天然气制乙炔的生产工艺及生产方法

　　乙炔，广泛应用于工业，如照明、焊接、切割金属、制造合成橡胶等。乙炔本身是无味的，但工业乙炔有大蒜味，因为它含有硫化物等杂质。乙炔的生产和制备通常有两种方法，天然气法是其中之一。实验室通常采用电石法，工业上通常采用天然气法。以下乙炔制造商将介绍天然气制乙炔的生产工艺。

　　1、天然气制乙炔的生产原理

　　天然气制乙炔工艺主要采用裂解反应伴随氧化反应的原理。在乙炔炉中，将充分混合的氧气和天然气燃烧，另一部分天然气经高温裂解成乙炔，然后通过快速冷却防止乙炔深度裂解，从而生产乙炔。主要反应如下：

　　甲烷氧化反应(放热)：ch4+o2→ co+h2o+h2；

　　甲烷热解反应(吸热)：2ch4→ c2h2+3h2；

　　水煤气变换反应：co+h2o→ co2+h2；

　　乙炔分解反应：C2H2→ 2c+h2；

 

 

　　2、天然气制乙炔的工艺特点

　　（1）快速反应：预热后的天然气和氧气在乙炔炉中部分燃烧，温度可达1300-1500℃。在此温度下，一些天然气将发生裂解反应生成乙炔。整个反应时间应控制在3‰S以内。为避免乙炔过度分解，应进行快速淬火以停止反应。

　　（2）高风险因素：纯氧和天然气在整个发电过程中容易燃烧。产生的部分乙炔裂解气中含有大量乙炔气体，如丁烯，易燃易爆。

　　（3）活性反应：裂解气中的乙炔和乙炔在高温下易聚合，聚合后的聚合物在低温下易结晶，堵塞设备、管道和填料。

　　3、 天然气制的乙炔方法

　　氧气和天然气分别通过过滤器过滤后进入预热器升温，预热至600-650℃。预热时，可加入少量氧气和蒸汽，氧化原料气中的铁锈颗粒，减少早期着火的发生。预热后的氧气和天然气进入多管燃烧器乙炔炉，通过反应器、洗涤塔和电过滤器与炭黑分离罐反应，然后在裂解气火炬温度1500℃下裂解，生成约8%的稀释乙炔。温度通过冷却器降低。乙炔收集塔用于收集乙炔，同时去除产生的一氧化碳、氢气等热解气体，然后以N-甲基吡咯烷酮为溶液，通过吸收分析回收裂解气和循环气中的乙炔，浓缩制得99%的成品乙炔。

　　4、天然气制乙炔的注意事项

　　（1）为防止各工序系统压力波动引发事故，各工序间管道均设置安全水封和防爆膜。如果发生破裂，应联锁过程停止运行，以确保设备安全。

　　（2）热解气体压缩时，乙炔分压应严格控制在0.14MPa以下，以免发生事故。

　　（3）将每级出口温度控制在80℃以下，以尽量减少乙炔和炔烃的聚合。

　　（4）当浓缩过程中使用的NMP含水量低于50%，温度高于50℃时，会发生水解，生成腐蚀性甲酸，导致设备、管道和填料腐蚀。因此，在大气系统的浓缩过程中，温度不宜设定过高。

　　（5）不定期加入弱碱性物质对系统进行中和，溶剂pH值严格控制在7～9，可减少设备腐蚀，保证系统安全。

　　（6）运输产品乙炔时，尽量减小输送管径(不大于DN600)和直管段长度，可有效防止乙炔爆炸波的传播，提高乙炔运输的安全性。