AT232974B - Verfahren zur Reinigung von aus Kohlenwasserstoffen erhaltenem Acetylen - Google Patents

Description

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   Verfahren zur Reinigung von aus Kohlenwasserstoffen 'erhaltenem Acetylen 
Bei der Herstellung von Acetylen aus gasförmigen   und/oderflüssigen Kohlenwasserstoffen, z. B.   durch partielle Oxydation, durch Spaltung im elektrischen Lichtbogen, durch Pyrolyse mit Hilfe von gasförmigen oder festen   Wärmeträgern,   gegebenenfalls in Gegenwart von Wasserstoff und/oder Katalysatoren, entstehen als Nebenprodukte ungesättigte    -und C-Kohlenwasserstoffe, wie z. B.   Propadien, Propin, Vinylacetylen, Butadien und Butene. 



   Da diese Verunreinigungen auch schon in kleinen Mengen bei der Weiterverarbeitung des Acetylens durch unerwünschte Nebenreaktionen zu Störungen führen können, stellt ihre Entfernung aus dem Acetylen, an dessen Reinheit ausserordentlich hohe Anforderungen gestellt werden müssen, ein wichtiges Problem dar. 



   Es sind bereits verschiedene Vorschläge bekanntgeworden, die sich mit der Reinigung des nach den obengenannten Verfahren hergestellten Acetylens befassen. 



   So soll Acetylen zwecks Entfernung der aus ungesättigten Kohlenwasserstoffen bestehenden Verunrei-   nigungen mit einer mässig wasserhaltigen, zweckmässig etwa 60% igen Schwefelsäure bei erhöhten Temperaturen von etwa 60 C gewaschen werden. Bei der genannten Konzentration neigt die Waschsäure stark   zum Schäumen, das durch Zusatz von Phenolen teilweise unterbunden werden kann. Ein befriedigendes Ergebnis hinsichtlich der Entfernung der ungesättigten Verbindungen wird jedoch bei den genannten Säurekonzentrationen sowie Temperaturbereichen nicht erreicht. 



   Gemäss einem weiteren bekannten Verfahren kann aus gasförmigen Kohlenwasserstoffen im Lichtbogen erhaltenes Acetylen dadurch gereinigt werden, dass die acetylenhaltigen Gase einer Behandlung mit polymerisierend wirkenden Chloriden, Säuren oder grossoberflächigen Stoffen, wie Aktivkohle   u. dgl.   un- 
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 wobeiacetylenhaltigen Gasen bekanntgeworden, wonach diese mit mindestens   95% figer   Schwefelsäure, der mindestens 0,001   Gew. -0/0 Aluminiumsulfat   zugesetzt worden ist, behandelt werden. 



   Die beiden letzteren Arbeitsweisen, die mit praktisch wasserfreier Schwefelsäure arbeiten, weisen verschiedene Nachteile auf. Einerseits muss das der Reinigung zu unterziehende Gasgemisch vorher einer sorgfältigen Trocknung unterworfen werden, um eine unliebsame, durch Hydratbildung hervorgerufene Temperatursteigerung der Waschsäure zu verhindern. Anderseits wird bei Verwendung solcher Schwefelsäure das Acetylen in erheblichem Masse selbst zerstört. 



   Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass die genannten Nachteile nicht auftreten, wenn man die Reinigung acetylenhaltiger Gase, die als Verunreinigungen andere ungesättigte gasförmige Kohlenwasserstoffe und gegebenenfalls organische und/oder anorganische Schwefelverbindungen enthalten, mit einer   85-bis 90% igen   Schwefelsäure bei Temperaturen von 30 bis   400C   vornimmt. 

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   Bei den erfindungsgemässen Konzentrationen und Temperaturbereichen   lässt   sich die Reinigung praktisch ohne jeglichen Verlust an Acetylen durchführen, wobei der Gehalt an ungesättigten   Kohlenwasser-   stoffen bis auf einen Prozentsatz herabgedrückt werden kann, der bei der weiteren Verarbeitung des Acetylens keine störenden Begleiterscheinungen mehr hervorruft. 



   Auf Grund der nahen chemischen Verwandtschaft des Acetylens mit den zu entfernenden   Verunrei-   nigungen musste dieses Ergebnis überraschen. So übt nämlich, wie aus den mit Carbidacetylen durchgeführten Beispielen 3 und 4 hervorgeht, eine Schwefelsäure mit einer Konzentration   von über 900/0 bei   Temperaturen von 400C auf das zu reinigende Acetylen einen stark zersetzenden Einfluss aus, während eine solche von   857o   das Acetylen praktisch nicht mehr angreift und lediglich mit den im Rohgas enthaltenen Schwefel-, Phosphor- und Arsenverbindungen   reagiert.

   Demgemäss   war auch zu erwarten, dass eine Schwe- 
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 stellen somit kritische Grössen dar, wobei unterhalb der genannten Werte eine ausreichende Reinigung des Acetylens von den genannten Verunreinigungen nicht mehr gewährleistet ist, während oberhalb dieser Werte bereits eine merkliche Zersetzung des Acetlyens einsetzt. 



   Zudem werden durch die   erfindungsgemässe   Arbeitsweise auch schwefelhaltige Verbindungen entfernt, die im Acetylen bei der Herstellung   aus. schwefelhaltigen Ausgangsmaterialien   auftreten können. Ein störendes   Schäumen   der Waschsäure, wie dies bei niedrigeren Konzentrationen und höheren Temperaturen leicht auftritt, wird bei den erfindungsgemässen Arbeitsbedingungen nicht beobachtet. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren kann in bekannter Weise durchgeführt werden, indem beispielsweise das zu reinigende Gas in einen mit Raschigringen gefüllten Turm eingeleitet wird, wobei die Waschsäure im Gegenstrom den Turm passiert. 



   Beispiel 1 : Acetylen, das ungesättigte    -und C.-Kohlenwasserstoffe   als Verunreinigungen enthält bzw. ein acetylenhaltiges Spaltgas, das neben den genannten Verunreinigungen mit andern Gasen, wie z. B. Kohlenoxyd und Wasserstoff,   verdünnt   ist, wird in mit Raschigringen gefüllten Türmen mit Schwefelsäure gewaschen. In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse bei unterschiedlichen Schwefelsäurekonzentrationen und Temperaturwerten aufgeführt.

   Die angegebenen Verweilzeiten des Gases beziehen sich auf die Zeiten, während derer das Gas mit der Schwefelsäure in dem mit den Füllkörpern ausgefüllten Teil des Turmes in Berührung steht. 
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<tb> Versuch <SEP> Nr. <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5'6
<tb> Acetylengehalt <SEP> des <SEP> zu <SEP> reinigenden <SEP> Gasgemisches <SEP> 10 <SEP> 99, <SEP> 5 <SEP> 99, <SEP> 5 <SEP> 99,5 <SEP> 99, <SEP> 4 <SEP> 99, <SEP> 4 <SEP> 
<tb> (Vol.-%)
<tb> Schwefelsäurekonzentration <SEP> 60,3 <SEP> 84,1 <SEP> 88,0 <SEP> 89,9 <SEP> 89,1 <SEP> 89,1
<tb> (gen.-%)
<tb> Temperatur <SEP> ( C <SEP> 60 <SEP> 40 <SEP> 40.35 <SEP> 30 <SEP> 25
<tb> Verweilzeit <SEP> (sec) <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 40
<tb> Ungesättigte <SEP> C3- <SEP> und <SEP> C4-Kohlenwasserstoffe <SEP> vor <SEP> 0, <SEP> 136 <SEP> 0, <SEP> 45 <SEP> 0, <SEP> 447 <SEP> 0,

   <SEP> 417 <SEP> 0, <SEP> 519 <SEP> 0,519
<tb> der <SEP> Reinigung <SEP> (Vol. <SEP> -0/0) <SEP> 
<tb> Ungesättigte <SEP> C3- <SEP> und <SEP> C4-Kohlenwasserstoffe <SEP> nach <SEP> 0,136 <SEP> 0,29 <SEP> 0,09 <SEP> 0,047 <SEP> 0,077 <SEP> 0,125
<tb> der <SEP> Reinigung <SEP> (Vol.-%)
<tb> Reinigungsgrad <SEP> (elm) <SEP> 0 <SEP> 35, <SEP> 6 <SEP> 79, <SEP> 9 <SEP> 88, <SEP> 7 <SEP> 85, <SEP> 2 <SEP> 75, <SEP> 9 <SEP> 
<tb> 
 
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 des Gases beträgt 40 sec. 



   Nach der Reinigung enthält das Acetylen nur noch   0, 058 Vol.-%   ungesättigte C3- und C4-Kohlenwasserstoffe neben 0, 4 ppm Schwefel. 

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   Beispiel 3 : 4000   Nm3Carbidacetylen, daspro Nms 1000 - 1500 mg   anorganisch und organisch gebundenen Schwefel neben Phosphor- und Arsenverbindungen enthält, werden stündlich durch einen mit Raschigringen gefüllten Waschturm geleitet und im Gegenstrom bei Temperaturen von etwa 400C mit einer Schwefelsäure mit einer Konzentration von etwa 92,   5%   gewaschen. Die Menge der im Kreislauf geführten Schwefelsäure beträgt etwa 45 m3/h. Nach einer Laufzeit von   2 1/2   Monaten musste der Turm infolge hoher Druckverluste, hervorgerufen durch koksartige Kohlenstoffabscheidungen auf den Raschigringen, abgestellt und gereinigt werden. 



   Beispiel 4 : Der gleiche Turm wie in Beispiel 3 wird mit der gleichen Belastung wie dort angegeben betrieben, jedoch mit dem Unterschied, dass die als Waschsäure verwendete Schwefelsäure eine Konzentration von   85go   aufweist. Nach einer Betriebszeit von 3 Jahren zeigte der Turm nach dem Öffnen lediglich eine Abscheidung von weichem, leicht zu entfernendem Schlamm, der keinerlei Beimengungen von elementarem Kohlenstoff aufwies.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Reinigung von aus Kohlenwasserstoffen, z. B. durch partielle Oxydation oder durch Spaltung im elektrischen Lichtbogen, erhaltenem Acetylen von gleichzeitig gebildeten andern ungesät- EMI3.1 felverbindungen durch Behandlung mit Schwefelsäure bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung mit einer 85- bis 90%igen Schwefelsäure bei Temperaturen von 30 bis 40 C vorgenommen wird.