DE4445656C1

DE4445656C1 - Storage of acetylene

Info

Publication number: DE4445656C1
Application number: DE4445656A
Authority: DE
Inventors: Horst Dr Blechschmidt; Lutz Brandsch-Boehm; Martin Dr Kesten; Friedrich Koessl; Reinhard Kost
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Air Liquide Deutschland GmbH
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2014-12-22
Also published as: CZ337495A3; NO954950D0; HU9503642D0; ZA9510561B; EP0718544A3; FI956117A; NO954950L; HU218376B; EP0718544A2; FI956117A0; HUT74539A

Abstract

Acetylene is stored in a vessel (1) in which the acetylene is dissolved in a solvent and the max. acetylene partial pressure of 1.1 bar is maintained. The novelty is that the wt. ratio of acetylene to solvent is max. 0.25.

Description

Die Erfindung betrifft die Speicherung von Acetylen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates the storage of acetylene according to the generic term of Claim 1.

Bei Umgebungstemperatur wird Acetylen gewöhnlich in Stahlflaschen transportiert und gelagert. Zur Verhin derung eines spontanen Acetylenzerfalls sind diese Stahlflaschen vollständig mit einer porösen Masse, wie Kieselgur oder Bimsstein, gefüllt, die ihrerseits ein Lösungsmittel zur Aufnahme des Acetylens enthält. Um den Speicherwirkungsgrad generell zu steigern, wurden abweichend von dieser Methode in der Vergang enheit verschiedene andere Verfahren bekannt, beispielsweise aus der US-PS 2 925 385, bei der auf eine poröse Masse im Behälter verzichtet werden kann, wenn das Lösungsmittel bei einer tiefen Tempe ratur von -76°C gehalten wird. In diesem Fall ist der sich im Gasraum über der Lösung einstellende Acetylen- Partialdruck sehr niedrig, und die Zerfallsneigung des Acetylens entsprechend gering.At ambient temperature, acetylene is usually in Steel bottles transported and stored. For the time being These are a change in spontaneous acetylene decomposition Steel bottles completely with a porous mass, such as Diatomaceous earth or pumice, filled, which in turn a Contains solvents for the absorption of acetylene. In order to generally increase the storage efficiency, have deviated from this method in the past various other processes known, for example from US-PS 2 925 385, at which dispense with a porous mass in the container can, if the solvent is at a low temperature temperature of -76 ° C is maintained. In this case it is acetylene occurring in the gas space above the solution Partial pressure very low, and the tendency to decay of the Acetylene correspondingly low.

Bei diesem Verfahren besteht das Problem, daß insbeson dere bei länger andauernder Lagerung auch bei Verwen dung von isolierten Behältern - bedingt durch Wärmeeinfall - ein erheblicher Aufwand an Kühlleistung zu erbringen ist.The problem with this method is that in the case of long-term storage even when used formation of insulated containers - due to Incidence of heat - a considerable amount of cooling power is to be provided.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Acetylen zu speichern und zu transportieren, wobei eine höhere Lagertemperatur als bisher zulässig ist und wobei Kühlleistung eingespart werden kann.The invention is therefore based on the object To store acetylene and to transport, with a higher storage temperature than before is permissible and where cooling capacity can be saved.

Ausgehend von dem im Oberbergriff des Anspruchs 1 berücksichtigten Stand der Technik ist die Aufgabe erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.Proceeding from that in the preamble of claim 1 considered state of the art is the task according to the invention with the in the characterizing part of the features specified solved.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man Acetylen in Behältern bei Einhaltung von einem maximalen Partialdruck von 1,1 bar unter sicherheits technisch unbedenklichen Bedingungen lagern und transportieren kann, wenn das Massenverhältnis zwischen Acetylen und dem Lösungsmittel 0,25 nicht übersteigt. Die zur Sicherheit erforderliche Lagertemperatur be trägt hier nur -50°C, so daß ein geringerer Kälteauf wand notwendig ist, um Wärmeeinfall von außen zu kom pensieren. It has now surprisingly been found that one Acetylene in containers in compliance with one maximum partial pressure of 1.1 bar under safety store technically safe conditions and can transport if the mass ratio between Acetylene and the solvent does not exceed 0.25. The storage temperature required for safety only has a temperature of -50 ° C, so that there is less cold wall is necessary to prevent heat from coming in from the outside retire.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments are in the subclaims specified.

In der beigefügten Zeichnung ist eine Apparatur dar gestellt, mit deren Hilfe Zerfallsversuche gemäß den folgenden Beispielen ausgeführt wurden.An apparatus is shown in the accompanying drawing with the help of decay attempts according to following examples.

Sie zeigt als Behälter 1 für eine Acetylen-DMF (Dimethylformamid) Lösung eine Stahlflasche, die mit einem Zündventil 2 ausge stattet ist, welches zur Zündung Nickeldrähte 3 als Elektroden aufweist. An dem Zündventil 2 ist ein Druckaufnehmer 4 als Detektor angebracht. In der Fla sche befindet sich eine Acetylen-DMF Lösung 5.It shows as a container 1 for an acetylene-DMF (dimethylformamide) solution a steel bottle, which is equipped with an ignition valve 2 , which has nickel wires 3 as electrodes for ignition. A pressure sensor 4 is attached to the ignition valve 2 as a detector. There is an acetylene-DMF solution 5 in the bottle.

Zur Füllung wurden die Flaschen evakuiert, dann das DMF eingesaugt, erneut abgepumpt und anschließend unter Schütteln Acetylen eingegeben. Die Füllmengen wurden jeweils durch Wägung bestimmt. Der Volumenanteil der Lösung in den Flaschen lag zwischen 25% und 48%. In den Versuchsreihen wurde nun durch Anlegen einer Wechsel spannung von 50 V ein Acetylenzerfall in einer liegen den Flasche eingeleitet. Die Einstellung des Versuchs druckes erfolgte durch Temperieren der Flasche. Vor der Zündung hat der Gasraum der Flasche einen bekannten Druck. Durch die Zündung wird nun die Zerfallsreaktion ausgelöst, die zu einem Druckanstieg führt, der mit dem Druckaufnehmer gemessen wird. Da die Zerfallsreaktion exotherm verläuft, tritt durch die Reaktionswärme Ace tylen aus der flüssigen Phase aus, und bewirkt durch Zerfall einen erneuten Druckanstieg, der sich als zwei tes Druckmaximum bemerkbar macht.The bottles were evacuated for filling, then the DMF sucked in, pumped out again and then under Shake acetylene entered. The fill quantities were determined by weighing. The volume fraction of the Solution in the bottles was between 25% and 48%. In the Trial series was now created by creating a change voltage of 50 V there is an acetylene decomposition in one initiated the bottle. The cessation of the attempt pressure was achieved by tempering the bottle. Before the Ignition has a known gas space in the bottle Pressure. Ignition now turns into a decay reaction triggered, which leads to an increase in pressure that with the Pressure sensor is measured. Because the decay reaction exothermic, occurs through the heat of reaction Ace tylen from the liquid phase, and caused by Decay another pressure increase, which turns out to be two pressure maximum noticeable.

In der Tabelle sind die Ergebnisse der Versuche wieder gegeben. Zeile 1 zeigt die Massenverhältnisse von Ace tylen und DMF in der Lösung. In Zeile 2 sind die Aus gangsdrücke (P0) vor der Zündung angegeben. In den Zeilen 3 und 4 ist das erste Druckmaximum (P1) nach der Zündung und das zweite Druckmaximum (P2), das durch das Austreten des Acetylens aus der Lösung bedingt ist, aufgeführt.The results of the tests are again in the table given. Line 1 shows the mass ratios of Ace tylen and DMF in the solution. In line 2 are the off gear pressures (P0) specified before ignition. In the Lines 3 and 4 is the first pressure maximum (P1) after the Ignition and the second pressure maximum (P2), which by the Leakage of acetylene from the solution is conditional, listed.

Die Spalten II und III der Tabelle zeigen die Ergeb nisse der Explosionsversuche für einen Flaschendruck von 1,8 bis 2,0 bar bei einem Massenverhältnis von Acetylen zu DMF von 0,2 beziehungsweise 0,25. Wie den Versuchswerten zu entnehmen ist, sind bei gleichem Druck (P0) für den Versuch mit der geringeren Acetylen konzentration mit dem Massenverhältnis von 0,2 für die folgenden Druckmaxima P1 und P2 geringere Werte zu ver zeichnen als für das Massenverhältnis von 0,25. Bei den Versuchen sind die Werte für P1 in vergleichbarer Grö ßenordnung, während der Wert P2 für den Versuch mit dem Massenverhältnis von 0,25 einen mehr als doppelt so großen Betrag annimmt. Beide Ergebnisse sind aus sicherheitstechnischen Gesichtspunkten akzeptabel. Spalte I der Tabelle zeigt im Vergleich zu Spalte II, daß bei gleicher Zusammensetzung der Acetylen-DMF- Lösung mit einem Massenverhältnis von 0,2 beide Druck werte P1 und P2 einen mehr als doppelt so großen Betrag annehmen, wenn der Ausgangsdruck P0 zwischen 3,8 und 4,3 bar liegt. Wie aus Spalte IV zu entnehmen ist, führt eine geringfügige Erhöhung des Massenverhält nisses von 0,25 auf 0,26 zu so hohen Druckentwicklun gen, daß nur noch eine drastische Senkung des Druckes P0 auf 1,0 bis 1,2 bar zu akzeptablen Werten P1 und P2 führt. Bereits das erste Explosionsdruckmaximum P1 steigt auf Werte bis zum 20fachen des Anfangsdruckes, während das 2. Maximum Werte um das 50fache des Aus gangsdruckes erreicht. Columns II and III of the table show the results Explosion tests for a bottle pressure from 1.8 to 2.0 bar with a mass ratio of Acetylene to DMF of 0.2 and 0.25, respectively. Like that Experimental values are the same Pressure (P0) for the trial with the lower acetylene concentration with the mass ratio of 0.2 for the following pressure maxima P1 and P2 lower values draw as for the mass ratio of 0.25. Both The values for P1 are comparable in size order, while the value P2 for the experiment with the Mass ratio of 0.25 a more than twice accepts a large amount. Both results are out safety-related aspects acceptable. Column I of the table shows, compared to Column II, that with the same composition of acetylene-DMF Solution with a mass ratio of 0.2 both pressures values P1 and P2 more than twice the amount assume if the outlet pressure P0 is between 3.8 and 4.3 bar. As can be seen from column IV, leads to a slight increase in the mass ratio pressure from 0.25 to 0.26 to such high pressure development that only a drastic reduction in pressure P0 to 1.0 to 1.2 bar at acceptable values P1 and P2 leads. Already the first explosion pressure maximum P1 increases to values up to 20 times the initial pressure, while the 2nd maximum values 50 times the off gear pressure reached.

Als Lösungsmittel wird vorzugsweise DMF eingesetzt, jedoch kommen auch andere Lösungs mittel, wie Aceton oder Lösungsmittelgemische, wie sie für den Transport von Acetylen im allgemeinen verwendet werden, in Frage. Vorteilhafterweise wird man einen Behälter, der unter diesen Bedingungen mit Acetylen beschickt wird, mit einem auf den Gesamtdruck anspre chenden Druckentlastungsventil ausstatten, das bei Überschreiten eines Acetylen-Partialdruckes von 1,1 bar einen Gasaustritt aus dem Behälter ermöglicht. Weiter hin wird man für den Fall, daß der Innendruck 1 bar unterschreitet, ein weiteres Gas, wie beispielsweise Stickstoff, in die Gasphase aufgeben, um ein Eindringen von Sauerstoff in den Innenraum der Gasflasche zu verhindern.DMF is preferably used as the solvent used, but there are also other solutions agents such as acetone or solvent mixtures as they used for the transportation of acetylene in general be in question. You advantageously become one Container containing acetylene under these conditions is loaded with one to the total pressure equip the appropriate pressure relief valve, which at Exceeding an acetylene partial pressure of 1.1 bar allows gas to escape from the container. Next towards the case that the internal pressure is 1 bar falls below another gas, such as Nitrogen, give up in the gas phase to penetrate of oxygen into the interior of the gas bottle too prevent.

Mit der erfindungsgemäßen Speicherung ist es nunmehr möglich, Acetylen bei höheren Temperaturen, als es aus dem Stand der Technik bekannt ist, zu lagern und zu transportieren. Insbesondere bei langen Lagerzeiten können somit Kühlleistung und der damit verbundene Kostenaufwand reduziert werden.It is now with the storage according to the invention possible to remove acetylene at temperatures higher than it is known in the prior art to store and transport. Especially with long storage times Cooling capacity and the associated cost be reduced.

Claims

1. Storage of acetylene in a container ( 1 ), the acetylene being dissolved in a solvent and a maximum acetylene partial pressure of 1.1 bar being maintained, characterized in that the mass ratio of acetylene and solvent is at most 0.25.

2. Storage of acetylene according to claim 1, characterized, that when an acetylene partial pressure is exceeded a pressure relief of 1.1 bar is carried out.

3. Storage of acetylene according to claim 1 or 2, characterized, that dimethylformamide (DMF) is used as solvent.

4. Storage of acetylene according to one of claims 1 to 3, characterized, that as a container a thermally insulated Pressure vessel is used.