DE874773C

DE874773C - Process for the production of acetylene from gases containing acetylene

Info

Publication number: DE874773C
Application number: DEB11985A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr Bartholome; Erwin Dr Lehrer; Lothar Dr Lorenz
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1950-10-14
Filing date: 1950-10-15
Publication date: 1953-04-27

Description

Verfahren zur Gewinnung von Acetylen aus acetylenhaltigen Gasen Es ist bekannt, Acetylen aus acetylenhaltigen Gasen dadurch zu gewinnen, daß man diese Gase mit einem Lösungsmittel, das eine hohe Löslichkeit für Acetylen besitzt, wäscht und dann aus der acetylenhaltigen Lösung durch Anwendung von Unterdruck oder erhöhter Temperatur oder durch beide Maßnahmen das reine oder stark angereicherte Acetylen ausgast.Process for the production of acetylene from gases containing acetylene Es it is known that acetylene can be obtained from acetylene-containing gases by converting them Washes gases with a solvent that has a high solubility for acetylene and then from the acetylene-containing solution by applying reduced pressure or increased Temperature or by both measures the pure or highly enriched acetylene outgassed.

Die Wirtschaftlichkeit eines derartigen Verfahrens wird dadurch in Frage gestellt, daß es Schwierigkeiten bietet, das Lösungsmittel in der Ausgasungsstufe vollständig vom Acetylen zu befreien. Senkt man zur Erreichung dieses Zieles den Druck zu stark, z. B. unter o, i Atm., so wird der Aufwand für die Verdichtung des ausgegasten Acetylens zu groß. Eine starke Erwärmung der Waschflüssigkeit, z. B. über ioo°, ist kostspielig und.überdies mit der Gefahr einer Zersetzung der Waschflüssigkeit und des gelösten Gases verbunden. Es wurde nun gefunden, daß man Acetylen aus Gasgemischen sehr einfach und unter wirtschaftlich günstigen Bedingungen gewinnen kann, wenn man eine Waschflüssigkeit verwendet, die neben Wasser mehr als 5o °/o eines organischen Lösungsmittels enthält, das Acetylen gut löst, mit Wasser mischbar ist und einen höheren Siedepunkt als Wasser besitzt.The economy of such a process is shown in Questioned that there are difficulties in removing the solvent in the outgassing stage to be completely freed from acetylene. If you lower the to achieve this goal Pressure too strong, e.g. B. under o, i Atm., The effort for the compression of the outgassed acetylene too large. Strong heating of the washing liquid, e.g. B. over 100 °, is expensive and, moreover, with the risk of decomposition of the washing liquid and the dissolved gas connected. It has now been found that acetylene can be obtained from gas mixtures can win very easily and under economically favorable conditions, if a washing liquid is used which, in addition to water, contains more than 5o% of an organic Contains solvent that dissolves acetylene well, is miscible with water and one has a higher boiling point than water.

Aus derartigen Waschflüssigkeiten läßt sich das ausgewaschene Acetylen sehr leicht und vollständig dadurch ausgasen. daß man bei wirtschaftlich tragbarem Unterdruck, z. B. bei etwa o,2 bis 0,5 Atm., einen Teil des Wassers aus der Waschflüssigkeit verdampft und die Waschflüssigkeit in einer Gegenstromkolonne durch die aufsteigenden Dämpfe vom Acetylen befreit.The acetylene washed out can be very easily and completely outgassed from such washing liquids. that one with economically acceptable negative pressure, z. B. at about 0.2 to 0.5 atm., Part of the water is evaporated from the scrubbing liquid and the scrubbing liquid is freed from acetylene in a countercurrent column by the rising vapors.

Die Mitverwendung von Wasser bietet ferner den Vorteil, daß man die durch Sättigung des vom Acetylen befreiten Gases und des reinen bzw. angereicherten Acetylens mit dem Dampf des Lösungs- Mittels verursachten Verluste vermeiden kann, indem man diese Gase mit einer kleinen Menge Wasser wäscht, das diese Lösungsmittel entfernt. Die dabei erhaltenen wäßrigen Lösungen des Lösungsmittels können der Hauptmenge des organischen Lösungsmittels zugesetzt werden, um dessen Wassergehalt auf der gewünschten Höhe zu halten. - ' Für die Durchführung des Verfahrens eignen sich vorzugsweise sauerstoffhaltige organische Lösungsmittel, deren 'Siedepunkt über dem des Wassers liegt und die ein selektives Lösungsvermögen für Acetylen besitzen. Es ist nicht erforderlich, daß diese Lösungsmittel in jedem Verhältnis mit Wasser mischbar sind, weil man den Anteil des Wassers in der Waschflüssigkeit ohnedies unterhalb 50 0/0, vorzugsweise im Bereich von o,5 bis io %, hält. Man kann also ohne weiteres auch Lösungsmittel benutzen, die nur zwischen 5 und io °/o Wasser zu lösen vermögen.The use of water also has the advantage that the by saturation of the acetylene freed and the pure or enriched gas Acetylene with the vapor of the solution By means of losses caused by washing these gases with a small amount of water that removes these solvents. The resulting aqueous solutions of the solvent can be added to the bulk of the organic solvent to reduce its To keep water content at the desired level. - 'For carrying out the procedure are preferably oxygen-containing organic solvents whose 'boiling point above that of water and which have a selective solvent power for acetylene. It is not necessary that this solvent be in any proportion with water are miscible because the proportion of water in the washing liquid is anyway below 50%, preferably in the range from 0.5 to 10%. So you can Without further ado, use solvents which contain only between 5 and 10% water able to solve.

Unter den als organischen Lösungsmitteln geeigneten Substanzen seien beispiels-,veise genannt: Carbonylverbindungen, wie aliphatische Ketone und Aldehyde und deren Acetale, ferner aliphatische Äther, insbesondere solche, die neben einer Äthergruppe noch eine weitere hydrophile Gruppe, z. 13. eine Oxygruppe oder weitere Äthergruppen enthalten, ferner Ester von Carbonsäuren, darunter auch solche, die neben der Estergruppe noch weitere liydrophile Gruppen, sei es im Säure-, sei es im Alkoholrest, enthalten. Besonders geeignet sind Lactone, z. B. y Butyrolacton und dessen Homologe, ferner Säureamide, insbesondere am Stickstoffatom alkylierte Säureamide, z. B. Dialkylformamide, alkyliexte Harnstoffe, Bis-dialkylamide von Dicar.-bons,äuren, ringförmige Säureamide, wie Pyrrolidon und seine N-Alkyl- und -Acylabkömmlinge und entsprechende homologe Lactame.Among the substances suitable as organic solvents are for example, mentioned: carbonyl compounds, such as aliphatic ketones and aldehydes and their acetals, as well as aliphatic ethers, especially those in addition to one Ether group yet another hydrophilic group, e.g. 13. an oxy group or others Contain ether groups, also esters of carboxylic acids, including those that In addition to the ester group, there are other hydrophilic groups, be it in the acid or in the acid group contained in the alcohol residue. Lactones are particularly suitable, e.g. B. y butyrolactone and its homologues, furthermore acid amides, in particular alkylated on the nitrogen atom Acid amides, e.g. B. Dialkylformamides, alkyliexte ureas, bis-dialkylamides of Dicar.-bons, acidic, ring-shaped acid amides, such as pyrrolidone and its N-alkyl and Acyl derivatives and corresponding homologous lactams.

Zur Gewinnung von reinem oder angereichertem Acetylen mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kommen die verschiedensten acetylenhaltigen Gasgemische in Betracht, z. B. die durch thermische oder elektrische Zersetzung von Kohlenwasserstoff en erhaltenen Gase (Lichtbogenacetylen) oder auch die durch unvollständige Verbrennung von Kohlenwasserstoff en, insbesondere normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffen, mit Sauerstoff gewonnenen Gasgemische.For the production of pure or enriched acetylene with the help of A wide variety of acetylene-containing gas mixtures are used in the present invention Consideration, e.g. B. the thermal or electrical decomposition of hydrocarbons The gases obtained (arc acetylene) or those from incomplete combustion of hydrocarbons, especially normally gaseous hydrocarbons, gas mixtures obtained with oxygen.

Be;i.spiel In der in der Abbildung schematisch dargestellten Vorrichtung wird ein aus 8,3 % Acetylen, 3,4'/ü Kohlendioxyd, o,5 % höheren Acetylenkohlenwasserstoffen, o,2 % Äthylen, 0,4'/o Sauerstoff, 24,6 % Kohlenmonoxyd, 56,2 % Wasserstoff und 6,g.0/0 Methan bestehendes Gasgemisch verarbeitet. hlan leitet stündlich iio Ncbm dieses Gases aus der Leitung A in den. Waschturm B, durch den stündlich 435 cbm eines Gemisches von 97 % y-Butyrolacton und 3 % Wasser bei 25° und unter 6 bis 8 Atm. Druck geleitet werden. Das den Waschturm B bei C verlassende Gas (Armgas) enthält weniger als o, i % Acetylen; es wird in einem Waschturm D im Gegenstrom mit stündlich i kg Wasser, das durch das Rohr E eintritt und bei F den Waschturm D verläßt, von mitgeführten Butyrolactondämpfen befreit. Durch das Rohr H verläßt das Armgas die Vorrichtung; es kann zur Herstellung von Synthesegas verwendet werden.Be; i.spiel In the device shown schematically in the figure is made of 8.3% acetylene, 3.4% carbon dioxide, 0.5% higher acetylene hydrocarbons, 0.2% ethylene, 0.4% oxygen, 24.6% carbon monoxide, 56.2% hydrogen and 6.0% Methane existing gas mixture processed. hlan directs this hourly iio ncbm Gas from line A into the. Washing tower B, through which 435 cbm of a mixture every hour of 97% γ-butyrolactone and 3% water at 25 ° and below 6 to 8 atm. Pressure directed will. The gas (lean gas) leaving the scrubbing tower B at C contains less than o, i% acetylene; it is in a washing tower D in countercurrent with i kg of water per hour, which enters through the pipe E and leaves the washing tower D at F, carried along by Butyrolactone vapors freed. The lean gas leaves the device through the pipe H; it can be used to produce synthesis gas.

Das mit Acetylen beladene Lösungsmittel gelangt durch das Rohr T in ein System von Entgasern K, wo durch Erwärmen auf 70° und Druckverminderung auf o,2 Atm. der größte Teil des Acetylens in Freiheit gesetzt wird. Es gelangt durch das Rohr 1_ in den Waschturm M, wo durch das bei N eintretende und durch die Leitung 0 abfließende Wasser (i kg/Std.) die vom Acetylen mitgeführten Butyrolactondämpfe ausgewaschen werden. Das so gereinigte Acetylen verl-äßt die Vorrichtung bei P. Das aus dem Waschturm D durch die Leitung F abfließende Wasser vereinigt man mit dem durch die Leitung 0 aus dem Waschturm M abfließenden Wasser und leitet das Ganze in das- Rohr T.The solvent loaded with acetylene passes through the tube T in a system of degassers K, where by heating to 70 ° and reducing the pressure on o, 2 atm. most of the acetylene is released. It gets through the pipe 1_ in the washing tower M, where through the entering at N and through the line 0 water running off (1 kg / hour) the butyrolactone vapors carried along by the acetylene be washed out. The acetylene purified in this way leaves the device at P. The water flowing out of the washing tower D through the line F is combined with the water flowing out of the washing tower M through line 0 and directs the whole thing into the pipe T.

Durch die Leitung Q gelangt das weitgehend vom Acetylen befreite Lösungsmittel in die Kolonne R, wo bei 9o° und unter o,2 Atm. Druck so viel Wasser abdestilliert wird, daß das vom Acetylen befreite und durch das Rohr U in den Waschturm B zurückgeführte Lösungsmittel die angegebene Zusammensetzung hat. Die Wasserdämpfe werden im Kühler S kondensiert und das Wasser zum Teil durch das Rohr T in die Kolonne R zurückgegeben, zum Teil durch das Rohr V entfernt. Das ausgegaste Acetylen wird durch die Leitung W in die Leitung I_ gegeben.The solvent, which has largely been freed from acetylene, passes through line Q into column R, where at 90 ° and below 0.2 atm. Pressure so much water is distilled off that the freed from acetylene and returned through the pipe U in the washing tower B solvent has the specified composition. The water vapors are condensed in the cooler S and some of the water is returned to the column R through the pipe T and some of the water is removed through the pipe V. The outgassed acetylene is passed through line W into line I_.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for obtaining acetylene from acetylene-containing gases by washing out with organic liquids and expelling the acetylene from these by applying negative pressure or elevated temperature or by both measures, characterized in that a washing liquid is used which, in addition to water, contains more than 50% of an organic solvent contains, which dissolves acetylene well, is miscible with water and has a higher boiling point than water.

2. The method according to claim i, characterized in that one the expulsion of the dissolved acetylene by heating the washing liquid at moderate Underpressure, expediently at about 0.2 to 0.5 atm. performs.

3. Procedure according to Claims i and 2, characterized in that a washing liquid is used, the water content of which is between 0.5 and 10 0/0.

4. The method according to claims i, 2 and 3, characterized in that the acetylene freed gas and the pure or enriched acetylene washes with a small amount of water and the the liquid thus obtained is added to the bulk of the organic solvent.