DK144854B - Fremgangsmaade og anlaeg til fremstilling af en braendstofblanding til svejsebraendere og skaerebraendere - Google Patents

Description

(19) DANMARK ^

|p (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT od 144854B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 2727/76 (51) lnt.CI.3 C 10 L 3/02 (22) Indleveringsdag 1^· jun. 1976 (24) Løbedag 18. jun. 1976 (41) Aim. tilgængelig 21 . dec, 1976 (44) Fremlagt 21 . jun. 1982 (86) International ansøgning nr.

(86) International indleveringsdag (85) Videreførelsesdag (62) Stamansøgning nr.

(30) Prioritet 20. jun. 1975, 7519305, FR

(71) Ansøger L* AIR LIQUIDE SCCIETE ANONYME POUR L'ETUDE ET L'EXPLOITATION

DES PROCEDES GEORGES CLAUDE, F-75321 Paris Cedex 07, FR.

(72) Opfinder Maurice Bruni, FR: Georges Seris, FR.

(74) Fuldmægtig Kontor for Industriel Eneret.

(54) Fremgangsmåde og anlæg til fremstilling af en brændstofs blanding til svejsebrændere og skærebrændere.

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af en brændselsblanding til svejsebrændere og skærebrændere, og som indeholder 10-60 mol%acetylen og 40-90 molS

ætylen, samt et anlæg til udøvelse af fremgangsmåden.

I mere end et halvt århundrede har det været praksis at 0 bruge acetylen på dette område af teknikken. Imidlertid er ace- ^ tylen af en sådan natur at det er meget farligt at lagre kompri- O meret i naturlig form, og sædvanligvis lagres acetylen i et ^ porøst materiale efter at være blevet komprimeret, og opløst i et “ opløsningsmiddel såsom acetone. Under disse forhold er den mængde ^ acetylen, der kan lagres eller transporteres, lav med hensyn til 5 forhold mellem beholderens og indholdets vægt.

2 U4854

Det har været foreslået at transportere og lagre acetylen i væskeform, men man anvender ikke ren, væskeformig acetylen på grund af eksplosionsfaren og vanskelighederne med håndteringen.

For nylig har det været foreslået at anvende acetylenblandinger som afhjælper eksplosionsrisikoen og gør det muligt at opnå tilstrækkelig høj forbrændingstemperatur til svejsning og skærebrænding. Disse væskeformige brændselsblandinger, som indeholder 10-60 mol% acetylen og 40-90 mol% ætylen, lagres eller p transporteres i flydende tilstand under et tryk på 80 kp/cm og ved normal temperatur.

Når dan væskeformige blanding lagres under et forholdsvis højt tryk må den leveres i cylindre, sædvanligvis med lav kapacitet, hvilket medfører at omkostningerne ved anvendelse deraf er forholdsvis høje og at den ikke kan distribueres gennem et rørsystem.

Det er nu lykkedes at finde frem til en fremgangsmåde til fremstilling af en brændselsblanding som består af 10-60 mol% acetylen og 40-90 mol% ætylen i hensigtsmæssig form til distribution gennem et rørsystem eller i løs vægt med en konventionel lastbil med isotermisk cisterne og til lagring i anvenderens cisterne.

Acetylen-ætylen-brændselsblandingen fremstilles på simpel måde som er let at gennemføre og er meget smidig, så at blandingen kan fremstilles i forskellige former alt efter behov.

I overensstemmelse hermed angår opfindelsen en fremgangsmåde til fremstilling af en brændselsblanding til svejsebrændere og skærebrændere, og som indeholder 10-60 mol% acetylen og 40-90 mol% ætylen, og fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved at de to bestanddele (ætylen og acetylen) blandes i gasform i givne mængdeforhold under et tryk vibetydeligt over atmosfæretryk og ved en temperatur mellem -25 og +20°C.

Opfindelsen angår endvidere et anlæg til udøvelse af ovennævnte fremgangsmåde, hvilket anlæg er ejendommeligt ved det i krav 8' s kendetegnende del angivne.

Blandingen fremstilles under et absolut tryk på mellem ca. 1,05 og 1 bar, målt ved kompressionsindtaget umiddelbart efter blandingsoperationen.

Brændselsblandingen vindes af ætylen i kold væskeform og af acetylen med omgivelsernes temperatur, hvorved ætylenets samlede kølekapacitet anvendes til at afkøle acetylenet og at 3 144854 danne en gasblanding under ubetydeligt overtryk i forhold til atmosfæren De to blandingskomponenters tryk behøver ikke nødvendigvis at være ens.

Med en fordelagtig udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen komprimeres gasblandingen til et absolut tryk på mellem 2 og 5 bar efter fremstilling.

På grund af fremstillingsmådens smidighed kan brændselsblandingen distribueres i gasform under et absolut tryk på mellem 2 og 5 bar, hvorved den kan lagres og transporteres i flydende, kold form inden for samme trykområde. Blandingen lagres eller transporteres i flydende form ved mellem -50 og -90°C i afhængighed af det valgte lagringstryk.

Ved en udførelsesform foreligger ætylenet først i flydende form ved en temperatur mellem -80 og -100°C under et tryk betydeligt over atmosfæretryk, 1,4-3,4 bar.

Ætylenet fordampes først, hvorefter den opvarmes til mellem -30 og -25°C og derefter blandes med gasformigt acetylen som indføres ved omgivelsernes temperatur i den valgte mængde i forhold til ætylenet. Der opnås en gasblanding ved en temperatur mellem -25 og +20°C og under et tryk lidt over atmosfæretryk. Blandingen komprimeres derefter til et absolut tryk mellem 2 og 5 bar. En del af den vundne brændselsblanding distribueres i gasform under et tryk på 2-5 bar. Den anden del af brændselsblandingen tørres evt., hvorefter den afkøles, kondenceres ved varmeveksling med det kolde ætylen og lagres i flydende form under et tryk på 2-5 bar.

Ved en særlig udførelsesform tørres acetylenet før blandingen med ætylenet.

Tegningen viser et anlæg til fremstilling af brændselsblandingen ved den foreliggende fremgangsmåde. Anlægget har en beholder 1 til lagring af ætylen, en ventil 2 på et rør 3 til indføring af ætylen i en koger 4, i hvilken ætylenet fordampes ved modstrøms-varmeveksling med en del af den dannede brændselsblanding. Det gasformige ætylen opvarmes derefter i en varmeveksler 5 ved modstrørns-varmeveksling med nævnte del af den gasformige brændselsblanding. Efter fordampning og opvarmning til mellem -25 og -20°C indføres ætylenet gennem et rør 3 i en blandingsenhed 6 144854 4

Den gasformige brændselsblanding udtages fra blandingsenheden gennem et rør 8 og føres til en kompressor 9, hvor den komprimer es før afkøling i en køler 10. En flervej sventil 11 bruges til at afgrene en del af brændselsblandingen i gasform og under ubetydeligt tryk til distribuering gennem et rør 12 og gennem en ekspansionsventil 13. Den anden del af brændselsblandingen afgrenes gennem en rør 14 og føres til et tørreorgan 15. Den anden del træder ind i varmeveksleren 5 ved omgivelsernes temperatur og afkøles i denne og også i kogeren 4 ved varmeveksling i det kolde ætylen, hvorefter den afkøles i en med flydende nitrogen kølet kondensor 16 (til udgangsformål eller af sikkerhedsgrunde). Nitrogenet tilføres fra en beholder 17. Den flydende kolde blanding lagres under ubetydeligt tryk i en lagringstank 18 som er udstyret med udtømningsorganer. Den flydende brændselsblanding føres gennem et rør 19 og via en pumpe 20 og en ventil 21 til en transportbeholder. Hvis der foreligger et betydeligt behov for en gasformig brændselsblanding kan en fraktion af denne udtømmes via et rør 22 under regulering af en ventil 23. Efter passage gennem en varmeveksler 24 blandes nævnte fraktion af den gasformige brændselsblanding med den første del af samme blanding som strømmer i røret 12.

I det følgende skal der gives et eksempel på den omhandlede fremgangsmåde til fremstilling af den gasformige blanding under ubetydeligt tryk og ved en normal temperatur samt på fremstilling af en flydende blanding ved lav temperatur.

Det ved fremgangsmåden anvendte flydende ætylen har en temperatur på -100°C og et absolut tryk på 1,4 bar. Ved udtræden fra kogeren efter fordampningen har den en temperatur på -90°C og et absolut tryk på 1,4 bar. Efter passage gennem varmeveksleren opvarmes den til -26°C under et tryk på 1,15 bar og træder i gas-

Q

form ind i blandings enheden med en strømningshastighed på 100 irr/time ved -15°C. Acetylen med en temperatur på 20°C og atmosfæretryk indføres i ætylenet med en strømningshastighed på 20 m^/time ved -15°C. Blandingen dannes i blåndingsenheden og brændselsblandingen udtømmes ved -15°C under et absolut tryk på 1,05 bar. Derefter komprimeres den i kompressoren til 5 bar, hvorefter den afkøles i køleren til omgivelsernes temperatur, dvs ca. 20°C. Den del af blandingen, der skal distribueres i gasform, udtømmes under et absolut tryk på 2,5 bar. Den anden del af den gasformige blanding tørres i tørreorganet 5 U4354 til et fugtighedsindhold på under 100 ppm. Den tørre brændselsgas, som har et absolut tryk på 4,8 bar og en temperatur på 20°C, afkøles til -60°C i varmeveksleren ved varmeveksling med ætylen.

Ved kogerens udløb daler temperaturen til -75°C og trykket er 4,2 bar. Efter passage gennem kondensoren med flydende nitrogen har den flydende brændselsblanding en temperatur på -80°C og et absolut tryk på 3,9 bar. Den flydende blanding lagres under disse temperatur- og trykforhold og den største del udtømmes til ind-fyldning i varmeisolerede tanke. En del af væsken udtømmes og føres gennem en ekspansionsventil med et trykfald på 3,9-2,5 bar og opvarmes til ca. 20°C i varmeveksleren, hvorefter den blandes med blandingen som distribueres i gasform.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstilles med fordel en gasblanding af sammensætningen 20% acetylen og 80% ætylen.

Claims (8)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af en brændselsblanding til svejsebrændere og skærebrændere, og som indeholder 10-60 molS acetylen og 40-90 mol% ætylen, kendetegnet ved at de to bestanddele blandes i gasfase i given mængdeforhold under et tryk ubetydeligt over atmosfæretryk og ved en temperatur mellem -25 og +20°C.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved at blandingen vindes fra ætylen i kold flydende form, og acetylen med omgivelsernes temperatur, hvorved ætylenets samlede køleindhold anvendes til at køle acetylenet og danne en gasblanding under ubetydeligt overtryk i forhold til atmosfæretryk, og hvor de to blandingskomponenters tryk ikke nødvendigvis er ens.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1-2, kendetegnet ved at gasblandingen efter fremstilling komprimeres til et absolut tryk mellem 2 og 5 bar.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved at der dannes en blanding som distribueres i gasform, og en blanding som lagres i kold flydende form, og at begge blandinger har et tryk på 2-5 bar.

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1- 4, kendetegnet ved at det oprindeligt flydende ætylen har en temperatur på mellem -100 og -80°C og et tryk ubetydeligt over atmosfæretryk, 1,4 - 3,4 bar.

6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 2- 5, kendetegnet ved at den blanding som lagres eller transporteres i flydende form har en temperatur på mellem -90 og -50°C i afhængighed af det valgte lagringstryk.

6 144854

7. Fremgangsmåde ifølge krav 1-6, kendetegnet ved at acetylenet tørres før blandingen.

8. Anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge et hvilket som helst af kravene 1-7, kendetegnet ved at det er forsynet med i rækkefølge en beholder (1) til lagring af flydende ætylen, en koger (4) til fordampning af ætylenet ved modstrømsvarmeveksling med en del af den dannede brændselsblanding, en varmeveksler (5) hvor ætylenet kan opvarmes ved modstrøms-varmeveksling med nævnte del af den gasformige brænd-