Способ получения непредельных газов и высокодисперсного углерода

Способ получения непредельных газов и высокодисперсного углерода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

,ОПИСАНйЕ

ИЗОБРЕТЕЙЙ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ш Ьб4953

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 11.11.75 (21) 2188705/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.79 (51) М. Кл.-

С 07С 3/48

С 10G 15/04

Государственный комитет (53) УДК 662.75 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

И. И. Вишневецкий, И. И. Каляцкий и Б. В. Семкин

Научно-исследовательский институт высоких напряжений при

Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехническом институте им. С. М. Кирова (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРЕДЕЛЬНЫХ ГАЗОВ

И ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО УГЛЕРОДА

Изобретение относится к области нефтехимии углеводородов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и сажевой областях промышленности для производства ацетилена, этилена, водорода, высокодисперсного углерода и других продуктов разложения углеводородов и их соединений с металлами (сложные карбиды, органометаллы и др.), представляющих большую ценность для 10 производственных нужд.

Известен способ получения ацетиленсодержащих газов с применением токопроводящих промежуточных контактов, по которому в качестве промежуточных контактов 15 используют растворы кислот, щелочей, солей или расплавы солей (1).

Однако существующий способ получения ацетиленсодержащих газов не позволяет обеспечить наилучшие показатели процесса, 20 такие как селективность по основным продуктам, производительность. Кроме того, известный способ не позволяет получить углерод, черезвычайно необходимый продукт разложения углеводородного сырья, что не 25 позволяет внедрить способ в производство.

Наиболее близким к предложенному по сущности и достигаемому результату является способ получения непредельных газов и высокодисперсного углерода путем пиро- 30 лиза углеводородного сырья в электрических разрядах с использованием в качестве токопроводящих промежуточных контактов порошков металлов (Fe, Al, Ni) (2).

Однако эффективность известного способа недостаточна.

Цель изобретения — повышение эффсктивности процесса.

Поставленная цель достигается за счет того, что в способе получения непредельных газов и высокодисперсного углерода пиролизом углеводородного сырья в электрических разрядах в качестве токопроводящих промежуточных контактов используют сплошные проводники в виде Проволоки или фольги.

Сущность способа заключастся в следующем. При приложении напряжения по металлическому проводнику потекает ток, нагревая проводник, который в конце концов расплавляется. Расплавленный проводник далее разогревается все возрастающим током. Весь процесс протекает за время 10 — с и менее, поэтому физическое состояние проводника определяется инерцией и магнитным давлением. По мере подвода тепла к расплавленному проводнику температура последнего растет и достигает точки кипения, но условия не соответствуют равновесному кипению, и происходит перегрев, поПредлагаемый способ

Известный способ (2) Состав газа, вес. о, Материалы проводника

Ре

Pd

42,63

28,78

5,34

12,8

10,4

34,82

18,2

7,28

11,34

28,3

49,9

43,3

3,61

2,41

1,71

69,09

22,27

5,00

2,16

1,46

61,1

32,9

2,00

1,94

1,63

С Н

С2Н4 н

СН4

Остальные

41,78

26,17

7,08

6,34

18,67

55,2

26,7

1,4

9,5

12 2

Формула изобретения

Составитель Н. Богданова

Текред Н, Строганова

Редактор A. Соловьева

Корректор Е. Осипова

Заказ 1141/10 Изд. № 349 Тираж 520 Подписное

НПО «Поиск > Государственног0 комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 скольку температура продолжает расти все еще в жидком металле. Температура возрастает гораздо выше нормальной точки кипения, прежде чем происходит переход от жидкости к газу. Фазовый переход про- 5 исходит мгновенно с интенсивностью взрыва. После фазового скачка проводник остается в форме коллоидной пены, представляющей фазу жидкого металла с включениями металлических паров. В последующие 10 доли микросекунд он обращается в аэрозоль с жидкими каплями, диспергированными в непрерывной газовой фазе.

В короткий промежуток времени достигаются значительные температуры до 10"С, 15 высокие давления. Мелкодиспергированные частицы металла, имеющие температуру близкую к 10"С, разлетаются с громадной скоростью в объем углеводородного сырья, значительно увеличивая скорость реакции, 20 объем крекируемого сырья, а следовательно, и объем образующихся целевых продуктов.

Из сопоставления полученных результатов видно, что предлагаемый способ обладает преимуществами перед известными, так как позволяет получать не только более высокие концентрации целевых продуктов, но и селективно управлять процессом разложения углеводородов. Кроме того, при 30 разложении углеводородов ароматического класса в предлагаемом способе возможно получение высокодисперсного углерода с удельной поверхностью свыше 270 м /Г, при этом выход углерода (сажи) составляет от 35

4 до 82 r на 100 г сырья в зависимости от материала проводника. Полученный углерод обладает высокой электропроводностью и магнитными свойствами (проводник— железо, никель) . 40

В известном способе углерод получают в незначительном количестве.

Пример. Напряжение, приложенное к электродам реактора изменяют от 5 до

50 кВ.

Для изготовления промежуточных контактов исйользуют никель, железо, вольфрам, цинк, свинец, магний, медь. Реактор изготовляют из стеклоэпоксидной трубы

840 мм, высота его с крышкой 1000 мм.

Металлические проводники в реактор подают автоматически захватывателем, двигающимся возвратно-поступательно в полом электроде. При испытаниях частота подачи составляет 2 проводника в 1 с. Длина проводников изменяется от 10 до 200 мм.

Сырье — газоконденсат Мыльдж инского месторождения Томской области.

Затраты электроэнергии на получение 1 л газа, состоящего из ацетилена, этилена, водорода составляют в среднем 0,7—

2,5 квт ч/мз газа.

Сравнительные данные приведены в таблице.

Способ получения непредельных газов и высокодисперсного углерода пиролизом углеводородного сырья в электрических разрядах с использованием твердых металлических токопроводящих промежуточных контактов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, в качестве токопроводящих промежуточных контактов используют сплошные проводники в виде проволоки или фольги.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 168288, кл. С 07 С 11/24, 1963.

2. Патент Японии № 13443, кл, 16 В 122, опубл. 1964.