什么是天然气热裂解?

[拼音]：tianranqi reliejie

[外文]：thermal cracking of natural gas

天然气中低碳烷烃在高温下吸收大量能量而分解为低碳不饱和烃和氢，甚至完全分解为元素碳和氢的烃类裂解过程。天然气热裂解过程比较复杂，主要反应有：

实际过程除上述反应外，尚有歧化、芳构化、合成等多种副反应。从前述反应式可见，热裂解反应如不控制其反应时间而任其进行达到平衡时，产物主要是碳和氢。但是如能利用各个反应在不同温度、压力条件下的速度差别，控制适当的反应条件（温度、 压力、 反应时间），可以调节最终的裂解气组成而获得需要的产物。例如用甲烷于常压、低压下在1400～1500°C裂解，反应时间控制在0.01s以下，有28％（质量）的甲烷转化为乙炔，乙烯则仅微量；1100～1300°C裂解甲烷时，则有一定数量的乙烯生成；用乙烷、丙烷于800～900°C下裂解反应时间约1s，可有49％（质量）乙烷转化为乙烯，仅0.3％转化为乙炔；或 34.5％（质量）丙烷转化为乙烯，14.6％（质量）转化为丙烯，仅 0.4％转化为乙炔。于900～1000°C下裂解丙烷、反应0.03s，乙烯、乙炔总收率可达50％(910°C时各占一半，而985°C时乙烯约占1/3)；在此条件下裂解丁烷，则乙烯、 乙炔总收率可达 60％（870°C时乙烯略多，而990°C时乙炔占多数）。

现代化学工业常以干性天然气作为热裂解制取乙炔或完全裂解制取炭黑的原料，而从湿性天然气分离回收的乙烷、丙烷、丁烷，则作为裂解生产乙烯的原料。丙烷、丁烷也可加入甲烷裂解炉（见彩图）作为裂解生产乙炔的辅助原料，或单独裂解生产乙炔，同时副产一定量的乙烯。