CN1189431A - 乙炔贮存方法 - Google Patents

Abstract

一种贮存和运送乙炔的方法具有将加压乙炔导入液态氮以形成液－固混合物的各步骤。乙炔的送入可以通过将乙炔喷于液态氮的上方或喷入液态氮池中来进行。

Description

乙炔贮存方法

本发明涉及乙炔的贮存和运输。

乙炔在工业上，尤其是在如汽焊、汽割等金属加工业中有实用性，但亦有高度不稳定这种不足。如果有火源存在，纯乙炔在低至1.4bar绝对压力下就会猛烈地分解。

一种公知的稳定乙炔的方法是将乙炔溶解在一种合适的溶剂，例如溶解在丙酮中使其活性降低。然后将这种溶液吸收在多孔物质或填料中，以便防止乙炔分解。就此种公知方法来说，由于采用丙酮作溶剂，乙炔汽筒要有在15℃时为18.7bar的极限安全绝对压力。

此种溶解乙炔的公知贮存系统的主要缺点是贮存容量低、汽排出率低及贮运或输送能力差。

代替溶解乙炔的方法是用另外的汽体使乙炔汽稀释。烃、氨气、二氧化炭、一氧化炭及氨气是用来稀释乙炔汽使之稳定的最普通的气体。为了避免乙炔在环境温度中5bara压力下分解，需要用约49％体积的氨气或约42％的二氧化炭来稀释。虽然稀释剂的添加提高了能处理乙炔的安全压力，但是其贮存能力及输送能量并没有提高。

另一种替换方法是在低温下，例如在大气压下负90℃的低温下使乙炔在一种溶剂中液化。例如在英国专利UK729748中公开了一种生产溶解的乙炔的方法，在此方法中，在常压下及-94℃或更低温度下将汽化乙炔溶解在与乙醛和亚甲氯化物(methylene chloride)混合的液态二氧化碳一类的溶剂中，其缺点是过份冷却及在从蒸汽或液体中取出乙炔的分解及贮存乙炔要求低压力等造成成本很高。

第三种替换方法是贮存和输送乙炔与，丙酮或二甲基甲酰胺dimethylformamide在-50℃的液态混合物。在此情况下，平衡压力比大气压高，因此必须在该液体内添加入不可溶解于其内的气体，如加入氮气、一氧化炭和惰性气体来使蒸汽稳定，其缺点是难以维持一种安全汽组份及由于添加混合物其它组分而使乙炔中有杂质。

第四种替换方法是如在EP 0740104欧洲专利中介绍的那样作为混合物液-汽或固-汽混合物在二氧化炭中贮存和运送乙炔、此方法的优点是在作为共沸混合物操作时，从两种相态的任一种提取期间，液相或汽相有恒定的组份。在这些混合物稳定的较大的压力、温度范围内，在蒸汽、液体或在固体混合物中都可获得高乙炔含量。

因此本发明的目的是提供一种贮存和运送乙炔的方法，在此方法中加压乙炔被溶入液态氮中而得到液-固混合物。

根据本发明一个方面，贮存和运送乙炔的方法具有将加压乙炔导入液态氮而获得液-固混物的各步骤。

推荐将乙炔送入或放在一压力容器内的液态氮池中来产生液固混合物。

根据本发明的另一方面，提供一种贮存乙炔的装置，该装置具有一加压乙炔汽源，放液态氮的压力容器，以及和以将该乙炔送入液态氮中产生液-固混合物的机构。

对本发明的实施例将通过举例、参考附图进行介绍，附图是产生和贮存乙炔的装置的示意图。

如图所示，用于产生和贮存乙炔的装置10包括一加压乙炔汽源1及一液态氮源2。管道12位于源2及一混合压力容器3之间。送入系统4置于容器3内靠近其上端处(如图所示)，管道11位于乙炔源1及送入系统4之间。抽取系统5也置于混合容器3内。管道13从系统5处延伸，蒸发器6和分离器7置于管道13中。在使用中，液态氮从源2经管路12进入混合容器3。接着加压乙炔从源1经管道11通进送入系统4，在系统4中，乙炔被加入液态氮中而产生液-固混合物。最后，液-固混合物通过取系统5及管道13从容器3中抽出。蒸发器6将液-固混合物转变为氮与乙炔的混合汽，分离器7在其被送到加工位置之前，将乙炔与氮气分开。

乙炔的送入可以由将乙炔喷在液态氮上面或喷入液态氮池中来完成。

例如贮存在-188℃及2.3bar绝对总压力状态下的一公升氮一乙炔液-固混合物，其固体与液体体积比为50％，在蒸发时会产生含49.6％体积氮气和50.4％乙炔汽的汽体混合物。这种混合汽体在环境温度下在高达2.5巴乙炔气分压和5巴总压力下都是稳定的。对于Coyne mass来说，常规溶解乙炔系统的贮存能力是每贮存一公升含172克乙炔，对于新Norris mass来说则是每一公升含188克乙炔。在上述实例中的液-固混合物每贮存1公升则含有365克乙炔，这几乎是传统溶解乙炔系统的两倍。

乙炔有相对高三态点-82.2℃，在液态氮中有低的溶解度，在-178℃为20ppm，在-208℃为0.8ppm(百万分之0.8)，液态氮通常贮存压力为从常压到高达23.5个绝对大气压下其相应的饱和温度范围为-196℃--154℃。因此如在此条件下将乙炔喷到液态氮池上面或里面，乙炔会固化。这样形成的固体乙炔会以细颗粒形式，悬浮于液态氮中，根据固态粒子的大小形成悬浮液或乳浊液。

最大贮存压力由该乙炔源能提供的最大压力决定。在液-固混合物中的乙炔最大含量取决于该液/因混合物的稠度，其目的是为容易地从容器抽取出来，还取决于从其中获得的混合汽体的稳定性。在常温下氮/乙炔汽体混合物稳定性资料展示如下：

    总压力    乙炔分压    体积百分比％

    bar a      bar a          乙炔

     2.0        1.5            77

     2.7        1.8            68

     4.4        2.3            53

     6.1        2.9            47

     7.8        3.5            45

在此介绍的本发明装置的优点是：在液-固混合物上方的气相中的乙炔分压很低，这就意味着此混合物可以被稳定的蒸汽保护。由于固态乙炔比液态的更稳定，所以此混合物的稳定性高于液体混合物的。此外，也没有处理和运送液体乙炔所受的制约。而且从作为悬浮液或乳浊液的贮存体系中抽取固体比从固体混合物贮存系统中抽取-固体更切实可行。在抽取之后使悬浮液或乳浊液蒸发，由此产生一种汽体混合物很容易将氮气从其中分离。

另一优点是增大贮存和输送能力。

Claims (3)

1.一种贮存和运送乙炔的方法，它具有将加压乙炔导入液态氮中而产生一种液-固混合物的各步骤。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，将所述乙炔送入盛放在高压容器中的液氮池中，以形成液-固混合物。

3.一种用于贮存乙炔的装置，它具有一加压乙炔汽体源，一盛放液态氮的压力容器，及用于将乙炔送入液态氮中而产生液-固混合物的机构。