天然气化工工艺学(魏顺安)第05章 天然气制乙炔
天然气制乙炔工艺研究
天然气制乙炔工艺研究摘要：随着我国科学技术的发展天然气已经开始代替煤气进入千家万户。
天然气是一种多组分的混合气态化石燃料，主要的成分为烷烃，其中甲烷的含量较多，还含有少量的丁烷以及乙烷。
天然气主要在页岩层、油田以及气田中。
天然气燃烧后不会产生废渣废水，对于煤炭以及石油等安全性更高。
本文主要针对天然气制乙炔工艺展开研究和分析。
关键词：天然气制乙炔工艺研究乙炔是一种非常重要的化工生产的中间体，在聚乙烯、丁二醇以及醋酸乙烯等生产中有非常重要的作用。
乙炔的生产方式主要有离子法、电石法以及天然气部分氧化法等，其中电石法是我国生产乙炔中最常用的方法。
但是电石法生产出来的乙炔存在较大的污染且耗能很高，近年来，电石法大多被天然气部分氧化法取代。
一、我国天然气制乙炔发展情况天然气生产乙炔在技术上有一定保障的，且成本相对较低。
国际使用天然气制乙炔已经具有一定的规模了，但是我国长期起来对于这方面的发展不重视，导致发展较为缓慢。
我国第一套天然气部分氧化法制乙炔装置是司栓的维尼纶厂在二十世纪七十年代从德国某公司引进的，单列产能能够达到0.75万t/a，当时主要是用于生产维纶、醋酸乙烯以及聚乙烯醇等。
对着科技的发展，近年来，我国天然气制乙炔工艺得到了开发[1]。
二、天然气制乙炔的装置概述目前，我国已经提出了大力发展盐气化工，适度开发天然气化工的政策，给我国三小库存天然化工带来了新的发展机遇。
装置采用了巴斯夫5万t/a天然气制乙炔装置的组成部分为：循环冷却水系统、甲烷氧化裂解（部分氧化）、乙炔提浓、容积回收三、天然气制乙炔工艺研究首先需要生产能力为5万t/a乙炔装置的氧化裂单元，由6套临近的，生产能力大约为7500/a的独立氧化裂装置组成。
1.裂解压缩单元裂解气压缩单元由两台螺杆压缩机、洗涤塔组成。
通过螺旋杆压缩机升压至1.1MPa后进入洗涤塔，然后与冷却水逆流接触进行冷却，冷却后送完提浓单元。
2.乙炔提浓单元裂解气中的乙炔体制分数大约为8%左右，在压缩机入口裂解气及循环气的混合气中的乙炔体制分数大约为10%左右。
《天然气化工工艺学》复习资料
《天然气化工工艺学》复习资料《天然气化工工艺学》复习资料考试时间：11 月9 日，14：30～16：10 考试地点：明德楼B303、B307、A304、A312 考试题型：名词解释、填空、选择、问答说明：1.本资料根据上课PPT 及教材归纳整理，第一、二、三章由化工3 班蒋鹏同学完成，四、六、八章由化工3 班李超同学完成，五、六章由化工4 班张颖超同学完成，旨在方便复习，减轻为考研和找工作的同学负担；2.红色标注的是未找到或者归纳得不全面的内容，有待进一步整理及优化；3.本资料整理的时间比较仓促，统稿完成后迫不及待与大家分享，不可能完全保证答案的正确性，仅仅为复习提供一个参考。
Chapter 1 概述 1.天然气的定义? 答：广义上看：指在自然界中天然生成的气体化合物。
能源工业：专指岩石圈中生成并蕴藏的以气态烷烃混合物为主的可燃性气体。
2.干气、湿气、贫气、富气、凝析井气、伴生气、气井气的定义？答：干气与湿气：C5 界定法①干气(dry gas)：1Sm3 井口流出物中，C5 以上烃液含量＜13.5cm3 的天然气。
②湿气(wet gas)：1Sm3 井口流出物中，C5 以上烃液含量＞13.5cm3 的天然气。
（注：Sm3 指基本立方米，标准参比条件，压力101.325kPa、温度20℃（CHN）或15.6℃（GPA））贫气与富气：C3 界定法①贫气(lean gas)：1Sm3 井口流出物中，C3 以上烃液含量＜94cm3 的天然气。
②富气(rich gas)：1Sm3 井口流出物中，C3 以上烃液含量＞94cm3 的天然气。
凝析井气(condensate gas)：在井口减压后可分成气、液两相，液相主要为凝析油；除甲、乙烷外，还含一定量丙、丁烷及戊烷(C5+)以上烃类。
伴生气(associated gas) ：伴随原油共生并与原油同时被采出，亦称油田气(oil field gas) ，在地层中为油、气两相。
化学工艺学第5章 合成气的生产过程
工艺条件—反应压力
反应压力： 3.5～ 4.0MPa
采取加压原因 ① 节省动力消耗 ② 提高传热效率 ③ 提高过热蒸汽的余热利用价值
工艺条件—反应温度
反应温度
①一段转化炉出口温度
中型合成氨 1.8MPa，760℃
大型
3.2MPa，800℃
出口温度尽可能不要高。
②二段转化炉出口温度 平均温距增大 △ T＝T-TP，
蒸汽转化法 Steam reforming
CH4 H2O CO 3H2 H(298K) 206 kJ / mol
部分氧化法 Partial oxidation
CH4 1 / 2O2 CO 2H2 H (298K) 35.7 kJ / mol CH4 CO2 2CO 2H2 H (298K) 247 kJ / mol
T
2.0814103 T
1.8737 107 T2 11.894
陈五平 《无机化工工艺学》
lg
KP2
2.183 T
0.09361 lg
T
0.632103 T
1.08107 T2 2.298
平衡组成的计算
已知条件： m 原料气中的水碳比 (m H2O )
CH 4 p 系统压力；T 转化温度 假定：无炭黑析出
p=3.5MPa、T=800℃
反应压力影响
16
14
甲 12 烷 10 平 衡8 含6 量4 ％
2
0
1.4
2.8
3.5
反应压力 MPa
水碳比＝2、T＝800℃
压力增加，甲烷平衡 含量也随之增大。
在烃类蒸汽转化方法 的发展过程中，压力 都在逐步提高，主要 原因是加压比常压转 化经济效果好。
天然气制乙炔生产PVC项目的技术路线探讨
天然气制乙炔生产PVC项目的技术路线探讨天然气制乙炔生产PVC是一种重要的化学工业生产过程，它的核心技术是乙炔合成和聚氯乙烯制备。
在本文中，我们将探讨天然气制乙炔生产PVC项目的技术路线，包括乙炔合成、聚氯乙烯制备、催化剂的选择、废气治理等方面。
一、乙炔合成路线探讨乙炔是一种重要的基础化学品，它的合成一直是化学工业领域中的重要课题。
目前，乙炔的主要制备方法是从石油和天然气中裂解出乙烯制备乙炔，但是这种方法存在一定的局限性，如生产成本高、工艺复杂等。
因此，天然气制乙炔成为一种备受关注的新技术路线。
天然气制乙炔的基本路线是：天然气→煤气→乙烯→乙炔。
具体的反应过程为：CH4 + H2O → CO + 3H2CO + H2O → CO2 + H2C2H4 + H2 → C2H6C2H4 + H2 → C2H2 + H2O在这个过程中，乙烯不断加氢生成乙烷，再将乙烷加热到适当的温度，部分分解出乙炔和氢气。
这种方法可以利用天然气作为原料，生产乙炔，并且对环境的影响较小，因此备受关注。
二、聚氯乙烯制备路线探讨聚氯乙烯是一种广泛应用的塑料，它的制备需要先将乙炔转化为氯乙烯，再通过聚合反应制备成聚氯乙烯。
氯乙烯的制备方法主要有两种，即氯化法和氧化法。
其中氯化法是目前最常用的方法。
氯化法的基本过程为：乙炔+氯→氯乙烯，然后，氯乙烯蒸汽从反应器中流出来，在高温高压下进入聚合反应器，与僵化剂反应形成PVC。
这种方法可以高效地制备聚氯乙烯，因此是当前主要采用的一种方法。
三、催化剂的选择在天然气制乙炔生产PVC过程中，催化剂的选择是至关重要的。
催化剂可以加速反应速度、提高反应效率，因此选择一种合适的催化剂对于工业生产至关重要。
在乙炔合成反应中，目前主要采用的催化剂是纳米材料、微孔材料等。
这些催化剂具有高的反应活性、长寿命、良好的稳定性和选择性等特点。
在聚氯乙烯制备过程中，催化剂的选择也决定了PVC生产的质量和效率。
目前，常用的催化剂有有机锡催化剂、有机钡催化剂、复合过渡金属催化剂等。
天然气制乙炔工艺
天然气制乙炔工艺介绍天然气制乙炔工艺是一种利用天然气来生产乙炔的方法。
乙炔是一种重要的工业原料，广泛应用于化工、金属加工、电子等领域。
本文将详细介绍天然气制乙炔的工艺过程、反应机理、技术优势以及产物利用等内容。
工艺过程天然气制乙炔的工艺过程主要包括气体净化、催化裂解和产物分离三个步骤。
气体净化1.原料天然气经过调压、除水除油等处理，去除其中的杂质和污染物。
2.经过除尘、脱硫等工艺，进一步净化天然气，确保反应的高纯度和稳定性。
催化裂解1.经过净化的天然气进入催化剂床层，在高温和适宜催化剂的作用下，发生裂解反应。
2.这一步骤中产物主要是乙炔、乙烯和烷烃等，其中乙炔是主要产物。
产物分离1.经过裂解反应后的气体混合物经过冷却、压缩等处理，使其变为液体状态。
2.采用分馏、吸附等分离技术，将液体混合物分离为乙炔、乙烯和烷烃等纯品。
反应机理天然气制乙炔的核心反应是乙烯的裂解反应，主要反应方程式如下：C2H4 → C2H2 + H2乙烯在一定的温度和催化剂作用下，被裂解成乙炔和氢气。
催化剂起到加速反应速率、提高转化率的作用。
技术优势天然气制乙炔工艺与传统煤制乙炔相比，具有以下几个技术优势：1.原料丰富：天然气资源较为丰富，可大幅降低乙炔生产的成本。
2.环保节能：天然气制乙炔过程中产生的尾气含量低，减少了对环境的污染。
3.工艺简化：相对于煤制乙炔的复杂工艺，天然气制乙炔的工艺流程更简化、高效。
4.产品质量优良：天然气制乙炔产生的乙炔具有高纯度、低杂质等优点，可以满足不同工业需求。
产物利用天然气制乙炔的产物主要包括乙炔、乙烯和烷烃。
这些产物在工业领域有广泛的应用。
1.乙炔：–用于生产化工原料，如醋酸乙炔、PVC等。
–用于金属加工，如氧乙炔焊、切割等。
–用于电子行业，如半导体生产等。
2.乙烯：–用于生产塑料、橡胶等化学材料。
–用于制造包装材料、纤维等。
3.烷烃：–作为燃料使用。
结论天然气制乙炔工艺是一种重要的乙炔生产方法。
天然气制乙炔工艺
天然气制乙炔工艺天然气制乙炔工艺是一种将天然气转化为乙炔的重要工艺流程。
乙炔是一种重要的工业原料，在化工领域有着广泛的应用。
本文将详细介绍天然气制乙炔的工艺和相关技术。
一、乙炔的应用前景乙炔是一种重要的化工原料，具有广泛的应用前景。
它可以用于合成乙炔酸、乙炔醇等有机化合物，也可以用于制备塑料、合成橡胶等。
乙炔的应用领域非常广泛，可以满足人们对于化工产品的需求。
二、天然气制乙炔的工艺流程天然气制乙炔的工艺流程主要包括催化裂解和分离纯化两个步骤。
1.催化裂解催化裂解是将天然气通过加热和催化剂的作用，将其转化为乙炔的过程。
在催化裂解过程中，天然气中的甲烷和乙烷等烃类化合物会被裂解成乙炔和氢气。
催化剂的选择对于乙炔产率和选择性有着重要的影响。
2.分离纯化在催化裂解反应后，产生的乙炔和氢气需要进行分离纯化。
分离纯化的目的是去除其中的杂质，提高乙炔的纯度。
常用的分离纯化方法包括吸附分离、压缩分离和冷凝分离等。
三、天然气制乙炔工艺的优势和挑战天然气制乙炔工艺相对于传统的煤制乙炔工艺具有一些明显的优势。
首先，天然气是一种清洁能源，具有较低的碳排放量。
其次，天然气资源丰富，可以满足乙炔生产的需求。
此外，天然气制乙炔工艺还具有生产过程简单、设备投资较少等优点。
然而，天然气制乙炔工艺也存在一些挑战。
首先，催化剂的选择和设计是关键。
催化剂的活性和稳定性对于乙炔产率和选择性有着重要影响。
其次，分离纯化过程中的能耗较高，需要寻求更加高效的分离纯化技术。
此外，乙炔的储运也是一个关键问题，需要解决乙炔的安全储存和运输技术。
四、天然气制乙炔工艺的发展趋势随着能源结构的调整和环境保护意识的增强，天然气制乙炔工艺将会得到更加广泛的应用。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面：1.催化剂技术的创新和改进，提高催化剂的活性和稳定性，提高乙炔的产率和选择性。
2.分离纯化技术的改进，降低能耗，提高分离纯化效率。
3.乙炔的储运技术的改进，解决乙炔的安全储存和运输问题。
天然气制乙炔精选PPT
甲烷部分氧化法
• 天然气部分氧化热解制乙炔的工艺 包括两个部分，一是稀乙炔制备， 另一个是乙炔的提浓。工艺流程如 下图所示。
15
炭黑沉降器
稀乙炔气柜 压缩机
预热塔 反应器
淋洗冷却塔 电除尘器
逆流解吸塔
顶
解 主吸塔
真
吸
空
塔
解
吸
塔
顶吸收塔
二 解 塔
16
部分氧化法的不足之处
1）部分氧化法是通过甲烷部分燃烧作为热源来裂解甲烷，因此 形成的高温环境温度受限，而且单吨产品消耗的天然气量过大；
• 乙醇胺结构始终至少有一个氨基，这个氨基提供 了在水中的碱度，促使对于酸性气体硫化氢、二 氧化碳有很高的吸收能力。乙醇胺的结构式中还 有一个羟基，这个羟基的作用可以降低化合物的 蒸汽压，减少气相中乙醇胺的损失，并且增加了 在水中的溶解度，使乙醇胺可以按任意比与水互 溶。乙醇胺吸收硫化氢、二氧化碳，生成硫化物、 酸式硫化物、碳酸盐、酸式碳酸盐，其反应式如 8 下：
9
10
1、乙炔性质 乙炔在常温常压下为无色、可燃性气体。 乙炔本身无毒，具有麻醉性，在高浓度时会引
起窒息。 比空气轻，极易燃烧和爆炸，在空气中爆炸极
限2.3%～72.3%（vol）。 易溶于酒精、丙酮、苯、乙醚等，微溶于水。 在高压下乙炔很不稳定，火花、热力、磨擦均
能引起乙炔的爆炸性分解而产生氢和碳。 与汞、银、铜等化合生成爆炸性化合物，能与
部分燃烧法明显高很多。
缺点是它对操作变化
很敏感，当操作不当时
会导致大量的副产物形
成。
23
乙炔尾气的应用
• （1）尾气组成 • 尾气中CO和H2的含量达到90%以上； • H2/CO比约2.11； • (H2-CO2)/(CO+CO2)≈1.75
天然气制乙炔 ppt课件
电弧法电弧法制乙炔是利用气体电弧放电产生的高温对天然气进行热裂
解制得乙炔的。
1—电弧炉； 5—湿式电滤器； 9—解吸塔；
电弧法制乙炔工艺流程示意图
2—炭黑沉降器涤塔；
2）部分氧化法必须建立空分装置以供给氧气，因有氧气参加反应， 使生产运行处于不安全范围内，因而须增设复杂的防爆设备。
氧的存在还使裂解气中有氧化物存在，增加了分离和提 浓工艺段的设备投资；
3）裂化气组成比较复杂，C2H2 为8.54%、CO为25.65%、CO2 为3.32%、CH4为5.68%和H2为 55%。
天然气制乙炔
Chemical engineering of natural gas
天然气的组成
天然气的组成与分类
• 主要成份：烷烃 CH4, C2H6 • 次要成份：非烃气体CO2，H2S，H2，He • 微量成份：烯烃、环烷烃、芳香烃 • 有害成份：硫化氢等。
天然气，是一种多组分的混合气态化石燃料，主 要成分是烷烃，其中甲甲烷占绝大多数，另有少量 的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田、气田、 煤层和页岩层。天然气燃烧后无废渣、废水产生， 相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净 等优势。天然气又可分为伴生气和非伴生气两种。
缺点是它对操作变化 很敏感，当操作不当时 会导致大量的副产物形 成。
成方法，但工业发达国家乙炔生产的原料 已转移到廉价的天然气和液态烃。 • 天然气制乙炔：比电石法制乙炔更加经 济、更加环保，已成为工业发达国家生产 乙炔的主导方法。
天然气制乙炔基本原理
烃裂解制乙烯时，如温度过高，乙烯就会进一步脱氢转化为乙 炔，但乙炔在热力学上很不稳定，易分解为碳和氢。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
合计
177 150 167 173 167 174
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《天然气化工工艺学》第5章
我国天然气制乙炔工业的发展背景
我国乙炔主要采用电石乙炔原料，天然气制乙炔所占 比重较小。由于我国可持续发展的能源战略的制定，加之 环境保护要求日益严格，发展绿色化工的呼声日益高涨， 近年新疆、内蒙古等大气田的发现，为发展大规模天然气 制乙炔奠定基础。
《天然气化工工艺学》第5章
5.2 天然气乙炔的制备原理和方法
烃类裂解制乙烯时，如温度过高，乙烯就会进一步脱 氢转化为乙炔，但乙炔在热力学上很不稳定，易分解为碳 和氢。
烃类 裂解 C2 H 4 C2 H 2 H 2
a
C2 H2 2C H2
b
甲烷裂解为乙炔时，也经过中间产物乙烯，但因很快进 行脱氢，故其总反应式可写为：
CH4 C2H2 C2H4 C2H6 C3H4 C3H6 C3H8 C4H6 丁二烯 乙烯基乙炔
16.3 14.5 0.90 0.04 0.40 0.02 0.03 0.02 0.01
0.10
优点: 迅速地作用在反应物上，烃转化为乙炔比部分氧化法 明显高很多；做到了原料的循环利用，提高了原料利用率， 并提高了乙炔产率；
2CH 4 C2 H 2 H 2
c
《天然气化工工艺学》第5章
烃类裂解制乙炔时，乙炔的收率主要决定于反应a与反 应b或反应c与反应b在热力学和动力学上的竞争。烃类的 生成自由能与温度关系图如下图所示：
从图中可看到，在一定的温 度条件下，反应a和反应c的ΔGθ 都是很大的正值，只有在高温条 件下才能有较大的平衡常数值， 而反应b的ΔGθ却是很大的负值， 在热力学上占绝对优势但随温度 的升高，其优势愈来愈小。故从 热力学分析，烃类裂解制乙炔 ， 必须在高温条件下进行。
《天然气化工工艺学》第5章
1—冷却水进口；2—冷却水出口；3—供气； 4—冷却水；5—供氮；6—反应气出口； 7—值班电极；8—切向进气；9—阴极； 10—接地阳极；11—瓷绝缘体
《天然气化工工艺学》第5章
电弧法的优缺点
电弧法要求天然气中的CH4的含量要较高。以甲烷的量 为92.3 %的天然气使用电弧法裂解所得裂解气制的烃类体 积分数（%）如下表所示。
单即使在接近2000℃的温度下，反应c在热力学上还是占 有利地位，因此，是否能获得乙炔，决定于它们在动力学 上的竞争。
《天然气化工工艺学》第5章
乙炔裂解的动力学基于Kassel简化动力学模型。此 模型提出了如下连串反应机理：
2CH4 k1C2 H6 H2 C2 H6 k2C2 H4 H2
C2 H 4 k3 C2 H 2 H 2 C2 H 2 k4 2C H 2
R1 k1CCH 4 , R3 k C 3 C2H4 , R4 k4CC2H2 C M
当温度很高时，k3>k4，乙炔的生成大于乙炔的分解，可 能获得较高产率的乙炔。由如上讨论知，烃类裂解生产乙烯 必须满足下列三个重要的条件： ◆供给大量的反应热； ◆反应区温度要求很高； ◆反应时间特别短（0.01～0.001s以下），而且反应物一离 开反应区即要被急冷下来，才能终止二次反应，比满乙炔的 损失。
《天然气化工工艺学》第5章
5.3 天然气乙炔的典型工艺介绍
5.3.1 甲烷部分氧化法
天然气部分氧化热解制乙炔的工艺包括两个部分，一是 稀乙炔制备，另一个是乙炔的提浓。工艺流程如图所示。
1—预热炉 2—反应器 3—炭黑沉降槽 4—淋洗冷却塔 5—电除尘器 6—稀乙炔气柜 7—压缩机 8—预吸收塔 9—预解吸塔 10—主吸收塔 11—逆流解吸塔 12—真空解吸塔 13—二解塔
缺点: 对操作变化很敏感，当操作不当会导致大量的副产物 形成，因此不能很好地控制甲烷的裂解程度，因而尽管已经 工业化，但并未得到广泛使用。
《天然气化工工艺学》第5章
5.3.3 乙炔生产方法的比较
部分氧化法：天然气生产乙炔中应用最多的方法，但成 本较高，还必须建立空分装置以供给氧气。由于有氧气参 加反应，使生产运行处于不安全范围内，因而必须增设复 杂的防爆设备。氧的存在还使裂解气中有氧化物存在，在 分离和提浓时费用提高，增加成本。
然而我国天然气乙炔科研工作起步于20世纪60年代初 期，已取得天然气部分氧化法旋焰炉)和多管炉制乙炔等 多项中试成果，其主要技术经济指标均达到国外同期水平。 但国内生产技术还存在一些问题，主要表现在天然气脱硫 工艺落后、余热没有充分利用、综合利用程度不够等方面。 经过10多年的消化吸收，现已有国产化装置陆续投入运行。
1—电弧炉；2—炭黑沉降器；3—旋风分离器；4—泡沫洗涤塔；5—湿式 电滤器；6—碱洗塔；7—油洗塔；8—气柜；9—解吸塔；10—加器； 11—冷却器；12—贮槽；13—泵
电弧裂解炉结构
以天然气或C1～ C4烃为原料，同时作 为放电气体沿切线方 向进入既是反应器又 是电弧发生器的中空 柱形区，形成旋涡运 动，然后通过外加电 能产生电弧。天然气 在电弧高温区内被裂 解形成含乙炔的裂解 气，然后沿中心管出 来急冷。
C2 H 2 M k4 2C H 2 M
因此, 甲烷热裂解系列反应的动力学关系可表示为：
dCC 2 H 4 dt
1 2 k1CCH 4
k3CC2H4
dCC 2 H 2 dt
k C 3 C2 H4 k4CC2 H2 C M
dCCH 4 dt
k1CCH 4
式中 CCH4、CC2H4、CC2H2、CM 分别为各物质的量浓度( kmol/m-3 )
乙炔本身无毒，但是在高浓度时会引起窒息。乙炔与 氧的混合物有麻醉效应。吸入乙炔气后出现的症状有晕眩、 头痛、恶心、面色青紫、中枢神经系统受刺激、昏迷、虚脱 等，严重者可导致窒息死亡。
为安全运输乙炔，目前只有溶解乙炔的方法，做法的是 将乙炔加压溶解在用丙酮浸泡过的多空性物质中。
乙炔的主要用途：
《天然气化工工艺学》第5章
乙炔
加氯 氯化氢
二氯乙烯
溶剂、杀虫剂
四氯乙烷
溶剂
氯乙烯
聚氯乙烯 塑料
加成 加水 乙醛
乙酸
一氯乙酸 醋酸纤维
农药原料 电影胶片
HCN 乙酸 甲醇
丙烯腈 乙酸乙烯酯 甲基乙烯基醚
乙酸酯
溶剂、增塑剂
聚丙烯腈 聚乙烯醇
人造羊毛 维尼纶
合成纤维
涂料、胶粘剂原料
二聚 聚合
多聚
乙烯基乙炔 聚乙炔
氯丁橡胶 太阳能电池、半导体材料
《天然气化工工艺学》第5章
天然气乙炔工业的发展趋势：
乙炔是有机合成的重要基本原料。70年代以来，石油 化工的不断发展提供了大量较廉价的乙烯和丙烯，在不少 领域中乙炔被乙烯和丙烯所取代。由于各国资源条件和经 济发展状况不同，一些有机合成中乙炔在有机化工中仍占 有一席之地。
乙炔的生产原料主要为电石和天然气，电石法是最古 老且迄今为止仍在工业上普遍应用的乙炔合成方法，但工 业发达国家乙炔生产的原料已转移到廉价的天然气和液态 烃。天然气制乙炔比电石法制乙炔更加经济、更加环保， 已成为工业发达国家生产乙炔的主导方法。随着人们环境 意识的不断增强及天然气资源的日益丰富，以天然气为原 料生产乙炔将成为乙炔工业的发展趋势，具有光明的前景。
5 天然气制乙炔
5.1 概述 5.2 天然气乙炔的制备原理和方法 5.3 天然气的典型工艺介绍
《天然气化工工艺学》第5章
5.1 概 述
5.1.1 乙炔的性质和用途
常温常压下为具有麻醉性的无色可燃气体；纯乙炔无 味；比空气轻，能与空气形成爆炸性混合物，极易燃烧和爆 炸；微溶于水，易溶于酒精、丙酮、苯、乙醚等；与汞、银、 铜等化合生成爆炸性化合物；能与氟、氯发生爆炸性反应。 在高压下乙炔很不稳定，火花、热力、磨擦均能引起乙炔的 爆炸性分解而产生氢和碳；
并认为各项反应均为一级反应，同时研究指出上述反 应中k2》k1 , 则上述方程式可简化为 ：
2CH 4 k1 C2 H 4 2 H 2 C2 H 4 k3 C2 H 2 H 2
C2 H 2 k4 2C H 2
《天然气化工工艺学》第5章
其中乙炔裂解为二级反应，但研究认为, 乙炔的裂 解反应不是简单的二级反应, 而应包含体系中第三体的 影响, 其反应机理为：
《天然气化工工艺学》第5章
美国乙炔产量及天然气法的构成比例
年份
1965 1970 1975 1980 1985 1986 1987
乙炔总产量
kt
521 464 210 172 156 157 164
天然气乙炔产量
kt
%
208
40
241
46
124
59
68
39
97
62
106
67
111
65
《天然气化工工艺学》第5章
《天然气化工工艺学》第5章
天然去乙炔工业概况
天然气制乙炔的主要方法：
◆电弧法：利用电弧产生的高温和热量使天然气裂解成乙炔 ◆部分氧化法：天然气制乙炔的主要方法，利用部分天然气 燃烧形成的高温和产生的热量为甲烷裂解成乙炔创造条件 ◆热裂解法：利用蓄热炉将天然气燃烧产生的热量储存起来， 然后再将天然气切换到蓄热炉中使之裂解生成乙炔
西欧乙炔化工产品对乙炔的需求量及增长趋势
产品
乙炔需求量/kt
年均增长率/%
1992 1993 1994 1995 2000 2005 1995~2000 2000~2005
氯乙烯
25
0
0
0
0
醋酸乙烯 50 56
1,4一丁二醇 52 42
丙烯酸
22 24