Регенеративный пиролиз

Процесс (так называемый Вульф-процесс) проводят в два цикла (процесс периодический):

I цикл – разогрев насадки – футеровки печи (глинозем) путем сжигания метана при температуре 1350-1400 °С;

II цикл (фаза крекинга) – через разогретую насадку пропускают метан, происходит его крекинг с последующим охлаждением.

Первый тип регенеративной печи был разработан в Германии до второй мировой войны. Аналогичную конструкцию опробовали и в нашей стране. Процесс осуществляли при коротких циклах нагревания и реакции. Метан при 1400-1600 °С и 0,01 МПа на 36 % превращался в ацетилен, примерно настолько же в углерод и водород, а 28 % оставалось неразложенным. Остаточное давление 0,01 МПа выбрано исходя из того, чтобы распад до свободного углерода был минимальный. Время реакции составляет примерно 0,01 с. Чтобы не создавать вакуум, можно разбавлять сырье водородом или водяным паром. Метан в смеси с воздухом сжигают в верхней части печи, а дымовые газы проходят вниз по насадке и отдают ей тепло. При переходе к циклу пиролиза создают в печи вакуум, после чего подают метан. Выходящие из печи газы подвергают "закалке" водой. Выход ацетилена – 35 %. Этот метод не получил широкого распространения вследствие его низкой производительности, периодичности и сложной автоматики.

Фирмой Wulf разработан другой вариант аппаратурного оформления этого процесса – в попеременно работающих горизонтальных печах. Печь состоит из двух одинаковых секций (правой и левой) с высокоогнеупорной насадкой. Цикл работы включает четыре фазы. Схема работы печи представлена на рис. 1.4.

Остаточное давление в этом процессе поддерживают 0,05 МПа, разбавляя сырье водяным паром или смешивая его с циркулирующими газами пиролиза, из которых выделен ацетилен. Время пребывания в зоне реакции составляет 0,03 с. Температура выходящих дымовых газов и газов пиролиза равна 370 °С. Метан при пиролизе не разлагается полностью за один проход, поэтому применяют рециркуляцию газов пиролиза.

Следует отметить, что при промышленной реализации процесса возник ряд трудностей, в результате чего экономические показатели оказались хуже проектных.

Дата добавления: 2014-01-11