Энергии (энтальпии) энергоносителя

Кривая 1 2 3 4 5 6 7

, мольная доля сырья в смеси

с энергоносителем 2/3 ½ 2/5 1/3 ¼ 1/5 1/6

Такие же оптимальные показатели могут быть рассчитаны для любых энтальпий плазменной струи при использовании в качестве сырья различных углеводородов. Именно эти оптимальные характеристики процесса пиролиза представлены на рис. 3.3, из которого видно, что пиролиз более тяжёлых алканов позволяет снизить минимальные удельные затраты энергии на получение продукта и повысить его максимально возможную концентрацию.

Рис. 3.3. Оптимальные показатели углеводородов в плазменной струе водорода в зависимости от энтальпии энергоносителя:

1 – СН₄; 2 – С₂Н₆; 3 – С₃Н₈; 4 – С₄Н₁₀; 5 – С₅Н₁₂; 6 – С₆Н₁₄

Термодинамические расчёты показывают, что температура, соответствующая оптимальным характеристикам процесса _{получения} ацетилена, довольно высока, а образование этилена происходит при более низких температурах. Поэтому целесообразно проводить процесс в две стадии: первую – с образованием С₂Н₂ из метана (Т₁ » 1800-2200 К), вторую – с образованием непредельных соединений (в основном С₂Н₄) из тяжёлых углеводородов за счет энергии, содержащейся в продуктах реакций первой стадии. При этом вторая стадия процесса является одновременно первой стадией закалки ввиду значительного теплового эффекта эндотермических реакций пиролиза.