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学兔兔 第2期 周泽乾等：天然气部分氧化制乙炔技术的比较 39 天然气部分氧化制乙炔技术的比较 周泽乾 ，李莹珂 (1．中国成达工程有限公司，I~t)II成都610041； 2．中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都610017) 摘要：介绍了天然气部分氧化制乙炔的反应原理与工艺流程，并结合项目经验对不同专利商的天然气部分氧化制乙炔技 术从几个方面进行了技术比较。 关键词：天然气；部分氧化；乙炔；技术比较 中图分类号：TQ 221 文献标识码：B 文章编号：1001—9219(2011)02—39-03 20世纪5O年代以前，乙炔曾在基本有机化学 定，当温度大于1500K，甲烷甚至比乙炔更不稳定， 工业中占有重要的地位，被誉为‘有机化工之母’。 这就证明甲烷裂解生成乙炔是可能的。但是，乙炔 E0 ．u，r)l 0日如 0 蜘 但自上世纪60年代以来，随着石油工业的发展，在 相对于碳和氢仍然不稳定，所以工业上为了防止乙 许多有机合成领域，乙炔已逐步被石油裂解得到的 炔进一步分解，采用淬冷的方法，即用淬冷液喷淋 乙烯、丙烯所取代。但是近年来，随着石油价格的大 将高温裂解气迅速冷却到约80cc左右，避免深度裂 幅攀升，煤化工和碳一化学化工开始复苏，乙炔作 解，通常控制裂解气在反应区中的停留时间不超过 为生产氯乙烯、醋酸乙烯、1，4一丁二醇等产品的原料 3ms～10ms 需求量在逐年增加。 乙炔的生产方法比较多，主要有电石乙炔法、 烃类裂解法、煤制乙炔等方法。烃类裂解法主要又 包括烃类电裂解、烃类热裂解、烃类氧化裂解fIj。早 在上世纪20年代，BASF公司就开发出烃类氧化裂 解制乙炔工艺，并于1945年在德国首次实现了工 业化，此工艺于上世纪5O年代早期传人美国并迅 速成为生产乙炔的重要方法。 1 反应原理 250 500 750 1000 I250 1500 1750 2000 Temperature 天然气部分氧化制乙炔作为烃类氧化裂解的 图1 几种烃类的标准生成自由焓与温度的关系回 Fig．1 Temperature dependence of standard free 一 种方法，实际上就是靠燃烧部分天然气提供的热 enthalpies of several related hydrocarbons 量使甲烷发生裂解反应，表观上是燃烧，核心是裂 解。 部分氧化法制乙炔主要发生如下反应： 图1给出了几种烃类的标准生成自由焓。由图 部分氧化甲烷反应 CH4+ql--Of--+CO+2H：+25．5 kJ (1) 中可以看到，碳和氢的标准生成自由焓始终为0，如 裂解反应 2cH c2Hz+3H2-376．8 kJ (2) 果反应时间足够长的话，烃类裂解的最终产物只会 生成二氧化碳反应 CH4+2Oz--rCO +2H20+887．6 kJ (3) 是碳和氢气。从图中还可以看到，甲烷在低温下是