DE1018396B - Process for converting gaseous or vaporous substances - Google Patents

Process for converting gaseous or vaporous substances

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DE1018396B
DE1018396B DEB36146A DEB0036146A DE1018396B DE 1018396 B DE1018396 B DE 1018396B DE B36146 A DEB36146 A DE B36146A DE B0036146 A DEB0036146 A DE B0036146A DE 1018396 B DE1018396 B DE 1018396B
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reaction
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decomposable
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Description

Verfahren zur Umsetzung gas- oder dampfförmiger Stoffe Es ist bekannt, daß bei der Umsetzung von gas-oder dampfförmigen Stoffen in Gasphase oder in flüssigem Medium die Umsetzungsgeschwindigkeit und damit die Raum-Zeit-Ausbeute um so höher ist, je konzentrierter die Ausgangsstoffe angewandt werden. Dieser Konzentration sind jedoch bei der Verarheitung von Stoffen, die sich unter den Reaktionsbedingungen unter starker Wärmeerzeugung zersetzen können, Grenzen gesetzt. Will man dabei im Interesse einer hohen Umsetzungsgeschwindigkeit dennoch hohe Konzentrationen verwenden, so muß man Apparaturen benutzen, die auch starke, plötzliche Druckanstiege, z. B. auf das Zehnfache, auszuhalten vermögen. Die Kosten eines Verfahrens werden durch die Verwendung solcher teurer D ruckapparaturen verständlicherweise außerordentlich hoch. Process for converting gaseous or vaporous substances It is known that in the reaction of gaseous or vaporous substances in the gas phase or in the liquid Medium the conversion rate and thus the space-time yield all the higher is, the more concentrated the starting materials are used. This concentration are, however, in the impoverishment of substances under the reaction conditions Can decompose with strong heat generation, limits are set. Do you want to do it in In the interest of a high conversion rate, nevertheless use high concentrations, one must use equipment that can also handle strong, sudden increases in pressure, e.g. B. tenfold to be able to endure. The cost of a procedure will be through the use of such expensive printing equipment is understandably extraordinary high.

Es wurde nutl gefunden, daß man auch bei hohen Raum-Zeit-Ausbeuten die Gefahr einer Zersetzung vermeiden und deshalb mit wesentlich weniger teuren Apparaturen arbeiten kann, wenn man die Reaktion in Gegenwart eines flüssigen Mediums so durchführt, daß man die Stoffe, nachdem man sie bis unter die Exp]osionsgrenzen mit gas- oder dampfförmigen, nicht zersetzlichen Stoffen verdünnt hat, in einem Absorber bei einer unterhalb der Reaktionstemperatur liegenden Temperatur in das flüssige Medium in solcher Menge einbringt, daß deren Konzentration in der Lösung unterhalb der Zündgrenze, vorzugsweise in deren Nähe, liegt, und daß die Lösung anschließend in einem Reaktionsgefäß bei einem so hohen Druck umgesetzt wird, daß bei der Reaktionstemperatur keine oder nur unbedeutende Mengen der gelösten Gase oder Dämpfe entweichen. It has only been found that one can even with high space-time yields avoid the risk of decomposition and therefore with much less expensive Apparatus can work if one takes the reaction in the presence of a liquid medium It is carried out in such a way that the substances after they have been reduced to below the explosion limits diluted with gaseous or vaporous, non-decomposable substances, in one Absorber at a temperature below the reaction temperature in the introduces liquid medium in such an amount that its concentration in the solution below the ignition limit, preferably in the vicinity thereof, and that the solution is then reacted in a reaction vessel at such a high pressure that no or only insignificant amounts of the dissolved gases at the reaction temperature or vapors escape.

Bei dieser Arbeitsweise läßt sich bei entsprechend hohen Drücken eine hohe Konzentration der zersetzgleichen Stoffe erreichen, ohne daß Explosionsgefahr besteht und daher teure, auch starke Druckanstiege aushaltende Apparaturen erforderlich sind. In this mode of operation, it is possible at appropriately high pressures Achieve a high concentration of the same decomposition substances without the risk of explosion exists and therefore requires expensive apparatus that can withstand even strong increases in pressure are.

Es ist aus der Literatur bereits bekannt, z. B. bei der Cyclooctatetraen-Synthese nach Treppe, zur gefahrlosen Verarbeitung des Acetylens dieses mit Stickstoff zu verdünnen und vorkomprimiert gasförmig in den Reaktionsraum einzuführen. Das Lösungsmittel wird hierauf gegen den im Reaktionsgefäß herrschenden Druck zugepumpt. Die Acetylenkonzentration ist bei dieser Arbeitsweise, d. h. bei direkter Begasung des Reaktionsraumes, jedoch wesentlich niedriger als bei dem erfindungsgemäßen Verfahren. It is already known from the literature, e.g. B. in the Cyclooctatetraen synthesis after the stairs, to safely process the acetylene with nitrogen dilute and introduce pre-compressed gaseous into the reaction chamber. The solvent is then pumped in against the pressure prevailing in the reaction vessel. The acetylene concentration is in this way of working, i. H. with direct gassing of the reaction space, however significantly lower than in the method according to the invention.

Als beizumischende, nicht zersetzliche Stoffe können auch solche dienen, die sich mit den zersetzlichen Stoffen, z. B. Acetylen und seinen Homologen, Äthylen, Propylen oder Chlordioxyd, umsetzen sollen. As non-decomposable substances to be admixed, such serve that deal with the decomposable substances, e.g. B. acetylene and its homologues, Ethylene, propylene or chlorine dioxide to implement.

Das Verfahren, das sowohl kontinuierlich wie dis kontinuierlich durchgeführt werden kann, wird mit besonderem Vorteil in der Weise angewandt daß man die aus dem Absorber austretenden, von den Umsetzungsprodukten ganz oder teilweise befreiten Gase auf einen solchen Druck entspannt, daß man ihnen frischen Ausgangsstoff unter einem Druck zusetzen kann, bei dem der zersetzliche Ausgangsstoff auch in reiner oder hochkonzentrierter Form nicht mehr detonativ zerfallen kann. Das angereicherte Gemisch wird dann wieder auf den Betriebsdruck komprimiert und in den Reaktionsraum eingeführt. The process, which is both continuous and dis carried out continuously can be used with particular advantage in such a way that one of the exiting the absorber, completely or partially freed from the reaction products Gases are relaxed to such a pressure that they are exposed to fresh starting material can add a pressure at which the decomposable raw material also in pure or in a highly concentrated form can no longer disintegrate detonatively. The enriched The mixture is then compressed again to the operating pressure and fed into the reaction chamber introduced.

Für die Durchführung des Verfahrens hat es sich bei bestimmten Reaktionen als vorteilhaft erwiesen, den Gasraum des Absorbers mit dem des Reaktionsraumes zu verbinden, so daß der flüssige Inhalt dieser beiden Apparate unter dem gleichen Druck steht. For the implementation of the procedure it has to be with certain reactions proved to be advantageous, the gas space of the absorber with that of the reaction space to combine so that the liquid contents of these two apparatuses are under the same Pressure is on.

Eine Ausführungsform der Erfindung sei an Hand der abbildungen näher erläutert. Der röhrenförmige, heiz- oder kühlbare Reaktionsraum A (Abb. 1) ist durch das enge Rohr Z mit einem darüber angeordneten Standgefäß D verbunden. Geringe Mengen von Gasen, die allenfalls aus der Flüssigkeit im Gefäß4 frei werden, können sich nicht in diesem ansammeln, sondern entweichen in das Standgefäß D. An embodiment of the invention is closer to the illustrations explained. The tubular, heatable or coolable reaction space A (Fig. 1) is through the narrow tube Z is connected to a standing vessel D above it. Small quantities of gases that are possibly released from the liquid in the vessel4 can become do not collect in this, but escape into the container D.

Die Flüssigkeit, in der die Umsetzung erfolgt, strömt unten aus dem Gefäß A mit der Temperatur t1 aus und wird über den Kühler O in den Absorber B geführt, in dem sie heim Aufsteigen mit dem Kreisgasgemisch bei der tieferen Temperatur t2 dem Verbrauch entsprechend wieder beladen wird. Das Gas trennt sich in dem über B angeordneten Abscheider C von der Flüssigkeit, die über den Vorwärmer AT, wo sie wieder die Umsetzungstemperatur annimmt, zum Reaktionsgefäß A zurückfließt. Das aus C abströmende Kreisgas wird über die Leitung E zum Abscheider D geführt und gelangt von dort über die Leitung F zu der Entspannnngsvorrichtung G, wo sich der Druck p1 auf P2 erniedrigt, und zum Mischgefäß H. Nach der Zuführung der dem Verbrauch entsprechenden Mengen an zersetzlichem Gas, das durch den Kompressor W auf den Druck p2 verdichtet wird, über die Leitung C tritt das Gemisch in den Kompressor K und wird auf den Vordruckes verdichtet, der um den Druckverlust im Absorber und Rohrleitungssystem höher ist als der eigentliche Arbeitsdruck p1 des Systems. Ein Gerät 1 dient zur Messung des Gehaltes an zersetzlichem Gas im Gaskreisstrom. Es kann mit einer Alarmvorrichtung verbunden sein oder das Umgehungsventil J des Kompressors W betätigen, um das Auftreten von unzulässig hohen Konzentrationen im Gassystem zu verhindern.The liquid in which the reaction takes place flows out of the bottom Vessel A with the temperature t1 and is fed via the cooler O into the absorber B, in which they rise home with the circulating gas mixture at the lower temperature t2 is recharged according to consumption. The gas separates in the over B arranged separator C from the Liquid flowing through the preheater AT flows back to reaction vessel A, where it assumes the reaction temperature again. The circulating gas flowing out of C is fed to separator D via line E and from there via line F to the relaxation device G, where the pressure p1 is lowered to P2, and to the mixing vessel H. After the supply of the dem Consumption of corresponding amounts of decomposable gas, which by the compressor W is compressed to the pressure p2, via line C the mixture enters the compressor K and is compressed to the pre-pressure that corresponds to the pressure loss in the absorber and Piping system is higher than the actual working pressure p1 of the system. A Device 1 is used to measure the content of decomposable gas in the gas circuit flow. It can be connected to an alarm device or the bypass valve J of the compressor Press W to prevent impermissibly high concentrations from occurring in the gas system to prevent.

Durch die mit Ventil versehene Leitung S kann nötigenfalls ein Bruchteil des Kreisgases laufend entfernt werden, um eine Anreicherung gasförmiger Reaktionsprodukte in der Anlage zu vermeiden. Über die Leitung S, wird dann der hierdurch entstehende Verlust an Inertgas ersetzt. Das Frischgas kann auch nötigenfalls bereits mit einem bestimmten Gehalt an nicht zersetzlichen Gasen verdichtet und durch die Leitung U zugeführt werden. Ebenso ist es möglich aus dem bei S entnommenen Abgas die Fremdprodukte in bekannter Weise zu entfernen und die verbleibenden Gase dem System beispielsweise an einer Stelle niedrigen Drudces oder über den Kompressor U wieder zuzuleiten. If necessary, a fraction can be passed through the line S provided with a valve of the cycle gas are continuously removed in order to enrich the gaseous reaction products to avoid in the plant. Via the line S, the resulting Loss of inert gas replaced. If necessary, the fresh gas can already be supplied with a certain content of non-decomposable gases and condensed through the pipe U are fed. It is also possible to remove the foreign products from the exhaust gas removed at S to remove in a known manner and the remaining gases to the system, for example at a point with low drudces or via the compressor U again.

Die Umwälzung der Flüssigkeit kann, wie die Abb. 1 zeigt, nach dem Mammutprinzip erfolgen. da die gasdurchsetzte Säule im Absorber B spezifisch leichter als der Inhalt des Reaktionsraumes A ist. Die Höhendifferenz zwischen dem SpiegelS1 der blasenfreien Flüssigkeit im Abscheider C und dem Spiegel L im Gefäß D bewirkt den Umlauf durch das System. The circulation of the liquid can, as Fig. 1 shows, after Mammoth principle. because the gas permeated column in absorber B is specifically lighter than the content of the reaction space A. The difference in height between the mirror S1 the bubble-free liquid in the separator C and the level L in the vessel D. circulation through the system.

Eine Regelung ist durch das Ventil X der Umgehungsleitung R zwischen dem Rückleitungsrohr P und dem unteren Ende des Absorbers B möglich. Wenn die Widerstände des Kühlers 0 und des Von-ärmers.S groß sind, können zu deren Überwindung die (gestrichelt eingezeichneten) Pumpen Q oder T oder beide zusammen angeordnet werden. Bei Verwendung von zwei Pumpen ist es praktisch nicht möglich, ihre Förderleistung genau gleich groß zu halten, so daß sich im Verlauf der Zeit die Standhöhen in den Gefäßen C und D in unzulässiger Weise verändern würden. Um dies zu vermeiden, kann man beispielsweise entweder über einen kleinen zusätzlichen Vorwärmer , zum Ausgleich einen aus C abfließenden geringen Teilstrom der Flüssigkeit führen oder die Förderleistung einer der Pumpen mit einem Standregler vom Niveau des Gefäßes D aus steuern.A regulation is through the valve X of the bypass line R between the return pipe P and the lower end of the absorber B possible. When the resistances of the cooler 0 and the von-poorer S are large, the (dashed line) can be used to overcome them pumps Q or T or both can be arranged together. Using with two pumps it is practically impossible to have exactly the same delivery rate to be kept large, so that in the course of time the standing heights in the vessels C and would change D in an inadmissible manner. To avoid this, you can, for example either via a small additional preheater, to compensate for an outflow from C. lead to a small partial flow of the liquid or the delivery rate of one of the pumps Control from the level of vessel D with a level regulator.

Zur Erzeugung des Kreislaufes ist es auch möglich, die Flüssigkeit durch den Kühler O mit einer Strahlpumpe anzusaugen, die mit dem Kreisgas als Arbeitsmittel betrieben wird. In Abb. 2 ist diese Arbeitsweise in einem Ausschnitt aus Abs. 1 dargestellt. Der Injektor Y arbeitet dann besonders günstig, wenn das Kreisgas unter höherem Druck steht, so daß auf Grund seiner Dichte eine erhebliche Tmpulsübertragung an die zu fördernde Flüssigkeit möglich ist. To generate the cycle, it is also possible to use the liquid to suck in through the cooler O with a jet pump that uses the cycle gas as the working medium is operated. In Fig. 2 this mode of operation is shown in a section from Paragraph 1 shown. The injector Y works particularly well when the cycle gas is under higher pressure, so that due to its density a considerable pulse transmission to the liquid to be pumped is possible.

Zur Verringerung des Heiz- und Kühlmittelverbrauches kann in bekannter Weise in den Flüssigkeitskreislauf ein Wärmeaustauscher eingeschaltet werden. Die Reaktionswärme wird durch eine (nicht eingezeichnete) Kühlung des Reaktionsgefäßes von außen oder durch eingebaute Schlangen u. dgl. in bekannter Weise ahgeführt. Liegt die Temperatursteigerung, die die Flüssigkeit im Reaktionsraum erfährt, innerhalb der aus chemischen Gründen zulässigen Spanne, so kann die Wärmeabfuhr mit dem Kühler 0 allein durchgeführt werden. In order to reduce the consumption of heating and coolant, in known Way in the A heat exchanger can be switched on. the Heat of reaction is generated by cooling the reaction vessel (not shown) from the outside or by built-in snakes and the like in a known manner. If the temperature increase experienced by the liquid in the reaction chamber is within the allowable range for chemical reasons, so the heat dissipation with the cooler 0 can be done alone.

Die Abführung der die Reaktionsprodukte enthaltenden Flüssigkeit erfolgt bei VL. Bei V2 wird frische Flüssigkeit, der gegebenenfalls Katalysatoren und Reaktionsteilnehmer beigefiigt sind, eingebracht. The discharge of the liquid containing the reaction products takes place at VL. At V2 there is fresh liquid, possibly catalysts and reactants are included.

Im Absorber B belädt sich die Flüssigkeit mehr oder minder stark mit sämtlichen Gasen des Gemisches.In the absorber B, the liquid is loaded to a greater or lesser extent all gases in the mixture.

Die jeweiligen Mengen sind um so größer, je höher die einzelnen Partialdrücke und die entsprechenden Löslichkeitskoeffizienten sind und je niedriger die Absorbertemperatur t2 liegt. Bei der Reaktionstemperatur tl, die die kreisende Flüssigkeit nach dem Durchfließen des Vorwärmers N annimmt, wäre der Gesamtdruck aller gelösten Gase höher als der Gesamtdruck des Kreisgases in den miteinander über E verbundenen Abscheidern C und D; es muß somit im Vorwärmer A' so viel an gelösten Gasen entweichen, daß sich ein Gleichgewicht einstellt. Bei geringer Löslichkeit der Inertgase sind jedoch die austretenden Mengen klein im Verhältnis zu den gelöst verbleibenden.The higher the individual partial pressures, the greater the respective quantities and the corresponding solubility coefficients are and the lower the absorber temperature t2 lies. At the reaction temperature tl, which the circulating liquid after Assuming flowing through the preheater N would be the total pressure of all dissolved gases higher than the total pressure of the cycle gas in the separators connected to one another via E. C and D; it must therefore escape in the preheater A 'so much of the dissolved gases that an equilibrium is established. If the solubility of the inert gases is low, however the quantities that emerge are small in relation to those that remain in solution.

Bei der in Abb. 1 dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens erfolgt der Austritt des schwerstlöslichen Gases in Form kleiner Blasen, die in den Kopf des Reaktionsraumes treten, über das enge Rohr E aufsteigen und sich am Spiegel mit dem unter dem Druck P1 stehenden Kreisgas vereinigen. In the device shown in Fig. 1 for performing the In the process, the most difficultly soluble gas escapes in the form of small bubbles, which enter the head of the reaction chamber, ascend over the narrow tube E and unite at the mirror with the cycle gas under pressure P1.

Selbst wenn in den Blasen der Partialdruck der zersetzlichen Gase den zulässigen Grenzwert überschreiten sollte, besteht wegen ihrer geringen Abmessung erfahrungsgemäß keine Gefahr der Zersetzung, da die Ausbildung von Detonationswellen erst voll einer gewissen Größe des gaserfüllten Raumes an möglich ist. Bei ihrer Vereinigung mit dem Kreisgas erfolgt sofort die mit Riicksicht auf ein gefahrloses Arbeiten erforderliche Verdünnung. Der Flüssigkeitsinhalt des Abscheiders über dem Reaktionsraum steht über seinen Spiegel mit dem Kreisgas im Austausch und wird deshalb einen geringeren Gehalt an reaktionsfähigen Gasen aufweisen. Hält man seine Temperatur t3 über der Reaktionstemperatur t2, so nimmt er am Flüssigkeitskreislauf nicht teil, da wegen seiner geringeren Dichte keine Konvektionserscheinungen auftreten können.Even if the partial pressure of the decomposable gases is in the bubbles should exceed the permissible limit, exists because of their small size Experience has shown that there is no risk of decomposition, as detonation waves are formed is only possible with a certain size of the gas-filled space. At her Combination with the cycle gas takes place immediately with a view to a safe Work required thinning. The liquid content of the separator above the The reaction space is in exchange with the cycle gas via its mirror and is therefore have a lower content of reactive gases. You keep your temperature t3 above the reaction temperature t2, it does not take part in the liquid cycle, because of its lower density, no convection phenomena can occur.

Dies wird durch Verwendung einer entsprechend engen Verbindungsleitung Z zwischen 4 und D noch unterstützt. Man kann jedoch auch hinter dem Vorwärmer einen (nicht eingezeichneten) besonderen Gasahscheider anordnen, der mit dem Gasraum des Abscheiders D verbunden ist und ebenfalls über dem Spiegel vom Kreisgas durchströmt wird, und gegehenenfalls die Flüssigkeit vor dem Eintritt in den Reaktionsraum etwas unterkühlen. Diese Arbeitsweise ist dann angebracht, wenn man im Reaktionsraum einen Temperaturanstieg längs des Flüssigkeitsweges zulassen will und hierbei eine Gasausscheidung vermieden werden soll.This is achieved by using a correspondingly narrow connecting line Z between 4 and D still supported. However, one can also be installed behind the preheater Arrange a special gas separator (not shown) that is connected to the gas space of the Separator D is connected and also flows through the cycle gas above the mirror is, and if necessary, the liquid a little before entering the reaction chamber subcool. This way of working is appropriate if you have one in the reaction chamber Want to allow temperature rise along the liquid path and thereby a gas excretion should be avoided.

Durch geeignete Wahl der Absorbertemperatur kann immer erreicht werden, daß in der Flüssigkeit im Reaktionsraum der Gehalt an zersetzlichen Gasen nahe der Grenzkonzentration ist, also möglichst hohe Raum-Zeit-Ausbeuten erzielt werden. Ein Austreten der zersetzlichen Gase aus dem Reaktionsraum ist durch eine entsprechende Einstellung des frei wählharen Kreisgasdruckes und geeignete Kühlung zur Vermeidung von Übertemperaturen vermeidbar. A suitable choice of the absorber temperature can always be achieved that in the liquid in the reaction space the content of decomposable gases is close to Limit concentration is, so the highest possible space-time yields can be achieved. An exit the decomposable gases from the reaction space is through a corresponding setting of the freely selectable cycle gas pressure and suitable Cooling can be avoided to avoid excess temperatures.

Die Entspannung des Kreisgases kann an sich durch Drosselung erfolgen. Um aber den Energiebedarf für die Wiederkompression auf den eigentlichen Arbeitsdruck zu verringern, kann man die Expansion in an sich bekannter Weise durch eine Arbeitsmaschine vornehmen, die bei Verwendung einer Kolbenmaschine mechanisch, bei Verwendung einer Turhine zweckmäßigerweise elektrisch mit dem Verdichter gekoppelt wird. The relaxation of the cycle gas can be done by throttling. But about the energy required for recompression to the actual working pressure to reduce the expansion in a known manner by a working machine make that mechanically when using a piston machine, when using a Turhine is expediently electrically coupled to the compressor.

Die Vorteile des beschriebenen Verfahrens seien an 1Sand von Beispielen für die Durchführung von Umsetzungen mit Acetylen erläutert, wobei Stickstoff als beständiges Gas beigemischt wird. The advantages of the method described are illustrated by examples explained for the implementation of reactions with acetylene, nitrogen as stable gas is added.

In Abb. 3 ist die Grenzkonzentration c in Volumellatlteilen von Acetylen in Acetylen-Stickstoff-Gemischen in Abhängigkeit von Gesamtdruckp (geu messen in kg/cm2) dargestellt, die den Wert angibt, bei dem mit beträchtlichen Initialenergien kein Zerfall mehr eingeleitet werden kann. Der Grenzpartialdruck Pr ergibt sich aus Abb. 3 durch Multiplikation der Grenzkonzentration c mit dem Gemischdruckp. In Fig. 3 is the limit concentration c in Volumellatlteile of acetylene in acetylene-nitrogen mixtures as a function of total pressure p (measured in kg / cm2), which indicates the value at which with considerable initial energies no more disintegration can be initiated. The limiting partial pressure Pr results from Fig. 3 by multiplying the limit concentration c by the mixture pressure p.

Es sei beispielsweise experimentell gefunden worden, daß die entsprechende Grenzkonzentration in der Flüssigkeit bei der Reaktionstemperatur 100 Nccm/ccm betrage und demgemäß die Umsetzung bei einem Gehalt von 90 Nccm/ccm gefahrlos durchgeführt werden kann. Wäre bei der Reaktionstemperatur der ;-sorptionsltoeffizient a = 1,0 ccm/at ccm und bestünde Gültigkeit des Henryschen Gesetzes, so müßte bei der üblichen Arbeitsweise der Acetylenpartial -druck 90 at, d. h. der Arbeitsdruck des Gemisches nach Abb. 3 mindestens 500 bis 600 at, betragen, um die gewünschte, maximal zulässige Konzentration zu erreichen, ohne daß in der Gasphase der Grenzdruck überschritten wird. Da man das Acetylen auch bei Beachtung aller Vorsichtsmaßnahmen aus Gründen der Sicherheit in reiner Form äußerstenfalls mit einem Druck von 20 at dem Kreisgas zuführen kann, müßte dieses laufend von 500 bis 600 at auf 20 at entspannt und wieder auf 500 bis 600 at verdichtet werden. For example, it has been found experimentally that the corresponding Limit concentration in the liquid at the reaction temperature is 100 Nccm / ccm and accordingly the reaction carried out safely at a content of 90 Nccm / ccm can be. If the; -sorption coefficient were a = 1.0 at the reaction temperature ccm / at ccm and if Henry's law were valid, then it would have to be with the usual Operation of the acetylene partial pressure 90 at, d. H. the working pressure of the mixture according to Fig. 3 at least 500 to 600 at, to the desired, maximum permissible To achieve concentration without exceeding the limit pressure in the gas phase will. Because you can get the acetylene for reasons the safety in pure form at the most with a pressure of 20 at the cycle gas can supply, this would have to relax continuously from 500 to 600 at to 20 at and again can be compressed to 500 to 600 at.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung genügt ein Gesamtdruck von 100 at mit Sicherheit, um im Reaktionsraum ein Entweichen merkliches Mengen von Acetylen aus der bei tieferer Temperatur beladenen Flüssigkeit zu verhindern und die im Absorber erforderliche Sättigung zu erzielen. Die Entspannung und Wiederverdichtung nach der Zuführung des Frischacetylens braucht nur mit dem Druckverhält nis 1: 5 statt 1 : 30 bei dem zuvor geschilderten Fall zu erfolgen. Da nach Abb. 3 ein Acetylenpartialdruck von 25 at zulässig ist, wird, um eine Konzentration von 90 Nccm/ccm in der Flüssigkeit zu erzielen, die Absorbertemperatur so tief gewählt, daß der Absorptiouskoefflzient 3,6ccm/ccm at beträgt. Die Anlage selbst hraucht nur für einen Betriebsdruck von 100 und nicht von 600 at bemessen zu werden, so daß sich eine erhebliche Kosteneinsparung ergibt. In the method according to the invention, a total pressure of 100 is sufficient At least noticeable amounts of acetylene can escape in the reaction space to prevent from the liquid loaded at lower temperature and that in the absorber to achieve the required saturation. The relaxation and recompression after the supply of fresh acetylene only needs a pressure ratio of 1: 5 instead 1:30 in the case described above. Since according to Fig. 3 an acetylene partial pressure of 25 at is allowed, to a concentration of 90 Nccm / ccm in the liquid To achieve the absorber temperature chosen so low that the Absorptiouskoefflzient 3.6ccm / ccm at. The system itself only needs an operating pressure of 100 and not 600 at to be measured, so that a considerable cost saving results.

Zur Vermeidung einer stärkeren Blasenbildung im Vorwärmer sowie zur Einhaltung der erwünschter oder zulässigen Konzentrationen ist es zweckmäßig, automatische Steuerorgane zur Konstanthaltung von Gasdruck, ASischungsverhältnis, Temperaturen usw. zu verwenden. To avoid excessive formation of bubbles in the preheater and for Compliance with the desired or permissible concentrations, it is useful to automatic Control organs to keep gas pressure, A mixture ratio, temperatures constant etc. to use.

Das Verfahren kann beispielsweise zu Umsetzungen von Acetylen und seinen Homologen unter Verven- dung von Stickstoff als Verdünnungsmittel oder zur Umsetzung von Acetylen mit Kohlenoxyd, wobei letzteres gleichzeitig als Verdünnungsmittel dient, verwendet werden. The process can, for example, to reactions of acetylene and its homologues using application of nitrogen as a diluent or for Reaction of acetylene with carbon oxide, the latter at the same time as a diluent is used.

Beispiel 81,4 1 eines im Kreis geführten Gemisches von Methanol und~Methylvinyläther, das als Katalysator 20 <>/o Kaliumhydroxyd enthält, werden in einem Absorber von 5 1 Inhalt bei 300 mit einem Acetylen-Stickstoff-Gemisch, das 7,5 Volumprozente Acetylen enthält, gesättigt und in einem zylindrischen Reaktionsraum von 10 1 bei 1800 umgesetzt. Die Lösung wird auf 300 abgekühlt und zum Absorber zurückgeleitet. Example 81.4 1 of a circulated mixture of methanol and methyl vinyl ether, which contains 20 <> / o potassium hydroxide as a catalyst, are in an absorber of 5 1 content at 300 with an acetylene-nitrogen mixture that is 7.5 percent by volume Contains acetylene, saturated and in a cylindrical reaction space of 10 1 at Implemented in 1800. The solution is cooled to 300 and returned to the absorber.

Aus einem Teilstrom dieser Lösung können neben Harzen stündlich 6,33 kg Methylvinyläther entnommen werden. Das verbleibende Methanol wird, durch frisches ergänzt, zum Absorber zurückgeführt. Die Raum-Zeit-Ausbeute beträgt 15,2 kg/l und Tag. In addition to resins, 6.33 kg of methyl vinyl ether are removed. The remaining methanol is replaced by fresh supplemented, returned to the absorber. The space-time yield is 15.2 kg / l and Day.

Durch die Sättigung bei tiefer Temperatur (300), bei der der Löslichkeitskoefflzient 3,0/at gegen nur 0,25/at bei Reaktionstemperatur (1800) beträgt, erhöht sich die Raum-Zeit-Ausbeute gegenüber der Arbeitsweise unter Direktbegasung mit 500/oigem Acetylen-Stickstoff-Gemisch bei 20 at auf den dreifachen Wert. By saturation at low temperature (300), at which the solubility coefficient 3.0 / at compared to only 0.25 / at at reaction temperature (1800), the Space-time yield compared to the procedure with direct gassing with 500 / oigem Acetylene-nitrogen mixture at 20 at three times the value.

Wegen des geringen Acetylengehaltes im Kreisgas wird zur Energieeinsparung dessen Hauptmenge ohne Entspannung zurückgeführt und die für die Synthese erforderliche Frischgasmenge einem auf 20 at entspannten Teilstrom des Kreisgases beigemischt, der anschließend wieder auf 200 at verdichtet wird. Because of the low acetylene content in the cycle gas it saves energy its main amount returned without relaxation and the amount required for the synthesis Amount of fresh gas added to a partial flow of the circulating gas expanded to 20 at, which is then compressed again to 200 at.

Setzt man in gleicher Weise Äthanol oder Butanol mit Acetylen um, so erzielt man ähnliche Steigerungen der Raum-Zeit-Ausbeuten gegenüber den Niederdruckverfahren. If one reacts in the same way ethanol or butanol with acetylene, in this way, similar increases in space-time yields are achieved compared with the low-pressure process.

PATENTANSPRSCEIE 1. Verfahren zur Umsetzung von gas- oder dampfförmigen Stoffen, die sich unter den Reaktionsbedingungen exotherm zersetzen können, in Gegenwart eines flüssigen Mediums unter Druck und unter Verdünnung mit gasförmigen, nicht zersetzl ichen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Stoffe, nachdem man sie bis unter die Explosionsgrenzen mit den gas- oder dampfförmigen, nicht zersetzlichen Stoffen verdünnt hat, in einem Absorber bei einer unterhalb der Reaktionstemperatur liegenden Temperatur in das flüssige :NIedium in solcher Menge einbringt, daß deren Konzentration in der Lösung unterhalb der Zündgrenze, vorzugsweise in deren Nähe, liegt, und daß die Lösung anschließend in einem Reaktionsgefäß bei einem so hohen Druck umgesetzt wird, daß bei der Reaktionstemperatur keine oder nur unbedeutende Mengen der gelösten Gase oder Dämpfe entweichen. PATENT APPLICATION 1. Process for the conversion of gaseous or vaporous Substances that can decompose exothermically under the reaction conditions in the presence of a liquid medium under pressure and when diluted with gaseous, not decomposable substances, characterized in that the substances after one them to below the explosion limits with the gaseous or vaporous, non-decomposable ones Has diluted substances in an absorber at a temperature below the reaction temperature temperature in the liquid medium in such an amount that its Concentration in the solution below the flammability limit, preferably close to it, lies, and that the solution is then in a reaction vessel at such a high Pressure is implemented that no or only insignificant at the reaction temperature Quantities of the dissolved gases or vapors escape.

Claims (1)

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als beizumischende, nicht zersetzliche Stoffe solche dienen, mit denen sich die zersetzlichen umsetzen sollen. 2. The method according to claim 1, characterized in that as admixing, Non-decomposable substances serve those with which the decomposable ones react should. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch den Absorber geführte Gasgemisch auf einen solchen Druck entspannt wird, bei dem der zur Aufrechterhaltung des Reaktionsablaufes in reiner oder konzentrierter Form frisch zugeführte Stoff nicht mehr detonativ zersetzlich ist, und daß das mit ihm angereicherte Gasgemisch wieder auf den ursprünglichen Druck verdichtet und zu dem Absorber zurückgeführt wird. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the The gas mixture passed through the absorber is expanded to such a pressure that of the to maintain the reaction process in pure or concentrated Form freshly fed substance no longer is detonatively decomposable, and that the gas mixture enriched with it is restored to the original pressure is compressed and returned to the absorber. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsraum und der Absorber gasseitig miteinander verbunden sind so daß deren flüssiger Inhalt unter dem gleichen Druck steht. 4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the The reaction space and the absorber are connected to one another on the gas side so that their liquid content is under the same pressure. In Betracht gezogene Druckschriften: Walter Reppe: »Neue Entwicklungen auf dem Gebiete der Chemie des Acetylens und Kohlenoxyds« (1949), S. 11 und 12. Publications considered: Walter Reppe: »New developments in the field of the chemistry of acetylene and carbon monoxide "(1949), pp. 11 and 12.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0646571B1 (en) * 1993-09-30 1997-06-11 BASF Aktiengesellschaft Process for the preparation of N-vinyl compounds

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