EP0718543A2

EP0718543A2 - Process for transporting and storing acetylene

Info

Publication number: EP0718543A2
Application number: EP95118912A
Authority: EP
Inventors: Lutz Brandsch-Böhm; Martin Dr. Kesten; Friedrich Kössl
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 1996-06-26
Also published as: FI956118A; FI956118A0; EP0718543A3; DE4445655A1; HUT74552A; HU9503639D0; NO954949D0; ZA9510566B; NO954949L; DE4445655C2; CZ337395A3

Abstract

Transport and storage system in which the acetylene is held in solution in a solution medium within a container (1). The solution is separated from the gas phase which is also present by a cover. The separation may be achieved by the use of a fluid (3) of a lower specific density that of the solution. The fluid is composed of one of the components of the group iso-pentane, n-hexane and n-heptane.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transport und zur Speicherung von Acetylen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.The invention relates to a method for transporting and storing acetylene according to the preamble of claim 1 and a device suitable for carrying out the method.

Bei Umgebungstemperatur wird Acetylen gewöhnlich in Stahlflaschen transportiert und gelagert. Zur Verhinderung eines spontanen Acetylenzerfalls sind die Stahlflaschen vollständig mit einer porösen Masse, wie Kieselgur oder Bimsstein gefüllt, die ihrerseits ein Lösungsmittel zur Aufnahme des Acetylens enthält. Um den Speicherwirkungsgrad generell zu steigern, wurden abweichend von dieser Methode in der Vergangenheit bereits verschiedene andere Verfahren bekannt, wie beispielsweise aus der US-PS 2 925 385, in der auf eine poröse Masse verzichtet werden kann, wenn das Lösungsmittel bei einer tiefen Temperatur von -76 °C gehalten wird. In diesem Fall ist der sich im Gasraum über der Lösung einstellende Acetylen-Partialdruck sehr niedrig und die Zerfallsneigung des Acetylens entsprechend gering.At ambient temperature, acetylene is usually transported and stored in steel bottles. To prevent spontaneous acetylene decomposition, the steel bottles are completely filled with a porous mass, such as diatomaceous earth or pumice stone, which in turn contains a solvent to absorb the acetylene. In order to increase the storage efficiency in general, in deviation from this method, various other methods have been known in the past, such as for example from US Pat. No. 2,925,385, in which a porous mass can be dispensed with if the solvent is kept at a low temperature of -76 ° C. In this case the partial pressure of acetylene in the gas space above the solution is very low and the tendency of acetylene to decay is correspondingly low.

Die im Stand der Technik genannten Verfahren haben den Nachteil, daß durchweg sehr niedrige Lagertemperaturen für Acetylen erforderlich sind; entsprechend muß bei einer Langzeitlagerung eine hohe Kühlleistung aufgebracht werden, um die tiefen Temperaturen zu halten. Bei höheren Temperaturen besteht die Gefahr, daß die Zerfallsreaktion in der Gaspase auf das gelöste Acetylen übergreift.The processes mentioned in the prior art have the disadvantage that very low storage temperatures for acetylene are required throughout; Accordingly, a high cooling capacity must be applied to long-term storage in order to maintain the low temperatures. At higher temperatures there is a risk that the decomposition reaction in the gas phase will spread to the dissolved acetylene.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zum Transport und zur Speicherung von Acetylen in einem Lösungsmittel zu schaffen, welches eine höhere Lagertemperatur zulässt als bisher und bei dem somit Kühlleistung eingespart werden kann.The invention is therefore based on the object of providing a method and a device for transporting and storing acetylene suitable for carrying out the method in a solvent which permits a higher storage temperature than hitherto and in which cooling capacity can thus be saved.

Ausgehend von dem im Oberbergriff des Anspruchs 1 berücksichtigten Stand der Technik ist die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.Starting from the prior art considered in the preamble of claim 1, the object is achieved according to the invention with the features specified in the characterizing part of claim 1.

Wenn nun die Lösung von Acetylen in einem Lösungsmittel erfindungsgemäß durch eine Abdeckung von der über der Lösung befindlichen Gasphase aus Acetylen und Lösungsmitteldampf getrennt wird, lässt sich überraschenderweise Acetylen in Behältern unter sicherheitstechnisch unbedenklichen Bedingungen bei höheren Temperaturen als nach dem Stand der Technik lagern und transportieren.If, according to the invention, the solution of acetylene in a solvent is now separated by a cover from the gas phase of acetylene and solvent vapor above the solution, surprisingly, acetylene can be stored in containers under safety-related conditions at higher temperatures than store and transport according to the state of the art.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments are specified in the subclaims.

In den beigefügten Zeichnungen sind Beispiele für eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Behälters veranschaulicht.The accompanying drawings illustrate examples of an embodiment of a container according to the invention.

Es zeigt:

Fig.1:: Den Querschnitt durch einen Behälter mit einer Deckschicht über dem Acetylen-Lösungsmittel-Gemisch, bestehend aus einer spezifisch leichteren Flüssigkeit.
Fig.2:: Einen Querschnitt des Behälterinneren mit einer Folie als Abdeckung für die flüssige Phase des Acetylen-Lösungsmittelgemisches.
Fig.3:: Detail der Folie.
Fig.4:: Befestigung der Folie an der Behälterwand

Figur 1 zeigt einen durch einen Kreis schematisch dargestellten Behälter 1 für ein Acetylen-Lösungsmittel-Gemisch 2, welches mit einer spezifisch leichteren Flüssigkeit 3 überschichtet ist.It shows:

Fig.1:: The cross section through a container with a covering layer over the acetylene-solvent mixture, consisting of a specifically lighter liquid.
Fig. 2:: A cross section of the interior of the container with a film as a cover for the liquid phase of the acetylene-solvent mixture.
Fig. 3:: Detail of the slide.
Fig. 4:: Attach the film to the container wall

FIG. 1 shows a container 1, schematically represented by a circle, for an acetylene-solvent mixture 2, which is covered with a specifically lighter liquid 3.

Figur 2 zeigt den Querschnitt durch einen Behälter, in dem sich das Acetylen-Lösungsmittel-Gemisch 2 befindet. An der Behälterwand ist eine Folie 4 mit einer Befestigungsvorrichtung 5 angebracht.Figure 2 shows the cross section through a container in which the acetylene-solvent mixture 2 is located. On the container wall is a film 4 with a fastening device 5 attached.

Figur 3 stellt das durch das mit y bezeichnete Feld der Figur 2 als Vergößerung dar. In ihr ist eine Folie 4 in Form einer dreilagigen Stapelung des Folienmaterials dargestellt. Die Abstände zwischen zwei Folien werden durch Distanzstücke 6 auf einen maximal möglichen Wert begrenzt.FIG. 3 represents the enlargement of the field of FIG. 2 designated by y. In it, a film 4 is shown in the form of a three-layer stack of the film material. The distances between two foils are limited to a maximum possible value by spacers 6.

Figur 4 zeigt den mit Z bezeichneten Ausschnitt mit der Befestigungsvorrichtung 5, mit der die Folie 4 an der Behälterwand angebracht ist. Die Folie 4 ist dabei zwischen zwei Krempen 7 geklemmt, die durch Schrauben 8 zusammengehalten werden.Figure 4 shows the section designated Z with the fastening device 5 with which the film 4 is attached to the container wall. The film 4 is clamped between two brims 7, which are held together by screws 8.

Erfindungsgemäß findet nun gemäß Fig.1 eine Abschirmung des Acetylen-Lösungsmittel-Gemisches durch die aufschwimmende Flüssigkeit statt, die eine niedrigere spezifische Dichte als das Acetylen-Lösungsmittel-Gemisch hat. Im Falle des Acetylenzerfalles wird, beispielsweise bedingt durch das Vorhandensein einer Zündquelle, die Reaktionsenthalpie, die einerseits für ein weiteres Verdampfen des Acetylens aus der Lösung und andererseits für einen weiteren Acetylenzerfall in der flüssigen Phase verantwortlich ist, von der Flüssigkeit 3 aufgenommen und gleichmäßig verteilt. Ein weiterer Acetylenzerfall in der Lösung wird somit verhindert und ein enthalpiebedingter Übertritt von Acetylen in die Gasphase unterbunden. Als Flüssigkeiten für die Überschichtung kommen vor allem für Acetylen weitgehend undurchlässige Flüssigkeiten, zum Beispiel niedere Alkane, wie iso-Pentan, n-Hexan, und n-Heptan sowie deren Mischungen in Frage. Allerdings können auch andere Verbindungen wie beispielsweise höhersiedende Olefine eingesetzt werden, die die Anforderungen an die Dichte gegenüber dem Acetylen-Lösungsmittel-Gemisch und der Reaktionsträgheit gegenüber dem Lösungsmittel und dem Acetylen erfüllen. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das Acetylen durch Druckanstieg und/oder Temperaturerhöhung aus der Acetylen-Lösungsmittelphase abgezogen werden. Dabei perlt das freigesetzte Acetylen durch die spezifisch leichtere Flüssigkeitsschicht hindurch und kann entnommen werden. Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bedient sich einer gasdurchlässigen, bzw. acetylendurchlässigen Folie 4, die auf der Oberfläche der Acetylen-Lösung schwimmt. Sie ist gemäß Figur 2, in eine Befestigungsvorichtung 5 eingespannt, die sie lückenlos mit der Behälterwand verbindet. Die Folie 4 ist dabei nicht gespannt, sondern ist in ihrer Fläche vorzugsweise größer als die Fläche des horizontalen Querschnittes des Behälters, sodaß sie immer mit der Oberfläche des Acetylen-Lösungsmittel-Gemisches in Berührung kommt. Sinkt die Füllhöhe des Behälters 1 aufgrund der Entnahme von Acetylen etwas ab, so paßt sicht die Folie 4 an. Als Folienmaterialien kommen beispielsweise alle gegenüber dem Acetylen-Lösungsmittel-Gemisch chemisch beständigen Kunststoffe in Frage. Weiterhin können für die Überschichtung der flüssigen Phase mikroperforierte oder poröse Kunststoffolien verwendet werden. Auch eine Beschichtung einer im erfindungsgemäßen Sinne eingesetzten Folie mit einer metallisch reflektierenden Schicht zur Wärmeisolation führt zu dem gewünschten Ergebnis. Schließlich kann die für das Acetylen durchlässige Folie derart ausgestaltet sein, daß sie das Flüssigkeitsvolumen aus Lösungsmittel und Acetylen vollständig umschließt. Eine Befüllung eines solchen Volumens ist durch einen Füllstutzen möglich, der mit der Folie in Verbindung steht. Wie aus Figur 3 zu entnehmen ist, ist die Erfindung nicht auf das Aufbringen einer Folie beschränkt. Es ist auch eine Stapelung von mehreren Folien möglich, die parallel angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform werden 3 Folien verwendet. Eine Befestigung der Folien ist nach Figur 4 durch eine Befestigungsvorrichtung 5 möglich, bei der die Folien zwischen zwei Krempen 7 festgeklemmt werden, die durch Schrauben 8 zusammengehalten werden. Es können auch schwimmfähige, stückige Güter auf die Flüssigkeitsoberfläche aufgebracht werden ,die ebenfalls isolierend wirken. Letztlich können selbstverständlich auch mehrere Folien und Schichten von stückigen Gütern übereinander angebracht werden. Im Falle der Abdeckung mit permeablen Medien, wie z.B. Folien, kann die Acetylenentnahme aus dem Gasraum konventionell durchgeführt werden. Bei für Acetylen weitgehend undurchlässigen Abdeckungen kann das Acetylen-Lösungsmittel-Gemisch beispielsweise direkt entnommen und für den Verbrauch in einer Trennanlage separiert werden. Als Lösungsmittel wird vorzugsweise DMF (Dimethylformamid) eingesetzt, jedoch kommen auch andere Lösungsmittel, wie Aceton oder Lösungsmittelgemische, wie sie für den Transport von Acetylen im Allgemeinen verwendet werden in Frage.According to FIG. 1, the acetylene-solvent mixture is now shielded by the floating liquid, which has a lower specific density than the acetylene-solvent mixture. In the case of acetylene decomposition, for example due to the presence of an ignition source, the reaction enthalpy, which is responsible on the one hand for further evaporation of the acetylene from the solution and on the other hand for a further decomposition of acetylene in the liquid phase, is absorbed by the liquid 3 and distributed evenly. This prevents further acetylene breakdown in the solution and prevents enthalpy-related passage of acetylene into the gas phase. Liquids which are largely impermeable to acetylene, for example lower alkanes, such as isopentane, n-hexane, and n-heptane and mixtures thereof, are suitable as liquids for the coating. However, other compounds such as higher-boiling olefins can be used, which meet the density requirements compared to the acetylene-solvent mixture and the inertia towards the solvent and the acetylene. In this embodiment according to the invention, the acetylene can be withdrawn from the acetylene solvent phase by increasing the pressure and / or increasing the temperature. The released acetylene bubbles through the specifically lighter liquid layer and can be removed. Another embodiment of the method according to the invention uses a gas-permeable or acetylene-permeable film 4 which floats on the surface of the acetylene solution. According to FIG. 2, it is clamped in a fastening device 5, which connects it seamlessly to the container wall. The film 4 is not stretched, but is preferably larger in area than the area of the horizontal cross section of the container, so that it always comes into contact with the surface of the acetylene-solvent mixture. If the fill level of the container 1 drops somewhat due to the removal of acetylene, the film 4 adjusts. For example, all plastics which are chemically resistant to the acetylene-solvent mixture are suitable as film materials. Furthermore, micro-perforated or porous plastic films can be used for the overlaying of the liquid phase. A coating of a film used in the sense of the invention with a metallic reflective layer for thermal insulation also leads to the desired result. Finally, the film permeable to acetylene can be designed in such a way that it completely encloses the liquid volume of solvent and acetylene. Such a volume can be filled through a filler neck which is connected to the film. As can be seen from Figure 3, the invention not limited to the application of a film. It is also possible to stack a plurality of foils which are arranged in parallel. In a preferred embodiment, 3 foils are used. An attachment of the films is possible according to Figure 4 by a fastening device 5, in which the films are clamped between two brims 7, which are held together by screws 8. Floatable, lumpy goods can also be applied to the liquid surface, which also have an insulating effect. Ultimately, of course, several foils and layers of lumpy goods can be attached one above the other. In the case of covering with permeable media, such as foils, the acetylene removal from the gas space can be carried out conventionally. In the case of covers which are largely impermeable to acetylene, the acetylene-solvent mixture can, for example, be removed directly and separated for consumption in a separating system. DMF (dimethylformamide) is preferably used as the solvent, but other solvents, such as acetone or solvent mixtures, such as are generally used for the transport of acetylene, are also suitable.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nunmehr möglich, Acetylen bei höheren Temperaturen gegenüber dem Stand der Technik zu lagern und zu transportieren. Insbesondere bei langen Lagerzeiten kann somit Kühlleistung und der damit verbundene Kostenaufwand reduziert werden.With the method according to the invention it is now possible to store and transport acetylene at higher temperatures than in the prior art. Especially with long storage times, the cooling capacity and the associated costs can be reduced.

Claims

Method for transporting and storing acetylene in a container (1), the acetylene being in a solution in a solvent,
characterized,
that the solution is at least predominantly separated from the gas phase located above by a cover.

Method according to claim 1,
characterized,
that the separation is carried out by a liquid of a lower specific density than that of the solution.

Method according to claim 2,
characterized,
that the liquid consists of at least one of the components of the group of iso-pentane, n-hexane and n-heptane.

The method of claim 1
characterized,
that the separation takes place through a gas-permeable film.

Method according to claim 4,
characterized,
that the separation is done by a micro-perforated film.

Method according to claim 4 or 5,
characterized,
that the separation is done by a metallic coated reflective film.

Method according to one of claims 4 to 6,
characterized,
that the separation is done by a film that completely encloses the solution.

Method according to one of claims 4 to 7,
characterized,
that at least two foils are used for separation.

Container (1) for the transport and storage of acetylene, in which the acetylene is in a solution in a solvent,
characterized by means for at least largely covering the surface of the solution.

Container (1) according to claim 9,
characterized,
that the agent is a liquid which is largely impermeable to acetylene and of a lower density than the density of the solution.

Container (1) according to claim 9,
characterized,
that the means comprise a film.

Container (1) according to claim 11,
characterized,
that the film is gas permeable.

Container according to claim 11 or 12,
characterized,
that the film is a metallic coated, reflective film.

Container (1) according to claims 11 to 13,
characterized,
that the film encloses the entire solution.