Смекни!
smekni.com

Производство ацетилена (стр. 3 из 3)

;

Исходя из того, что расход метана, идущего на целевые реакции 29305кг/ч, и доля метана на реакцию (1) составляет 0,72 расход метана на реакции составит:

(1)

;

(2)

;

Количество метана на реакции (3) и (4)

(3)

(4)

Материальный баланс процесса

По реакции (1)

Из 2 моль СН4 – 1моль С2Н2 и 3 моль Н2;

Для ацетилена –

;
;

Для водорода –

;
.

По реакции (2)

Из 4 моль СН4 и 3 моль О2 – 2 моль С2Н2 и 6 моль Н2О;

Для ацетилена -

;
;

Для воды -

;

Для кислорода -

.

По реакции (3)

Из 1 моль СН4 и 1 моль О2 – 1 моль СО, 1моль Н2О и 1 моль Н2;

Для окиси углерода –

;
;

Для воды –
;
;

Для водорода –
;
;

Для кислорода –
;

По реакции (4)

Из 2 моль СН4 и 1моль О2 – 2 моль СО и 4 моль Н2;

Для окиси углерода –

;
;

Для водорода –
;
;

Для кислорода –
;

Расход кислорода (на технический кислород)

Расход чистого кислорода

12 308+96 506+193010=301824 кг/ч;

Расход примесей:

;

;

;

Gтехн.кисл.

Материальный баланс процесса пиролиза метана

П Р И Х О Д
кг/ч %(масс.) Нм3 %(об.)
Газ 282460 47,81 176215 44,98
В том числе:
метан 270568 45,80 336695 85,95
этан 734 0,12 548 0,14
двуокись углерода 3390 0,57 1726 0,44
азот 7768 1,31 6214 1,59
Кислород технический 308298 52,19 215528 55,02
В том числе:
кислород 301824 51,09 211273 53,93
азот 2621 0,44 2097 0,54
аргон 3853 0,65 2158 0,55
ИТОГО: 590758 100,00 391743 100,00
Р А С Х О Д
кг/ч %(масс.) Нм3 %(об.)
ацетилен 23810 4,03 20513 1,88
Побочные продукты
окись углерода 422211 71,47 337769 30,93
водород 58240 9,86 652288 59,73
водяной пар 68131 11,53 68131 6,24
Транзитное
этан 734 0,12 548 0,05
двуокись углерода 3390 0,57 1726 0,16
азот 10389 1,76 8311 0,76
Примеси 3853 0,65 2757 0,25
ИТОГО: 590758 99,99 1092043 100,00

Основные технологические показатели

Конверсия исходного сырья.

Количество метана и кислорода обозначаю Gз , количество ацетилена – Gп. Тогда конверсию сырья в процентах выражается следующим уравнением:

На метан

На кислород

Селективность нахожу как отношение готового продукта Gп к сырью Gc (на метан)

Выход целевого продукта.

Расходные коэффициенты на получение 1 тонны продукта:

1. По метану стехиометрический коэффициент на 1 т ацетилена:

Расходный коэффициент с учетом селективности

Кр= Кс/

= 0,615 / 0,088= 6,99 т/т продукта.

2. По кислороду стехиометрический расходный коэффициент на 1 т ацетилена:

Расходный коэффициент с учетом селективности

Кр= Кс/

= 0,923 / 0,088 = 10,49 т/т продукта.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология. Учебник для технических ВУЗов. – М.: «Высшая школа», 1990. – 512 с.

2. Паушкин Я.М., Адельсон С.В., Вишнякова Т.П. Технология нефтехимического синтеза, в двух частях. Ч. I. Углеводородное сырье и продукты его окисления. М.: «Химия», 1973. – 448 с.

3. Общая химическая технология: Учеб. для химико-техн. спец. вузов. В 2-х т./под ред. проф. И.П.Мухленова. – М.: Высш. шк., 1984. – 263 с.

4. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза: Учебник для вузов. – М. Химия, 1988. – 592 с.