 0,2-0,4 вес. 9б. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних їх мікросхем", 2002, М 8, 15.08.2002. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. (ее) - о 50 -М (Ф) ко бо б5
UA96103920A 1995-10-19 1996-10-15 Cпосіб одержання ацетилену і синтез-газу UA48131C2 (uk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/543,879 US5824834A (en) 1995-10-19 1995-10-19 Process for the production of acetylene and synthesis gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA48131C2 true UA48131C2 (uk) 2002-08-15

Family

ID=24169897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA96103920A UA48131C2 (uk) 1995-10-19 1996-10-15 Cпосіб одержання ацетилену і синтез-газу

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5824834A (uk)
CN (1) CN1064947C (uk)
FR (1) FR2740131B1 (uk)
IT (1) IT1284907B1 (uk)
RU (1) RU2133728C1 (uk)
UA (1) UA48131C2 (uk)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6627666B1 (en) 2000-08-08 2003-09-30 Rentech Inc. Fischer-Tropsch synthesis using industrial process off gas feedstreams
DE10313529A1 (de) * 2003-03-26 2004-10-14 Basf Ag Reaktor für Hochtemperaturreaktionen und Verwendung
CN100404485C (zh) * 2005-05-31 2008-07-23 中国石油化工集团公司 通过烃的部分氧化工艺多产乙炔的方法
EP1741691A1 (en) * 2005-07-06 2007-01-10 Saudi Basic Industries Corporation Process for the production of ethylene
KR101519663B1 (ko) * 2006-01-23 2015-05-12 사우디 베이식 인더스트리즈 코포레이션 열 집적과 함께 천연가스로부터 에틸렌을 생산하는 방법
RU2429217C2 (ru) * 2006-02-21 2011-09-20 Басф Се Способ получения ацетилена
US8017823B2 (en) * 2006-04-11 2011-09-13 Basf, Se Process for the manufacture of acetylene by partial oxidation of hydrocarbons
US8173853B2 (en) 2006-04-11 2012-05-08 Basf Se Process for preparing acetylene by partial oxidation of hydrocarbons
US20080033066A1 (en) * 2006-08-04 2008-02-07 General Electric Company System and method for enhancing co production in a gas to liquid system
US20080033065A1 (en) * 2006-08-04 2008-02-07 General Electric Company System and method for enhancing co production in a rich combustion system
CN101522577B (zh) * 2006-09-28 2012-10-03 巴斯夫欧洲公司 从废水流中分离炭黑的方法
EP2231820B1 (en) * 2007-12-31 2014-06-11 Chevron U.S.A., Inc. Acetylene enhanced conversion of syngas to fischer-tropsch hydrocarbon products
US8748686B2 (en) * 2008-11-25 2014-06-10 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Conversion of co-fed methane and low hydrogen content hydrocarbon feedstocks to acetylene
US8506924B2 (en) * 2010-11-11 2013-08-13 Basf Se Process and apparatus for preparing acetylene and synthesis gas
US9815751B2 (en) * 2011-01-19 2017-11-14 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Hydrocarbon and oxygenate conversion by high severity pyrolysis to make acetylene and ethylene
CN103373889B (zh) * 2012-04-20 2015-01-14 中国石油化工集团公司 烃部分氧化制备乙炔的方法
US9505676B2 (en) * 2012-05-03 2016-11-29 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Hydrocarbon conversion process
RU2637708C2 (ru) * 2012-06-14 2017-12-06 Басф Се Способ получения ацетилена и синтез-газа
US9290384B2 (en) 2012-06-14 2016-03-22 Basf Se Process for preparing acetylene and synthesis gas
RU2631431C2 (ru) 2012-09-05 2017-09-22 Басф Се Способ получения ацетилена и синтез-газа
US9580312B2 (en) * 2013-01-16 2017-02-28 Basf Se Method for producing acetylenes and syngas
CN105492411B (zh) * 2013-08-29 2018-01-26 巴斯夫欧洲公司 用于制备乙炔和合成气体的设备和方法
US9802875B2 (en) * 2013-08-29 2017-10-31 Basf Se Apparatus and process for preparing acetylene and synthesis gas
RU2673890C2 (ru) * 2014-03-26 2018-12-03 Басф Се Устройство и способ получения ацетилена и синтез-газа
EP3313806B1 (en) 2015-06-23 2021-02-24 Uop Llc Integrated pyrolysis and oxygenate to olefin process
WO2019162781A1 (en) * 2018-02-26 2019-08-29 Sabic Global Technologies B.V. Processes for oxidative pyrolysis of hydrocarbons to produce syngas and c2 hydrocarbons
EP3781541B1 (de) 2018-04-17 2022-04-27 Basf Se Verfahren zur herstellung von acetylen und synthesegas
US11666879B2 (en) 2018-04-18 2023-06-06 Sabic Global Technologies B.V. Small channel short fixed bed adiabatic reactor for oxidative coupling of methane
KR20220122788A (ko) 2020-01-23 2022-09-02 트랜스폼 머티리얼스 엘엘씨 가스를 처리하기 위한 시스템 및 방법
EP4311806A1 (de) 2022-07-28 2024-01-31 Basf Se Verfahren zur herstellung von acetylen und synthesegas
EP4620937A1 (en) 2024-03-21 2025-09-24 Basf Se Electrolysis oxygen for sustainable acetylene chemistry

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2503188A (en) * 1946-03-27 1950-04-04 Socony Vacuum Oil Co Inc Apparatus for thermal cracking of hydrocarbons
US2679542A (en) * 1951-04-09 1954-05-25 Union Oil Co Process for the production of acetylene
US2721227A (en) * 1951-07-02 1955-10-18 Stanolind Oil & Gas Co Method and apparatus for making acetylene
US2692902A (en) * 1952-03-28 1954-10-26 Hydrocarbon Research Inc Production of acetylene
US2765359A (en) * 1953-02-10 1956-10-02 Hydrocarbon Research Inc Production of acetylene
US2816942A (en) * 1954-03-29 1957-12-17 Union Oil Co Production of acetylene
US2998464A (en) * 1957-08-05 1961-08-29 Monsanto Chemicals Quench system
US2966533A (en) * 1957-11-22 1960-12-27 Basf Ag Production of acetylene by partial oxidation of hydrocarbons and apparatus therefor
NL253164A (uk) * 1959-07-08
FR1319326A (fr) * 1962-01-15 1963-03-01 Heurtey Sa Procédé de fabrication d'acétylène à partir de gaz riches en méthane et appareillage permettant la mise en oeuvre de ce procédé
US3292913A (en) * 1965-05-14 1966-12-20 Air Prod & Chem Quench system and chamber
US3399245A (en) * 1966-01-28 1968-08-27 Monsanto Co Process and apparatus for partial combustion of hydrocarbons
US3485590A (en) * 1967-07-13 1969-12-23 Diamond Shamrock Corp Flame chamber and quenching chamber apparatus
US3676519A (en) * 1970-01-02 1972-07-11 Lummus Co Quench process
GB8408804D0 (en) * 1984-04-05 1984-05-16 British Petroleum Co Plc Conversion process
US4575383A (en) * 1984-04-20 1986-03-11 Atlantic Richfield Company Process for producing acetylene using a heterogeneous mixture
FR2624115B1 (fr) * 1987-12-03 1990-04-13 Gaz De France Procede et appareil pour la conversion des hydrocarbures
DE3900461A1 (de) * 1989-01-10 1990-07-12 Basf Ag Verfahren zur herstellung von acetylen durch unvollstaendige verbrennung von kohlenwasserstoffen
US5015799A (en) * 1989-07-06 1991-05-14 Amoco Corporation Oxidative coupling process for converting methane and/or natural gas to more transportable products

Also Published As

Publication number Publication date
FR2740131B1 (fr) 1998-05-07
IT1284907B1 (it) 1998-05-28
ITMI962020A1 (it) 1998-04-02
CN1064947C (zh) 2001-04-25
CN1155532A (zh) 1997-07-30
RU2133728C1 (ru) 1999-07-27
US5824834A (en) 1998-10-20
FR2740131A1 (fr) 1997-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA48131C2 (uk) Cпосіб одержання ацетилену і синтез-газу
US6365792B1 (en) Preparation of acetylene and synthesis gas
JP3638618B2 (ja) 高純度水素の製造方法
US20020064741A1 (en) Premixing burner block for partial oxidation processes
KR101287643B1 (ko) 다중방향족을 포함하는 수성 상의 정제 프로세스
RU2631431C2 (ru) Способ получения ацетилена и синтез-газа
US4294720A (en) Process for the preparation of gas mixtures
SU598553A3 (ru) Способ получени водородсодержащего газа
JP2515870B2 (ja) 可燃性汚染物質と廃棄物をクリ―ンエネルギ―と利用できる生成物として変換するプロセスと装置
AU741448B2 (en) Soot filter cake disposal
US8388708B2 (en) Process and device for utilization of soot in POX plants
RU2052376C1 (ru) Способ получения синтез-газа и водорода для синтеза оксоспиртов
US1888998A (en) Process for the synthesis of hydrocarbon fuels, and for the cracking and hydrogenation of heavy hydrocarbons
KR960004876B1 (ko) 불순한 메탄올의 개질 방법 및 그를 위한 장치
RU2333238C2 (ru) Способ переработки органических отходов (варианты)
RU2408529C1 (ru) Способ получения синтез-газа и водорода
BG109245A (bg) Метод за преработване на органични отпадъци в горива
EP0049892B1 (en) Process for the production of gasoline
BE865319A (fr) Procede pour produire un gaz de synthese nettoye et purifie et un gaz riche en co
RU2785072C2 (ru) Способ получения ацетилена и синтез-газа
CN111954651B (zh) 制备乙炔和合成气的方法
KR900004525B1 (ko) 열 에너지를 발생시키는 방법
US3392210A (en) Process for acetylene production
RU2116331C1 (ru) Способ получения низших олефинов пиролизом углеводородного сырья
PL28614B3 (pl) Sposób wytwarzania weglowodorów alifatycznych lub ich pochodnyh.