بررسی سینتیک فرآیند تبدیل متان به اتیلن ocm به طریقه غیرکاتالیستی

تبدیل مستقیم متان به هیدروکربنهای سنگین تر (اتان و اتیلن) بروش اکسیداسیون جزئی متان در غیاب کاتالیزور مورد بررسی قرار گرفته است . با انتخاب شرایط عملیاتی مناسب می توان فرآیند زوج شدن اکسایشی متان را بدون حضور کاتالیزور انجام داد. این عملیات در یک راکتور کوارتز به حجم تقریبی 16/3 میلی لیتر در فشار اتمسفریک و شرایط مختلف دما (750 تا 950 درجه سانتیگراد)، نسبت مولی متان به اکسیژن (2 تا 7)، دبی کل خوراک (90 تا 130cc/min) و نسبت رقت خوراک (0/2 تا 0/75) انجام شد. همچنین گاز حامل هلیم توسط بخار آب جایگزین شده و تاثیر بخار آب بر فرآیند بررسی گردید. وجود آب در برخی شرایط، باعث بهبود راندمان تولید اتان و اتیلن می شود. در شرایط دمایی 580 درجه سانتی گراد، شدت جریان 100cc/min، نسبت متان به اکسیژن برابر با 2 و نسبت رقت 0/5، هنگامی که از هلیم بعنوان گاز حامل استفاده شده است بالاترین راندمان اتاق و اتیلن، 8/4 و برای بخار آب بعنوان گاز حامل، این مقدار برابر با 9/5 بوده ات . بطور کلی در بیشتر موارد وجود بخار آب باعث شده است که واکنش نسبت به اتان و اتیلن، گزینش پذیرتر باشد ولی تبدیل متان را پائین می آورد. بطوری که در شرایط عملیاتی فوق هنگامی که از بخار آب استفاده شده است ، گزینش پذیری اتیلن و تبدیل متان بترتیب 23/3 و 29/4 بوده است ولی برای هلیم این مقادیر 18/8 و 32/9 می باشد. رابطه توانی بر مبنای فشارهای جزئی اکسیژن و متان برای (سرعت تبدیل متان و تشکیل محصولات) فاز گاز ارائه شد. این مدل، سرعت تبدیل متان و سرعت تولید اتان را بخوبی با نتایج تجربی وفق می دهد. ولی در مورد سرعت تولید اتیلن و اکسیدهای کربن با خطا توام است که نشان می دهد سرعت تولید این محصولات علاوه بر فشارهای جزئی واکنشگرها، به غلظت محصولات واسطه نیز بستگی دارد.