Введення
У даному курсовому проекті розглядається процес процесу виробництва ацетилену. Ацетилен застосовується в промисловості в якості пального для газового зварювання та різання металів, а також в якості сировини для різних хімічних виробництв.
Він є хімічною сполукою вуглецю і водню. Технічний ацетилен являє собою безбарвний газ з різким характерним запахом. Тривале вдихання його викликає запаморочення, нудоту і може призвести до отруєння. Ацетилен легший за повітря, добре розчиняється у різних рідинах. Особливо добре він розчиняється в ацетоні. Ацетилен при згорянні в суміші з чистим киснем дає полум'я температурою 3050- 3150 ° .Чисто ацетилен при охолодженні зріджується при - 83,8 ° С, а при подальшому зниженні температури швидко твердне. Він помірно розчинний у воді (1 150 мл в 1 л води при 15 ° С і атмосферному тиску) і добре в органічних розчинниках, особливо в ацетоні (25 л в 1 л ацетону при тих же умовах і 300 л під тиском 12 атм). Термодинамічний ацетилен нестійкий; він вибухає при нагріванні до 500 ° С, а при звичайній температурі - при підвищенні тиску до 2 атм. Тому його зберігають у балонах, наповнених пористим інертним матеріалом, який просочений ацетоном. Ацетилен використовують для так званої автогенного зварювання та різання металів. Для цього потрібні два балони з газами - з киснем (він забарвлений в блакитний колір) і з ацетиленом (білого кольору). Гази з балонів надходять в спеціальну пальник. Ще в 1895 році було виявлено, що при згорянні ацетилену в кисні виходить дуже гаряче полум'я; максимальна його температура (3200 ° С) досягається при вмісті ацетилену 45% за об'ємом. У такому полум'я дуже швидко розплавляються навіть товсті шматки сталі. Також, ацетилен може служити вихідним продуктом для синтезу багатьох більш складних органічних сполук. Ця область застосування ацетилену в даний час є найбільшою. Ацетилен - реакційно-здатне з'єднання, яке набирає численні реакції. Хімія ацетилену багата. З нього можна отримати сотні різноманітних сполук. Недарма із загального обсягу виробництва ацетилену приблизно 70% використовують для промислового органічного синтезу, а 30% - для зварювання та різання металів.
Застосування ацетилену для газополум'яної обробки металів відчуває сильну конкуренцію з боку більш доступних горючих газів (природний газ, пропан-бутан і тд.). Однак, перевага ацетилену - в самій високій температурі горіння, яка досягає 3 100 ° С. Саме тому газополум'яна обробка відповідальних вузлів машинобудівних конструкцій проводиться тільки за допомогою ацетилену, який забезпечує найвищу продуктивність і якість процесу зварювання.
1. Короткий опис виробництва, що включає розглянутий технологічний процес
Відділення компресії і піролізу. Природний газ за раніше нагрітий в підігрівачі, подається в реактор. Найвища температура в реакторі (1400-1500 ° С), потрібна для розкладання метану з утворенням ацетилену, досягається в результаті спалювання частини цього газу. Потрібний для горіння кисень стискається в турбокомпресорі і гріється в підігрівачі.
Для стабілізації процесу горіння в реактор додатково безперервно вводять невелику кількість кисню (стабілізуючий кисень). Реакція одержання ацетилену при великих температурах оборотна. Щоб уникнути оборотної реакції, знижують температуру в нижній частині реактора введенням прохолодної води (гарт) .Гази піролізу містять ацетилен (7-8%) і ряд інших товарів. Сажа з нижньої частини реактора виводиться за допомогою отделителя сажі .Из реактора гази піролізу надходять в скрубер, де проводиться їх подальший охолодження та чистка від сажі. Електрофільтр вузької чистки забезпечує фактично повну чистку газів піролізу від сажі.
Відділення компресії газів піролізу. Гази піролізу, охолоджені в холодильнику, подаються в шестиступінчастий компресор, де стискаються до тиску 0,9 MПа. У турбіну компресора, яка служить його приводом, подається синтез-газ, відігнаний від газів піролізу. Створення необхідного запасу синтез-газу забезпечується в газгольдері. Синтез-газ гріється в теплообміннику. Після турбіни він прямує до користувача і «на свічку».
Відділення концентрування. Стиснутий газ піролізу надходить у абсорбционную колону, зрошувану диметилформамід. У колоні розчинник поглинає весь диацетилу і маленька кількість ацетилену. Насичений вбираючий компонент подається в десорбціонную колону, де в результаті зниження тиску і отдувкі синтез-газом виділяється розчинений ацетилен. Газ (циркуляційний) направляється під поглинаючу лінію компресора.
Для відгону залишився в розчиннику диацетилу служить десорбціонную колона. Процес в даній колоні ведеться при підвищеній температурі у вакуумі і при наявності сіітеза-газу. Відповідна темпер...
