DE1032735B - Verfahren zur UEberfuehrung fluessiger Kohlenwasserstoffe in Acetylen und/oder Olefine - Google Patents

Description

• Verfahren zur Uberführung flüssiger Kohlenwasserstoffe in Acetylen und/oder Olefine Es ist bekannt, flüssige Kohlenwasserstoffe in einer unter der Flüssigkeitsoberfläche brennenden Flamme zu spalten. Eine solche Tauchflamme kann in der Weise erzeugt werden, daß man ein brennbares Gas oder einen vergasten Brennstoff zusammen mit Sauerstoff oder sauerstoffenthaltenden Gasen unter der Oberfläche der zu spaltenden Kohlenwasserstoffe verbrennt. Dabei entsteht eine Reihe gasförmiger Kohlenwasserstoffe, z. B. Methan, Äthan, Propan, Äthylen.
• Propylen und Acetylen. Diese Spaltprodukte sammeln sich in dem Raum oberhalb der Oberfläche der zu spaltenden Kohlenwasserstoffe an. Bei kurzzeitigen Druckschwankungen der Sauerstoffzufuhr kann die Flamme erlöschen, und der Sauerstoff gelangt dann ohne erneute Zündung in den über der Flüssigkeit liegenden Gasraum und bildet dort mit den vorhandenen Spaltgasen explosive Gemische.
• Es wurde nun gefunden, daß die Spaltung von Kohlenwasserstoffen zu Acetylen und/oder Olefinen in Flammen die unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche der Kohlenwasserstoffe brennen, vollkommen betriebssicher in kontinuierlicher Weise erfolgt, wenn man die Sauerstoffzufuhr zum Reaktionsgefäß durch ein Ventil regelt, das mit der umgekehrten Funktion eines Inertgasventils gekoppelt ist.
• Die Sauerstoffzuführung läßt sich dabei, zweckmäßig automatisch in Abhängigkeit von der Flamme und von der Gaszusammensetzung in dem Raum über den zu spaltenden Kohlenwasserstoffen, so regeln, daß eine größere Ansammlung von Sauerstoff im Gasraum über den flüssigen Kohlenwasserstoffen, in dem sich die Spaltgase befinden, vermieden wird, indem bei Erlöschen der Flamme das Sauerstoffventil geschlossen und ein Inertgasventil geöffnet wird. Die Bildung explosiver Gemische wird dadurch vermieden. Ein Erlöschen der Flamme wirkt z. B. photoelektrisch auf Sauerstoff- und Inertgasventil. Die gleiche Wirkung kann automatisch erzielt werden, wenn der Sauerstoffgehalt in dem über der Flüssigkeitsoberfläche liegenden Gasraum eine bestimmte Grenze übersteigt.
• Eine Arbeitsweise, bei der die Regelung der Sauerstoffzufiihrung durch beide Maßnahmen vorgenommen wird, soll im folgenden beschrieben werden: Durch eine Photozelle wird das Licht der Flamme kontrolliert und durch den dabei entstehenden Photostrom wechselnder Stärke das Sauerstoffventil magnetisch oder nach geeigneter Umformung pneumatisch oder hydraulisch betätigt. Bei Verlöschen der Flamme wird der Photostrom unterbrochen, wodurch das Sauerstoffventil sofort geschlossen und gleichzeitig ein Gasventil zum Einlassen von Inertgasen, z.
• Kohlendioxyd, Stickstoff oder Wasserdampf, geöffnet wird.
• Nach Inbetriebnahme der Apparatur, wobei das Sauerstoffventil geöffnet und das Inertgasventil geschlossen ist, wird der Sauerstoffgehalt des Gases im Raum über den zu spaltenden Kohlenwasserstoffen dauernd analytisch bestimmt. Dies kann mit Hilfe eines selektiv auf Sauerstoff ansprechenden Gerätes, z. B. durch Messung des Paramagnetismus des Sauerstoffes, geschehen. Übersteigt der Sauerstoffgehalt 2,5 Volumprozent, so bleibt das Inertgasventil so lange geöffnet, bis der Sauerstoff wieder unter diesen Höchstwert abgesunken ist. Durch geeignete Verstärkung des Meßeffektes und Übertragung auf Schaltorgane wird die Offnung oder Schließung der Ventile bewirkt.
• Nach erfolgter Zündung übernimmt die Photozelle sofort die Kontrolle, während die Schaltung über die automatische Sauerstoffbestimmung mit einer geringen Verzögerung funktioniert. Durch ihre voneinander unabhängige Funktion gewährleisteten beide Geräte eine hohe Betriebssicherheit. Beide Ventile sind so angeordnet, daß bei Ausfallen der Steuerkräfte immer das Inertgasventil geöffnet und das Sauerstoffventil geschlossen ist. Bei geöffnetem Inertgasventil wird das Gasgemisch ins Freie geleitet.
• Ein Schaltschema für eine Kontrollanlage, bei der die Betätigung der Ventile durch beide Maßnahmen, d. h. sowohl photoelektrische Überwachung der Flamme als auch Sauerstoffbestimmung im Gasraum, überwacht wird, ist der Zeichnung zu entnehmen.
• Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die Überwachung der Anlage lediglich durch eine der beiden Maßnahmen vorzunehmen.
• Bei Inbetriebnahme der Crackanlage wird diese so lange mit Stickstoff gespült, bis das Sauerstoffmeßgerät weniger als 2,5 Volumprozent Sauerstoff im Gas anzeigt, wodurch das Ruherelais 6 den Kontakt für die Stromleitung des Elektromagneten 2 schließt.
• Wird jetzt der Schalter 5 geschlossen, so ist die elektrische Verbindung hergestellt, und der Elektromagnet 2 betätigt das Dreiwegeventil 1 in der Weise, daß das O2-Ventil 3 geöffnet und das N2-Ventil 4 geschlossen wird. Bei erfolgter Zündung der Flamme fällt das bei der Flammenreaktion entstehende Licht auf die Photozelle 9. Über einen elektronischen Verstärker wird das elektrische Arbeitsrelais 7 betätigt und der Stromkreis parallel zum Schalter 5 geschlossen. Wird nun der Schalter 5 geöffnet, so überwacht diese Einrichtung fortlaufend die Flamme und den O2-Gehalt im Spaltgas in der Weise, daß beim Verlöschen der Flamme kein Lichtimpuls mehr auf die Photozelle 9 fällt, wodurch das Arbeitsrelais 7 stromlos wird und den Stromkreis zum Antrieb des Magnetventils 2 unterbricht. Genau der gleiche Vorgang wird auch ausgelöst, wenn das Sauerstoffmeßgerät 8 einen über den Sollwert steigenden Sauerstoffgehalt im Abgas ermittelt. Dabei unterbricht das Ruhestromrelais 6 den Erregerkreis für den Elektromagneten 2.
• In beiden Fällen wird mit Hilfe einer Rückstellfeder 10 automatisch das Sauerstoffventil 3 geschlossen und das Stickstoffventil 2 zur Spülung des Ofens von explosiblen Gemischen geöffnet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRUCHE: 1. Verfahren zur Überführung flüssiger Kohlenwasserstoffe in Acetylen und/oder Olefine in Flammen, die unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche der Kohlenwasserstoffe brennen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Sauerstoffzufuhr zum Reaktionsgefäß durch ein Sauerstoffventil regelt, das mit der umgekehrten Funktion eines Inertgasventils gekoppelt ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile automatisch in Abhängigkeit von der Flamme photoelektrisch betätigt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile automatisch in Abhängigkeit von dem Sauerstoffgehalt des Gases in dem Raum über der Oberfläche der flüssigen Kohlenwasserstoffe betätigt werden.