DE1169917B - Verfahren zur Herstellung von Olefine und/oder Acetylen enthaltenden Spaltgasen, die frei sind von Kohlenwasserstoffen mit mehr als 3 Kohlenstoffatomen, nach dem Tauchflammenverfahren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 07 c

Deutsche Kl.: 12 ο-19/01

Nummer: 1169 917

Aktenzeichen: B 66493 IV b /12 ο

Anmeldetag: 23. März 1962

Auslegetag: 14. Mai 1964

Es ist bekannt, flüssige Kohlenwasserstoffe durch sogenannte Tauchflammen zu spalten und dabei vollständig in Gase umzuwandeln. Auf diese Weise kann man sowohl Olefine und Acetylen als auch Kohlenmonoxyd und Wasserstoff gewinnen. Bei diesem Verfahren ist es jedoch nicht zu vermeiden, daß die in der Tauchflamme gebildeten Spaltgase mit den flüssigen Kohlenwasserstoffen im Sumpf des Spaltofens, wo sie die Flamme umgeben, in Berührung kommen. Deshalb enthalten die Spaltgase neben den bei normaler Temperatur gasförmigen Anteilen auch die in dem Medium enthaltenen flüssigen Kohlenwasserstoffe, entsprechend ihrem Dampfdruck. Bei der Abtrennung von Acetylen, Äthylen und Propylen aus den Spaltgasen stören die darin enthaltenen höheren Kohlenwasserstoffe. So ist es beispielsweise bei der Abtrennung des Acetylene durch Auswaschen der Spaltgase mit N-Methylpyrrolidon nicht möglich, Isobuten und Buten-2 und die entsprechenden Kohlenwasserstoffe mit 5 Kohlenstoffatomen vom Acetylen abzutrennen. Es ist daher notwendig, bei der Herstellung von Spaltgasen nach dem Tauchflammenverfahren die Kohlenwasserstoffe mit 3 und mehr Kohlenstoffatomen vor der eigentlichen Verarbeitung der Gase abzutrennen. Diese Aufgabe ist durch Abkühlung der Spaltgase nicht zu lösen, da die störenden Kohlenwasserstoffe nur unvollständig abgeschieden werden. Versucht man, diese Verbindungen durch eine Gegenstromwäsche mit einem geeigneten Kohlenwasserstofföl abzutrennen, so treten durch die Anwesenheit höherer Acetylenverbindungen in den Spaltgasen Schwierigkeiten auf, da bei der Entgasung der Waschflüssigkeit bei erhöhter Temperatur die höheren Acetylene zur Polymerisation neigen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Olefine und/oder Acetylen enthaltenden Spaltgasen, die frei sind von Kohlenwasserstoffen mit mehr als 3 Kohlenstoffatomen nach dem Tauchflammenverfahren, bei dem man aus heißen Spaltgasen nach der Entfernung des bei der Spaltung gebildeten Rußes durch Kühlung die flüssigen Kohlenwasserstoffe abtrennt.

Die Erfindung besteht darin, daß man die in den rohen Spaltgasen enthaltenen C₄- und C₅-Kohlenwasserstoffe durch Gegenstromwäsche mit diesen, durch Kühlung der Spaltgase gewonnenen, flüssigen Kohlenwasserstoffen entfernt, aus denen vorher die C₄- und ^-Kohlenwasserstoffe durch Abstreifen mit einem Gas, vorzugsweise dem reinen Spaltgas, abgetrennt worden sind, und die beladene Waschflüssigkeit in die Tauchflamme zurückfuhrt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, Verfahren zur Herstellung von Olefine
und/oder Acetylen enthaltenden Spaltgasen,
die frei sind von Kohlenwasserstoffen mit
mehr als 3 Kohlenstoffatomen, nach dem
Tauchflammenverfahren

Anmelder:

Badische Anilin- & Soda-Fabrik
Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/Rhein

Als Erfinder benannt:

Dr. Werner Fuchs, Ludwigshafen/Rhein,
Dr. Hugo Kröper, Heidelberg,
Dr. Rolf Platz, Mannheim

daß man das bei der Spaltung erhaltene und im Kühler abgeschiedene Gemisch der flüssigen Kohlen-Wasserstoffe zunächst zum Entfernen des Rußes aus dem Spaltgas benutzt.

An Hand der F i g. 1 soll eine Anordnung für die Durchführung des Verfahrens näher erläutert werden. Der Spaltofen 1, der zu etwa drei Viertel seines Inhalts mit den zu spaltenden Kohlenwasserstoffen gefüllt ist, enthält den Tauchflammenbrenner 2. Dem Tauchflammenbrenner wird über Leitung 3 der für die Spaltung erforderliche Sauerstoff und durch Leitung 4 eine Kohlenwasserstoff-Rußsuspension, die aus dem Sumpf des Ofens abgezogen wird, zugeführt. Die im Spaltofen 1 verarbeiteten Ausgangsstoffe werden über die Leitung 5 durch frische Ausgangsstoffe ersetzt. Die entstehenden kohlenwasserstoffhaltigen Spaltgase werden über die Leitung 6 zunächst dem Rußabscheider 7 zugeführt und gelangen von dort über die Leitung 8 in den Kühler 9. Bei der Abkühlung der Gase wird zusammen mit dem Wasser ein Kohlenwasserstoffgemisch abgeschieden. Das Gemisch wird über Leitung 10 in das Trenngefäß 11 geführt, aus dem durch Leitung 12 das Wasser abgezogen wird·. Die abgeschiedenen Kohlenwasserstoffe führt man durch die Leitung 13 in die Abstreifvorrichtung 14, in der sie durch Abstreifen mit Hilfe eines Gases aus der Leitung 15 von unerwünschten gasförmigen und flüssigen Bestandteilen befreit werden. Unter unerwünschten Bestandteilen sind diejenigen Kohlenwasserstoffe zu verstehen, die aus den

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Spaltgasen zu entfernen sind. Diese Anteile werden zusammen mit dem Abstreifgas über die Leitung 16 abgeführt. Das gereinigte Kohlenwasserstoffgemisch wird durch Leitung 17 in den Kühler 18 und von dort über die Leitung 19 auf den Kopf der Waschkolonne 20 aufgegeben, in der mit diesen Kohlenwasserstoffen, die aus dem Kühler 9 über die Leitung 21 im Gegenstrom eingeführten Spaltgase gewaschen werden. Man erhält ein Spaltgas, das frei von Kohlenwasserstoffen

Beispiel

Einem Spaltofen 1 (F i g. 2) werden 110 kg/h Roherdöl aus Kuweit mit Sauerstoff unter einem Druck von 7 Atmosphären gespalten. Die Temperatur im 5 Sumpf des Ofens 1 wird auf 250° C eingestellt. Die heißen Spaltgase gelangen über Leitung 6, Rußabscheider 7, Leitung 24, Zyplon 25 und Leitung 8 in den Kühler 9, in dem sie durch das aus der Leitung 26 eingesprühte Kühlwasser auf 20° C abgekühlt mit mehr als 3 Kohlenstoffatomen ist. Das gereinigte io werden. Dabei scheiden sich 0,6 m^s einer Kohlen-Spaltgas wird über die Leitung 22 der Anlage ent- Wasserstofffraktion mit einem Siedebereich von etwa nommen. Die am Boden der Waschkolonne anfallende 90 bis 150° C aus dem Gas ab. Die Kohlenwasser-Waschflüssigkeit wird zusammen mit den aufgenom- Stofffraktion wird im Trenngefäß 11 vom Kühlwasser menen Verunreinigungen der Spaltgase über die Lei- getrennt und über die Leitung 13 in den Rußabscheitung 23 dem Brenner 2 zur weiteren Verarbeitung im 15 der 7 geführt, in dem sie etwa 1 kg Ruß je Stunde Tauchflammenprozeß zugeführt. aufnimmt, worauf sie mit den Spaltgasen über Lei-

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man tung 24 in den Zyklon 25 gelangt. Im Zyklon 25 sowohl vollständig verdampfbare Kohlenwasserstoffe, wird ein rußfreies Spaltgas gewonnen, das über die z. B. Benzin- oder Gasölfraktionen, als auch Kohlen- Leitung 8 in den Kühler 9 gelangt. Das rußhaltige Wasserstoffe, die nur teilweise verdampfbar sind, z. B. ao Kohlenwasserstoffgemisch fließt mit einer Temperatur Roherdöl oder Rohölrückstände, verarbeiten. Das von etwa 120° C dem Abstreifer 14 zu, der als 5 m Verfahren kann unter normalem oder erhöhtem hohe Kolonne von 150 mm Durchmesser ausgelegt Druck ausgeführt werden. Zweckmäßig wird bei ist. Der Abstreifer ist mit Ringkörpern gefüllt. Im einem leicht erhöhten Druck, z. B. bei 3 bis 16 Atmo- unteren Teil der Kolonne werden aus Leitung 15 Sphären gearbeitet. Im übrigen wird unter den be- 25 20 Nm^s/h reines Spaltgas eingeführt, um die restkannten Bedingungen der Tauchflammenspaltung von liehen in der Kohlenwasserstofffraktion gelösten C₄-Kohlenwasserstoffen gearbeitet. und ' Cg-Kohlenwasserstoffe abzutrennen. Während

Man kann die Anlage so betreiben, daß in allen man das mit höheren Kohlenwasserstoffen im Ab-Teilen etwa gleicher Druck herrscht. Der Abstreifer streif er 14 beladene Gasgemisch über Leitung 16 mit kann jedoch auch unter einem niedrigeren Druck als 30 der Hauptmenge des rohen Spaltgases in den Kühler 9 die Waschkolonne betrieben werden. Die Temperatur führt, werden die von den C₄- und C₅-Anteilen bein der Waschkolonne wird zweckmäßig niedrig ein- freiten Kohlenwasserstoffe über Leitung 17, Kühler gestellt. Im allgemeinen wählt man eine Temperatur, 18, in dem sie auf 16° C abgekühlt werden, und Leidie nur wenig über der Temperatur des zur Verfügung tung 19 auf den Kopf der Kolonne 20 gegeben. In stehenden Kühlwassers liegt und etwa der Tempera- 35 dieser Kolonne werden die im Gegenstrom durch tür im Kühler entspricht. Man kann jedoch auch Leitung 21 in den unteren Teil derselben eingeführten tiefere Temperaturen einstellen, z. B. durch Tiefküh- rohen Spaltgase gewaschen. Es wird eine Kolonne lung der Kohlenwasserstoffe im Kühler. Die Tempe- von 6 m Höhe, die mit Ringkörpern gefüllt ist, verratur im Abstreifer kann zwischen der Temperatur wendet. Die Kolonne besitzt eine Vorrichtung für die des Kühlers und dem Siedepunkt der aus dem Ab- 40 Abführung der Absorptionswärme. Bei der Gegenstreifer abfließenden Kohlenwasserstofffraktion liegen. stromwäsche wird aus den rohen Spaltgasen bei Tem-Eine andere Ausführungsform des Verfahrens wird peraturen zwischen 16 und 20° C der gesamte Anteil in der Fig. 2 wiedergegeben. Die Abänderung be- der C₄- und höheren Kohlenwasserstoffe abgetrennt steht darin, daß man die in dem Abscheider 11 ge- und zusammen mit dem im Rußabscheider 7 aufgesammelte Kohlenwasserstofffraktion zunächst zum 45 nommenen Ruß über Leitung 23 dem Tauchflammen-Rußabscheider 7 zurückführt. Die Kohlenwasserstoff- brenner 2 zugeführt. Auf diese Weise wird im Tauchfraktion wird dann über Leitung 24, den Zyklon 25 flammenbrenner der unerwünschte Anteil der Kohlen- und Leitung 27 in den Abstreifer 14 geführt. Der in Wasserstoffe mit 4 und mehr Kohlenstoffatomen und den Kohlenwasserstoffen in feiner Form suspendierte der bei dem Verfahren entstehende Ruß durch Rück-Ruß stört bei den folgenden Operationen nicht und 50 führung verbrannt bzw. in Olefine und/oder Acetylen wird auf dem üblichen Wege zusammen mit den umgewandelt. Aus der Leitung 22 erhält man bei die-Kohlenwasserstoffen zum Tauchflammenbrenner 2 ser Arbeitsweise 200 Nm³/h eines Spaltgases, das zurückgeführt, in dem er mitverbrannt wird. Der weniger als 0,01 Volumprozent C₄- und C₅-Kohleo-Vorteil dieser Ausführungsform ist die weitgehende Wasserstoffe enthält. Vinyl- und Diacetylen sind nicht Entfernung störender Stoffe aus den Kohlenwasser- 55 nachweisbar. Aus diesem Gas gewinnt man ein stoffen, eine Vorkühlung der Gase im Rußabschei- Acetylen von über 99°/oiger Reinheit, der 7, eine höhere Temperatur in der Abstreifvor- Dagegen erhält man nach den bisher bekannten

richtung 14 sowie die Verarbeitung des entstehenden Verfahren bei der Tauchflammenspaltung flüssiger Rußes im Verfahren. Es ist vorteilhaft, einen Teil der Kohlenwasserstoffe ein Spaltgas, das neben 0,2 Voreinen Spaltgase aus der Leitung 22 abzuzweigen und 60 lumprozent Vinylacetylen und 0,15 Volumprozent über die Leitung 15 gegebenenfalls mit Hilfe eines Diacetylen noch 1,1 Volumprozent C₄- und C₅-Koh-Gebläses zurückzuführen und als Abstreifgas zu ver- lenwasserstoffe enthält. Aus diesem Gas erhält man wenden.

Das Verfahren hat den Vorteil, daß durch die Abtrennung der Kohlenwasserstoffe mit mehr als 3 Koh- 65 lenstoffatomen ein Spaltgas erhalten wird, aus dem in
einfacher Weise das Acetylen und die Olefine gewonnen werden können.

bei der Trennung lediglich ein 8O°/oiges Acetylen.

Claims (1)

1. Patentansprüche:
   1. Verfahren zur Herstellung von Olefine und/

   oder Acetylen enthaltenden Spaltgasen, die frei sind von Kohlenwasserstoffen mit mehr als 3 Koh-

   lenstoffatomen, nach dem Tauchflammenverfahren, bei dem man aus den heißen Spaltgasen nach der Entfernung des bei der Spaltung gebildeten Rußes durch Kühlung die flüssigen Kohlenwasserstoffe abtrennt, dadurch gekennzeichnet, daß man die in den rohen Spaltgasen enthaltenen C₄- undCg-Kohlenwasserstoffe durch Gegenstromwäsche mit diesen, durch Kühlung der Spaltgase gewonnenen, flüssigen Kohlenwasserstoffen entfernt, aus denen vorher die C₄- und Cg-Kohlen-Wasserstoffe durch Abstreifen mit einem Gas, vorzugsweise dem reinen Spaltgas, abgetrennt wor-

   den sind, und die beladene Waschflüssigkeit in die Tauchflamme zurückführt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das bei der Spaltung erhaltene und durch Kühlung abgeschiedene Gemisch der flüssigen Kohlenwasserstoffe zunächst zum Entfernen des Rußes aus dem rohen Spaltgas benutzt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 059 898.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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