DE1144260B - Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch thermische Spaltung von fluessigen Kohlenwasserstoffen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch thermische Spaltung von fluessigen KohlenwasserstoffenInfo
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Description
Bekanntlich lassen sich Kohlenwasserstoffe unter Energiezufuhr zu ungesättigten gasförmigen Produkten,
insbesondere Acetylen, spalten. Andererseits muß den gebildeten Spaltprodukten bei hoher Temperatur
sofort wieder weitgehend Energie entzogen werden, um weitere Zerfalls- sowie andere Nebenreaktionen
zu verhindern.
Die bekanntgewordenen Verfahren zur Spaltung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere zu Acetylen,
unterscheiden sich daher außer durch die Wahl der zu spaltenden Kohlenwasserstoffe speziell auch durch
die Art der Energiezuführung zum Einsatzstoff und die des Energieentzuges beim Abschrecken der
Produktgase.
Zur Spaltung flüssiger Kohlenwasserstoffe kann die Zuführung der benötigten Energie beispielsweise
durch den Lichtbogen erfolgen oder dadurch, daß verdampfbare Rohstoffe in die heißen Verbrennungsprodukte des gleichen oder eines anderen verdampfbaren
oder gasförmigen Brennstoffes eingeführt werden. Auch sind Prozesse mit einer regenerativen
Wärmezufuhr zu flüssigen Kohlenwasserstoffen bekannt. Andere Spaltverfahren erzeugen die zur Spaltung
erforderliche Wärme durch partielle Verbrennung eines Teiles der flüssigen Kohlenwasserstoffe
mit Luft oder Sauerstoff in den zu spaltenden flüssigen Kohlenwasserstoffen selbst. Die hierbei im Überschuß
vorhandenen Kohlenwasserstoffe werden durch die entwickelte Verbrennungswärme gespalten.
Das an jede Spaltung notwendigerweise sich anschließende rasche Abschrecken der heißen Reaktionsprodukte
kann beispielsweise durch Einspritzen von Wasser in das abströmende Produktgas erfolgen.
Auf diese Weise geht jedoch ein sehr großer Teil des gesamten Energieeinsatzes der Reaktion verloren.
Um die fühlbare Wärme des Produktgases für eine Vorheizung des Einsatzstoffes nutzbar zu machen,
ist auch vorgeschlagen worden, statt Wasser die zu spaltenden Kohlenwasserstoffe als Abschreckungssubstanz zu verwenden, wobei diese in das Produktgas
zerstäubt werden oder wobei umgekehrt das Produktgas unmittelbar durch die zu spaltenden flüssigen
Kohlenwasserstoffe hindurchgeleitet werden kann.
Hieraus erwachsen weitere Unterschiede bei der Durchführung thermischer Spaltverfahren durch partielle
Verbrennung flüssiger Kohlenwasserstoffe.
So ist bekannt, eine Flamme unter der Oberfläche flüssiger Kohlenwasserstoffe, insbesondere Mineralöle,
zu unterhalten. Hierzu werden die zu spaltenden flüssigen Kohlenwasserstoffe mit Sauerstoff innerhalb
einer als Flammenraum dienenden Tauchglocke zer-Verfahren zur Herstellung
von Acetylen durch thermische Spaltung
von flüssigen Kohlenwasserstoffen
Anmelder:
Badische Anilin- & Soda-Fabrik
Aktiengesellschaft,
Ludwigshafen/Rhein
Dr. Helmut Nonnenmacher, Ludwigshafen/Rhein,
Dr. Otto Jenkner, Mannheim,
und Dr. Richard Sinn, Ludwigshafen/Rhein,
sind als Erfinder genannt worden
stäubt und gezündet. Die Wärmerückstrahlung der ausgemauerten Glockenwände bedingt die Flammenstabilität.
Im Verlauf der partiellen Verbrennung werden die der Brennerdüse im Überschuß zugeführten
Kohlenwasserstoffe gespalten. Die entstandenen Reaktionsgase treten am unteren Rand der Glocke
in die flüssige Kohlenwasserstoffphase ein und werden dadurch rasch abgekühlt. Die bei der Spaltung
anfallenden flüssigen Produkte sowie der Ruß vermengen sich mit den vorgelegten flüssigen Kohlenwasserstoffen
zum Ölsumpf, dessen Viskosität laufend ansteigt. Im stationären Zustand wird daher ölsumpf
aus dem Abschreckungsraum der Brennerdüse zur Verbrennung und Spaltung zugeführt. Der Ersatz
an verbrauchten Kohlenwasserstoffen erfolgt durch Zuführen flüssigen Einsatzstoffes entweder vor die
Brennerdüse oder direkt in den Ölsumpf des Quenchbehälters.
Ein anderes Verfahren zur Krackung flüssiger Kohlenwasserstoffe arbeitet ohne Tauchglocke. Eine
Tauchflamme wird unmittelbar in den zu spaltenden flüssigen Kohlenwasserstoffen unterhalten. In einer
Durchführungsform wird lediglich der Sauerstoff unter die Flüssigkeitsoberfläche geführt und als
Flamme abreagieren gelassen. Die hierbei in der Grenzfläche zwischen Flamme und sie umgebender
Ölphase frei werdende Reaktionswärme spaltet die Kohlenwasserstoffe. Der Ölsumpf, dem zur Deckung
des verbrauchten Öles die zu spaltenden flüssigen
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an Schutzmaßnahmen. So muß der mit den flüssigen Kohlenwasserstoffen angefüllte große Reaktionsraum,
in welchem die Tauchflamme brennt, in einer entsprechend großen Betonkammer aufgestellt werden,
5 da eine andauernde Selbstzündung der Flamme in einem flüssigen System nicht gewährleistet ist. Der
Durchsatzleistung selbst ist durch die Heftigkeit der Gasentwicklung, welche die Flüssigkeit aus dem Reaktionsbehälter
hochreißt, eine Grenze gesetzt. Diese
Kohlenwasserstoffe zugesetzt werden, übernimmt die
Abschreckung der Reaktionsprodukte. Um den Rußgehalt des Ölsumpfes zu steuern, kann beispielsweise
fortlaufend oder periodisch ein Teil der Suspension
des feinverteilten Kohlenstoffes in den flüssigen Kohlenwasserstoffen abgeführt werden. Nach der Abtrennung vom Ruß erfolgt die Rückführung der flüssigen Kohlenwasserstoffe in den Reaktionsbehälter.
Es kann auch so verfahren werden, daß man einen
Teil der rußhaltigen Kohlenwasserstoffe aus dem io Nachteile belasten jede Vergrößerung des Maßstabes, Reaktionsraum abzieht und einen Teil davon über in dem das Verfahren durchgeführt werden soll, den Brenner so in den Reaktionsraum zurückführt, Da die Verbrennung von Spaltölen in Brennkamdaß er beim Eintritt und im Flammenraum den mern infolge ihres Aschegehaltes auf die Dauer zu Sauerstoff umspült. Der andere, wesentlich geringere totalen Wandschäden führen, sind die bekannten Teil der rußhaltigen Kohlenwasserstoffe, der das 15 Verfahren, welche die erforderlichen Spaltenergien 3- bis 50fache derjenigen Menge beträgt, die durch in Form heißer Brennergase liefern, auf die Verbrenden insgesamt dem Flammenraum zugeführten Sauer- nung gasförmiger oder leicht verdampfbarer Kohlenstoff vollständig verbrannt werden könnte, wird zur Wasserstoffe angewiesen. Wegen der technischen teilweisen Verbrennung im Sauerstoff selbst zerstäubt. Schwierigkeiten, die einer Rückführung von Rück-
Abschreckung der Reaktionsprodukte. Um den Rußgehalt des Ölsumpfes zu steuern, kann beispielsweise
fortlaufend oder periodisch ein Teil der Suspension
des feinverteilten Kohlenstoffes in den flüssigen Kohlenwasserstoffen abgeführt werden. Nach der Abtrennung vom Ruß erfolgt die Rückführung der flüssigen Kohlenwasserstoffe in den Reaktionsbehälter.
Es kann auch so verfahren werden, daß man einen
Teil der rußhaltigen Kohlenwasserstoffe aus dem io Nachteile belasten jede Vergrößerung des Maßstabes, Reaktionsraum abzieht und einen Teil davon über in dem das Verfahren durchgeführt werden soll, den Brenner so in den Reaktionsraum zurückführt, Da die Verbrennung von Spaltölen in Brennkamdaß er beim Eintritt und im Flammenraum den mern infolge ihres Aschegehaltes auf die Dauer zu Sauerstoff umspült. Der andere, wesentlich geringere totalen Wandschäden führen, sind die bekannten Teil der rußhaltigen Kohlenwasserstoffe, der das 15 Verfahren, welche die erforderlichen Spaltenergien 3- bis 50fache derjenigen Menge beträgt, die durch in Form heißer Brennergase liefern, auf die Verbrenden insgesamt dem Flammenraum zugeführten Sauer- nung gasförmiger oder leicht verdampfbarer Kohlenstoff vollständig verbrannt werden könnte, wird zur Wasserstoffe angewiesen. Wegen der technischen teilweisen Verbrennung im Sauerstoff selbst zerstäubt. Schwierigkeiten, die einer Rückführung von Rück-
Es ist weiter vorgeschlagen worden, zur ther- 20 ständen einer Erdölspaltung zur Verbrennung in
mischen Spaltung flüssiger Kohlenwasserstoffe diese Brennkammern entgegenstehen, werden zur Spaltung
mit zur Verbrennung unzureichenden Mengen Sauer- im Reaktor, welcher der Brennkammer nachgeschal-
stoff im freien Reaktionsraum fein zu zerstäuben und tet ist, nur gasförmige oder verdampfte Kohlenwas-
nach der Zündung abreagieren zu lassen. Dieses Ver- serstoffe leichter bis mittlerer Erdölschnitte eingesetzt,
fahren bedient sich dabei einer besonderen Form der 25 Der Ausschluß von Roherdölen zur Spaltung ist ein
unmittelbaren Abschreckung des aus Verbrennungs- Nachteil dieser Verfahren.
und Spaltgasen bestehenden Reaktionsgemisches mit Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von
den gleichen Kohlenwasserstoffen, die zur Spaltung Acetylen durch thermische Spaltung flüssiger Kohleneingesetzt werden. Sie besteht darin, daß von vorn- Wasserstoffe, insbesondere von Kohlenwasserstoffherein
vor der Verbrennung und Spaltung ein solcher 30 gemischen, die unverdampfliche Bestandteile enthal-Überschuß
an flüssigen Kohlenwasserstoffen mit dem ten, beispielsweise Roherdölen, gefunden, das diese
Sauerstoff verdüst wird, daß auch eine gleichzeitige Nachteile vermeidet und gegenüber den bekannten
Abschreckung der Reaktionsgase stattfinden kann. Verfahren ein Produktgas liefert, das infolge seines
Im stationären Betrieb wird dann die Zerstäuberdüse geringeren Olefingehaltes eine leichtere Abtrennung
mit den Produkten des sich im Reaktionsgefäß an- 35 des Acetylens vom Produktgas ermöglicht. Auch
sammelnden Sumpfes unter Zumischung von Ein- kann das olefinarme Restgas, da es keiner weiteren
satzöl zur Deckung der verbrauchten Kohlenwasserstoffmenge gespeist.
Allen genannten Verfahren zur thermischen Spaltung flüssiger Kohlenwasserstoffe durch partielle Ver- 40
brennung ist gemeinsam, daß bei ihrer Durchführung
der eigentliche zu spaltende flüssige Rohstoff und die
flüssigen Produkte der Reaktion nicht für sich allein,
sondern zwangläufig miteinander gemischt im Verfahren eingesetzt werden. Das Acetylen der Produkt- 45 ners ein Teil der bei der Spaltung entstandenen und gase fällt dabei infolge eines beträchtlichen Anteils rückgeführten rußhaltigen flüssigen Produkte mit an olefinischen Gasen, insbesondere Äthylen, zusatz- Sauerstoff zur Reaktion gebracht wird und dem Strahl Hch verdünnt zur Aufarbeitung an. Der überhöhte der dabei gebildeten heißen Reaktionsprodukte seit-Anteil olefinischer Spaltgase rührt von nachträglichen lieh zunächst ein oder mehrere Strahlen der zu spal-Spaltreaktionen her, die beim Abschreckvorgang bei 50 tenden Kohlenwasserstoffe und anschließend zur Abtieferen Temperaturen als derjenigen der Ursprung- schreckung des Reaktionsgemisches ein oder mehrere liehen Spaltung an Kohlenwasserstoffen der Ab- Strahlen von im Kreislauf geführten rußhaltigen flüsschreckungsflüssigkeit auftreten können. sigen Spaltprodukten zugeführt werden, wobei die
brennung ist gemeinsam, daß bei ihrer Durchführung
der eigentliche zu spaltende flüssige Rohstoff und die
flüssigen Produkte der Reaktion nicht für sich allein,
sondern zwangläufig miteinander gemischt im Verfahren eingesetzt werden. Das Acetylen der Produkt- 45 ners ein Teil der bei der Spaltung entstandenen und gase fällt dabei infolge eines beträchtlichen Anteils rückgeführten rußhaltigen flüssigen Produkte mit an olefinischen Gasen, insbesondere Äthylen, zusatz- Sauerstoff zur Reaktion gebracht wird und dem Strahl Hch verdünnt zur Aufarbeitung an. Der überhöhte der dabei gebildeten heißen Reaktionsprodukte seit-Anteil olefinischer Spaltgase rührt von nachträglichen lieh zunächst ein oder mehrere Strahlen der zu spal-Spaltreaktionen her, die beim Abschreckvorgang bei 50 tenden Kohlenwasserstoffe und anschließend zur Abtieferen Temperaturen als derjenigen der Ursprung- schreckung des Reaktionsgemisches ein oder mehrere liehen Spaltung an Kohlenwasserstoffen der Ab- Strahlen von im Kreislauf geführten rußhaltigen flüsschreckungsflüssigkeit auftreten können. sigen Spaltprodukten zugeführt werden, wobei die
Der höheren Energieausnutzung durch Überfüh- seitlich eingeführten Strahlen einen solchen Staudruck
rung fühlbarer Wärme in chemische Energie zusatz- 55 aufweisen, daß sie in den Strahl der Reaktions-
licher olefinischer Spaltprodukte steht jedoch die produkte eindringen und darin weitgehend durch-
durch den erhöhten Gehalt an Olefinen stärker be- mischt werden, und die Menge der zu spaltenden
lastete Abtrennung des Acetylens vom Produktgas Kohlenwasserstoffe so bemessen wird, daß je 1 Nm3
gegenüber. Hinzu kommt, daß bei der Acetylen- Sauerstoff 3,0 bis 1,0 kg, vorzugsweise 2,5 bis 1,5 kg,
abtrennung ein noch wesentlich an Olefinen angerei- 60 der zu spaltenden Kohlenwasserstoffe entsprechen,
chertes Armgas anfällt, das einer weiteren Trennung und wobei die Menge der im Kreislauf geführten und
von den Olefinen zugeführt wird. zur Abschreckung des Reaktionsgemisches verwen-
Ein Verfahren zur Spaltung flüssiger Kohlenwasser- deten Spaltprodukte für eine Senkung der Temperastoffe,
das ein acetylenreiches, aber olefinarmes Pro- tür des Reaktionsgemisches auf unter 500° C ausduktgas
liefert, wäre daher im Vorteil gegenüber 65 reicht,
den bekannten Verfahren. Erfahrungsgemäß muß für eine rasche Durch-
den bekannten Verfahren. Erfahrungsgemäß muß für eine rasche Durch-
Ein weiterer Nachteil, beispielsweise der Tauch- mischung von Strahlen durch Strahlenkreuzung das
flammenkrackung, besteht im gesteigerten Aufwand Produkt des Verhältnisses von Staudruck des seit-
Trennung unterworfen wird, gleich in einfacher Weise, z. B. durch flammenlose Spaltung mit Sauerstoff, in
Synthesegas übergeführt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß die zu spaltenden flüssigen Kohlenwasserstoffe,
insbesondere Erdöle und ihre flüssigen Spaltprodukte, gesondert im Verfahren eingesetzt werden, indem in
einem gemeinsamen freien Raum mittels eines Bren-
lichen Strahles zu Staudruck der Reaktionsprodukte, beide gemessen an der Durchdringungsstelle, und des
entsprechenden Verhältnisses der Strahlendurchmesser innerhalb des Bereiches von 0,01 bis 3, vorzugsweise
bei 0,02 bis 1, liegen.
Um die bei der Spaltung entstehenden, oberhalb 85° C siedenden flüssigen Spaltprodukte vollständig
mit Sauerstoff umzusetzen, werden sie zweckmäßig in einer Menge von 30 bis 150% der zu spaltenden
Kohlenwasserstoffe in den Brenner zurückgeführt.
Der Strahl der gebildeten heißen Reaktionsprodukte weist vor der Durchmischung mit den zu spaltenden
Kohlenwasserstoffen eine Temperatur von 1200 bis 2800° C, vorzugsweise von 1800 bis
2200° C, auf. Nach der Durchmischung mit den zu spaltenden Kohlenwasserstoffen herrscht eine Temperatur
von 800 bis 1600° C, vorzugsweise von 1000 bis 1400° C. Diese Temperatur wird durch Abschreckung
mit den im Kreislauf geführten flüssigen Spaltprodukten auf etwa 100 bis 500° C erniedrigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei normalem oder erhöhtem Druck, beispielsweise 5 bis
20 at, durchgeführt werden.
Das Verfahren ist nicht auf reinen Sauerstoff beschränkt. Man kann dem Sauerstoff auch Verdünnungsmittel,
wie Stickstoff, Kohlendioxyd und insbesondere Wasserdampf, zufügen.
Es ist auch möglich, Kohlensäure oder Wasserdampf dem Reaktionsraum gemeinsam oder getrennt
mit den zu spaltenden Kohlenwasserstoffen und/oder mit den zur Abschreckung verwendeten Spaltprodukten
zuzuführen, wobei die Durchmischung mit den Reaktionsprodukten bzw. mit dem Reaktionsgemisch
durch Strahlenkreuzung erfolgt.
Das Prinzip dieses Spaltverfahrens wurde zunächst im Labormaßstab an Modellsubstanzen durchgeführt,
um die stabilen Verhältnisse der Flammenbildung unter den Bedingungen der Reaktion gemäß der Erfindung
zu untersuchen. Als Modellsubstanz des zu spaltenden flüssigen Kohlenwasserstoffes wurde
Leichtbenzin, als Modellsubstanz für die flüssigen Spaltprodukte Benzol eingesetzt.
Es wurde so verfahren, daß in einen kalten Sauerstoffstrahl, der im Unterschuß zu ihn umgebendem
mitausströmendem Methan aus einem Brenner mit einer Geschwindigkeit von zwischen 50 und 125m/sec
in einen freien Raum austrat, nach der Zündung der zu spaltende Kohlenwasserstoff als Benzindampf seitlich
aus beispielsweise zwei sich direkt gegenüberstehenden Düsen zugeführt wurde. Das Verhältnis
Nm3 Sauerstoff je Kilogramm eingedüsten Benzins lag zwischen 0,5 und 0,8, die Austrittsgeschwindigkeit
der Benzinstrahlen zwischen 5 und 25 m/sec. Die Produktgase wurden bei 1000 bis 1300° C durch
Benzoldampf wenig oberhalb der sichtbaren Reaktionszone auf etwa 300° C abgeschreckt. Das abgeschreckte
Produktgas war frei von Sauerstoff, auch dann noch, als der Sauerstoff das 2,5fache der für
eine vollständige Verbrennung des Methans erforderlichen Menge bereits überstieg.
Die Sicherheit, welche das Verfahren vor solchen auszeichnet, bei denen Sauerstoffansammlungen im
Produktgas auftreten können, wird an dem extremen Fall erkennbar, daß der Sauerstoff ohne Methan in
den Reaktionsraum einströmt. Der kalte Sauerstoff vermag auch unter dieser Bedingung vollständig in
einer kurzen Flamme mit den eingedüsten Kohlenwasserstoffen abzureagieren. Zur Flammenhaltung
brannte bei dieser Versuchsdurchführung eine kleine Lockflamme in Richtung der Mischungsstelle von
Sauerstoff und Benzindampf. Das Produkt des Staudruckverhältnisses von Benzindampfstrahl zu Sauerstoffstrahl
und des entsprechenden Verhältnisses der Strahlendurchmesser lag an der Durchmischungsstelle
zwischen 0,004 und 0,4. Das Produktgas bleibt auch weiterhin frei von Sauerstoff, als wahlweise die
Benzol- oder die Benzindampfzufuhr ins Reaktionsgefäß unterbrochen wurde.
Das Produktgas einer Abschreckung mit Benzol weist beispielsweise für einen Wert von 0,8 Nm3
Sauerstoff je Kilogramm eingedüstes Benzin ein prozentuales Molverhältnis Acetylene zu Acetylene
+ Äthylen von 69,5 und ein Volumenverhältnis Acetylene zu Äthylen von 2,29 bzw. ein Volumenverhältnis
Acetylene zu Äthylen + höhere G2H2n-Olefine
von 1,65 auf. Eine Abschreckung mit Benzin statt Benzol ergibt vergleichsweise die Werte 54,0,
1,18 und 0,9. Eine ähnliche Verschiebung zu einer olefinreicheren Gaszusammensetzung trat bei der Abschreckung
mit Benzol-Benzin-Mischungen auf.
Eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung ist in der Fig. 1
beispielsweise und schematisch wiedergegeben. Einem Brenner 1, dessen Mündung in einen freien Reaktionsraum 2 von unten hineinragt, werden bei 3 rußhaltige
flüssige Produkte, die aus der Spaltung stammen, zugeführt. Bei 4 erfolgt die Zuführung des benötigten
Sauerstoffs. Nach der Zündung der Mischung durch eine oder mehrere Lockflammen 5 werden in den
Strahl der heißen Reaktionsprodukte seitlich über den Düsenkranz 6 ein oder mehrere flüssige Strahlen des
zu spaltenden flüssigen Kohlenwasserstoffes eingedüst.
Zur Abschreckung der heißen Produktgase wird nach kurzer Reaktionszeit der Strahl der Reaktionsprodukte
durch einen oder mehrere Strahlen von im Kreislauf geführten rußhaltigen flüssigen Spaltprodukten, die
aus dem Düsenkranz 7 austreten, weitgehend aufgerissen. Die Innenwände des Reaktionsraumes 2 werden
von oben her durch eine Hohlkegeldüse 8 mit flüssigen Spaltprodukten gespült.
Die abgekühlten Produktgase verlassen zusammen mit flüssigen Produkten den Reaktionsraum bei 9
und strömen über die Rohrleitung 10 einer Wasch- und Abkühlungskolonne 11 zu, auf deren Kopf über
die Leitung 12 Kondensatbenzin zur Verdampfungsabkühlung gepumpt wird. In manchen Fällen ist es
zweckmäßig, die abgekühlten Produktgase und -dämpfe getrennt von den flüssigen Produkten der
Kolonne zuzuführen. Die flüssigen Produkte fließen in diesem Falle, wie in Fig. 2 veranschaulicht, über
die Rohrleitung 10, die mit einem Tauchrohr versehen wird, in den Kolonnensumpf 14, und die gas-
und dampfförmigen Produkte verlassen oberhalb der Abschreckdüsen 7 den Reaktionsraum in einer Rohrleitung
22, die in den Behälter 14 oberhalb des Sumpfstandes einmündet. Über einen Abhitzekessel
13, der am Kolonnensumpf 14 angeschlossen ist, kann der Kolonne zusätzlich Wärme entzogen werden.
Der Betrieb der Kolonne wird so geführt, daß der im Kreislauf über die Leitungen 15, 16, 17, 18, 9, 10
und den Behälter 14 geführte Kolonnensumpf konstant bleibt.
Die abgekühlten Produktgase, die zum größten Teil von Ruß befreit sind, treten zur weiteren Aufarbeitung
in nachgeschaltete Teile 19 der Apparatur bei 20 aus der Kolonne aus.
Zur Entfernung von Asche wird über die Leitung 21 Sumpföl nach außen abgezogen.
Einem Brenner 1 werden zur innigen Mischung stündlich 17 kg rußhaltige flüssige Spaltprodukte aus
dem Behälter 14 und gleichzeitig 15 Nm3 Sauerstoff zugeführt. Das Gemisch wird beim Austritt in den
Reaktionsraum 2 durch Lockflammen 5, die mit Heizgas und Sauerstoff gespeist werden, gezündet. In den
Strahl der gebildeten heißen Reaktionsprodukte werden zur Spaltung stündlich 25 kg Rohöl über die
Düsen 6 eingedüst. Nach einer Spaltdauer von etwa 0,003 Sekunden werden die Reaktionsprodukte durch
im Kreislauf geführte rußhaltige flüssige Spaltprodukte auf 250° C abgeschreckt, indem stündlich
etwa 1000 kg Sumpfprodukte aus 14 über die Rohrleitungen 15 und 17 den Quenchdüsen 7 zugeführt
werden. Zur Vermeidung von Rußablagerungen im Reaktionsraum werden die Gefäßwände durch stundlieh
100 kg Sumpfprodukte, die mittels einer Hohlkegeldüse 8 zerstäubt werden, gespült. Die abgeschreckten
Gase und Dämpfe gelangen gemeinsam mit flüssigen Produkten über die Rohrleitung 10 in
die Kolonne 11. Nach außen werden stündlich 1 kg Sumpfprodukte aus 14 über die Leitung 21 abgezogen.
Bei der Spaltung von 25 kg Rohöl entstehen 43 Nm3 Spaltgase, die 11,0 Volumprozent Acetylen
und 4,5 Volumprozent olefinische Kohlenwasserstoffe enthalten. Das restliche Gas besteht zur Hauptsache
aus Kohlenoxyd und Wasserstoff.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch thermische Spaltung von flüssigen Kohlenwasserstoffen,
insbesondere Roherdölen, mit zur vollständigen Verbrennung unzureichenden Mengen
Sauerstoff und Abschreckung der Reaktionsprodukte mit Öl, dadurch gekennzeichnet, daß in
einem gemeinsamen freien Raum mittels eines Brenners ein Teil der bei der Spaltung entstandenen
und rückgeführten rußhaltigen flüssigen Produkte mit Sauerstoff in an sich bekannter
Weise zur Reaktion gebracht wird und dem Strahl der dabei gebildeten heißen Reaktionsprodukte
seitlich zunächst ein oder mehrere Strahlen der zu spaltenden Kohlenwasserstoffe
und anschließend zur Abschreckung des Reaktionsgemisches ein oder mehrere Strahlen von im
Kreislauf geführten rußhaltigen flüssigen Spaltprodukten zugeführt werden, wobei die seitlich
eingeführten Strahlen einen solchen Staudruck aufweisen, daß sie in den Strahl der Reaktionsprodukte
eindringen und darin weitgehend durchmischt werden, wobei die Menge der zu spaltentenden
Kohlenwasserstoffe so bemessen wird, daß je 1 Nm3 Sauerstoff 3,0 bis 1,0, vorzugsweise 2,5
bis 1,5 kg, der zu spaltenden Kohlenwasserstoffe entsprechen, und wobei die Menge der im Kreislauf
geführten und zur Abschreckung des Reaktionsgemisches verwendeten rußhaltigen flüssigen
Spaltprodukte für eine Senkung der Temperatur des Reaktionsgemisches auf unter 500° C ausreicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Flammen im Reaktionsraum von unten nach oben gerichtet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwände des Reaktionsraumes
von oben her mit rußhaltigen flüssigen Spaltprodukten gespült werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die bei der Spaltung gebildeten oberhalb 85° C siedenden Produkte in einer
Menge von 30 bis 150% der zu spaltenden Kohlenwasserstoffe in den Brenner zurückgeführt
werden.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 1014 275, 1059 898; britische Patentschriften Nr. 795 688, 802 226.
Deutsche Patentschriften Nr. 1014 275, 1059 898; britische Patentschriften Nr. 795 688, 802 226.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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DE1144260B true DE1144260B (de) | 1963-02-28 |
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