DE2525328C2 - Reaktor zur Azetylenerzeugung durch unvollkommene Verbrennung von Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Reaktor zur Azetylenerzeugung durch unvollkommene Verbrennung von Kohlenwasserstoffen

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DE2525328C2 DE19752525328 DE2525328A DE2525328C2 DE 2525328 C2 DE2525328 C2 DE 2525328C2 DE 19752525328 DE19752525328 DE 19752525328 DE 2525328 A DE2525328 A DE 2525328A DE 2525328 C2 DE2525328 C2 DE 2525328C2
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07C2/78—Processes with partial combustion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/34—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts
    • C10G9/36—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts with heated gases or vapours
    • C10G9/38—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts with heated gases or vapours produced by partial combustion of the material to be cracked or by combustion of another hydrocarbon

Description

Die Erfindung betrifft einen Reaktor zur Azetylenerzeugung durch unvollkommene Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, mit einem gekühlten ausgekleideten Gehäuse, das an seinem oberen Stirnende einen gekühlten Brenner trägt, der einen ringförmigen Körper aufweist, innerhalb dessen eine mit Wirblern versehene Düse zur Zufuhr des Kohlenwassersioff-Sauerstoff-Gemisches konzentrisch hierzu und unter einem Spiel und mit Kanälen /ur Zufuhr von Stabilisierungssmiersloff zum Hohlraum des Reaktorgehäuses angeordnet ist.
Die Erfindung kann in der erdölchemischen Industrie mit größtem Vorteil Verwendung finden.
Es sind auch Reaktoren bekannt (beispielsweise s. DE-PS 16 18 125 und 19 35 007), bei denen am hohlen Gehäuse ein hohler Brennkörper befestigt ist, in dem sich eine in Form einer sechskaniigen Platte ausgeführte Düse mit sich über die Höhe derselben erstreckenden zylinderförmigen Durchgangsbohrungen befindet, in die Rohre zur Zuführung von Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisch und Stabilisierungssauerstoff eingesetzt sind.
In diesen Reaktoren verbrennt eine große Menge von einzelnen, aus den Rohren austretenden und sich geradlinig bewegenden Strahlen des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches.
Diese bekannten Reaktoren weisen jedoch den
ίο Nachteil auf, daß die Leistung derselben nur unzureichend ist; Versuche, die Leistung dieser bekannten Reaktoren durch Vergrößerung der Anzahl der zylinderförmigen Rohre im Brenner zu erhöhen, brachten nicht die erwarteten Verbesserungen, weil dadurch eine Gleichmäßigkeit der Verteilung des einlaufenden Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches in den einzelnen Rohren gestört wird, wodurch die Azetylenausbeute vermindert und die Stabilität der Verbrennung verschlechtert wird.
Versuche, die Reaktorleistung durch Vergrößerung des Durchmessers der zylinderförmigen Rohre und durch eine höhere Geschwindigkeit des durch die Rohre fließenden Gasstromes zu steigern, brachten ebenfalls nicht die erwarteten Ergebnisse, weil die Geschwindig keitszunahme sich auf die durch das Abreißen der Flammen bedingte Grenzgeschwindigkeit für das Gas beschränkt, während die Flammenlänge bei einer Vergrößerung des Durchmessers der zylinderförmigen Rohie üoer den Sollwert hinaus zunimmt und somit die
jo Verweilzeit der Reaktionsprodukte in der Hochtemperaturzone länger wird.
Mit diesen bekannten Reaktoren wurde somit das Problem der Schaffung von Reaktoren, die im Vergleich zu den bekannten eine höhere Leistung aufweisen, nicht gelöst.
Es ist auch ein Reaktor mit einem hohlen Metallgehäuse bekannt (s. US-PS 29 70 178). an dem ein gekühlter Brennkörper befestigt ist, innerhalb dessen sich eine Düse befindet, die in Form von in einem vorgegebenen Abstand voneinander waagerecht angeordneten Platten mit Bohrungen ausgeführt ist. In diese Bohrungen sind Rohre zur Zuführung von Kohlenwasserstoffen, Stabilisierungssauerstoff und Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisch eingesetzt.
Bei einer Geschwindigkeitszunahme der aus den Rohren austretenden Gasströme und bei entsprechender Leistungssteigerung des Reaktors wird jedoch der Verbrennungsvorgang in diesem Reaktor unbeständig (instabil). Das läßt sich dadurch erklären, daß sich die
Innenwand des Hohlraumes des Reaktors abkühlt und daß der Stabilisierungsvorgang der Verbrennung von den Gasstrahlen unzureichend wirkungsvoll ist.
Auch werden die Rohre dieses bekannten Reaktors ungenügend abgekühlt. In dem erwähnten Kohlenwas-
serstoff-Sauerstoff-Gemisch sind dabei Teilchen von reduziertem Eisen-Ruß und harzigen Stoffen anwesend, was in den zur Zufuhr des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches dienenden Rohren spontan eine Flanimenbildung verursacht, so daß diese Rohre durchbren-
nen.
Auch wird bei diesem bekannten Reaktor die Gleichmäßigkeit der Verteilung der in die einzelnen Rohre einströmenden gasförmigen Bestandteile gestört, so daß die Konzentration der aus den einzelnen Rohron austretenden gasförmigen Reagenzien verschieden ist. so daß die Reaktorleistung limitiert und die Azetylenausbeute herabgesetzt wird.
Weist der Reaktor eine gekühlte Metallinnenwand
auf, so treten dadurch große Wärmeverluste auf, die ihrerseits zu einer Herabsetzung der Acetylenausbeute führen. Es ist bei derartigen bekannten Reaktoren unmöglich, eine feuerfest ausgekleidete Innenwand des Hohlraumes des Reaktors zu verwenden., weil sich beim Betrieb des Reaktors fester Kohlenstoff auf der ganzen Höhe der Wand ablagert, wobei aie Entfernung von festem Kohlenstoff während des Betriebes des Reaktors mit beträchtlichen Schwierigkeiten verbunden ist.
Es ist auch ein Reaktor bekannt (SU-PS 1 26 105), der ein gekühltes, ausgekleidetes Gehäuse enthält, das an seinem oberen Stirnende einen gekühlten Brenner trägt. Der Brenner weist einen ringförmigen Körper auf, innerhalb dessen eine Düse zur Zufuhr des Kohlenwasserstoff-Sauersu.ff-Gemisches konzentrisch und mit Spiel angeordnet ist. In dieser Düse ist eine in Form eines Ringspaltes ausgeführte Bohrung zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff in den Hohlraum des Reaktors angebracht. In dem durch den Brennerkörper und die Düse gebildeten Spielraum sind Flügel 7ur Erzeugung eines Dralles des Gasstromes angeordnet.
Die Leistung dieses bekannten Reaktors ist jedoch durch d>e zulässigen Abmessungen des Ringspaltes begrenzt
Bei der Zufuhr des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches durch den Ringspalt in den Hohlraum dieses bekannten Reaktors trifft der Gasstrom außerdem auf die Zylinderförmige, mit feuerfestem Material ausgekleidete Innenwand des Reaktorgehäuses, wodurch diese Wand einem vorzeitigen Verschleiß ausgesetzt ist, wobei es bei diesem bekannten Reaktor auch noch nachteilig ist, daß die Abkühlung des nach unten erweiterten ringförmigen Brennkörpers und der nach unten erweiterten ringförmigen Düse unzureichend wirkungsvoll ist, wodurch diese unter dem Einfluß von den im Raum des Reaktors herrschenden hohen Temperaturen zerstört werden.
Es ist auch ein Reaktor zur Partial-Flammenvcrbrennung von Kohlenwasserstoff und Sauerstoff bekannt (s. US-PS 34 38 741), der aus einem Mischer. einem Verteiler für das gasförmige Gemisch und einem Reaktionsraum besteht. Hierbei weist der Gasverteiler eine Reihe paralleler Kanäle mit gleichen runden Querschnittsformen auf, die mit Einrichtungen zum Verwirbeln des Gases versehen sind.
Der an den Reaktionsraum angrenzende stirnseitige Teil des Gasverteilers besteht aus Metall und der übrige Teil aus keramischem Material. Beim Durchtritt des Gasgemisches durch diesen, eine Reihe von parallelen Kanälen mit in diesen angeordneten Verwirblern aufweisenden Verteiler, wird der Hauptstrom in einzelne Teilströnie zerteilt, deren jeder eine spiralförmige Bewegung aufweist.
Eine derartige bekannte Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf. daß das Gasgemisch in den Reaktor durch eine Reihe von mit Verwirblern versehene parallele Kanäle eintritt, die jedoch keine Vermischung über den gesamten Querschnitt ermöglichen, wobei auch die Zahl dieser Kanäle durch die Bedingung der Gewährleistung einer Gleichförmigkeit der Verteilung des Gasgemisches zwischen den Strömen begrenzt wird, so daß hierdurch auch die Leistungsfähigkeit des Reaktors begrenzt wird, wobei es auch nachteilig ist. dall der Gasstrom zwischen diesen einzelnen Strömen entlang den Wandungen ties Reaktorraunies eine geradlinige Bewegung vollführt, was zu einer Ablagerung von Koks an den aus Metall bestehenden Wandungen des Reaktiorisraunies führt, die die
Durchführung des Arbeitsvorganges erschweren, wobei die Verwendung metallischer Wandungen des Reaklionsraumes eine Kühlung derselben erfordert, was wiederum zu einer Störung der Stabilität des Brennvorganges führt.
Es ist auch ein Reaktor zur Erzeugung von Azetylen durch unvollkommene Verbrennung von Kohlenwasserstoff und Sauerstoff bekannt (s. DE-PS 8 95 592), der im wesentlichen aus einem Mischraum, einem Gasverteiler und eiriem Reaktionsraum besteht, wobei der Verteiler des Gasstromes eine Vielzahl von parallelen Rohren und Kanälen aufweist, in denen Leitvorrichtungen angeordnet sind, die spiralförmige Ströme des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches erzeugt.
Der Verteiler des Gasstromes ist hierbei aus keramischem Material gefertigt. Bei der Einführung des Gemisches durch ein mit zylindrischen Rohren und Ventilen versehenen Verteiler des Gasstromes mit in den zylindrischen Rohren desselben vorgesehenen Verdrillungseinrichtungen, wird der Haupistrom des Gemisches, in Teilströme unterteilt, der in jeder eine spiralförmige Bewegung durchführt.
Eine derartige bekannte Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf. daß der Gasstrom zwischen den einzelnen Teilströmen des spiralförmigen Stromes die auch an den Innenwandungen des Reaktions-Hohlraumes eine geradlinige Bewegung aufweist, was zu einer Ablagerung von Koks an den Verieilungseinrichtungen und an den Wandungen des Reaktorhohlraumes führt. Aus diesem Grunde sind der Reaktionsraum und der den Gasverteiler bildende Block aus Metall gefertigt. Auch ist die Anzahl derartiger mit Wirblern versehener Kanäle durch die Gleichförmigkeit der Gasverteilung begrenzt, wobei hierdurch wiederum die Leistungsfähigkeit des gesamten Reaktors begrenzt wird.
Es ist auch eine Vorrichtung zur Erzeugung von Azetylen durch unvollkommene Verbrennung von Kohlenwasserstoff bekannt (s. DE-PS 8 95 444), die einen Mischer, einen Gasverleiler und einen Redktionsraum aufweist, wobei der Gasverteilcr aus einem Block besteht, durch den sich eine Vielzahl von Kanälen hindurcherstreckt. Der obere Teil dieses Blockes besteht aus keramischem Material und der untere Teil aus Metall. Der untere Teil dieses Blockes weist einen Hohlraum auf, durch den Kühlwasser fließt. An den Gasverteiler schließt sich ein Reaktionsraum an, der aus einem wassergekühlten Mantel besteht. Durch in Richtung senkrecht zum Hauptstrom verlaufende Rohre wird in den Reakiionsraum Sauerstoff eingeführt und in den unteren Teil des Reaktionsraumes wird mittels Düsen Wasser eingesprüht. Das Gemisch gelangt hierbei in die Reaktionszone durch eine Vielzahl paralleler zylindrischer Kanäle, wobei der Vorgang der unvollkommenen Verbrennung in einem gekühlten metallischen Raum erfolgt, in dessen oberen Teil bei kalter Wandung durch Rohre zusätzlich Sauerstoff zugeführt wird. Eine derartige bekannte Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß durch die Notwendigkeit der Zuführung zusätzlichen Sauerstoffes an der zu kühlenden Wand dei Brennerkammer große Wärmeverluste auftreten und auch eine Unstabilität der Verbrennung eintritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen deurtigen Reaktor zur Azetylenerzeugung zu schaffen, der im Vergleich mit den bisher bekannten derartigen Vorrichtungen eine größere Leistungsfähigkeit aufweist und in welchem eine stabile Partialverbrennung von Kohlenwasserstoff bei erhöhter Einspeisung des Aus-
gangsgemisches in den Reaktorraum in einem mit wärmebeständigem Material ausgekleideten Reaktorraum ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Düse aus zumindest zwei ringförmigen zylindrischen, zueinander mit einem Spielraum konzentrisch angeordneten Teilen mit auf deren Umfang befestigten und in den Spielräumen angeordneten Flügeln mit zwischen diesen gebildeten schraubenlinienförmigcn Kanälen besteht und daß die Anordnung der Spielräume bezüglich der Längsachse des Reaktors ausgehend von der Bedingung gewählt ist, daß die Mittellinie des durch den ringförmigen Körper des Brenners und den ringförmigen zylindrischen Teil gebildeten Spielraumes in einer Entfernung von der Längsachse des Reaktors liegt, die im wesentlichen das 0.65- bis 0.75fache des Halbmessers des Hohlraumes des Reaktorgehäuses beträgt, während die Mittellinie des zwischen den ringförmigen zylindrischen Teilen gebildeten Spielraumes in einer Entfernung von der Längsachse des Reaktors liegt, die im wesentlichen das 0,25- bis 0,35fache des Halbmessers des Hohlraumes des Reaktorgehäuses beträgt, und daß das Verhältnis der gesamten Durchgangsquerschniltsfläche des Hohlraumes des Reaktorgehäuses im wesentlichen 1 :4 bis 1:10 ausmacht, und daß in dem ringförmigen zylindrischen Teil und in den Flügeln Durchgangsbohrungen, die sich an diesen entlang befinden, zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff angebracht sind und im zentralen ringförmigen zylindrischen Teil einer axiale Bohrung als Kanal zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff dient.
Durch das Vorhandensein von zumindest zwei ringförmigen zylindrischen Teilen wird eine gleichmäßige Verteilung des Gasstromes in den Ringspalten und am Austritt aus denselben gewährleistet, wobei durch die Anordnung der Durchgangsbohrungen zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff, die nach der Höhe eines jeden ringförmigen Teiles angebracht sind, eine stabile Verbrennung der gasförmigen Reagenzien mit Ausströmungsgeschwindigkeiten der Gase in der Größenordnung der kritischen Geschwindigkeiten gewährleistet wird.
Durch diese Aufgabenlösung wird eine größtmögliche Azetylenausbeute und eine stabile Verbrennung des Gasgemisches gewährleistet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.
Es zeigt:
F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Reaktor, nach der Linie 1-1 gemäß F i g. 3;
Fig.2 einen Längsschnitt durch den Brenner in vergrößertem Maßstab nach der Linie 1I-II gemäß F i g. 3 und
Fig.3 einen Schnitt nach der Linie IH-IH gemäß Fig. 2.
Der Reaktor zur Azetylenerzeugung durch unvollkommene Verbrennung von Kohlenwasserstoffen weist ein gekühltes, feuerfest ausgekleidetes Reaktorgehäuse 1 (Fig. 1) auf, das an seinem oberen Stimende einen gekühlten Brenner 2 trägt Der Brenner 2 (Fig.2) enthält einen ringförmigen Körper 3 (F i g. 3), innerhalb dessen eine Düse 5 (F i g. 1) zur Zufuhr des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisdies konzentrisch und unter Bildung eines Spielraumes 4 angeordnet ist. Die Düse 5 (F i g. 3) stellt zumindest zwei ringförmige zylindrische Teile 6 und 7 dar. Diese Teile sind mit dem Körper 3 des Brenners und mit einem Spielraum 8 zueinander konzentrisch angeordnet. In den Spielräumen 4 und 8
sind als Wirbler Flügel 9 bzw. 10 angebracht.
In den Ringspalten 4 zwischen den Flügeln 9 und in den Ringspalten 8 zwischen den Flügeln 10 sind schraubenünienförmige Kanäle 11 ausgebildet. In dem ringförmigen zylindrischen Teil 6 und in den Flügeln 9 sind Durchgangsbohrungen 12 zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff angebracht, die sich an diesen entlang befinden. Dies gewährleistet eine stabile Verbrennung der gasförmigen Reagenzien im Hohlraum 13 (Fig. 1) des Reaktorgehäuses 1 und an seiner Wand 14. Im zentralen ringförmigen zylindrischen Teil 7 dient eine axiale Bohrung 15 als Kanal zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff.
Am oberen stirnseitigen Teil des Brenners 2 ist ein Rohr 16 zur Zufuhr des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches zum Brenner 2 befestigt. Im unteren stirnseitigen Abschnitt des Reaktorgehäuses ! befindet sich ein Sammler 17 zur Kühlmittelzufuhr. Der Reaktor enthält Rohre 18, 19 und 20 zur Sauerstoffzufuhr zum Brenner 2, ein Rohr 21 zur Kühlmittelzufuhr zum Reaktorgehäuse 1, Rohre 22 und 23 zur Kühlmittelzufuhr zum Körper 3 des Brenners 2 und zu den ringförmigen zylindrischen Teilen 6 und 7, ein Rohr 24 zum Austritt von Kühlmittel aus dem Reaktorgehäuse 1 und ein Rohr 25 zum Austritt von Kühlmittel aus dem Körper 3 des Brenners 2.
Die Anordnung der Spielräume 4 und 8 in bezug zur Längsachse A des Reaktors wird ausgehend von der Bedingung gewählt, daß sich die Mittellinie a (Fig.3) des durch den ringförmigen Körpers 3 des Brenners 2 und den ringförmigen zylindrischen Teil 6 gebildeten Spielraumes 4 in einer Entfernung von der Längsachse A des Reaktors befindet die im wesentlichen das 0,65-bis O,75fache des Halbmessers R des Hohlraumes 13 (Fig. 1) des Reaktorgehäuses 1 beträgt, während sich die Mittellinie b des zwischen den ringförmigen zylindrischen Teilen 6 und 7 gebildeten Spielraumes ; (F i g. 3) in einer Entfernung von der Längsachse -4 des Reaktors befindet, die im wesentlichen das 0,25- bis ' 0,35fache des Halbmessers R des Hohlraumes 13 ii (F i g. 1) des Reaktorgehäuses 1 beträgt Γ
Außerdem beträgt das Verhältnis der gesamten ■['. Durchgangsquerschnittsfläche der Spielräume 4 und 8 zur Durchgangsquerschnittsfläche des Hohlraumes 13 ;;*' des Reaktorgehäuses 1 im wesentlichen 1 :4 bis 1 :10.
Der Reaktor wird wie folgt betrieben. Das Kohlen- \ wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch strömt kontinuierlich ':-: aus dem Rohr 16 (Fi g. 1) durch die schraubenlinienför- ΐ migen Kanäle 11 (F i g. 3) der als Ringspalten ausgebil- %; deten Spielräume 4 und 8 in den oberen Teil des "'; Hohlraumes 13 (F i g. 1) des Reaktorgehäuses I ein, wo ,< das Gemisch von Zündquellen entzündet wird. ··,
im Hohlraum 13 des Rcakiöfgehäuses i verläuft der ~ Vorgang der unvollkommenen Verbrennung der mit © einem Drall beaufschlagten turbulenten Strömungen, wodurch ein Reaktionsgas entsteht das Azetylen, Wasserstoff, Wasserdampf, Kohlendioxid, Kohlenstoffmonoxii, festen Kohlenstoff, Methan, Sauerstoff, Stickstoff und Azetylenabkömmlinge enthält
Durch den Drall des einströmenden Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches wird eine schraubenlinienförmige Bewegung des brennenden Gasstromes im Hohlraum 13 des Reaktorgehäuses 1 gewährleistet Dadurch wird der Vorgang der unvollkommenen Verbrennung intensiviert und die Reaktionszeit kürzer, was die Azetylenausbeute erhöht Durch die Bewegung des Kohlenwasserstoff-Sanerstoff-Gemisches entlang einer Schraubenlinie wird der Ablagerung von festem
Kohlenstoff an der mit feuerfestem Material ausgekleideten Innenwand 14 des Hohlraumes 13 des Reaktorgehäuses 1 vorgebeugt. Zur Gewährleistung einer stabilen Verbrennung wird Stabilisierungssauerstoff durch die Rohre 18, 19 und 20, die Durchgaiigsbohrungen 12 (F i g. 2) und die axiale Bohrung 15 dem oberen Teil des Hohlraumes 13 (Fig. 1) des Reaktorgehäuses 1 zugeführt, wo Gasumwälzzonen entstehen. Zusammen mit den Umwälzgasen bildet der Slabilisierungssauerstoff stabile Diffusionsflummen, die das aus den Spielräumen 4 und 8 austretende Kohlenwasserstoff-Sauersloff-Gemisch stetig entzünden. Durch das Vorhandensein dieser Flammen und der glühenden Oberfläche der ausgekleideten inneren Wand 14 des Reaktorgehäuses 1 wird eine stabile Verbrennung des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches mit Ausströmungsgeschwindigkeiten desselben, die in der Größenordnung der kritischen Geschwindigkeit liegen und dementsprechend ein beständiger Verlauf des Vorganges der Azetylenerzeugung gewährleistet.
Der Vorgang der unvollkommenen Verbrennung von Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff verläuft im gesamten Hohlraum 13 des Reaktorgehäuses 1 und endet in seinem unteren Teil. Um die Reaktion rechtzeitig abzubrechen und einer Zersetzung des entstandenen Azetylens vorzubeugen, wird am Austritt aus dem Hohlraum des Reaktorgehäuses 1 in den Reaktorgassirom vom Sammler 17 ein Kühlmittel zugeführt.
Zur Gewährleistung einer langen. Lebensdauer des Reaktors werden der Brenner 2 und die Außenwand des Reaktors abgekühlt. Das Kühlmittel strömt über das Rohr 21 in das Rcaktorgehäuse I ein und tritt über das Rohr 24 aus. Über die Rohre 22 und 23 strömt das Kühlmittel in den ringförmigen Körper 3 des Brenners 2, in den stirnseiligen Teil der ringförmigen Teile 6 und 7 und der Flügel 9 und 10 ein und tritt über das Rohr 25 aus.
FJn Versuch mit einem Prüfungsmustcrdes vorliegenden Reaktors hai gezeigt, daß die Naturgasmenge dabei 7600 bis 780ONmVh. die Haupisaucrstoffmengc 4000 bis 4200 NmVh und die Siabilisierungssauerstoffmenge 180 bis 22ONmVh betrug. Die Temperatur des Gemisches lag zwischen b00 und 620' C. Im Reaktor mit ausgekleideter Gehäusewand wurde ein Pyrolysetrokkengas mit folgender Zusammensetzung in Vol.-% erzeugt:
CO2 3,0
CM2 8,6
OH4 0,2
Co 24,5
H2 55,9
CH4 5.5
N2 2,1
Azetylenhomologe 0,2
Der Reaktorbetrieb war stabil.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Reaktor zur Azetylenerzeugung durch unvollkommene Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, mit einem gekühlten ausgekleideten Gehäuse, das an seinem oberen Stirnende einen gekühlten Brenner trägt, der einen ringförmigen Körper aufweist, innerhalb dessen eine mit Wirblern versehene Düse zur Zufuhr des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisches konzentrisch hierzu und unter einem Spiel und mit Kanälen zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff zum Hohlraum des Reaktorgehäuses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (5) aus zumindest zwei ringförmigen zylindrischen, zueinander mit einem Spielraum (8) konzentrisch angeordneten Teilen (6 und 7) mit auf deren Umfang befestigten und in den Spielräumen (4 und ft) angeordneten Flügeln (9 und 10) mit zwischen diesen gebildeten Schraubenlinienförmigen Kanälen (11) besieht und daß die Anordnung der Spielräume (4 und 8) bezüglich der Längsachse (A) des Reaktors ausgehend von der Bedingung gewählt ist, daß die Mittellinie (a) des durch den ringförmigen Körper (3) des Brenners (2) und den ringförmigen zylindrischen Teil (6) gebildeten Spielraumes (4) in einer Entfernung von der Längsachse (A) des Reaktors liegt, die im wesentlichen das 0,65- bis O,75fache des Halbmessers (R) des Hohlraumes (13) des Reaktorgehäuses (1) beträgt, während die Mittellinie (b) des zwischen den ringförmigen zylindrischen Teilen (6 und 7) gebildeten Spielraumes (8) in einer Entfernung von der Längsachse (A) fes Reaktors liegt, die im wesentlichen das 0.25- bis 0,35fache des Halbmessers (R) des Hohlraumes (13) des Reaktorgehäuses (1) beträgt, und daß das Verhältnis der gesamten Durchgangsquerschnittsfläche der Spielräume (4 und 8) zur Durchgangsquerschnittsfläche des Hohlraumes (13) des Reaktorgehäuses (1) im wesentlichen 1:4 bis 1 :10 ausmacht, und daß in dem ringförmigen zylindrischen Teil (6) und in den Flügeln (9) Durchgangsbohrungen (12), die sich an diesen entlang befinden, zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff angebracht sind und im zentralen ringförmigen zylindrischen Teil (7) eine axiale Bohrung (15) als Kanal zur Zufuhr von Stabilisierungssauerstoff dient.
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