DE89598C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMTS^

Behandelt man äthylenhaltige Gase, beispielsweise gereinigtes Leuchtgas oder Koksofengas, mit concentrirter Schwefelsäure, um ihnen das Aethylen zu entziehen, indem man das Gas durch mehrere mit Säure gefüllte Waschflaschen hindurchstreichen lä'fst, so beobachtet man eine Gelbfärbung der Säure, welche beim fortgesetzten Durchleiten des Gases in Braun übergeht, während die Säure wesentlich dickflüssiger wird. Die Färbung und Verdickung der Säure rührt her von Condensationsproducten, Kohlenwasserstoffen von höherem Moleculargewichte, welche sich aus einfacher zusammengesetzten Gasbestandtheilen in Berührung mit Schwefelsäure bilden und in der Säure auflösen. Die Hauptmenge der Condensationsproducte scheidet sich in der ersten Waschflasche aus, was sich sowohl ander Färbung, als an der Gewichtszunahme der Säure erkennen läfst, während die folgenden Flaschen immer weniger an Gewicht und Färbung zunehmen. Nach einiger Zeit beobachtet man auf der Oberfläche der Flüssigkeit in dem ersten Gefäfse die Ausscheidung einer öligen oder auch harzigen Schicht, sobald sich die Condensationsproducte in genügender Menge angesammelt haben.

Untersucht man nun die verdickte braun gefärbte Säure auf ihren Gehalt an Aethylschwefelsäure, indem man die Säure mit etwas mehr als dem gleichen Gewichte Wasser verdünnt, abdestillirt, das Destillat möglichst vollständig von dem mit übergehenden OeIe trennt und durch wiederholte Rectificationen reinigt und auf ein geringes Volumen bringt, so dafs man den vorhandenen Alkohol aus dem specifischen Gewichte berechnen kann, so findet man wesentlich weniger Aethylschwefelsäure darin, als in der Säure aus einem der folgenden Gefäfse, welche weniger gefärbt und verdickt erscheint.

Untersucht man andererseits auch das Gas nach dem Durchgange durch die Säure auf seinen Aethylengehalt, so findet man noch reichlich Aethylen darin, auch wenn es so vollständig von den Condensationsproducte liefernden Kohlenwasserstoffen befreit wurde, dafs es Schwefelsäure nicht mehr im geringsten färbt.

Demnach lassen sich einerseits die Condensationskohlenwasserstoffe leichter aus dem Gase entfernen als das Aethylen, beeinträchtigen aber andererseits die Absorptionsfähigkeit der Schwefelsäure für Aethylen. Um das Aethylen des Leucht- oder Koksofengases oder ähnlicher Gase nutzbar zu machen, mufs man daher zuvörderst die Condensationskohlenwasserstoffe aus dem Gase entfernen. Man mufs hierzu nicht nothwendigerweise concentrirte Schwefelsäure verwenden, die Condensationsproducte werden ebensogut abgeschieden, wenn man das Gas mit mäfsig verdünnter Säure, besonders unter Erwärmen behandelt.

Die Vereinigung des Aethylens mit der Schwefelsäure geht bei gewöhnlicher Temperatur sehr langsam vor sich. Erhitzt man aber die Säure, so wird die Vereinigung mit dem Aethylen aufserordentlich beschleunigt. Bei Anwendung von reiner Säure von 95 pCt. Säurehydratgehalt und von reinem Aethylen wurde das Verhältnifs in der Absorptionsgeschwindigkeit bei 15⁰C. zu derjenigen bei iio° C. wie ι : 30 gefunden, d. h. bei 1 io° C. wird von einer gleich grofsen, mit Säure benetzten Oberfläche in der gleichen Zeit 3 ο mal so viel Aethylen (auf Gas von 15⁰ C. berechnet) aufgenommen, als bei 15⁰C. Bei 140 ° C. ist das Verhältnifs 1 : 50. Durch weitere Steigerung der Temperatur wird die Geschwindigkeit der Absorption noch mehr

vergröfsert. Selbst verdünnte Schwefelsäure von ca. 80 pCt. Säurehydratgehalt nimmt bei Temperaturen über ioo° C. noch reichlich Aethylen auf. . . .

Man könnte hieraus schliefsen, dafs es zweckmäfsig wäre, um eine gegebene Gasmenge schnell und gründlich von Aethylen zu befreien und daraus Aethylschwefelsäure zu erhalten, Gas und Säure auf eine möglichst hohe Temperatur zu erhitzen. Diesem Vorhaben wird jedoch durch die bei, höherer . Temperatur eintretende Zersetzung der entstandenen Aethylschwefelsäure Einhalt geboten. Erhitzt man nämlich Aethylschwefelsäure für sich längere Zeit nur auf 140⁰ C, so findet eine merkliche Zersetzung Unter Entwickelung von schwefliger Säure neben geringer Aetherentwickelung statt, welche ganz erhebliche Verluste zur Folge hat. Wollte man also Aethylen oder äthylenhaltige Gase längere Zeit mit auf 140⁰ C. erhitzter Schwefelsäure behandeln, so würde man nur einen Bruchtheil des Aethylens als Aethylschwefelsäure gewinnen. Die Zersetzung ist auch nicht völlig zu vermeiden, wenn man Gas und Säure auf 110 bis 120⁰ C. erhitzt; die Entwickelung schwefliger Säure ist aber dann so unbedeutend, dafs keine erheblichen Verluste zu befürchten sind. Als eine Mischung von Schwefelsäure mit Aethylschwefelsäure, welche 50 pCt. Aethylschwefelsäure enthielt, zwei Stunden lang auf 120⁰ C. erhitzt wurde, konnte nach dem Erhitzen nur eine ganz geringe Abnahme an Aethylschwefelsäure festgestellt werden.

War die zur Absorption des Aethylens verwendete Schwefelsäure nicht wasserfrei oder das Aethylen nicht trocken, so giebt die entstandene Aethylschwefelsäure beim längeren Erhitzen auf 120⁰ C. ein Gemisch von Alkohol- und Aetherdampf ab. Beim Erhitzen auf höhere Temperatur ist die Dampfentwickelung reichlicher. Gleichzeitig absorbirt diese Säure aber lebhaft Aethylen. Man könnte daher theoretisch mit einer geringen Menge Schwefelsäure eine unbegrenzte Menge Aethylen in ein Gemisch von Alkohol und Aether umwandeln.

Aus den oben mitgetheilten Thatsachen ergiebt sich folgendes Verfahren zur Gewinnung von Aethylschwefelsäure aus äthylenhaltigen Gasen, beispielsweise Leuchtgas oder Koksofengas.

Die von Theer, Ammoniak, Benzol und Schwefelwasserstoff befreiten Gase müssen zunächst noch getrocknet werden. Man erreicht dies am besten, indem man das Trocknen und die Abscheidung der Condensationsproducte verbindet und das Gas mit 70 bis 80 ° C. warmer verdünnter Schwefelsäure von weniger als 80 pCt. Säurehydratgehalt behandelt. Hierdurch werden gleichzeitig auch die etwa vorhandenen Homologen des Aethylens, das Propylen, Butylen etc., welche schon beim Zusammentreffen mit kalter verdünnter Schwefelsäure die entsprechenden Estersäuren liefern, vor dem Aethylen aus dem Gase entfernt.

Nachdem auf diese Weise möglichst vollständig alle Kohlenwasserstoffe und sonstigen Gasbestandtheile entfernt sind, welche die Absorptionsfähigkeit der Schwefelsäure für Aethylen und- die Reinheit der Aethylschwefelsäure beeinträchtigen können, wird das Gas auf ι io bis 120⁰ C. erhitzt, indem man es durch Wärmekammern streichen läfst. Von hier gelangt es in die Absorptionsapparate, welche mit heifser concentrirter Schwefelsäure berieselt werden und mit Heizvorrichtungen versehen sind, welche die Temperatur auf 110 bis 120° C. zu erhalten gestatten. Es eignen sich hierzu am besten den Skrubbern ähnliche, mit säurebeständigen Steinen ausgesetzte Apparate, welche der Säure eine möglichst grofse Oberfläche bieten und damit eine innige Berührung zwischen Gas und Säure bewirken. Man verwendet vier bis fünf hinter einander geschaltete derartige Apparate und läfst die frische Säure beständig am Ausgang des letzten Apparates eintreten, wo das Gas die Batterie verläfst. Die am Boden des letzten Apparates sich ansammelnde Säure wird durch eine Säurepumpe nach dem vorletzten Apparate befördert, wo sie wiederum dem Gase entgegenströmt. Das Gleiche findet bei den anderen Apparaten statt, so dafs sich am Boden des ersten Apparates, wo. das Gas eintritt, die Aethylschwefelsäure mit dem höchsten Procentgehalte ansammelt und von hier zur weiteren Verarbeitung entnommen werden kann. Es gelingt auf diese Weise, leicht eine Aethylschwefelsäure von 50 bis 6opCt. zu erhalten.

Die gewonnene Aethylschwefelsäure . kann man nach Belieben auf Alkohol oder Aether oder auch auf Ester organischer Säuren verarbeiten, indem man sie mit Wasser oder den Salzen organischer Säuren erhitzt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Die Gewinnung von Aethylschwefelsäure aus äthylenhaltigen Gasen in der Weise, dafs man die von Theer, Ammoniak, Benzol und Schwefelwasserstoff befreiten Gase zuerst mit kalter concentrirter oder heifser verdünnter Schwefelsäure von weniger als 80 pCt. Säurehydratgehalt und dann mit concentrirter Schwefelsäure oder einem Gemisch von Schwefelsäure und Aethylschwefelsäure bei einer Temperatur von 100 bis 140⁰ C. behandelt.