DE2057410C3

DE2057410C3 - Fuel gas mixture of methylacetylene and propadiene

Info

Publication number: DE2057410C3
Application number: DE2057410A
Authority: DE
Inventors: Georges Antony Seris
Original assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1969-11-26
Filing date: 1970-11-21
Publication date: 1982-05-06
Also published as: DE2057410A1; LU62129A1; ES385818A1; FR2068048A5; BE759363A; BR7024091D0; JPS4923567B1; DE2057410B2; NL7017323A; SE383529B; CA937405A; GB1328279A; NL169895B; ZA707918B; AR219263A1; NL169895C

Description

Die Erfindung betrifft ein Brenngasgemisch aus Methylacetylen und Propadien, verdünnt mit Propan und/oder Propylen und mindestens einem Ct-Kohlcnwasserstoff, wobei im Verdünnungsmittclgemisch das Verhältnis zwischen den Cj- und O-Kohlenwasserstoffen zwischen 70 :30 und 95 : 5 liegt. Solche Brenngasgemische werden beispielsweise für Schweißbrenner, /.. B. zum Schweißen, Sauerstoffschneiden oder Brennhärten, gebraucht. Der Zusatz der Verdünnungs-Cj- und Ct-Kohlenwasserstoffe dient zur Herabsetzung der Explosionsgefahr bei Flaschenspeicherung im flüssigen Zustand. Die Folge ist also auch eine Herabsetzung der endothermen Bildungswärme und damit des Heizwertes des Gemisches. Man steht also vor dem Problem, die gefahrlose Flaschenspeicherung des Brenngasgemisches auf der Grundlage von Methylacetylen und Propadien mit den relativ stabilen Cj- und CvKohlenwasscrstoffen zu ermöglichen, ohne die Bildungswärme des Gemisches so weit herabzusetzen, daß letzteres für industrielle Verwendung uninteressant wird.The invention relates to a fuel gas mixture of methylacetylene and propadiene, diluted with propane and / or propylene and at least one Ct hydrocarbon, the ratio between the Cj and O hydrocarbons in the diluent mixture being between 70:30 and 95: 5. Such fuel gas mixtures are used, for example, for welding torches, / .. B. for welding, oxygen cutting or flame hardening. The addition of the diluent Cj and Ct hydrocarbons serves to reduce the risk of explosion when the bottle is stored in the liquid state. The consequence is also a reduction in the endothermic heat of formation and thus the calorific value of the mixture. One is faced with the problem of making it possible to safely store the fuel gas mixture on the basis of methylacetylene and propadiene with the relatively stable Cj and Cv hydrocarbons without reducing the heat of formation of the mixture to such an extent that the latter is of no interest for industrial use.

Die DE-AS 12 21758 beschreibt ein Brenngasgemisch, das aus 48 bis 75 Mol-% Methylacetylen und/oder Propadien, 11 bis 38 Mol-% Propan und/oder Propylen und 2 bis 14 Mol-% gesättigten und/oder olefinischen C»-Kohlenwasserstoffen besteht. Als Beispiele werden dort Gemische genannt, die zumindest zu 65 Mol-% aus Methylacetylen und/oder Propadien, zu 25 bis 30 Mol-% aus Propan und/oder Propylen und ta höchstens 10 Mol-% aus Butanen und/oder Butenen bestehen. Ein solches Gasgemisch liefert beim Verbrennen mit Sauerstoff eine hohe Temperatur und kann unter Druck verflüssigt, gelagert und transportiert werden. Gegen Ende der gasförmigen Entnahme, z. B. aus üblichen Stahlflaschen, überschreitet die dortige Konzentration der instabilen Komponenten die Explosionsgrenze, weshalb dem Behälter höchstens 95% des darin enthaltenen Gasgemisches in Gasform entnommen werden dürfen.DE-AS 12 21758 describes a fuel gas mixture which consists of 48 to 75 mol% methylacetylene and / or propadiene, 11 to 38 mol% propane and / or propylene and 2 to 14 mol% saturated and / or olefinic C »- Hydrocarbons. As examples there are mentioned mixtures, which consist of at least 65 mol% of methylacetylene and / or propadiene, 25 to 30 mol% of propane and / or propylene and ta most 10 mol% of butanes and / or butenes. Such a gas mixture provides a high temperature when burned with oxygen and can be liquefied, stored and transported under pressure. Towards the end of the gaseous withdrawal, e.g. B. from conventional steel bottles, the concentration of the unstable components there exceeds the explosion limit, which is why a maximum of 95% of the gas mixture contained therein may be withdrawn in gaseous form from the container.

Die DE-AS 12 46 930 gibt an, daß die Leistungen derartiger C_r und ^-Kohlenwasserstoffgemische noch wesentlich gesteigert werden können, wenn zur Stabilisierung des Methylacetylens bzw. Propadiens vorwiegend (^-Kohlenwasserstoffe benutzt werden, und sie beschreibt ein Brenngasgemisch, bestehend aus 76 bis 88 Mol-% Methylacetylen und/oder Propadien, 15 bis 24 Mol-% Q-KohlenWasserstoffen sowie 1 bis 10 Mol-% Propan, Propylen und/oder Cyclopropan. Bei der gasförmigen Entnahme aus einem Behälter mit solchem verflüssigten Gasgemisch entweichen zunächst bevorzugt die gesättigten und/oder olefinischen Cj-Kohlenwasserstoffe, so daß allmählich eine Anreicherung von instabilem Methylacetylen und/oderDE-AS 12 46 930 states that the performance of such C _r and ^ -hydrocarbon mixtures can be increased significantly if predominantly (^ -hydrocarbons are used to stabilize the methylacetylene or propadiene, and it describes a fuel gas mixture consisting of 76 to 88 mol% methylacetylene and / or propadiene, 15 to 24 mol% Q-hydrocarbons and 1 to 10 mol% propane, propylene and / or cyclopropane the saturated and / or olefinic Cj hydrocarbons, so that gradually an accumulation of unstable methylacetylene and / or

lä Propadien eintritt, dessen Anteil von vornherein außerordentlich hoch ist. Es besteht also die große Gefahr einer Überschreitung der Explosionsgrenze für das in dem Behälter verbleibende Gemisch.lä Propadien occurs, its share from the start is extraordinarily high. There is therefore a great risk of the explosion limit being exceeded for the mixture remaining in the container.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand nun darin, Brenngasgemische auf der Grundlage von Methylacetylen und Propadien zu bekommen, die möglichst bis zur vollständigen Entleerung der Speicherbehälter keine explosionsfähigen Gemische ergeben und ausreichenden, möglichst konstanten Heizwert besitzen.The problem underlying the invention was to produce fuel gas mixtures on the basis to get from methylacetylene and propadiene, if possible until the complete emptying of the Storage tanks do not produce any explosive mixtures and are sufficient and as constant as possible Have calorific value.

Gemäß der Erfindung wird dies bei den eingangs geschilderten Brenngasgemischen dadurch erreicht, daß das Verhältnis zwischen den Cj-Kohlenwasserstoffen (Propan und/oder Propylen) des Verdünnungsmittels und Methylacetylen und Propadien oberhalb 50:50 liegt und daß die endotherme Bildungswärme des Gesamtgemisches, bezogen auf Molvolumen, mindestens 10 kcal beträgt. Vorzugsweise liegt das Verhältnis zwischen den Cj- und Q-Kohlenwasserstoffen im Verdünnungsmittel zwischen 85 :15 und 92 :8, und die endotherme Bildungswärme des Gesamtgemisches, bezogen auf Molvolumen, beträgt mindestens 20 kcal.According to the invention, this is achieved in the case of the fuel gas mixtures described above in that the ratio between the Cj hydrocarbons (propane and / or propylene) of the diluent and methylacetylene and propadiene is above 50:50 and that the endothermic heat of formation of the Total mixture, based on molar volume, is at least 10 kcal. Preferably the ratio is between the Cj and Q hydrocarbons in the diluent between 85:15 and 92: 8, and the endothermic heat of formation of the total mixture, based on molar volume, is at least 20 kcal.

Im Gegensatz zu dem bekannten Vorschlag, den Anteil an C₄-Kohlenwasserstoffen in dem Verdünnungsgasgemisch zu steigern, enthält das Brenngasgemisch der E-rfindung einen wesentlich höheren Anteil an Cj-Kohlenwasserstoffen als Gi-Kohlenwasserstoffen. Bekanntlich gibt es keine stabilisierenden Kohlenwasserstoffe, welche dieselben Dampfspannungen wie Methylacetylen oder Propadien haben, weshalb die Verdünnungsmittel aus zwei Sorten stabiler Kohlenwasserstoffe, nämlich einer Sorte mit größerer Dampfspannung als die instabilen Kohlenwasserstoffe und einer Sorte mit niedrigerer Dampfspannung, bestehen. Zur ersten Sorte gehören Propan oder Propylen, und zur zweiten Sorte gehören BuU/i, Butene, Butadiene und Butin. Bei dem Gasgemisch gemäß der Erfindung entweichen im Verlauf der Entleerung zunächst zum großen ΤςίΙ die Cj-Kohlenwasserstoffe mit einem großen Teil Melhylacetylen und Propadien, und dann entweichen der Rest der Cj-Kohlenwasserstoffe und der Hauptteil der C^Kohlenwasserstoffe mit dem Rest von Methylacetylen und Propadien. Unter diesen Bedingungen werden die Gase und die Flüssigkeit im Verlauf derIn contrast to the known proposal to increase the proportion of C ₄ hydrocarbons in the diluent gas mixture, the fuel gas mixture of the invention contains a significantly higher proportion of Cj hydrocarbons than Gi hydrocarbons. It is known that there are no stabilizing hydrocarbons which have the same vapor tension as methylacetylene or propadiene, which is why the diluents consist of two types of stable hydrocarbons, namely one with a higher vapor tension than the unstable hydrocarbons and one with a lower vapor tension. The first type includes propane or propylene, and the second type includes BuU / i, butenes, butadienes and butyne. In the gas mixture according to the invention, the Cj hydrocarbons with a large proportion of melhylacetylene and propadiene first escape in the course of emptying, and then the remainder of the Cj hydrocarbons and the main part of the C ^ hydrocarbons with the remainder of methylacetylene and propadiene escape . Under these conditions the gases and the liquid are in the course of the

M) Entleerung immer ein ziemlich konstantes Verhältnis zwischen Methylacetylen und Propadien einerseits und Cr und C4'Kohlenwasserstoffen andererseits haben.M) emptying always a fairly constant ratio between methylacetylene and propadiene on the one hand and Cr and C4 'hydrocarbons on the other.

Andererseits ist es bei Trennanlagen für Kohlenwasserstoffe, die zur Gewinnung von Methylacetylen und Propadien bzw. ihrem Gemisch bestimmt sind, zur Vermeidung jeder Explosionsgefahr notwendig, daß auf jedem Boden der Destillationskolonnen die flüssige Phase diese Stoffe nicht in solchen Gehalten aufweisl,On the other hand, it is in separation systems for hydrocarbons, which are used to obtain methylacetylene and Propadien or its mixture are intended to avoid any risk of explosion necessary that on In each tray of the distillation columns the liquid phase does not show these substances in such contents,

daß die Stabilisationsschwelle überschritten wird. Piese Sicherheitsbedingung hat zur Folge, daß die erhaltenen Produkte neben Methylacetylen und Propadien mindestens 40% C3-Kohlenwasserstoffe, wie Propan, Propylen oder deren Gemische, als Verdünnungsmittel enthalten. Um die Fabrikationssicherheit zu erhöhen, muß das brennbare Gemisch in jedem Augenblick während der Fabrikation oder Speicherung ein Verhältnis zwischen Propan und/oder Propylen als Verdünnungsmittel und Methylacetylen und Propadien oberhalb 50:50 aufweisen.that the stabilization threshold is exceeded. This security condition means that the received Products in addition to methylacetylene and propadiene at least 40% C3 hydrocarbons, such as propane, propylene or mixtures thereof, as diluents. To increase manufacturing security, the combustible mixture must have a ratio at every instant during manufacture or storage between propane and / or propylene as a diluent and methylacetylene and propadiene above 50:50.

Die nachstehenden Beispiele zeigen bevorzugte Zusammensetzungen von Gasgemischen nach der Erfindung:The following examples show preferred compositions of gas mixtures according to Invention:

DasThat

Beispiel 1
Brenngasgemisch für Schweißbrenner hatexample 1
Has fuel gas mixture for welding torch

folgende Zusammensetzung in Volumprozent:the following composition in percent by volume:

Methylacetylen und
Propadien
Propen
1-ButenMethylacetylene and
Propadien
Propene
1-butene

45%45%

50%50%

5%5%

Seine endotherme Gesamtbildungswärme, bezogen auf das Molvolumen, beträgt 205 -^L:cal.Its total endothermic heat of formation, based on the molar volume, is 205 - ^L : cal.

Example 2

Düs Brenng^sgemisch für Schweißbrenner oder andere Brenner hat folgende Zusammensetzung:Nozzle fuel mixture for welding torch or other burner has the following composition:

Methylacetylen
Propadien
Propen
1-ButenMethyl acetylene
Propadien
Propene
1-butene

25Vo25Vo

50%50%

5%5%

Example 3

Das Brenngasgemisch hat folgende Zusammensetzung: The fuel gas mixture has the following composition:

MethylacetylenMethyl acetylene 9%9% PropadienPropadien 31%31% PropenPropene 54%54% 1-Buten1-butene 6%6%

Seine Bildungswärme beträgt 19,90 kcal.Its heat of formation is 19.90 kcal.

Beispiel 4 Das Brenngasgemisch hat folgende Zusammensetzung: Example 4 The fuel gas mixture has the following composition:

MethylacetylenMethyl acetylene 9,5%9.5% PropadienPropadien 34%34% PropenPropene 50%50% Butanbutane 5,5%5.5%

Seine Bildungswärme beträgt 19,80 kcal. Beispiel 5Its heat of formation is 19.80 kcal. Example 5

Methylacetylen 20%Methyl acetylene 20%

Propadien 25%Propadiene 25%

Propylen 40%)Propylene 40%)

Propan 10%/Propane 10% /

1-Buten 5%1-butene 5%

50%50%

^{5U/05U / 0}

Seine Bildungswärme beträgt 18,90 kcal. Beispiel 6Its heat of formation is 18.90 kcal. Example 6

Das Brenngasgemisch für Schweißbrenner gemäß der Erfindung hat folgende Zusammensetzung:The fuel gas mixture for welding torches according to the invention has the following composition:

MethylacetylenMethyl acetylene 10%10% PropadienPropadien 34%34% PropylenPropylene 50%50% I-ButenI-butene 6%6%

Seine endotherme Bildungswärme beträgt 21.8 kcal. bezogen auf das Molvolumen.Its endothermic heat of formation is 21.8 kcal. based on the molar volume.

Seine Bildungswärme beträgt 21,6 kcal.Its heat of formation is 21.6 kcal.

Claims

Claims;

1. Fuel gas mixture of methylacetylene and propadiene, diluted with propane and / or propylene and at least one (! (- hydrocarbon, the ratio between the C3- and (^ -hydrocarbons in the diluent mixture being between 70:30 and 95: 5, characterized that the fuel gas mixture contains 40 to 45% by volume of methylacetylene and propadiene, that the ratio between the C ₃ hydrocarbons (propane and / or propylene) of the diluent and methylacetylene and propadiene is above 50:50 and that the endothermic heat of formation of the total mixture, based on molar volume, is at least 10 kcal.

2. fuel gas mixture according to claim 1, characterized in that the ratio between the C3 and Gj hydrocarbons in the diluent is between 85:15 and 92: 8 and the endothermic heat of formation of the total mixture, based on molar volume, is at least 20 kcal