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Verfahren zur Verhinderung der Explosion von zum Selbstzerfall neigenden
ungesättigten Kohlenwasserstoffen Der Umgang mit zum Selbstzerfall neigenden ungesättigten
Kohlenwasserstoffen, wie z. B. Vinylacetylen oder Diacetylen, ist mit großen Gefahren
verknüpft. Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man die gasförmigen Kohlenwasserstoffe
so stark mit Inertgasen, wie Stickstoff, verdünnt, daß der Partialdruck des betreffenden'
Kohlenwasserstoffes unter dem für den, Selbstzerfall erforderlichen Grenzdruck lag,
und bei flüssigen Kohlenwasserstoffern organische Lösungsmittel, wie z. B. Gasöl
und Methanol, zugegeben. Derartige Malinahmen genügen jedoch, wie sich gezeigt hat,
nicht, um jede Gefahr beim Umgang mit zum Selbstzerfall neigenden ungesättigten
Kohlenwasserstoffen mit Sicherheit auszuschließen. Auch bringt die Verdünnung der
Kahlenwasserstoffe mit anderen Mitteln mancherlei Schwierigkeiten und Nachteile
mit sich, insbesondere bei ihrer chemischen Weiterbearbeitung. Bei Kohlenwasserstoffgemischen
mit zum Selbstzerfall neigenden ungesättigten Kohlenwasserstoffern liegen in vielen
Fällen flüssige und gasförmige Phase nebeneinander
vor. Dabei kann
es bei den bisher bekannten Maßnahmen zur Verhinderung des Zerfalls sehr leicht
vorkommen, daß z. B. bei der Verdampfung oder bei der Kondensation, z. B. von Diacetylen,
der Kohlenwasserstoff entweder in der Flüssigkeitsphase oder in der Gasphase in
solcher Konzen-,tration auftritt, daß durch eine Initialzündung der Selbstzerfall
einer oder beider Phasen eingeleitet wird.
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Es wurde nun gefunden, daß sich diese Schwierigkeiten vollkommen.
vermeiden und alle Gefahren beim Umgang mit zum Selbstzerfall neigenden ungesättigten
Kohlenwasserstoffeh beseitigen lassen, wenn man diesen Kohlenwasserstoffeh solche
nicht zum Selbstzerfall neigenden Stoffe als Verdünnungsmittel beimischt, deren
Siedepunkte in der Nähe der zum Selbstzerfall neigenden Kohlenwasserstoffe liegen
und die mit diesen chemisch. nicht reagieren. Die Verdünnungsmittel können organischer
oder anorganischer Natur sein; sie können einzeln oder in Mischung angewandt werden.
Der Siedepunkt des Verdünnungsmittels soll innerhalb eines Bereiches von ± 5o°,
zweckmäßig ± 30°', oberhalb bzw. unterhalb des Siedepunktes des zu schützenden ungesättigten
Kohlenwasserstoffes liegen. Die Wahl des geeignetsten Verdünnungsmittels hängt von
der Natur des durchzuführenden Arbeitsvorganges bzw. von der Natur Ader beabsichtigten
chemischen Umsetzung ab. Als Verdünnungsmittel, beispielsweise für Diacetylen oder
Vinylacetylen, kommen z. B. Propan, Propylen, Butan, Butylen, Pentan, Pentylen,
Acetaldehyd, Äthylchlorid, Methylbromid, Ammoniak und Schwefeldioxyd in Betracht.
Die Menge des zweckmäßigeres eise zuzugebenden Verdünnungsmittels hängt in erster
Linie von der Art des zu schützenden Kohlenwasserstoffes ab. Sie ist für das leichter
zum Zerfall neigende Diacetylen größer als bei Verarbeitung von Vinylacetylen. Die
für einen sicheren Schutz erforderliche Mindestmenge an Verdünnungsmittel hängt
außerdem von der Art des Verdünnungsmittels selbst ab. Sie beträgt z. B. für Diacetylen
bei Verwendung von Butan 70 Molprozent und bei Verwendung von Acetaldehyd
i 5o Molprozent der Diacety lehmenge.
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Im Falle einer chemischen Weiterverarbeitung verwendet man am zweckmäßigsten
ein an sich chemisch indifferentes Lösungsmittel, z. B. gesättigte Kohlenwasserstoffe.
In diesem Fall kann man das nach der Umsetzung z. B. des Vinylacetylens oder des
Diacetylens übrigbleibende Mittel, gegebenenfalls nach Zwischenschaltung einer besonderen
Reinigung, erneut als Verdünnungsmittel benutzen, so daß es nicht verlorengeht und
für den Arbeitsvorgang nur einmal beschafft zu werden braucht. Das Verfahren eignet
sich besonders zur gefahrlosen Aufbewahrung und Versendung z. B. von Diacetylen
oder Vinylacetylen. Mischt man diese Stoffe mit etwa der gleichen Menge Butan, so
kann dieses Gemisch, gegebenenfalls nach Zugabe eines Polymerisationsverhinderers,
wie reines Butan, in Stahlflaschen oder Tankwagen abgefüllt. oder zum Versand gebracht
werden. Ein zum Schmelzen erhitzter Eisendraht bringt den zum Selbstzerfall neigenden
Kohlenwasserstoff weder in flüssiger noch in Gasphase zur Explosion. Beispiel i
Diacetylenhaltiges Rohacetylen, wie es bei der Acetylengewinnung im elektrischen
Lichtbogen erhalten wird, wurde durch Abkühlung- auf -So' von den darin enthaltenen
höheren Acetylenen, im wesentlichen Diacetylen, befreit. Das Diacetylen wurde dabei
in flüssiger Form erhalten und fortlaufend abgelassen. Zur Verhinderung der Gefahr
eines Selbstzerfalls des flüssigen Diacetylens wurde dem Rohacetylen erfindungsgemäß
etwa die gleiche Menge Butan zugemischt wie Diacetylen vorhanden war (etwa 2 bis
3 Volumprozent). Weder das erhaltene Kondensat noch- das bei der Erwärmung des Kondensates
frei werdende Dampfgemisch ließ sich durch einen zum Schmelzen erhitzten Eisendraht
zur Explosion bringen. Wurdedagegen in den Tiefkühlern in bekannter Weise Methanol
zugegeben, so erfolgte nach wenigen Betriebstagen im Tiefkühler über der Flüssigkeitsphase
eine Zündung, die das vorhandene gasförmige Diacetylen und auch das in der Vorrichtung
vorhandene flüssige Diacetylen zum Zerfall brachte. Beispiel e Flüssiges Diacetylen
wurde in einem Röhrchen eingeschlossen und langsam erwärmt. Bei etwa 6o°, entsprechend
einem Druck von 6,5 at, erfolgte ein heftiger Zerknall, der die Vorrichtung zertrümmerte.
Wurde das flüssige Diacetylen mit etwa der gleichen Menge Butan gemischt, so ließ
sich das Gemisch bis auf 22o°, entsprechend einem Gesamtdruck von i6oat, erwärmen,
ohne daß ein Zerfall erfolgte.