Получение ацетилена, его применение - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Ацетилен (этин) С2Н2 - это бесцветный газ со слабым эфирным запохом, Ткип = 84С, значительно лучше, чем другие газообразные углеводороды, растворим в воде, его хранят в баллонах в виде раствора в ацетоне. При сгорании его в кислороде выделяется большое количество тепла и развивается высокая температура, достигающая 3150С - 30% его используется для сварки.
Основная масса ацетилена используется в качестве сырья в различных производствах основного органического синтеза для получения многих важных в техническом отношении продуктов.
Это объясняется высокой реакционной способностью ацетилена H-C?C-H, в молекуле которого содержатся два активных фрагмента: тройная связь - С?С - и подвижный "ацетиленовый" атом водорода =С-Н. Поэтому 2 осн. типа реакций ацетилена:
Реакции винилирования, то есть реакции введения винильной группы - СН2=СН - в соединения, обладающие подвижным атомом водорода (получение акрилонитрила, винилхлорида, и винилацетат - наиболее крупнотоннажные производства, реакции соответственно):
Реакция гидроцанирования C2H2 + HCN > CH2=CHCNакрилонитрил
Реакция гидрохлорирования C2H2 + HCl > CH2=CHCl винилхлорид
Реакция ацетилирования С2H2 + CH3COOH > CH3COOCH=CH2 винилацетат
Реакции с участием "ацетиленового" атома водорода (гомологи ацетилена, разнообразные продукты присоединения альдегидов и кетонов).
Промышленные методы производства: производство ацетилена из карбида кальция, производство ацетилена окислительным пиролизом или электрокрекингом метана.
Недостаток производства ацетилена из карбида кальция - высокая энергоемкость на стадии производства карбида кальция, многостадийность процесса и высокие капитальные затраты. Процесс производства карбидным методом складывается из двух последовательных стадий - получение карбида кальция (1880С) и его разложение водой (гидратация, 100-400С) по схеме:
Соотношение оксида кальция и углеродистого материала зависит от заданного "литража" карбида кальция - объем ацетилена в литрах при 20°С и 0,1 МПа, полученный при полном разложении 1 кг карбида кальция водой. Теоретический литраж 100%-го СаС2 равен 377,73 л. С увеличением количества углерода в шихте литраж карбида кальция повышается, но выход его падает. Обычно применяется шихта с содержанием углерода 40-50% .
В зависимости от условий, в которых проводится процесс гидратации карбида кальция, различают два способа производства ацетилена.
- 1. Мокрый способ по принципу "карбид в воду", при кот. СаС2 подается в реактор, содержащий большой V, реакционное тепло отводится за счет нагревания воды до 60С, Сa(OH)2 - суспензия. 2. Сухой способ по принципу "вода на карбид", при котором вода подается в реактор, содержащий CaC2, только в таком количестве, чтобы обеспечить полное протекание реакции гидратации, а реакционное тепло отводится за счет испарения этой воды, Ca(OH)2 - тв. порошок.
Современное производство ацетилена по карбидному методу является комбинированным производством.
В нем объединены производства оксида кальция обжигом известняка, получения карбида кальция и его гидратации, а также регенерация возвратной извести и использование оксида углерода (II) для обогрева обжиговых печей и машин кальцинации гидроксида кальция.
Производство ацетилена окислительным пиролизом или электрокрекингом метана
Методы отличаются подводом тепла к системе: при электрокрекинке - сырье нагревается в пламени электрической дуги, при окислительном пиролизе - источником тепла явл. тепловой эффект сгорания части сырья в кислороде. Реакции деструкции идут по радикально-цепному механизму и в случае метана записывается: 2СH4 = C2H2 + 3H2 + ?H.
Равновесная степень превращения и выход С2H2 увеличивается при увеличении Т и понижении давлении. Чтобы остановить процесс на этой стадии и предотвратить распад целевого продукта - ацетилена (С2Н2 = 2С + Н2), следует ограничивать степень конверсии метана (не выше 0,5), уменьшая время пребывания углеводорода в зоне реакции, снижая давление и применяя "закалку" продуктов реакции путем быстрого охлаждения их до температуры, при которой реакция (в) практически не идет.
Похожие статьи
-
К химическим способам переработки твердого топлива относится: пиролиз, газификация и гидрирование. Пиролизом или сухой перегонкой называется процесс...
-
Синтез хлористого водорода - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Хлористый водород - это бесцветный газ, имеющий температуру кипения -85С. Хлористый водород очень хорошо растворяется в воде, причем растворимость его...
-
Газообразное топливо - топливо, находящееся в состоянии газа при Т и з его эксплуатации. Классификация газообразного топлива Отличие природных газов от...
-
Из комплексных минеральных удобрений наиболее распространены сложные. К ним относятся одинарные соли, содержащие несколько питательных элементов,...
-
Получение каустической соды - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Na2CO3 (карбонат натрия) -- кальцинированная сода NaOH (гидроксид натрия) -- каустическая сода Гидроксид натрия может получаться в промышленности хим. и...
-
Синтез формальдегида и его применение - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Формальдегид вырабатывается в очень больших масштабах (мировое производство в 1980 году составило свыше 2 млн. т) и широко используется в различных...
-
Сырьем для производства элементарного фосфора, фосфорных удобрений и других соединений фосфора служат природные фосфаты: апатиты и фосфориты. В этих...
-
Химическая промышленность -- один из крупнейших потребителей воды. В химической промышленности вода используется в следующих направлениях: 1. Для...
-
Химические производства являются одним из основных источников загрязнения биосферы. Неуклонный рост выработки различных химических веществ...
-
Основным или тяжелым органическим синтезом (OOС) называется совокупность производств органических веществ относительно простого строения, вырабатываемых...
-
Получение кальцинированной соды - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Na2CO3 (карбонат натрия) -- кальцинированная сода NaOH (гидроксид натрия) -- каустическая сода До начала XIX века карбонат натрия получали...
-
Получение криолита и фтористых солей - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Все многочисленное количество способов получения криолита, в том числе и промышленных, делятся на три основных технологических направления: получение на...
-
Современное производство метанола представляет один из примеров промышленного органического синтеза на основе синтез-газа (СО+Н2) или оксида углерода...
-
Топливом называется одно - или многокомпонентная система, представляющая в результате протекающих в ней процессов источник энергии. Поэтому топлива...
-
Все промышленные методы синтеза серной кислоты включают несколько этапов. Первым этапом является получение диоксида серы окислением (обжигом)...
-
Из титановых минералов наибольшее промышленное значение имеют ильменит FeTi03, титатаномагнетиты Fe0-Ti02-Fe304 и рутил ТЮ2. Меньшее значение значение...
-
По агреганому состоянию различают жидкое, твердое и газообразное топливо. К жидким химическим топливам относятся нефть и продукты ее переработки...
-
Методы обогащения полезных ископаемых - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Хлористый водород азотный кислота Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках включает ряд последовательных операций, в результате которых...
-
Экономические показатели процесса можно улучшить и за счет комбинирования двух других способов производства винилхлорида: из этилена и ацетилена, когда...
-
Фосфатное сырье Апатит - Ca5[(F, OH)(PO4)3] и нефелин - KNa3[AlSiO4]4 Фосфатное сырье представлено уникальными по составу и качеству апатито-нефелиновыми...
-
ПРИМЕНЕНИЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛИЭТИЛЕНА В начале 50-х годов произошло революционное событие в химии XX столетия, значение которого невозможно...
-
Получение., Применение. - Свойства фтора как химического элемента
Источником для производства фтора служит фтористый водород, получающийся в основном либо при действии серной кислоты H2SO4 на флюорит CaF2, либо при...
-
Общее описание метода В настоящее время самым современным и наиболее эффективным с экономической точки зрения является сбалансированный процесс...
-
Методы получения изопропилбензола, выбор рационального способа производства - е
Известны три основных способа получения изопропилбензола, имеющие промышленное значение: 1. Алкилирование бензола пропиленом в присутствия безводного...
-
Основные понятия о водородной энергетике Существует направление в технике, получившее название "водородная энергетика". В водородной энергетике водород...
-
Получение, Применение - Арены. Толуол
Известны следующие способы получения ароматических углеводородов. 1) Каталитическая дегидроциклизация алканов, т. е. отщепление водорода с одновременной...
-
Получение винилхлорида из ацетилена - Технология получения винилхлорида
Метод каталитического гидрохлорирования ацетилена, в котором ацетилен получался реакцией карбида кальция с водой, был первым коммерческим процессом...
-
Теоретические основы процесса Назначение процесса. Процессы депарафинизации предназначены для получения масел с требуемыми температурой застывания и...
-
Воздушная известь - одно из древнейших вяжущих, широко применяемых в строительстве и промышленности. Известь - продукт умеренного обжига кальциевых и...
-
В 1967 г. трое ученых: А. Г. Мержанов, И. П. Боровинская и В. М. Шкиро -- обнаружили особый тип горения твердых веществ. Он был назван твердым пламенем,...
-
Введение., Способы получения перхлоратов - Производство перхлоратов в промышленности
Получение перхлората калия или перхлоратов вообще имеет большое значение для промышленности. Ведь перхлораты широко используются как в проведении...
-
Таблица 2 - Структура сырья в производстве метанола, %. Сырье В мире Беларусь и Россия Природный газ 73,8 70,7 Нефть и нефтепродукты 24,4 4,0 Отходы...
-
Получение синтезированного газа - Анализ и технологическая оценка химического производства
Химические методы переработки нефти проводят при высоких температурах без катализатора (термический крекинг), при высоких температурах в присутствии...
-
Гидрирование Большое число каталитических реакций связано с активацией атома водорода и какой-либо другой молекулы, приводящей к их химическому...
-
Один из способов повысить селективность - это правильно подобрать катализатор. Рассмотрим этот метод, на примере получения анизола и крезола. Анизол и...
-
Неорганические материалы на основе простых и сложных оксидов поливалентных металлов нашли широкое применение в качестве катализаторов, люминофоров,...
-
Окисление природного газа и низших парафинов - Аналитический обзор получения формалина
Одним из способов получения формальдегида является окисление природного газа и низших парафинов. Данный способ с точки зрения доступности и дешевизны...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - Технология получения винилхлорида
В процессе изучения были проанализированы и систематизированы имеющиеся литературные данные, относящиеся к производству винилхлорида; изучены основные...
-
Процесс получения винилхлорида сбалансированным методом из этилена состоит из шести стадий: 1. синтез 1,2-дихлорэтана прямым жидкофазным хлорированием...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ, БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК - Электролиз и его практическое применение
Электролиз - основной метод промышленного производства алюминия, хлора и едкого натра, важнейший способ получения фтора, щелочных и щелочноземельных...
Получение ацетилена, его применение - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках