DE606343C

DE606343C - Verfahren zur Entfernung von Acetylen aus Gasgemischen

Info

Publication number: DE606343C
Application number: DEN34935D
Authority: DE
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1932-02-23
Filing date: 1933-02-24
Publication date: 1934-11-30
Also published as: FR751284A; BE394551A; GB400054A; US1965100A; NL34328C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur

Entfernung von Acetylen aus Gasgemischen mit Hilfe eines Lösungsmittels für Acetylen.

Die übliche Methode zur Entfernung einer gasförmigen Komponente aus Gasgemischen besteht darin, daß man das Gasgemisch, zweckmäßig unter Druck, mit einem flüssigen Lösungsmittel für das zu entfernende Gas in innige Berührung bringt und das Gas aus der erhaltenen Lösung im Lösungsmittel durch Destillation, Druckentlastung oder durch eine Kombination dieser beiden Maßnahmen wieder frei macht und gewinnt. Die Wirksamkeit eines derartigen Verfahrens oder die Reinheit des erhaltenen gasförmigen Produktes hängt ab vom selektiven Lösungsvermögen des verwendeten Lösungsmittels für die gasförmigen Bestandteile des zu behandelnden Gasgemisches, von der chemischen Unveränderlichkeit des Lösungsmittels bei der benutzten Arbeitstemperatur und von der Dampfdruckdifferenz des flüssigen Lösungsmittels und des gelösten Gases bei der Temperatur, die zur Freimachung des Gases aus

as der Lösung angewendet wird. Je besser die Verhältnisse in dieser Beziehung sind, um so wirksamer ist das Verfahren und um so reiner sind die erhaltenen Erzeugnisse; auch eine weitere Behandlung der erhaltenen gasförmigen Erzeugnisse wird einfacher oder vermieden, je günstiger die obigen Verhältnisse sind.

Die Absorption von Acetylen in Aceton ist bekannt. Als Lösungsmittel für Acetylen hat man an Stelle von Aceton auch schon Acetonitril, verschiedene Ketone, Äther und Ester vorgeschlagen. Die meisten dieser Lösungsmittel haben jedoch den Nachteil, daß sie bei den zur Freimachung des Acetylene aus der Lösung erforderlichen Temperaturen verhältnismäßig flüchtig sind. Es ist deshalb eine zusätzliche Behandlung der Gemische von Acetylen und Lösungsmitteldämpfen erforderlich, die bei der Freimachung des Acetylens aus der Lösung erhalten werden, um das Acetylen von mitgerissenen oder mitverdampften Lösungsmittel dämpfen zu trennen.

Man hat auch schon Monoglykole und deren Derivate zur Absorption von Acetylen verwendet. Diese sieden zwar hoch, erfordern aber vielfach auch noch eine Nachbehandlung des frei gemachten Acetylene zur Entfernung¹ von mitverdampftem Lösungsmittel.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Gruppe von Lösungsmitteln für Acetylen zu finden, die noch niedrigere

Dampf drucke als die Monoglykole bei den im Verfahren erforderlichen Temperaturen besitzen, um die Reinigungsnachbehandlung des gewonnenen Acetylene auf das geringst mögliehe Maß herabzusetzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man das Acetylen aus den acetylenhaltigen Gasgemischen durch ein oder mehrere Lösungsmittel herauslöst, die zur ίο Klasse der Polyglykole·, ihrer Äther, ihrer Ester oder ihrer Ätherester gehören, worauf das Acetylen entweder durch Erhitzen der erhaltenen Lösung oder durch Verminderung des auf der Lösung lastenden Druckes oder durch eine Kombination dieser beiden Maßnahmen frei gemacht und so vom Lösungsmittel getrennt wird. Die Polyglykole sieden höher als die Monoglykole und haben infolgedessen einen noch niedrigeren Dampfdruck. Sie haben weiter noch den Vorteil einer größeren Temperaturbeständigkeit als die Monoglykole. Schließlich besitzen sie in der Regel noch ein höheres Absorptionsvermögen für Acetylen als die Monoglykole, was überraschend ist, weil sie ein höheres Molekulargewicht haben.

Polyglykole im Sinne der Erfindung sind eine Klasse von symmetrischen, substituierten oder nichtsubstituierten Verbindungen, wie Diäthylenglykol, Dipropylenglykol, Dibutylenglykol, Triäthylenglykol u. dgl., wie auch unsymmetrische substituierte oder nichtsubstituierte Verbindungen, wie Äthylenpropylenglykol, Äthylenbutylenglykol, Propylenbutylenglykol, Diäthylenpropylenglykol, Diäthylenbutylenglykol u. dgl. Die für das Verfahren gemäß der Erfindung geeigneten Polyglykole können entweder wie die soeben genannten Verbindungen eine unverzweigte Kette enthalten oder auch eine verzweigte Kette, wie Propylenisobutylenglykol, Diisobutylenglykol, Triisobutylenglykol, Äthylenisobutylenglykol, Diäthylenisobutylenglykol u. dgl. Die Verbindungen mit verzweigter Kette kann man auch als Verbindungen mit gerader Kette betrachten, in denen ein Wasserstoffatom durch eine Alkylgruppe substituiert ist. Die Substituierung von Wasserstoffatomen in Verbindungen mit gerader Kohlenstoffkette ist nicht beschränkt auf eine Substituierung durch Alkylgruppen, denn auch andere einwertige Gruppen, wie die Oxygruppe, Halogen-, Nitro-, Cyan-, Sulfogruppe u. dgl. können in gewissen Fällen an die Stelle der Wasserstoffatome treten.

Außer den soeben aufgeführten Polyglykolen selbst können auch ihre primären, sekundären oder tertiären, normalen oder isomeren Äther, ihre Ester der Aryl-, Alkyl- oder Aralkylcarbonsäuren und bzw. oder Ätherester von Polyglykolen als Lösungsmittel für Acetylen verwendet werden. Von der Gruppe dieser Verbindungen sind die nachstehenden Verbindungen besonders geeignet: Diäthylenglykolmonomethyläther, Diäthylenglykolmonoäthyläther, Diäthylenglykolmonopropyläther, Diäthylenglykolmonobutyläther, Diäthylenglykoldimethyläther, Diäthylenglykoldiäthyläther, Diäthylenglykoldipropyläther, Diäthylenglykoldibutyläther, Diäthylenglykolmonoisopropyläther, Diäthylenglykolmonotert.-butyläther, Diäthylenglykolmono- oder -dilaktat, Diäthylenglykolmono- oder -dibenzoat, Diäthylenglykolmono- oder -dimaleat, Diäthylenglykolmono- oder -dioxalat, ameisensaurer Diäthylenglykolmonäthyläther, benzoesaurer „ Diäthylenglykolmonoisopropyläther, essigsaurer Diäthylenglykolmono-tert.-butyläther, essigsaurer Diäthylenglykolmonphenyläther, essigsaurer Diäthylenglykolmonoäthyläther, Diäthylenglykolmonoacetat, Diäthylenglykoldiacetat, essigsaurer Diäthylenglykolmonopropyläther und essigsaurer Diäthylenglykolmonobutyläther.

Es wurde als allgemeine Regel festgestellt, daß das Absorptionsvermögen der Lösungsmittel für gasförmiges Acetylen von der Anwesenheit von gewissen Sauerstoffgruppen in den Molekülen des Lösungsmittels abhängig ist. Je größer die Zahl dieser Gruppen in den Verbindungen ist, desto leichter wird Acetylen vom Lösungsmittel gelöst. Von Gruppen, die ■ so das Lösungsvermögen der genannten Verbindungen für Acetylen beeinflussen, sind die nachstehenden festgestellt worden: die Äthergruppe yC — O — C <^, die Carbonylgruppe = C — O, die Oxygruppe

/C — C — C <^, die Carboxylgruppe — C

^O ^X0H

und die Estergruppe γC — C — O — C^, die als Kombination der Oxygruppe mit der Äthergruppe betrachtet werden kann. Es ist weiter festgestellt worden, daß von Lösungsmitteln mit der gleichen sauerstoffhaltigen Gruppe in ihren Molekülen diejenigen das größte Absorptionsvermögen für gasförmiges Acetylen haben, bei denen die kleinsten no Kohlenwasserstoffradikale an der sauerstoffhaltigen Gruppe hängen. Mit steigendem Molekulargewicht dieser Radikale sinkt das Absorptionsvermögen der Verbindungen für gasförmiges Acetylen.

Zur Durchführung des Verfahrens werden Gase, die Acetylen enthalten, in beliebiger Weise mit einem oder mehreren Lösungsmitteln bed geeigneter Temperatut, zweckmäßig unter Kühlung und mit oder ohne Anwendung von Druck, in Berührung gebracht. Das Acetylen wird absorbiert und kann durch

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Erhitzen und bzw. oder Druckherabsetzung aus dem Lösungsmittel frei gemacht werden, worauf das Lösungsmittel im Kreislauf wiederverwendet, werden kann.

Beispiel

Ein durch unvollständige Verbrennung von Erdgas mit Sauerstoff erzeugtes Gasgemisch, dessen Acetylengehalt 5,3 °/₀ beträgt, wird unter einem Druck von etwa 28 Atm. mit Diäthylenglykolmonoäthyläther im Gegenstrom ausgewaschen. Das Restgas enthält nur noch 0,1 °/₀ Acetylen. Aus der erhaltenen Lösung wird das absorbierte Gas durch eine Kombination von Druckentlastung und Temperaturerhöhung wieder frei gegemacht. Das so gewonnene Gas enthält 60 °/o C₂H₂. Wendet man dagegen den Glykolmonoäthyläther als Lösungsmittel unter sonst gleichen Bedingungen an, so beträgt der Acetylengehalt des wiedergewonnenen Gases nur 47 °/₀. Außerdem bietet die Verwendung des Diäthylenglykolmonoäthyläthers gegenüber der des entsprechenden Glykoläthers den Vorteil, daß praktisch keine Nachbehandlung des ausgetriebenen Gasgemisches zwecks Wiedergewinnung der mitverdampften Lösungsmittelanteile vorgenommen zu werden braucht.

Daß auch andere Polyglykole sowie deren Äther, Ester u. dgl. mit dem gleichen Erfolg verwendet werden können, geht aus ihrem großen Lösungsvermögen für Acetylen (vgl. die nachfolgende Tabelle) hervor:

Siedepunkt

Lösungsvermögen in 1 C₂H₂ pro 1 Flüssigkeit

Diäthylenglykol

Diäthylenglykolmonoäthyläther ..... Diäthylenglykolmonoacetat

Diäthylenglykoldiacetat

Diäthylenglykolmonobutyläther

Diäthylenglykolmonoäthylätheracetat

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Entfernung von Acetylen aus Gasgemischen durch Behandlung, beispielsweise nach dem Gegenstromprinzip, mit Acetylen absorbierenden Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen, gekennzeichnet durch die Verwendung von Polyglykolen, ihren Äthern, Estern oder Ätherestern als Lösungsmittel, aus dem das absorbierte Acetylen in üblicher Weise frei gemacht werden 244° 198⁰

110° bei 4mm Druck

250⁰ 222°

88 bis io6° bei 6 mm Druck

7-2 10,4

13,0 13.3

10,1

15.3

kann unter Wiedergewinnung eines praktisch acetylenfreien Lösungsmittels, das erneut zur Entfernung von Acetylen aus Gasgemischen Anwendung finden kann.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Dialkylenglykole oder ihre Äther, Ester oder Ätherester, beispielsweise Diäthylenglykol, Diäthylenglykolmonoäthyläther, Diäthylenglykoldiacetat oder essigsaurer Diäthylenglykolmonoäthyläther, als Lösungsmittel verwendet werden.