при окислительном пиролизе протекают следующие реакции:

2СН4↔С2Н2+Н2 – Q (1)

4СН4+3О2↔2С2Н2+6Н2О+Q (2)

СН4+О2↔СО+Н2+Н2О+Q (3)

2СН4+О2↔2СО+4Н2+Q (4)

Данные для расчета

1) Состав технического кислорода, % (об.):

кислород – 98,0;

азот - 1,0;

аргон - 1,0.

2) Число дней отводимых на ремонт – 15.

3) Состав природного газа, % (об.):

СН4 - 97,5;

С2Н6 - 0,16;

СО2 - 0,50;

N2 - 1,80;

высшие углеводороды – 0,04.

4) Мощность установки по С2Н2, тыс.т/год 200;

5) Выход С2Н2 на непрореагировавший метан, % 8,8;

6) Доля СН4 на реакцию (1) 0,72;

7) Распределение СН4 на реакции (3) : (4) 1 : 4.

Часовая производительность установки

Из реакций (1) и (2) следует, что 1 моль С2Н2 получают из 2-х молей СН4, т.е. расход метана на целевые реакции составит

По заданию – выход ацетилена составляет 8,8% на метан, следовательно, количество поступившего на установку метана:

;

Состав газа в %(масс.):

Для пересчета объемного состава в массовый и обратно необходимо знать плотность ri каждого компонента:

Масса любого газа при нормальных условиях равна его молярной массе, поделенной на объем, занимаемый одним молем, т.е. , где - плотность газа при нормальных условиях.

;

;

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)