Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wydzielania acetylenu z ga¬ zów, zwlaszcza z gazów, otrzymywanych przy rozkladaniu weglowodorów.Wiadomo, iz oleje lub gazy weglowo¬ dorowe zostaja rozlozone, jezeli przy nor- malnem cisnieniu powietrza poddac je dzialaniu wysokich temperatur. Otrzymu¬ je sie przytern produkty, przewaznie gazo¬ we, zmieszane ze skladnikami, które nor¬ malnie sa plynne. Jednym z gazów, za¬ wartych w tych produktach, jest acetylen.Skladniki, ciekle w normalnych wa¬ runkach cisnienia i temperatury, wydziela sie przez ochladzanie i skraplanie. W celu wydzielania skladników gazowych uzywa sie sposobów, przy których stosuje sie wielkie cisnienia. Sposoby te nadaja sie jednak tylko do wydzielania niektórych gazów, np. etylenu, podczas gdy wydzie¬ lanie acetylenu jest polaczone z niebez¬ pieczenstwem wybuchu plynnego acety¬ lenu, a wiec niemozliwe.W celu wydzielenia acetylenu stosowa¬ no rozpuszczanie gazu w acetonie i nastep¬ ne ogrzewanie otrzymanego roztworu, z którego wydzielano w ten sposób acety¬ len. Gazy rozpuszczaja sie wprawdzie latwo w acetonie, stosowanie tego rozpu¬ szczalnika jest jednak drogie i polaczone z trudnosciami. Poniewaz temperatura wrzenia acetonu jest niska (w przyblize¬ niu 56°C), przy mieszaniu go z wielkiemi ilosciami gazów, jak równiez podczas o-^rztwtói* powstaja powazne straty ace¬ tonu. Straty te mozna zmniejszyc, stosujac wielkie cisnienia lub chlodzenie, wzgled¬ nie oba *te srodki. Jezeli gazy zawieraja male ilosci acetylenu, konieczne jest w celu wydzielenia go mieszanie wielkich ilosci gazów z acetonem. Straty acetonu sa wiec znaczne nawet w tym przypadku, je¬ zeli odplywajace gazy zawieraja male ilosci acetonu.Sposób wedlug niniejszego wynalazku umozliwia sfelddpfoae wydzielanie acety¬ lenu z gazów, przyczem zapobiega sie pra¬ wie w zupelnosci trudnosciom, powstaja¬ cym przy stosowaniu acetonu. Otrzymany acetylen posiada przytem wielki stopien czystosci, to znaczy zawiera jedynie nie¬ znaczne ilosci innych gazów.Przeprowadzone próby wykazaly, iz estry kwasu weglowego, np. weglan dwu- etylowy, weglan etylo-metylowy, weglan etylo-propylowy, normalny weglan propy¬ lowy, normalny weglan butylowy, posia¬ daja zdolnosc selektywnego pochlaniania acetylenu z jego mieszanin z innemi gaza¬ mi. Zapomoca tych estrów mozna wydzie¬ lic acetylen i otrzymac stosunkowo czysty gaz acetylenowy nawet z gazów, które za¬ wieraja jedynie male ilosci tego zwiazku.Estry kwasu weglowego, które po zmie¬ szaniu z gazami ogrzewa sie w celu wy¬ dzielenia z nich acetylenu, posiadaja te zalete, ii moga byc stosowane w wyso¬ kich temperaturach, przyczem zbedne sa wielkie cisnienia oraz srodki chlodzace.Straty estrów sa male zarówno podczas pochlaniania, jak równiez podczas nastep¬ nej ich destylacji. Przy sposobie wedlug wynalazku stosuje sie niskie temperatury oraz cisnienia wyzsze, niz normalna prez- nosc powietrza.Podczas gdy temperatura wrzenia ace¬ tonu wynosi w przyblizeniu 56° C, weglan metylo-etylowy wrze w temperaturze bli¬ skiej 109°C, weglan dwuetylowy — w temperaturze bliskiej 126°C# a normalny weglan butylowy — w temperaturze bli¬ skiej 208°C.Mieszanine gazów, otrzymanych przy rozkladaniu weglowodorów, przeprowadza sie przez naczynie w kierunku przeciw¬ nym niz kierunek przeplywu strumienia weglanu alkylowego. Gazy mieszaja sie scisle z weglanem, przyczem ten ostatni pochlania selektywnie acetylen, to znaczy ilosc innych gazów, pochlanianych równo¬ czesnie przez weglan, jest nieznaczna. Przy odpowiedniej budowie naczynia i umozli¬ wieniu zetkniecia sie gazów i weglanu przez czas dlugi, acetylen zostaje zupel¬ nie Wydzielony z gazów, nawet jezeli za¬ wartosc acetylenu jest bardzo niska. Gazy, z których wydzielono acetylen, moga byc nastepnie stosowane do opalania lub do innych celów.Ciecz, zawierajaca pochloniety acetylen i male ilosci innych gazów, odprowadza sie z dna naczynia do drugiego naczynia, które moze pracowac równiez na zasadzie przeciwpradu, Z górnej czesci tego naczy¬ nia odprowadza sie acetylen, wydzielony dzieki ogrzewaniu cieczy, a mianowicie pojedyncze frakcje tego gazu oddzielnie lub wspólnie, podczas gdy ciecz, pozosta¬ jaca po ochlodzeniu, plynie zpowrotem do naczynia, w którem przeprowadza sie po¬ chlanianie acetylenu. Chlodzenie cieczy najkorzystniej jest dokonywac w wymien- nicy ciepla, w której ciecz ta ogrzewa ciecz, odplywajaca z naczynia, sluzacego do pochlaniania acetylenu z gazów. Ciecz chlodzaca zostaje wiec podgrzana, pod¬ czas gdy ciecz, z której wydzielono acety¬ len, ochladza sie. Ochladzanie to mozna uzupelnic zapomoca zimnej wody.Pewna ilosc estru kwasu weglowego mozna wiec stosowac do pochlaniania ace¬ tylenu kilkakrotnie w obiegu kolowym, o- grzewajac ja w celu wydzielenia tego ga¬ zu, a po ochlodzeniu ponownie uzywajac do pochlaniania acetylenu.Jezeli acetylen, otrzymany w ciagujednego przebiegu, nie posiada pozadanej czystoscia stosuje sie dodatkowe naczynia do pochlaniania, do których doprowadza sie równiez estry kwasu weglowego i w których proces odbywa sie w sposób podob¬ ny, jak w pierwszem naczyniu. W ten spo¬ sób otrzymuje sie acetylen o wiekszym stopniu czystosci, a gazy, odplywajace z nastepnych naczyn i zawierajace acetylen, jak tez inne gazy, mozna doprowadzac do pierwszego naczynia i mieszac ze swiezemi gazami.Przy stosowaniu estru kwasu weglowe¬ go sposób ten mozna przeprowadzac przy normalnem cisnieniu i w normalnej tempe¬ raturze. Korzystniejsze wyniki osiaga sie jednak, jezeli stosuje sie temperatury niz¬ sze od normalnej i wielkie cisnienia. W ni¬ skich temperaturach weglan alkylowy roz¬ puszcza acetylen latwiej niz inne gazy, to znaczy, rozpuszczalnosc acetylenu w pro¬ centach zwieksza sie wraz ze spadkiem temperatury. W celu zwiekszenia tej wla¬ sciwosci acetylenu stosuje sie cisnienia do 70 atm w czesci urzadzenia, w której odby¬ wa ste pochlanianie. Wielkie cisnienia u- mozliwiaja stosowanie naczyn o malych wy¬ miarach, ulatwiaja rozpuszczanie acetyle¬ nu w estrze i zmniejszaja ilosc estru, ko¬ nieczna do otrzymywania pewnej ilosci a- cetylenu. Próby wykazaly, iz przy scislem mieszaniu gazów z weglanem alkylowym i stosowaniu wielkiego cisnienia otrzymuje sie w jednym toku pracy acetylen o sto¬ sunkowo wielkim stopniu czystosci, zwla¬ szcza jezeli acetylen zostaje wydzielony w kilku nastepujacych po sobie frakcjach. Je¬ zeli, mianowicie, zmniejszy sie cisnienie, wydzielaja sie z cieczy stosunkowo wielkie ilosci gazów zanieczyszczajacych, które zo¬ staly pochloniete w malych ilosciach, przy- czem otrzymuje sie mieszanine gazów, za¬ wierajaca stosunkowo wielkie ilosci zanie¬ czyszczen, a male ilosci acetylenu. Zawar¬ tosc ocetylenu w nastepnych frakcjach, wy¬ dzielajacych sie przy ogrzaniu cieczy, jest, przeciwnie, wielka: Gazy pierwszej frakcji mozna wprowadzac ponownie do obiegu ka¬ lowego.Jest rzecza jasna, iz przy zastosowaniu kilku po sobie nastepujacych przebiegów, z których kazdy sklada sie z pochlaniania a- cetylenu i wydzielania go, ilosc gazu* prze¬ rabianego w kazdym przebiegu, nastepuja¬ cym po pierwszym przebiegu, jest mala* to tez do ich przeprowadzania nadaja sie u- rzadzenia o mniejszych wymiarach, niz przy pierwszym przebiegu, poniewaz w tym ostatnim przeprowadza sie reakcje wielkich ilosci gazów, zawierajacych stosunkowo male ilosci acetylenu.Przyklad I. Gaz, otrzymany przy roz^ szczepianiu weglowodorów i zawierajacy 0,0% dwutlenku wegla, 14,6% acetylenu, 9,6% etylenu, 0,6% tlenku wegla, 19,2% metanu, 53,9% wodoru i 2,1 % azotu, prze¬ prowadzono w temperaturze 26°C i nor¬ malnem cismeniu przez weglan dwuelyloi- wy. Ciecz, zawierajaca rozpuszczone gazy, ogrzewano powoli do temperatury je Wrze¬ nia, przyczem wydzielily sie gazy o skla¬ dzie 74,4% acetylenu, 10,9% etylenu, 1,9% tlenku wegla, 9,7% metanu i wodoru i 3*1 % azotu. Po ponownem zmieszaniu tego gazu, zawierajacego 74,4% acetylenu, % wegla¬ nem dwuetylowym i ogrzaniu mieszaniny otrzymano gaz o*-skladzie 95,7% acetyleau, 3,3% etylenu, 0,4% metanu i wodoru i 0,4% azotu. Podobne wyniki osiagnieto przy stosowaniu weglanu metylo-etylowego.Przyklad II. Gaz, zawierajacy 0*0% kwasu weglowego, 14% acetylenu, 8,4% Me¬ tylenu, 16% tlenku weglaf 22,4% metanu, 49,6% wodoru i 4,0% azotu, zmieszano sci¬ sle w temperaturze w przyblizeniu 14°C z weglanem dwuetylowym, Z cieczy po ogrza¬ niu wydzielil sie acetylen o czystosci w przyblizeniu 75,1%. Po ponownym prze¬ biegu otrzymano 95,8%-wy acetylen. Po¬ dobne wyniki osiagnieto przy stosowaniu weglanu metylo-etylowego.W temperaturze 0°C podczas mieszania — 3 —otriymano zarówno przy stosowaniu we- glinu dwuetylowego, jak weglanu me- tylo-etylowego, w pierwszym przebiegu 79,6%-wy acetylen, a w drugim przebiegu acetylen 97,7%-wy.Przyklad IIL Po ogrzaniu cieczy, o- trzymanej z gazu o skladzie 10% acetyle¬ nu, 20% etylenu, 68% metanu i wodoru i 2% azotu, zmieszanego scisle w tempera¬ turze 26°C z weglanem dwuetylowym, wy¬ dzielono gaz, zawierajacy 59% acetylenu, podczas gdy zawartosc acetylenu w tem¬ peraturze 0°C podczas mieszania wynosi¬ la 67%, a w temperaturze —20°C — po jednym przebiegu 72%. Wynika z tego, iz przy niskich temperaturach podczas miesza¬ nia otrzymuje sie w jednym przebiegu ace¬ tylen o wiekszej czystosci, niz acetylen, wytworzony w kilku przebiegach, jezeli temperatury pochlaniania sa wysokie.Próby wykazaly, iz inne gazy, które rozpuszczaja sie w weglanie alkylowym w znacznie mniejszej mierze niz acetylen, mo¬ ga byc wydzielane z roztworu w nizszych temperaturach, niz temperatura wydziela¬ nia acetylenu. W celu otrzymania czystego acetylenu nalezy wiec wydzielac gazy frak¬ cjami, ogrzewajac mieszanine lub zmniej¬ szajac jej preznosc i ogrzewajac ja nastep¬ nie. Naprzyklad, rozpuszczanie gazów, po¬ danych w powyzszych przykladach, w we¬ glanie dwuetylowym i powolne nastepne zwiekszanie temperatury powoduje wydzie¬ lanie prawie calkowitej ilosci zanieczy¬ szczen, jak metanu, etylenu lub wodoru w okresie, w którym temperatura zwieksza sie do lOO^C, podczas gdy gaz, wydzielen tiy w temperaturach powyzej 100°C, za¬ wieral wielkie ilosci acetylenu. Jedna z frakcyj, otrzymanych w temperaturach po¬ nizej 100°G, zawierala w przyblizeniu 65% acetylenu, a zawartosc tego gazu w frakcji, otrzymanej w temperaturze pomie¬ dzy 100°C a temperatura wrzenia cieczy, wynosila 85 -s- 95%. Frakcjonowane wy¬ dzielanie gazów umozliwia wiec otrzymy¬ wanie acetylenu o wielkim stopniu czysto¬ sci, nawet przy przeprowadzaniu sposobu wedlug wynalazku w jednym przebiegu.Frakcjonowane wydzielanie jest mozli¬ we równiez przy stosowaniu wielkich ci¬ snien podczas pochlaniania. W tym przy¬ padku druga i nastepne frakcje zawieraja acetylen o wielkim stopniu czystosci. Je¬ zeli przeprowadzi sie reakcje gazu, zawie¬ rajacego w przyblizeniu 10% acetylenu, stosujac cisnienie 10 atm, to gazy, wydzie¬ lone przy zmniejszeniu cisnienia, beda za¬ wieraly 60% acetylenu. Gazy te mozna zbierac osobno lub wprowadzac ponownie do obiegu kolowego wzglednie zbierac wraz z gazami, wydzielanemi przy ogrzewaniu cieczy. Jezeli te dwa rodzaje gazów odpro¬ wadza sie osobno, otrzymuje sie gaz, za¬ wierajacy 85 -e- 90% lub wiecej acetylenu, podczas gdy po przeprowadzeniu gazów, wytworzonych przy zmniejszaniu cisnienia, przez obieg kolowy, gaz wydzielony be¬ dzie zawieral jeszcze wieksze ilosci ace¬ tylenu. Przy tym procesie gazy, otrzyma¬ ne zarówno przy obnizeniu cisnienia, jak równiez przy zwiekszaniu temperatury, be¬ da zawieraly znacznie wieksze ilosci ace¬ tylenu, a mianowicie (po ogrzaniu) 95% i wiecej.Gdy pozadane jest szybkie wytwarza¬ nie acetylenu o wielkim stopniu czystosci, stosuje sie niskie temperatury lub frakcjo¬ nowane odbieranie gazów, albo kilkakrotne pochlanianie i wydzielanie.Urzadzenie, sluzace do przeprowadza¬ nia sposobu wedlug wynalazku, sklada sie z naczynia do scislego mieszania gazów z weglanem alkylowym i z naczynia, w któ- rem wydziela sie gaz z cieczy. Przy stoso¬ waniu wielkiego cisnienia naczynie do po¬ chlaniania musi byc wytrzymale na dziala¬ nie takich cisnien. Na ciecz pochlaniajaca dziala wielkie cisnienie, W celu wydziele¬ nia acetylenu cisnienie zmniejsza sie. Jeze¬ li sposób przeprowadza sie w obiegu kolo¬ wym, umieszcza sie pomiedzy pbydwoma t- 4 ¦—naczyniami urzadzenie do wymiany ciepla, w którem ciecz, odplywajaca z naczynia, sluzacego do wydzielania acetylenu, ogrze¬ wa ciecz, plynaca do tego naczynia z na¬ czynia do pochlaniania gazów przez we¬ glan. W ten sposób zaoszczedza sie cieplo, konieczne do ogrzewania cieczy w naczyniu do wydzielania acetylenu. Oba naczynia moga pracowac na zasadzie dzialania prze- ciwpradu, np. tak, iz gaz przeplywa kropla¬ mi przez ciecz.Na rysunku uwidoczniono schematycz¬ nie urzadzenie do przeprowadzania sposo¬ bu wedlug wynalazku.Do dolnej czesci naczynia 1 doprowa¬ dza sie gazy zapomoca pompy 2 przez przewód 3, podczas gdy gazy oczyszczone odplywaja w górnej czesci naczynia przez przewód 4, zaopatrzony w zawór 5. Zawór 5 jest niezbedny w przypadku, gdy po¬ chlanianie odbywa sie przy wielkiem ci¬ snieniu. Weglan alkylowy doplywa przez przewód 6.Weglan ten, zawierajacy rozpuszczone gazy, plynie przez przewód 7 i pompe 8 wzglednie przez przewód 8a do wymien- nicy ciepla 9, w której ciecz podgrzewa sie i z której doprowadza sie ja przez przewód 10, zaopatrzony w zawór 11, do naczynia 12 w niewielkiej odleglosci od jego górne¬ go konca. Jezeli w naczyniu 1 stosuje sie normalne cisnienie, to do doprowadzania cieczy do naczynia 13 sluzy pompa 8, pod¬ czas gdy przy wielkiem cisnieniu w naczy¬ niu 1 regulowanie przeplywu osiaga sie za¬ pomoca zaworów w przewodach 7 i 10.Zarówno naczynie /, jak naczynie 13 jest wykonane tak, iz gazy przeplywaja przez ciecz kroplami. Wymiary naczynia 13 sa mniejsze, niz wymiary naczynia 1. Z dna naczynia 13 c;ecz odplywa przez prze¬ wód 14 i pompe 15 do urzadzenia 9, w któ¬ rem ochladza sie i ogrzewa ciecz, plynaca z naczynia 1. Przez przewód 16, chlodnice 17 i przewód 18 ochlodzona crecz dostaje sie do naczynia /.Naczynie 13 ogrzewa sie zapomoca we- A zowttiicy 19, która jest umieszczona-w nie*- wielkiej odleglosci od dna naczynia* pMez wezownice plynie- para o odpowiedniej temperaturze i preznosci. Temperatura po¬ winna byc tak wysoka, aby liiftfrzliwl&la wydzielanie prawie calkowitej ilosci galzóyr i powodowala Wrzenie eieezy. Gazy odply¬ waja przez przewód 20 i zawór 21 zbornej czesci naczynia 13, zaopatrzonej w wezow¬ nice 22r przez która przeplywa zimna wo¬ da. Gazy ochladzaja sie wiec tak, ii tempe¬ ratura w górnej czesci naczynia jest niz¬ sza, niz w jego djolnej czesci Ró"(vnfe£ na* czynie 1 posiada w górnej czesci wezowtni- ce 23 do zimne] wody, dzieki czemu gazy ochladzaja sie.Zapomoca odpowiednich zaworów i pomp mozna wytwarzac w naczyniu 1 wieksze cisnienie, niz w naczyniu 13. Ochla¬ dzanie pewnych czesci naczynia / umozli¬ wia pochlanianie przy niskiej temperatu¬ rze i zmniejszanie strat srodka pochlania¬ jacego, odplywajacego z gazami.Przy dwukrotnem przeprowadzaniu przebiegu laczy sie naczynie 1 z naczy¬ niem la wzglednie 13a. W tym przypadku acetylen plynie przez przewód 25 i pompe 26 do naczynia la, z którego odprowadza sie gazy czesciowo lub w calkowitej ilosci przez przewody 20a, 24 lub tez doprowa¬ dza sie je przed przewód 27 i pompe 28 po¬ nownie do naczynia /. Acetylen, odplywa¬ jacy przez przewód 20a naczynia 13a, po¬ siada wielki stopien czystosci. PL