浅析天然气部分氧化法制乙炔的反应平衡

胡君

摘要：随着我国对天然气氧化法研究的加深，很多研究者都在致力于研究以及分析部分氧化法制乙炔的反应平衡，而这一方法主要就是建立在其反应方程的主体分析利用上，同时还要综合分析其反应中一系列与反应相关的影响因素对这一部分氧化法反应平衡限度的影响，在此基础上着重分析天然气的甲烷转换率，同时还要考虑反应中乙炔、氢气、一氧化碳等气体的收率，这样我们才能综合研究分析天然气的部分氧化法，进而提高其选择性。

关键词：乙炔;天然气;反应平衡;转换率;收率

前言：随着我国社会的进步，我们当今社会对能源的依赖性也是越来越高，天然气资源也不例外。但是，我国的天然气在东部较少，西部以及东南部储量丰富，因此我们可以在这些储量丰富的地区来将其生产的天然气用部分氧化法来制作我们所需的化工原料乙炔，通过在其产地的深加工来进一步的提高我们天然气资源的附加值，这对我国化工业的进步完善是有着非同一般的意义，同时也是解决我国能源问题的一个很好应对方法，所以本文就是在这一社会前提下，对我国现行的天然气部分氧化法进行了相关的综述以及分析，通过探究其在制备乙炔反应过程中的反应平衡的理论研究，从不同的方面对天然气部分氧化法进行了相关的理论探究，研究了其分解特性和循环物流特性，对以后该方法的完善以及进一步深化还是意义重大的[1]。

一、天然气部分氧化法研究现状

就我国目前的研究现状而言，我国研究天然气深化加工的研究者本来就少，而研究天然气部分氧化法的人那就是更少了，所以利用其氧化制乙炔的研究相比于国际一流水平还是有着一定的差距，同时我国参与该部分氧化法研究的人中，对甲烷、氧气和部分氧化法其相关反应产物热力学性质研究的人更是凤毛麟角，所以我国的天然气部分氧化法的研究还有待深入。就我国目前已经发表的与天然气部分氧化法相关的著作和文章而言，经过总结以及大数据分析处理其研究特性后，本文发现我国的大部分研究文章以及论著都是研究的其反应的甲烷热力学分解数据，同时这些研究还多数局限于其相应的独立反应上，像我们现在新性的多重反应体系研究基本没有。所以本文就是在这一前提下，总结分析了其反应室中甲烷在多重分解反应体系中所发挥的热力学作用，致力于其相关的碳域、氧域， C2H2， 氢气， 一氧化碳， 一氧化氮，水和碳等相关成分的研究分析，通过大数据分析法得出其相应的链式反应[2]。

二、独立反应数和反应方程

在这一化学序列反应方程式中我们使用-号来表达乙炔燃烧室中所消耗的物质也就是反应物，而+号呢则是用来表达我们所反应生成的物质，0代表反应物平衡，都消耗没有剩余。

三、天然气分解反应系统的热力学分析

我们可以发现反应1的平衡常数是和反应室的温度变化成负相关的，其对应的数量级的下降还是很明显的;而反应2的平衡常数也是和反应1是相同的，其也是随著温度的升高而逐步的进行降级。但是我们发现反应3则就是恰恰相反，该反应的平衡常数是与温度呈现正相关关系的，也就是随着其增加而逐步的升高。而反应4就是一直呈现平稳状态，始终处于0.3左右，这就表明其受温度变化的影响较小。最后，反应5的平衡常数则是受温度变化影响最明显的，其数量级随着温度的下降是异常的明显。所以，我们通过图三就可以总结出来，在其余反应条件不变的情况下，温度对反应1、2、5的影响是呈现负相关的关系，而与反应3则是呈现正相关关系，但对反应4则是几乎没有影响的，同时这5个反应中，对温度变化反应最敏感的是反应5，当温度上升到一定的水平后，其平衡常数会处于一个相对较低的数值[5]。

总 结

总的来说，本文主要就是研究了天然气部分氧化法制乙炔的反应平衡，该研究与分析通过了大数据分析，并且还进行了天然气分解反应系统的热力学研究总结，本文主要是在三个方面来详细的讲解该氧化方法的：首先是总结其相应的研究概述，指出现行研究的优缺点;其次是通过对其独立反应数以及反应方程的相关数据以及相关链式反应式的综述来讲解其反应制乙炔的原理;最后通过对其对应的分解反应的相关的热力学分析来阐述反应温度对其各反应的影响[6]。

参考文献：

[1]刘光明.乌克兰天然气制乙炔裂解炉运行探讨[J].石化技术，2018（10）：209.

[2]唐利钟，张福海.浅析天然气部分氧化法制乙炔的反应平衡[J].化工设计通讯，2017（09）：174+258.

[3]刘利德，包庆山，龚小虎，赵云峰，保积龙，马占武，程瑞波.天然气制乙炔生产PVC工艺简介[J].聚氯乙烯，2011（12）：11-13.

[4]王志方.天然气制乙炔工艺的氢能利用与多联产系统[D].北京化工大学，2018.

[5]王志方，郑丹星.天然气制乙炔与燃料电池的集成系统[J].华北电力大学学报（自然科学版）.2018（03）：51-56.

[6]杨原涛.部分氧化法天然气制乙炔工艺技术探讨[J].化工设计通讯.2017（08）：111.