CH410908A

CH410908A - Kontinuierliches Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Azetylen

Info

Publication number: CH410908A
Application number: CH761860A
Authority: CH
Inventors: Billi Walter
Original assignee: Montedison Spa
Priority date: 1959-07-08
Filing date: 1960-07-04
Publication date: 1966-04-15
Also published as: FR1261785A; DE1259875B; US3220803A; NL253164A; ES259481A1; GB930882A

Description


  
 



  Kontinuierliches Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Azetylen
Bekanntlich kann Azetylen im kontinuierlichen Verfahren durch teilweise Verbrennung von Kohlenwasserstoffen mit einer brennbaren Substanz hergestellt werden. Diese Verfahren bestehen entweder darin, dass der Kohlenwasserstoff in eine Flamme eingespritzt wird, die durch Verbrennung von anderen Kohlenwasserstoffen entsteht oder dass die Kohlenwasserstoffe mit der brennbaren Substanz gemischt und zunächst vorerhitzt werden, worauf die Mischung entzündet   wird.    In beiden Fällen wird die Reaktion mittels eines Wasserstrahles abgebrochen nach einer Verweilzeit der Gase von wenigen Hundertsteln einer Sekunde in der Reaktionskammer.



   Es ist bekannt, dass diese Zeit sowohl von der Art des Kohlenwasserstoffes, welcher gekrackt wird, und vom Sauerstoffgehalt der brennbaren Substanz als auch von der Vorerhitzungstemperatur und dem Druck, unter welchem die Reaktion stattfindet, abhängt.



   Ausserdem ist es bekannt, dass diese Zeit für einen bestimmten zu behandelnden Kohlenwasserstoffstrom, wenn die Reinheit der brennbaren Substanz, die Vor  erhitzungstemperatur,    Druck und Volumen der Reak   tionskammer festliegen, von dem Abstand ; der Bren-    nerblockes von der Zone abhängt, in welcher die schnelle Abkühlung stattfindet, wenn einmal der Querschnitt der Kammer festliegt.



   Dieses Volumen wird bei   kommerziellen    Anlagen durch eine Serie von Versuchen bestimmt, gemäss welchen nach Zerlegung des Brennofens die notwen  digen    Modifikationen an der Reaktionskammer durchgeführt werden. Die Reaktionskammer, wenn sie so eingestellt ist, hat somit eine optimale Ausbildung nur für eine bestimmte Quantität und Qualität eines Kohlenwasserstoffes, für einen gegebenen Arbeitsdruck und eine bestimmte Reinheit der brennbaren Substanz. Dadurch wird die Anpassungsfähigkeit der Arbeitsbedingungen des Brennofens begrenzt, und es müssen mühsam die besten Grössenverhältnisse der Reaktionskammer   für    die jeweiligen   StandXardbedin-    gungen festgelegt werden.



   Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine Verbesserung des kontinuierlichen Verfahrens und der Vorrichtung zur Herstellung von Azetylen durch teilweise Verbrennung von   Kolilenwasserstof-    fen, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass das Volumen der Reaktionskammer während des Brennens den Schwankungen der Zusammensetzung und Menge des zugeführten Rohmaterials, der Vorwärmetemperatur desselben und dem Arbeitsdruck angepasst wird. Diese Anpassung kann   vorteilehafter-    weise so geführt werden, dass man einen optimalen Wert an maximaler Wirtschatlichkeit oder an höchster erreichbarer Ausbeute oder auch beides, je nach Zweckmässigkeit der Verfahrensdurchführung, erhält.



  Die Vorrichtung zur Durchführung des. genannten Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass eine Einrichtung zur Veränderung des Volumens der Reaktionskammer durch Verschiebung des   Brennerbluckes    bzw. der Brennerplatte vorgesehen ist.



   Die Verschiebung des Brennerblockes bzw. der Platte relativ zum feststehenden Rahmen des Brenners kann durch einfache Translationsbewegung durchgeführt werden, wobei Vorrichtungen eingesetzt werden müssen, die die Dichtigkeit gegenüber Gas gewährleisten. Es ist offensichtlich, dass das erfindungsgemässe Verfahren, das z.

     13.    mit Hilfe der im folgenden beschriebenen Einrichtung durchgeführt werden kann, infolge der Tatsache, dass ein bestimm  ter    Brenner schnell, auch während der Tätigkeit, den verschiedenen Schwankungen von zugeführten Kohlenwasserstoffen (beispielsweise Methan, Äthan, Leichtgasolin mit verschiedenen Prozentsätzen an Wasserstoff usw.) angepasst werden kann, einem Bren  ner zur Herstellung von Azetylen aus Kohlenwasserstoffen ausserordentliche   Anpassungsfähigkeit    mit grösster praktischer Bedeutung verleiht.



   Ein Beispiel einer Einrichtung, mit welcher das obige Verfahren   durchgeführt    werden kann (auf die folgenden Beispiele 1, 2 und 3 wird verwiesen), besteht im wesentlichen aus der in der Zeichnung schematisch gezeigten Vorrichtung. Hierin bezeichnet A die Zufuhr des Kohlenwasserstoffes, 1 den Brennerblock, 2 die Reaktionskammer, 3 die Löschzone, 4 die   Stopfbüchse,    5 den Tragrahmen, 6 die Schraubenstangen, 7 die Führungen bzw. Lager der Schraubstangen, 8 Führungsbolzen des Brennerblockes, 9   di'e       Zahnräder der Gewindestangen und 1. 0 den Schnek-    kentrieb, mit welchem die Zahnräder bei 9 bewegt werden.



   In dem besonderen Fall gestattet die gleichzeitige Drehung der Gewindestangen, welche durch Drehen des Schneckentriebes bei 10 verursacht wird, den Brennerblock während der Tätigkeit des Brenners zur   Schnellkühizone    hin oder von dieser weg zu bewegen, wodurch die Länge der Reaktionskammer ge ändert wird, deren dichter Abschluss durch die Stopfbüchse bei 4 gewährleistet wird.



   Beispiel 1
Bei einem Brenner mit einer Nominalkapazität von 2000 Nm3/h Naturgas mit 98 % Methan gestattet die Bewegung des Brennerblockes gegenüber der Löschzone während der Tätigkeit des Brenners, während im übrigen die Standardbetriebsbedingungen aufrechterhalten werden, derart, dass das Volumen der Reaktionskammer gegenüber seinem ursprünglichen Volumen um ungefähr   5 %    verändert wird, eine 1,8 % ige Zunahme der Ausbeute an Azetylen pro kg Kohlenwasserstoff.



   Beispiel 2
Wiederum beim gleichen Brenner konnte die Ausbeute an Azetylen durch Bewegung des Brennerblockes gegenüber der Löschzone bei einer Zufuhr von 500-2500 Nm3/h Kohlenwasserstoff gehalten werden, während gleichzeitig das Volumen der Reaktionskammer im Verhältnis von   1: 6,3    geändert wurde.



   Beispiel 3
Wiederum beim gleichen Brenner und einer Zufuhr von 1850 Nm3/h Naturgas wurde vergleichsweise durch Herabsetzung der Vorwärmtemperatur der Reagenzien von 580 auf 2800 C trotz Erhöhung der Sauerstoffmenge um 8,5 % eine   25,4 %ige    Abnahme an der Ausbeute von Azetylen pro kg   Kòhlenwasser-    stoff erhalten.



   Nun wurden die Arbeitsbedingungen unverändert belassen, aber erfindungsgemäss das Volumen der Kammer um   18,2 %    vergrössert. Dadurch konnte die Ausbeute an Azetylen auf einen Wert gebracht werden, der nur um 5,3 % niedriger war als der, welcher unter Vorheizen auf 5200 C erhalten wurde.



   Beispiel 4
In einem Brenner mit einer Nominalkapazität von 800 kg/h an Leichtgasolin konnte durch Bewegen des Brennerblockes einschliesslich Generator der Primärflamme und der Injektionszone des zu erhitzenden Gasolins gegenüber der Löschzone während der Tätigkeit des Ofens die Azetylenausbeute in einem Zu  fuhrbereich    an Kohlenwasserstoff von 200-880 kg/h konstant gehalten werden, wobei das Volumen der Kammer unterhalb der Injektionszone des Gasolins   im Verhältnis von 1 5,5 verändert wurde.   



   Beispiel 5
Im gleichen Brenner wie im Beispiel 4 beschrieben, wurde mit einem Strom von 500 kg Gasolin gearbeitet. Beim   Uebergehen    von leichtem, paraffinischem Gasolin mit einem Gehalt von 85   Gew. S    Kohlenstoff und 15   Ges. %    Wasserstoff auf eine andere Art leichtes, paraffinisches Gasolin mit einem Gehalt von 84   Ges. %    Kohlenstoff und 16   Gew. S    Wasserstoff wurde, während alle übrigen Standardoperationsbedingungen unverändert bleiben, im gleichen Brenner wie im Beispiel 4 bei einer Zufuhr von 500 kg Gasolin eine Abnahme der Azetylenausbeute von ungefähr 4,5 % beobachtet.



   Wenn nun mit einer zweiten Art von   Gasolin    gearbeitet wurde und alle anderen Arbeitsbedingungen unverändert blieben, jedoch das Volumen der Reaktionskammer um   8,1 %    erhöht wurde, war es möglich, die Azetylenausbeute auf den gleichen Wert zu bringen, wie er   beli    Verwendung der ersten Art an Gasolin erhalten wurde.

Claims

PATENTANSPRUCHE I. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Azetylen durch teilweise Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der Reaktionskammer während des Brennens den Schwankungen der Zusammensetzung und Menge des zugeführten Rohmaterialls, der Vorwärmetemperatur desselben und dem Arbeitsdruck angepasst wird.

II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Veränderung des Volumens der Reaktiónskammer durch Verschiebung des Brennerblockes bzw. der Brennerpiatte vorgesehen ist.

UNTERANSPRUCH Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerblock vertikal verschiebbar ist, wobei sich der Block in Berührung mit den feststehenden Brennerflächen bewegt.