DE1568106A1

DE1568106A1 - Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch unvollstaendige Verbrennung von Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff

Info

Publication number: DE1568106A1
Application number: DE19661568106
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Friz; Dr Franz Neumayr; Dr Martin Reichert; Dr Walter Teltschik; Dr Ulrich Wagner
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1966-04-22
Filing date: 1966-04-22
Publication date: 1970-04-02
Also published as: US3452114A; FR1519131A; GB1174278A

Description

BÄDISCHE AMTLBf- & SODA-FABRIK AG

Unser Zeichens O. Z. 24 204 Hd/Wl/N Ludwigshafen am Rhein, 21.4.1966

Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch unvollständige Verbrennung von Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff

Es ist bekannt, Acetylen durch unvollständige Verbrennung gasförmiger oder verdampfter Kohlenwasserstoffe mit Sauerstoff herzustellen, indem man die Kohlenwasserstoffe und den Sauerstoff in heißem Zustand innig vermischt in einer Flammenreaktion miteinander umsetzt. Das so erhaltene rußhaltige Spaltgas wird nach Verlassen des Reaktionsraumes mittels Wasser oder hochsiedender aromatischer Kohlenwasserstoffe abgeschreckt. Dabei wird der größte Teil des Rußes in Form einer Suspension in der zur Abschreckung des Spaltgases verwendeten Flüssigkeit erhalten. Die Aufarbeitung dieser Suspensionen mit dem Ziel, den Ruß zu beseitigen, ist mit einem erheblichen technischen _: Aufwand verbunden, zumal da bei der unvollständigen Verbrennung der Kohlenwasserstoffe Rußmengen anfallen, die z.B. bei Verwendung von Leichtbenzin als Ausgangsmaterial größenordnungsmäßig 50 kg und mehr je t eingesetzter Kohlenwasserstoffe er-1X4/66 reichen.

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BAD

009814/1918

- 2 - O.Z. 24 204

Es wurde gefunden, daß sich die bei der unvollständigen Verbrennung der Kohlenwasserstoffe mit Sauerstoff gebildete Rußmenge beträchtlich herabsetzen läßt, wenn man den Kohlenwasserstoffen oder dem Sauerstoff oder dem Gemisch beider vor der Umsetzung Kohlendioxyd zusetzt. Durch diese Maßnahme wird außerdem eine erhöhte Ausbeute an Acetylen erhalten. Zweckmäßig setzt man das Kohlendioxyd in einer Menge zu, die 10 bis 50 Vol.-#, bezogen auf die zur Reaktion gelangende Sauerstoffmenge, beträgt.

Beispiel 1

60 NnrVh Leichtbenzin (Siedebereich von 38 bis 117°C, d_{fl 2Q}o= 0,671 kg/1, d = 4,05 kg/Nm⁵, Aromatengehalt 1,99 Vol.-%) und 160 NmVh Sauerstoff (Reinheit > 99 %) werden getrennt auf 270⁰C aufgeheizt und einem Versuchsbrenner zugeführt, der für die Erzeugung von 2 tato Acetylen eingerichtet ist. Das dabei erhaltene Spaltgas wird durch Einspritzen von 12,8 nr/h Wasser auf eine Temperatur von 75°C abgekühlt, ein Teil davon der Analyse zugeführt, der Rest in einer Fackel verbrannt. Zur Gasanalyse werden eine Orsat-Apparatur und ein Gas-Chromatograph nach Janak-Lehrer verwendet. Zur Bestimmung des Rußanfalls wird eine kleine Spaltgasmenge durch ein vorher gewogenes, mit Quarzwolle ausgestopftes Glasröhrchen geleitet und anschließend in einer Gasuhr gemessen. Das Röhrchen wird anschließend getrocknet und aus der Gewichtsdifferenz die aufgefangene Rußmenge ermittelt. Außerdem wird ein Teil des Quench-

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wassers aufgefangen, der darin enthaltene Ruß abfiltriert, getrocknet und ebenfalls gewogen. Die gesamte Rußproduktion ist die Summe des im Spaltgas und im Quenchwasser enthaltenen Rußes, ausgedrückt in Gramm pro Nnr.· Die bei.diesem Versuch erhaltenen Ergebnisse sind in Spalte a der Tabelle 1 zusammengestellt. Spalte b zeigt das Ergebnis eines Versuches Ib, bei dem dem Sauerstoff vor Eintritt in den Aufheizer 50 Nnr/h CO₂ zugesetzt wurden. Man erkennt, daß durch diese Maßnahme die Rußproduktion auf etwa den dritten Teil zurückging, während gleichzeitig die Acetylenausbeute um 12 % anstieg. Von den zugeführten 50 NnP/h CO₂ gelangten nur. 20 Nmvh ins Spaltgas, während der Rest bei der Reaktion in andere, chemisch nutzbare Spaltprodukte, vor allem CO und CH^, verwandelt wurde-

Tabelle 1

Versuch la Versuch Ib

Spaltgasmenge trocken 5^5 575

in Nm3/h

0,2

1,2 35,2 38,4

7,1 7,6

-4-

Zusammensetzung des Spalt gases in Vol.-jli °2	0,1
N₂	1,4
H₂	42,9
CO	38,4
CO₂	3,7
CH₄	4,8

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BAD

4 - O.Z. 24 204 Versuch la . Versuch'

Zusammensetzung des Spaltgases in Vol.-JbI

Olefine

Höhere Kohlenwasserstoffe

7,8 0,6 0,3

Rußmenge in g/Nnr⁵ Spaltgas 35,9

8,5

1,5 0,3

12,2

Beispiel 2

In Tabelle 2 sind die Daten von Versuchen 2a, b und 3a, b einander gegenübergestellt,'die unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen, jedoch mit einem davon abweichenden Verhältnis von Benzinmenge zu Sauerstoffmenge und Saueretoffmenge zu Kohlendioxydmenge, durchgeführt wurden.

Benzinmenge in Nnr/h Og-Menge in Nnr/h CO₂-Menge in NBr¹Zh

Spaltgasmenge trocken in Hm3/h

Zusammensetzung des Spaltgases in Vol.-

°2
Hg

Tabelle	2	b	•Versuch 3	b
Versuch 2	75	a '	84
a	190	84	210 ,
75	50	210	26
190	738		786
-		774
677

0 2,0

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0,2 0 0,2 1,5 2,1 2,1

-5-

SAD OFHGINAL I

- 5	*	Versuch	•	2	o.z.	8	24 204 ·· 1568	106
	a	b		2	Versuch	3
Zusammensetzung des Spalt gases in Vol.-JBs				0	a	b
;·.; ^H2	41,7	37,		2
CO	38,2	38,	2	42,7	39,3
CO₂	3,2	. 5,	0	38,3	39/Ö-
	4,3	5,	3	3,8	7,0
C₂H₂	8,8	9,	3,4	3,8
Olefine	1,0	1,	8,2	8,3
. -... Höhere Kohlen wasserstoffe	0,3	o,	0,3	0,5
	0,3	0,3

Rußmenge in g/Nm-⁵ Spaltgas 28,9 l4,9 36,3 22,0

Diese Versuche veranschaulichen, daß bei praktisch gleichbleibendem Gehalt an CO im Spaltgas die Rußmenge im Spaltgas erheblich zurückgeht, auch wenn der Zusatz an COp zu den Reaktionskomponenten gegenüber der in Beispiel Ib angewandten Menge er-· niedrigtwird. Die Erniedrigung des Rußanfalls beträgt im Versuch 2b 48 % der ohne COg-Zusatz gebildeten Rußmenge bei gleichzeitiger Erhöhung der Acetylenausbeute um l4 % und belauft sich im Versuch 3b bei Zusatz von CO₂ in einer Menge, die Jn Vol.-% nur etwa einem Zehntel der angewendeten Sauerstoffmongß entspricht, auf noch etwa 39 % bei einer Erhöhung .dervÄeefcyJ.eft·· ausbeute um nahezu 3 %* *

-6-

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch unvollständig ge Verbrennung gasförmiger oder verdampfer Kohlenwasserstoffe mit Sauerstoff und Abschrecken des so erhaltenen Spaltgases, dadurch gekennzeichnet, daß man den Kohlenwasserstoffen oder dem Sauerstoff oder dem Gemisch beider vor der Umsetzung Kohlendioxyd zusetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1* dadurch gekennzeichnet, daß man Kohlendioxyd In einer Menge zusetzt, die 10 bis 50 Vol.-J^, bezogen auf die zur Umsetzung gelangende Säuerst offmenge, beträgt.

BADISCHE ANILIN- & SODA-FABRIK AO

ORIGINAL

0QS814/191t

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