Почему экономически целесообразно получать ацетилен из природного газа,а бутадиен 1,3- из попутного нефтяного газа?

Question

Почему экономически целесообразно получать ацетилен из природного газа,а бутадиен 1,3- из попутного нефтяного газа?

Солнечный Зима 11.02.2026 17:51

Ответы и вопросы пользователей

Наумов Сергей Викторович · Accepted Answer

Экономическая целесообразность выбора сырья для производства ацетилена и бутадиена-1,3 продиктована химическим составом исходных газов, энергозатратами и доступностью сырьевой базы. 1. Ацетилен из природного газа Природный газ на 90–98% состоит из метана ( $C H_{4} cap C cap H sub 4$ ). Получение ацетилена ( $C_{2} H_{2} cap C sub 2 cap H sub 2$ ) из метана является наиболее логичным и дешевым путем по следующим причинам:

Доступность и дешевизна: Метан — самый распространенный и недорогой углеводород. Использование его в качестве сырья позволяет строить крупнотоннажные производства с низкой себестоимостью продукта.
Термодинамический фактор: Прямое превращение метана в более сложные молекулы (например, этилен или бутадиен) требует многостадийных процессов. Однако метод окислительного пиролиза или электрокрекинга позволяет превратить метан в ацетилен в одну стадию при очень высоких температурах (около 1500°C).
Эффективность процесса: В современных установках часть метана сжигается для получения энергии, необходимой для эндотермической реакции расщепления остальной части газа. Это делает производство энергетически автономным.

$2 C H_{4} 1500^{\circ} C C_{2} H_{2} + 3 H_{2} 2 cap C cap H sub 4 cap C sub 2 cap H sub 2 plus 3 cap H sub 2$ 2. Бутадиен-1,3 из попутного нефтяного газа (ПНГ) Попутный нефтяной газ существенно отличается от природного. Помимо метана, он содержит значительное количество «жирных» компонентов: этана, пропана, бутанов и пентанов.

Сходство углеродного скелета: Бутадиен-1,3 ( $C_{4} H_{6} cap C sub 4 cap H sub 6$ ) имеет цепочку из четырех атомов углерода. В ПНГ в избытке содержатся н-бутан ( $C_{4} H_{10} cap C sub 4 cap H sub 10$ ) и бутилены ( $C_{4} H_{8} cap C sub 4 cap H sub 8$ ). Экономически гораздо выгоднее просто «отнять» водород (провести дегидрирование) у уже готовой цепочки $C_{4} cap C sub 4$ , чем собирать её «с нуля» из молекул метана ( $C_{1} cap C sub 1$ ). Энергозатраты: Процесс каталитического дегидрирования бутана и бутиленов требует значительно меньших температур (500–650°C) по сравнению с пиролизом метана. Это снижает расходы на оборудование и топливо. Комплексное использование сырья: ПНГ часто является побочным продуктом нефтедобычи. Его переработка в бутадиен позволяет рационально использовать ресурс, который иначе пришлось бы сжигать на факелах, превращая дешевый отход в ценное полимерное сырье.

Схема превращения: $n -Бутан (C_{4} H_{10}) - H_{2} Бутилены (C_{4} H_{8}) - H_{2} Бутадиен-1,3 (C_{4} H_{6}) n -Бутан open paren cap C sub 4 cap H sub 10 close paren Бутилены open paren cap C sub 4 cap H sub 8 close paren Бутадиен-1,3 open paren cap C sub 4 cap H sub 6 close paren$ Сравнительная таблица

Целевой продукт	Оптимальное сырье	Главная причина выбора
Ацетилен ( $C_{2} cap C sub 2$ )	Природный газ ( $C H_{4} cap C cap H sub 4$ )	Избыток дешевого метана и возможность одностадийного высокотемпературного синтеза.
Бутадиен ( $C_{4} cap C sub 4$ )	ПНГ ( $C_{4} cap C sub 4$ фракция)	Наличие готового углеродного скелета $C_{4} cap C sub 4$ , что упрощает синтез до простого дегидрирования.

Если вам необходимо составить технологическую схему одного из этих процессов или рассчитать материальный баланс реакции, я могу помочь с этим следующим шагом.

Почему экономически целесообразно получать ацетилен из природного газа,а бутадиен 1,3- из попутного нефтяного газа?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Естествознание»

Вопросы из других предметов