способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления
Классы МПК: | C10G15/12 с помощью газов, перегретых в электрической дуге, например плазмы B01J19/08 способы с использованием непосредственного применения электрической или волновой энергии или облучения частицами; устройства для этого |
Автор(ы): | Ющенкова Н.И., Черномырдин А.В. |
Патентообладатель(и): | Ющенкова Наталья Ивановна, Черномырдин Андрей Викторович, Макаров Вадим Константинович, Дерябин Виктор Евгеньевич, Толстых Иван Викторович, Кутеев Юрий Михайлович, Кальвин Игорь Антонович, Книгина Нина Григорьевна, Шевченко Александр Иванович |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-05-19 публикация патента:
10.10.2002 |
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой и химической отраслям промышленности и может быть использовано для утилизации газового углеводородного сырья (попутных нефтяных газов, газового конденсата и других углеводородов) путем его переработки в твердофазные продукты. Углеводородное сырье подвергают плазмохимическому пиролизу и полимеризации в плазме, выводят твердофазные продукты полимеризации из газоплазменного потока, очищают газовый поток от непрореагировавших газов углеводородного сырья, компрессируют оставшийся инертный газ и возвращают газ в виде плазменной струи на стадию плазмохимического пиролиза углеводородного сырья, при этом твердофазные углеводородные полимеры выводят из двухфазного потока. В качестве плазмообразующего газа используют инертный газ или смесь газов, расход и состав которых выбирают на основе измерений химического состава и расхода углеводородного сырья, проведенных до пиролиза, по спектрам излучения и энергиям электронно-возбужденных частиц. Плазму и перерабатываемое углеводородное сырье вдувают в реакционную камеру в виде сверхзвуковых струй с контролируемой скоростью газоплазменного потока. Представленные способ и устройство переработки газового углеводородного сырья обеспечивают высокую степень переработки сырья в твердофазные углеводородные полимеры, в том числе сетчатые, при экологической безопасности процесса переработки. 2 с. и 24 з.п. ф-лы, 9 ил.
Формула изобретения
1. Способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры, заключающийся в том, что углеводородное сырье подвергают плазмохимическому пиролизу и полимеризации в плазме, содержащей плазмообразующий газ, выводят твердофазные продукты полимеризации из газоплазменного потока, очищают газовый поток от непрореагировавших газов углеводородного сырья, компрессируют оставшийся плазмообразующий газ и возвращают его в виде плазменной струи на стадию плазмохимического пиролиза углеводородного сырья, отличающийся тем, что в качестве плазмообразующего газа используют инертный газ или смесь инертных газов, расход и состав которых выбирают на основе измерений химического состава и расхода углеводородного сырья, проведенных до пиролиза, с энергиями возбуждения метастабильных электронно-возбужденных атомов и ионов![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/949.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/949.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/fullimg2/rupat5/2002_10/01/2190659-9t.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/fullimg2/rupat5/2002_10/01/2190659-10t.gif)
где Т - температура;
k - постоянная Больцмана;
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
после чего создают разрежение и образуют плазму из выбранных плазмообразующих инертных газов, вдувают плазму и перерабатываемое углеводородное сырье в виде сверхзвуковых струй в реакционную камеру, создают поток газоплазменной смеси, в котором происходят пиролиз и реакции образования углеводородных радикалов, обеспечивают скорость газоплазменного потока согласно условию:
Vп
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8804.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/964.gif)
где L0 - длина реакционной камеры;
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/964.gif)
регистрируют в газоплазменном потоке химический состав продуктов, измеряют и устанавливают температуру, обеспечивающую полимеризацию углеводородов, с последующим выводом твердофазных углеводородных полимеров из двухфазного потока. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что плазму вдувают в виде нескольких плазменных сверхзвуковых струй. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что плазму вдувают в виде пересекающихся сверхзвуковых струй. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в плазму до истечения в реакционную камеру вводят перерабатываемое углеводородное сырье и азот. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что создают плазму с давлением 1-0,05 н. атм. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что создают разрежение в реакционной камере в диапазонах давлений 5
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость газоплазменной смеси регулируют путем изменения углов направления подачи плазменных струй относительно вектора скорости потока перерабатываемого газа. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что до вывода твердофазных продуктов повышают давление путем генерации скачков уплотнения. 11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру газоплазменной смеси регулируют до повышения давления. 12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что состав продуктов реакций измеряют по спектрам излучения молекул и радикалов. 13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что после повышения давления измеряют температуру газоплазменной смеси по вращательным спектрам электронно-колебательных полос радикалов. 14. Способ по п. 10, отличающийся тем, что после измерения температуры ее регулируют до температуры полимеризации. 15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что повторно воздействуют плазмой на газоплазменную смесь. 16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что после повторного воздействия плазмой измеряют состав продуктов реакций по электронно-колебательным спектрам излучения молекул и радикалов. 17. Устройство для переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры, содержащее плазмотроны, охлаждаемую реакционную камеру с отверстиями и патрубками для первичного и повторного подводов охлаждающей среды посредством форсунок, дросселирующее устройство, емкость для сбора конечного продукта, отличающееся тем, что плазмотроны, питающиеся плазмообразующими газами от ресивера, содержат регуляторы длин электродуговых разрядных промежутков, реакционная камера оснащена приборами оптической регистрации состава газов и плазмы, измерителями скорости и давлений потоков газоплазменной смеси и соединена посредством вакуумного затвора с корпусом разделителя фаз, имеющего механизм разделения фаз и раздельные коллекторы газовой и твердой фаз, при этом коллектор газовой фазы соединен посредством патрубка с откачной системой, а коллектор твердой фазы соединен посредством шлюзовой камеры с приемной емкостью для сбора твердофазного углеводородного полимера. 18. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что в одном сечении реакционной камеры установлено более двух плазмотронов. 19. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что плазмотроны смонтированы в нескольких сечениях реакционной камеры. 20. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что форсунки охлаждения расположены после каждого сечения, в котором размещены плазмотроны. 21. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что оптические приборы регистрации содержат механизмы сканирования излучения по объему реакционной камеры. 22. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что откачная система соединена посредством компрессора и обратного клапана с ресивером сбора откачанных газов, связанным трубопроводом с газовой разводкой и редукторами с плазмотронами. 23. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что между разделителем фаз и откачной системой установлен механизм очистки отработанных газов от углеводородов. 24. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что механизм очистки газов от углеводородов выполнен в виде криогенной панели. 25. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что реакционная камера соединена с вакуумным затвором через диффузор. 26. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что шлюзовая камера имеет автономную систему откачки.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой и химической промышленностям и может быть использовано для утилизации газового углеводородного сырья (попутных нефтяных газов, газового конденсата и других углеводородов) путем его переработки в твердофазные продукты: углеводородные полимеры (в том числе сетчатые), углерод, полиграфит. Известен способ [патент РФ 2026334, C 10 G 15/12.] переработки газового углеводородного сырья в твердофазные продукты (сажу, серу), согласно которому газовый конденсат подают в плазмотрон, где в разряде осуществляют его диссоциацию, образуют плазму, путем вдува в реакционную камеру создают плазменную струю, содержащую продукты диссоциации газового конденсата, которые в дальнейшем подвергают дросселированию при одновременном охлаждении состава плазменной струи сжиженным углеводородным газом, что создает закалку твердофазных продуктов серы и углерода с последующим разделением твердой и газовой фаз, и выгружают твердую фазу во внешнюю среду из приемного бункера. Недостатки этого способа следующие: низкий выход (порядка 10%) твердофазного продукта (серы, углерода) по отношению к расходу перерабатываемого газа при больших энергозатратах, невозможность переработки углеводородного сырья в твердофазные углеродсодержащие полимеры, что обусловлено при принятых режимах плазмообразования разложением углеводородного сырья до атомарных компонент и исключает образование углеводородных радикалов и полимеров; способ пожароопасен вследствие образования водорода высокого давления. Наиболее близким техническим решением является способ [патент РФ 2129584, С 10 G 15/12] переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры (серу), при котором сырье (природный газ и газовый конденсат, нефть и ее фракции) подвергают плазмохимическому пиролизу (деструкции) в плазме, содержащей водород, полимеризуют серу, выводят ее из газоплазменного потока, а газ возвращают на стадию плазмохимического пиролиза. Недостатками способа являются: необходимость применения дорогостоящих катализаторов и низкая степень переработки (около 10%); невозможность переработки сырья в твердофазные углеводородные полимеры из-за отсутствия в составе продуктов реакции радикалов; многостадийность процесса переработки сырья, усложняющаяся за счет использования дефицитного водорода, что в сочетании с закалкой продуктов диссоциации водой создают условия для образования перекиси водорода, вызывающей высокоскоростную коррозию используемого оборудования. Известно устройство [патент РФ 2026334, C 10 G 15/12] для переработки газового углеводородного сырья в твердофазные серу, сажистый углерод, содержащее плазмотрон, встроенный в стенку охлаждаемой реакционной камеры, имеющий рубашку охлаждения с патрубками подвода и отвода охлаждающей среды, соединенными с устройствами ввода перерабатываемого сырья, дросселирующее устройство, снабженное конусоидальной насадкой с отверстиями для подачи закалочной среды, примыкающее к реакционной камере и сообщающееся с другой стороны с размещенной в герметичном корпусе емкостью для сбора конечного твердофазного продукта. В камеру вмонтированы патрубки для повторной подачи охлажденной среды, а также механизмы для выгрузки твердых и эвакуации газообразных продуктов. Указанное устройство характеризуется конструкцией и энергетикой, при которых газовый конденсат в зоне разряда подвергают диссоциации до атомарных компонентов и при двукратном введении закалочной среды (жидкого метана) выделяют твердофазные серу и углерод. Основными недостатками устройства являются: невозможность переработки сырья в твердофазные углеводородные полимеры, низкая степень переработки (около 10%) газового конденсата в твердофазные продукты (серу, сажу), которые, кроме того, не находят широкого применения в промышленности; необратимые потери в виде отходящих углерод-водородосодержащих газов, представляющих экологическую опасность для окружающей среды. Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является устройство [Алексеев А.А. и др. Генераторы низкотемпературной плазмы, ч.II, Новосибирск 1989, с.348-349.] для переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры, содержащее плазмотроны с патрубками ввода плазмообразующего газа аргона, водоохлаждаемую реакционную камеру, с патрубком подвода и отвода охлаждающей воды. Реакционная камера имеет патрубок ввода перерабатываемого сырья, нижняя часть реакционной камеры примыкает к дросселирующему устройству, сообщающемуся с емкостью для сбора конечного продукта, в котором установлены трубчатые теплообменники и механизмы выгрузки твердых и газообразных продуктов. Недостатки этого устройства следующие: невозможность переработки сырья в твердофазные углеводородные полимеры, в том числе сетчатые, только малую часть (около 10%) газового конденсата перерабатывают в твердофазные продукты (полимерную серу, сажу); работа данного устройства сопровождается необратимыми потерями плазмообразующих инертных газов; образование в процессе переработки токсичных соединений азота, присутствующего как примесь в углеводородном сырье, делает процесс экологически опасным, требует сложного оборудования для очистки воды, используемой в качестве закалочной среды. Целью изобретения является разработка способа и устройства переработки газового углеводородного сырья в твердофазные углеводородные полимеры, обеспечивающих высокую степень переработки сырья (свыше 30%), получение твердофазных углеводородных полимеров, (в том числе сетчатых), с широким промышленным применением, при экологической безопасности процесса переработки. Вышеуказанный технический результат достигают тем, что в предлагаемом способе переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры производят плазмохимический пиролиз и полимеризацию в плазме углеводородного сырья, измеряют до пиролиза химический состав и расход газового углеводородного сырья, на основе данных измерений выбирают состав инертных плазмообразующих газов с энергиями возбуждения![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/949.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/949.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/fullimg2/rupat5/2002_10/01/2190659-2t.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8804.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/964.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/964.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
фиг.1 - энергии электронного возбуждения атомов, ионов и потенциалы ионизации различных инертных газов и длины волн
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/955.gif)
фиг. 3 - схема смешения в реакционной камере струй плазмы с потоком перерабатываемого газового углеводородного сырья и характерные зоны течения:
I - зона истекающей плазмы; II - зона течения перерабатываемого углеводородного сырья; III - зона смешения плазмы и перерабатываемого углеводородного сырья с пиролизом и реакциями образования радикалов; IV - зона полимеризации;
фиг. 4а, б - плазмотрон с регуляторами: а) напряжения в дуговом разряде; б) направлений истечения струй плазмы в реакционную камеру;
фиг. 5а, б, в - характеристики излучения газо-плазменной смеси при переработке попутного нефтяного газа в плазме аргона из различных характерных зон течения в реакционной камере: а) из зоны I - излучение аргоновой плазмы; б) из зоны III - излучение возбужденных радикалов СН*, полученных при взаимодействии плазмы аргона с углеводородами попутных нефтяных газов, в) зависимость излучения аргоновой плазмы и радикалов от соотношения расходов перерабатываемого газа и плазмы. фиг.6а, б, в - спектры поглощения твердофазных углеводородных полимеров, полученных из углеводородов попутного нефтяного газа при взаимодействии с плазмой аргона при различных напряжениях Ue и токах I в дуговом разряде: a) Ue= 18 В и I=400 А; б) Ue=15 В и I=600 А; согласующиеся с данными [Ясуда X. Полимеризация в плазме. М.: Мир. 1988, с 214.], в) при сополимеризации с СО2 при Ue=18 В и I=400 А. фиг.7а, б - параметры полученного твердофазного углеводородного полимера в виде тонкодисперсного порошка: а) распределение частиц по размерам для состава 1; б) характеристика термостойкости, определяемая зависимостью потери массы образца от температуры в процентах к начальной массе для составов 1 и 2,
фиг.8. - схема реакционной камеры с установленными плазмотронами и системой газообеспечения;
фиг.9. - схема разделителя фаз с системой откачки газов. Способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры осуществляют следующим образом. Производят измерения химического состава, включающие определение величин концентрации различных углеводородов (например, CH4, C2H4, C2H6, С3Н8 и др.), и расхода газового углеводородного сырья. Затем выбирают состав инертных плазмообразующих газов (фиг.1) с энергиями возбуждения
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/949.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/949.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/949.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/fullimg2/rupat5/2002_10/01/2190659-3t.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/949.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/949.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8804.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/964.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/964.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/981.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/949.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8804.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/964.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/964.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/247.gif)
Ar*+CH4_
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8594.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
Ar+*+CH4_
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8594.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/931.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
Для определения энергетики реакций
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
СН4-->СН3+Н-4,14 эВ (стр.69);
CH3-->СН2+Н-3,48 эВ (стр.69);
СН2-->СН+Н-5,24 эВ (стр.69);
Н+Н-->Н2+4,22 эВ (стр.50). Для определения энергозатрат на возбуждение радикалов СН используем известные уровни электронного возбуждения СН*:
CH+2,87эB_
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8594.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
CH+3,97эB_
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8594.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/931.gif)
В результате суммирования энергий имеем
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/949.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/949.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/fullimg2/rupat5/2002_10/01/2190659-4t.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/949.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/949.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/916.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/chr/8226.gif)
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/fullimg2/rupat5/2002_10/01/2190659-5t.gif)
где kT1= 0,6 эВ - исходная температура плазмы по результатам каллориметрических и зондовых измерений, KT2=0,03 эВ - исходная температура газоуглеводородного сырья контролировалась одноканальным прибором контроля температуры, состоящего из электронного блока БКТК и датчика температуры ТСП-37Д. Данные значения температуры газоплазменной смеси позволяют выполнить условия энергетического резонанса в соответствии с математической зависимостью, включенной в п.1 формулы изобретения:
- для атомов имеем 11,51-0,17<11,6<11,51+0,17;
10 Дж/г температура газоплазменной смеси снижалась до kT1=0,1 и при этом полимеризации не наблюдалось, т.к. условия энергетического резонанса в соответствии с математической зависимостью не удовлетворялись:
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/fullimg2/rupat5/2002_10/01/2190659-6t.gif)
Процесс полимеризации осуществлялся при непрерывной откачке газов системой, включающей бустерные паромасляные насосы и механические форвакуумные насосы, обеспечивающей стабильность параметров в зоне реакции, и следовательно, выполнение условий вышеуказанной математической зависимости. Измерения спектров излучения газоплазменной смеси для углеводородного сырья состава 1) из области течения в реакционной камере, представленные на (фиг. 5а, б), показали интенсивное образование возбужденных радикалов СН* и полимеров (фиг.6а), так как энергии электронно-возбужденных радикалов достаточны для образования ион-радикалов и реакции полимеризации. Процент переработки исходною сырья составил 30% и 20% в зависимости от удельного теплосодержания согласно спектрам для углеводородного сырья составов 1) и 2) соответственно. Физико-химические свойства и структура полученных полимеров показали, что полимеры имеют сетчатую структуру [10], построенную из 9% фрагментов
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/fullimg2/rupat5/2002_10/01/2190659-7t.gif)
и из 81% фрагментов
![способ переработки газового углеводородного сырья в твердофазные полимеры и устройство для его осуществления, патент № 2190659](http://www.fips.ru/fullimg2/rupat5/2002_10/01/2190659-8t.gif)
Класс C10G15/12 с помощью газов, перегретых в электрической дуге, например плазмы
Класс B01J19/08 способы с использованием непосредственного применения электрической или волновой энергии или облучения частицами; устройства для этого