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WO2007082820A1 - Method for producing acetylene by partial oxidation of hydrocarbons - Google Patents

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WO2007082820A1
WO2007082820A1 PCT/EP2007/050189 EP2007050189W WO2007082820A1 WO 2007082820 A1 WO2007082820 A1 WO 2007082820A1 EP 2007050189 W EP2007050189 W EP 2007050189W WO 2007082820 A1 WO2007082820 A1 WO 2007082820A1
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WO
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hydrocarbon
oxygen
acetylene
hydrocarbons
ignition
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/050189
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German (de)
French (fr)
Inventor
Kai Rainer Ehrhardt
Original Assignee
Basf Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C4/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by cracking a single hydrocarbon or a mixture of individually defined hydrocarbons or a normally gaseous hydrocarbon fraction
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/42—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with a hydrogen acceptor
    • C07C5/48—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with a hydrogen acceptor with oxygen as an acceptor

Definitions

  • the present invention relates to an improved process for the preparation of acetylene by partial oxidation of hydrocarbons with oxygen, wherein the hydrocarbon or the oxygen-containing streams are preheated separately and then mixed.
  • acetylene is produced according to the process developed by BASF, which is based on partial oxidation of natural gas with oxygen. It is described in detail in "Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition, 2000, Electronic Release, Chapter 4.2.1".
  • the two feed streams - the hydrocarbon-containing stream (generally usually saturated, easily vaporized hydrocarbons, alkanes in the chain length usually up to C10, preferably natural gas) on the one hand and the oxygen-containing stream on the other hand - are first at about 200 ° C to 650 ° C. pre-heated.
  • the preheating temperature is dependent on the hydrocarbon used, usually heating up to the order of magnitude of the ignition temperature, so when using natural gas, this temperature is usually in a range of about 500 ° C to 650 ° C.
  • the two streams are mixed and only then in the furnace in a flame implemented, which is stabilized by the so-called burner block. Preheating and premixing are required for high acetylene yields.
  • the pre-mixing must be done quickly and avoiding backflow, because otherwise the mixture ignites itself due to the high preheating. In such a case, the flame does not burn in the combustion chamber, but in the premixing zone and must be extinguished, for which purpose nitrogen is added and the oxygen supply to the reactor is interrupted. The gas, which flows through the reactor until the flame is ignited again and the specifications are met after ignition, is flared off.
  • the flame reaction at temperatures above about 1500 ° C is quenched by spraying water or oil after a few milliseconds, ie the very rapid cooling to about 90 ° C or 220 ° C aborts the radical chain reaction in the flame. This prevents the degradation of the thermodynamically unstable intermediate acetylene.
  • the reaction product is the so-called fission gas, which is a mixture of acetylene, crude synthesis gas (mainly H2 and CO), water vapor and by-products. It is first compressed for further use and then separated and cleaned. Due to the high preheating of the feedstocks and their premixing pre-ignition can not be completely avoided despite the above-described measures - rapid mixing and avoidance of backflow.
  • pre-ignition As described, in the case of pre-ignition, the flame is extinguished and the gas is flared. Thus, these pre-ignitions lead to undesirable interruptions in the synthesis in the affected reactor and thus also the production of plants that process acetylene and synthesis gas, but also affected the upstream plant for the production of oxygen. The economy and effectiveness of the process is further impaired by the flaring off of the hydrocarbon or of the unspecified fission gas after a pre-ignition. Further, pre-ignition shortens the life of the reactor, particularly the burner block and the mixer, which is the inlet to the mixing zone.
  • the aim is to increase the preheating possible, since this is a reduction of the 02 / hydrocarbon ratio is possible, which ultimately the acetylene yield can be increased.
  • the increasing preheating of the starting materials increases the number of undesirable pre-ignition, which leads to the disadvantages mentioned.
  • the pre-ignition was counteracted by keeping the preheating temperature correspondingly lower and accepting the lower yield of acetylene.
  • a process for the production of acetylene by partial oxidation of hydrocarbons with oxygen, wherein the hydrocarbon or the oxygen-containing streams separately preheated and then mixed found, which is characterized in that an additive before the hydrocarbon-containing stream, during or after pre-heating to suppress pre-ignition.
  • a process for the preparation of acetylene by partial oxidation of hydrocarbons with oxygen, wherein the streams comprising the hydrocarbon or oxygen separately preheated and then mixed found, which is characterized in that one is an additive the oxygen-containing stream before, during or after the preheating for suppression of pre-ignition zunique.
  • the additive used according to the invention are substances which can be used in mixtures containing hydrocarbons to reduce pre-ignition.
  • water is particularly preferred for the process according to the invention.
  • Carbon dioxide also shows the desired effect, although not to the same extent as water vapor.
  • water it is preferable to add amounts of water to the stream comprising the hydrocarbon in a range from about 0.4% by weight to 8% by weight, preferably from about 0.9% by weight to 5% by weight, more preferably about 1.4% by weight. up to 3% by weight based on the mixture of hydrocarbon and water vapor.
  • the addition of the water is preferably carried out before or during the preheating of the hydrocarbon-containing material stream.
  • the addition of the additive preferably of the water, takes place in the material stream containing the oxygen.
  • the amount of additive does not change from that added to the hydrocarbon.
  • the water can be added liquid or gaseous, the type of addition can be done by means of simple, constructive measures.
  • the addition of the steam is sufficient over a simple nozzle, because the cross-mixing ensures during the preheating the uniform interference. It is only necessary to ensure that the addition takes place continuously over time. For example, in pulsations there are moments in which too much or too little water is added, which reduces the effectiveness or even disappears.
  • the inventive method allows an economical production of acetylene at high yields, with higher preheating temperatures and thus higher acetylene yields with a constant number of pre-ignition are possible. It is easy to implement even with existing systems. In the preferred use of water, but also CO2, it proves to be an advantage that no further, non-system components are supplied to the process.

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Abstract

The invention relates to a method for producing acetylene by partial oxidation of hydrocarbons with oxygen. The substance flows containing hydrocarbons and/or the oxygen are prewarmed separately and are subsequently mixed. An additive is added to the substance flow containing the hydrocarbon, prior to, during or after prewarming for surpressing pre-ignitions.

Description

Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch partielle Oxidation von KohlenwasserstoffenProcess for the preparation of acetylene by partial oxidation of hydrocarbons
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch partielle Oxidation von Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff, wobei man die den Kohlenwasserstoff bzw. den Sauerstoff enthaltenden Stoffströme getrennt vorerwärmt und anschließend vermischt.The present invention relates to an improved process for the preparation of acetylene by partial oxidation of hydrocarbons with oxygen, wherein the hydrocarbon or the oxygen-containing streams are preheated separately and then mixed.
Acetylen wird industriell unter anderem nach dem von der BASF entwickelten Verfahren hergestellt, das auf partieller Oxidation von Erdgas mit Sauerstoff beruht. Es ist ausführlich in „Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition, 2000, Electronic Release, Chapter 4.2.1 " beschrieben.Among other things, acetylene is produced according to the process developed by BASF, which is based on partial oxidation of natural gas with oxygen. It is described in detail in "Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition, 2000, Electronic Release, Chapter 4.2.1".
Die beiden Einsatzstoffströme - der den Kohlenwasserstoff enthaltende Stoffstrom (generell üblicherweise gesättigte, leicht verdampfbare Kohlenwasserstoffe, Alkane in der Kettenlänge meist bis C10, bevorzugt Erdgas) einerseits sowie der den Sauerstoff enthaltende Stoffstrom andererseits - werden zuerst auf ca. 200°C bis 650°C vorge- wärmt. Die Vorwärmtemperatur ist abhängig von dem eingesetzten Kohlenwasserstoff, üblicherweise erfolgt eine Aufheizung bis in die Größenordnung der Zündtemperatur, so liegt bei der Verwendung von Erdgas diese Temperatur üblicherweise in einem Bereich von etwa 500°C bis 650°C. Anschließend werden die beiden Stoffströme gemischt und erst danach im Feuerraum in einer Flamme umgesetzt, die durch den so- genannten Brennerblock stabilisiert wird. Vorwärmung und Vormischung sind für hohe Acetylenausbeuten erforderlich. Die Vormischung muss schnell und unter Vermeidung von Rückströmung erfolgen, weil sich das Gemisch aufgrund der hohen Vorerwärmung sonst selbst entzündet. In einem solchen Fall brennt die Flamme nicht im Feuerraum, sondern in der Vormischzone und muss gelöscht werden, wozu Stickstoff zugegeben und die Sauerstoffzufuhr zum Reaktor unterbrochen wird. Das Gas, das bis zur erneuten Zündung der Flamme und der Einhaltung der Spezifikationen nach der Zündung durch den Reaktor strömt, wird abgefackelt.The two feed streams - the hydrocarbon-containing stream (generally usually saturated, easily vaporized hydrocarbons, alkanes in the chain length usually up to C10, preferably natural gas) on the one hand and the oxygen-containing stream on the other hand - are first at about 200 ° C to 650 ° C. pre-heated. The preheating temperature is dependent on the hydrocarbon used, usually heating up to the order of magnitude of the ignition temperature, so when using natural gas, this temperature is usually in a range of about 500 ° C to 650 ° C. Subsequently, the two streams are mixed and only then in the furnace in a flame implemented, which is stabilized by the so-called burner block. Preheating and premixing are required for high acetylene yields. The pre-mixing must be done quickly and avoiding backflow, because otherwise the mixture ignites itself due to the high preheating. In such a case, the flame does not burn in the combustion chamber, but in the premixing zone and must be extinguished, for which purpose nitrogen is added and the oxygen supply to the reactor is interrupted. The gas, which flows through the reactor until the flame is ignited again and the specifications are met after ignition, is flared off.
Die Flammenreaktion bei Temperaturen über etwa 1500°C wird durch Eindüsen von Wasser oder Öl nach wenigen Millisekunden gequencht, d.h. die sehr schnelle Abkühlung auf ca. 90°C bzw. 220°C bricht die Radikal-Kettenreaktion in der Flamme ab. Hierdurch wird der Abbau des thermodynamisch instabilen Zwischenprodukts Acetylen verhindert. Das Reaktionsprodukt ist das sogenannte Spaltgas, das ein Gemisch aus Acetylen, Roh-Synthesegas (hauptsächlich H2 und CO), Wasserdampf und Nebenpro- dukten ist. Es wird für die weitere Verwendung zunächst komprimiert und dann aufgetrennt und gereinigt. Aufgrund der hohen Vorheizung der Einsatzstoffe und deren Vormischung können Vorzündungen trotz der oben geschilderten Maßnahmen - schnelle Vermischung und Vermeidung von Rückströmungen - nicht vollständig vermieden werden. Wie be- schrieben wird im Fall einer Vorzündung die Flamme gelöscht und das Gas abgefackelt. Somit führen diese Vorzündungen zu unerwünschten Unterbrechungen der Synthese in dem betroffenen Reaktor und damit wird auch die Produktion der Anlagen, die Acetylen und Synthesegas verarbeiten, aber auch der vorgelagerten Anlage zur Erzeugung des Sauerstoffs beeinträchtigt. Die Wirtschaftlichkeit und Effektivität des Ver- fahrens wird durch das Abfackeln des Kohlenwasserstoffs bzw. des nicht-spezifikationsgerechten Spaltgases nach einer Vorzündung weiter beeinträchtigt. Ferner verkürzen Vorzündungen die Lebenszeit des Reaktors, insbesondere des Brennerblocks und der Mischeinrichtung, die der Einlass in die Mischzone darstellt.The flame reaction at temperatures above about 1500 ° C is quenched by spraying water or oil after a few milliseconds, ie the very rapid cooling to about 90 ° C or 220 ° C aborts the radical chain reaction in the flame. This prevents the degradation of the thermodynamically unstable intermediate acetylene. The reaction product is the so-called fission gas, which is a mixture of acetylene, crude synthesis gas (mainly H2 and CO), water vapor and by-products. It is first compressed for further use and then separated and cleaned. Due to the high preheating of the feedstocks and their premixing pre-ignition can not be completely avoided despite the above-described measures - rapid mixing and avoidance of backflow. As described, in the case of pre-ignition, the flame is extinguished and the gas is flared. Thus, these pre-ignitions lead to undesirable interruptions in the synthesis in the affected reactor and thus also the production of plants that process acetylene and synthesis gas, but also affected the upstream plant for the production of oxygen. The economy and effectiveness of the process is further impaired by the flaring off of the hydrocarbon or of the unspecified fission gas after a pre-ignition. Further, pre-ignition shortens the life of the reactor, particularly the burner block and the mixer, which is the inlet to the mixing zone.
Generell ist man bestrebt, die Vorerwärmung möglichst zu erhöhen, da hierdurch eine Reduktion des 02/Kohlenwasserstoff-Verhältnisses möglich wird, wodurch letztlich die Acetylenausbeute erhöht werden kann. Andererseits erhöht jedoch die zunehmende Vorwärmung der Edukte die Anzahl an unerwünschten Vorzündungen, welche zu den genannten Nachteilen führen. Bisher begegnete man den Vorzündungen dadurch, dass man die Temperatur der Vorheizung entsprechend niedriger hielt und nahm die geringere Ausbeute an Acetylen in Kauf.In general, the aim is to increase the preheating possible, since this is a reduction of the 02 / hydrocarbon ratio is possible, which ultimately the acetylene yield can be increased. On the other hand, however, the increasing preheating of the starting materials increases the number of undesirable pre-ignition, which leads to the disadvantages mentioned. Previously, the pre-ignition was counteracted by keeping the preheating temperature correspondingly lower and accepting the lower yield of acetylene.
Es stellte sich somit die Aufgabe, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Acetylen zu finden, welches die genannten Nachteile vermeidet und das den Betrieb bei höheren Vorwärmtemperaturen ermöglicht, ohne dass die Vorzündungen in dem bisher zu beobachtenden Maß gesteigert werden. Hierbei sollte diese Verbesserung in verfahrenstechnisch einfacher Art und Weise realisierbar sein.It was therefore an object to find an improved process for the production of acetylene, which avoids the disadvantages mentioned and allows the operation at higher preheating temperatures, without the pre-ignition can be increased to what extent previously observed. In this case, this improvement should be feasible in a procedurally simple manner.
Demgemäß wurde ein Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch partielle Oxidation von Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff, wobei man die den Kohlenwasserstoff bzw. den Sauerstoff enthaltenden Stoffströme getrennt vorerwärmt und anschließend vermischt gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Additiv dem Kohlenwasserstoff enthaltenden Stoffstrom vor, während oder nach der Vorerwärmung zur Unterdrückung von Vorzündungen zuleitet.Accordingly, a process for the production of acetylene by partial oxidation of hydrocarbons with oxygen, wherein the hydrocarbon or the oxygen-containing streams separately preheated and then mixed found, which is characterized in that an additive before the hydrocarbon-containing stream, during or after pre-heating to suppress pre-ignition.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wurde ein Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch partielle Oxidation von Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff, wobei man die den Kohlenwasserstoff bzw. den Sauerstoff enthaltenden Stoffströme getrennt vorerwärmt und anschließend vermischt gefunden, welches dadurch gekenn- zeichnet ist, dass man ein Additiv dem Sauerstoff enthaltenden Stoffstrom vor, während oder nach der Vorerwärmung zur Unterdrückung von Vorzündungen zuleitet. Bei dem erfindungsgemäß eingesetzten Additiv handelt es sich um Stoffe, welche bei Kohlenwasserstoff enthaltenen Gemischen zur Verringerung von Vorzündungen eingesetzt werden können. Neben beispielsweise handelsüblichen Additiven, welche im Kraftstoffbereich zur Erhöhung der Klopffestigkeit eingesetzt werden eignet sich für das erfindungsgemäße Verfahren besonders bevorzugt Wasser. Auch Kohlendioxid zeigt die gewünschte Wirkung, wenngleich nicht im gleichen Umfang wie Wasserdampf.In an alternative embodiment of the invention, a process for the preparation of acetylene by partial oxidation of hydrocarbons with oxygen, wherein the streams comprising the hydrocarbon or oxygen separately preheated and then mixed found, which is characterized in that one is an additive the oxygen-containing stream before, during or after the preheating for suppression of pre-ignition zuleitet. The additive used according to the invention are substances which can be used in mixtures containing hydrocarbons to reduce pre-ignition. In addition to, for example, commercially available additives which are used in the fuel sector to increase the anti-knock properties, water is particularly preferred for the process according to the invention. Carbon dioxide also shows the desired effect, although not to the same extent as water vapor.
Es wurde gefunden, dass die Zugabe einer geringen Menge Wasserdampf zu dem zu erhitzenden, den Kohlenwasserstoff enthaltenden Stoffstrom (beispielsweise Erdgas) die Anzahl der Vorzündungen stark reduziert. Die Maßnahme beruht auf zwei unterschiedlichen Effekten. Erstens werden sofort nach Zugabe des Wasserdampfs weniger Vorzündungen beobachtet, was den den direkten Einfluss des Wasserdampfs auf die Selbstentzündung des Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemischs belegt. Zum zweiten wird aber auch eine langfristig verminderte Neigung zu Vorzündungen beobachtet, was auf eine verminderte Koksbildung während der Vorwärmung des Kohlenwasserstoffs zurückzuführen ist. Auch dies erweist sich als vorteilhaft für das erfindungsgemäße Verfahren, denn kleine Kokspartikel, die vom Kohlenwasserstoff in die Vormischzone eingetragen werden, können das Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Gemisch ebenfalls unkontrolliert zur Zündung bringen. Aufgrund der Reduktion der Koksbildung durch Wasserdampf, sollte dieser bevorzugt vor der Vorerwärmung dem Kohlenwasserstoff zugegeben werden. Analog ist die Zugabe des Wasserdampfs zum Sauerstoff weniger wirksam als zum Kohlenwasserstoff.It has been found that the addition of a small amount of water vapor to the hydrocarbon stream (e.g., natural gas) to be heated greatly reduces the number of pre-ignition. The measure is based on two different effects. First, less pre-ignition is observed immediately after the addition of water vapor, demonstrating the direct effect of water vapor on auto-ignition of the hydrocarbon-oxygen mixture. Secondly, however, a long-term reduced tendency to pre-ignition is observed, which is due to a reduced coke formation during the preheating of the hydrocarbon. This too proves to be advantageous for the process according to the invention, since small coke particles which are introduced from the hydrocarbon into the premixing zone can likewise cause the hydrocarbon-oxygen mixture to ignite uncontrolled. Due to the reduction of coke formation by water vapor, this should preferably be added to the hydrocarbon prior to preheating. Similarly, the addition of water vapor to the oxygen is less effective than to the hydrocarbon.
Die erfindungsgemäße Zugabe von Wasser hätte der Fachmann nicht in Erwägung gezogen. Einerseits handelt es sich hierbei ja um eine zusätzliche Stoffkomponente, welche durch den gesamten Prozess geführt werden muss, was unter thermischen Aspekten nicht für eine Steigerung der Effektivität sprechen würde. Dazu kommt noch, dass das zugegebene Wasser hier als Oxidationsmittel zu einer unerwünschten Oxida- tion des Acetylen führen könnte. Bei der Zugabe relativ großer Mengen an Wasser überwiegen tatsächlich die geschilderten Nachteile, es wurde jedoch festgestellt, dass im Bereich geringerer Wasserzugaben die vorstehend genannten Vorteile deutlich ü- berwiegen und die Effektivität des Verfahrens nachhaltig gesteigert werden kann. Bevorzugt gibt man dem den Kohlenwasserstoff enthaltenen Stoffstrom Wassermengen zu in einem Bereich von etwa 0,4 Gew-% bis 8 Gew-%, bevorzugt etwa 0,9 Gew-% bis 5 Gew-%, besonders bevorzugt etwa 1 ,4 Gew-% bis 3 Gew-% bezogen auf die Mischung aus Kohlenwasserstoff und Wasserdampf.The addition of water according to the invention would not have been considered by the person skilled in the art. On the one hand, this is an additional substance component that has to be passed through the entire process, which would not speak for an increase in effectiveness under thermal aspects. In addition, the added water as an oxidizing agent could lead to undesired oxidation of the acetylene. When adding relatively large amounts of water actually outweigh the disadvantages described, but it was found that in the range of lower additions of water, the advantages mentioned above üwewe significantly and the effectiveness of the process can be increased sustainably. It is preferable to add amounts of water to the stream comprising the hydrocarbon in a range from about 0.4% by weight to 8% by weight, preferably from about 0.9% by weight to 5% by weight, more preferably about 1.4% by weight. up to 3% by weight based on the mixture of hydrocarbon and water vapor.
Die Zugabe des Wassers erfolgt bevorzugt vor oder während der Vorwärmung des den Kohlenwasserstoff enthaltenden Stoffstromes. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Zugabe des Additivs, bevorzugt des Wassers, in den den Sauerstoff enthaltenen Stoffstrom. Bei Zugabe des Additivs zum Sauerstoff ändert sich die Additivmenge gegenüber der Zugabe zum Kohlenwasserstoff nicht. Generell kann das Wasser flüssig oder gasförmig zugegeben werden, die Art der Zugabe kann mittels einfacher, konstruktiver Maßnahmen erfolgen. So ist die Zugabe des Dampfs über einen einfachen Stutzen ausreichend, weil die Quervermischung während der Vorerwärmung die gleichmäßige Einmischung sicherstellt. Es ist lediglich darauf zu achten, dass die Zugabe zeitlich kontinuierlich erfolgt. So existieren bei Pulsationen Momente, in den zu viel oder zu wenig Wasser zugegeben wird, was die Wirksamkeit vermindert oder gar verschwinden lässt.The addition of the water is preferably carried out before or during the preheating of the hydrocarbon-containing material stream. In an alternative embodiment of the invention, the addition of the additive, preferably of the water, takes place in the material stream containing the oxygen. Upon addition of the additive to the oxygen, the amount of additive does not change from that added to the hydrocarbon. In general, the water can be added liquid or gaseous, the type of addition can be done by means of simple, constructive measures. Thus, the addition of the steam is sufficient over a simple nozzle, because the cross-mixing ensures during the preheating the uniform interference. It is only necessary to ensure that the addition takes place continuously over time. For example, in pulsations there are moments in which too much or too little water is added, which reduces the effectiveness or even disappears.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine wirtschaftliche Herstellung von Ace- tylen bei hohen Ausbeuten, wobei höhere Vorwärmtemperaturen und damit höhere Acetylenausbeuten bei gleichbleibender Anzahl von Vorzündungen möglich sind. Es ist einfach auch bei vorhanden Anlagen zu realisieren. Bei dem bevorzugten Einsatz von Wasser, aber auch CO2, erweist es sich weiterhin als Vorteil, dass keine weiteren, systemfremden Komponenten dem Prozess zugeführt werden.The inventive method allows an economical production of acetylene at high yields, with higher preheating temperatures and thus higher acetylene yields with a constant number of pre-ignition are possible. It is easy to implement even with existing systems. In the preferred use of water, but also CO2, it proves to be an advantage that no further, non-system components are supplied to the process.
Beispielexample
Ein Acetylenreaktor wurde mit 6000 Nm3/h Erdgas und 3600 Nm3/h Sauerstoff betrie- ben, die beide auf 600°C vorgewärmt wurden. Ohne Zugabe von Wasserdampf traten je Reaktor etwa zwei Vorzündungen je Tag auf. Durch die erfindungsgemäße Zugabe von 100 kg/h Wasserdampf in den Erdgasstrom vor der Vorwärmung verringerte sich deren Häufigkeit zunächst auf etwa eine in zwei Tagen und längerfristig auf etwa eine je Woche. Ohne Wasserzugabe hätte die Vorwärmtemperatur auf circa 560°C gesenkt werden müssen, um die Anzahl der Vorzündungen auf etwa eine je Woche zu senken. Vorwärmung auf 600°C mit Wasserdampfzugabe statt 560°C ohne Wasserdampfzugabe gestattet eine etwa 15% höhere Acetylenausbeute. An acetylene reactor was operated at 6000 Nm 3 / h natural gas and 3600 Nm 3 / h oxygen, both preheated to 600 ° C. Without the addition of water vapor occurred per reactor about two pre-ignition per day. As a result of the inventive addition of 100 kg / h of steam into the natural gas stream before preheating, their frequency first decreased to about one in two days and, in the longer term, to about one per week. Without adding water, the preheat temperature would have had to be lowered to about 560 ° C to reduce the number of pre-ignition to about one per week. Preheating to 600 ° C with addition of steam instead of 560 ° C without addition of steam allows about 15% higher acetylene yield.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch partielle Oxidation von Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff, wobei man die den Kohlenwasserstoff bzw. den Sauerstoff enthaltenden Stoffströme getrennt vorerwärmt und anschließend vermischt, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Additiv dem Kohlenwasserstoff enthaltenden Stoffstrom vor, während oder nach der Vorerwärmung zur Unterdrückung von Vorzündungen zuleitet.1. A process for the preparation of acetylene by partial oxidation of hydrocarbons with oxygen, wherein the hydrocarbon or the oxygen-containing material streams separately preheated and then mixed, characterized in that an additive containing the hydrocarbon stream before, during or after the preheating to suppress pre-ignition.
2. Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch partielle Oxidation von Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff, wobei man die den Kohlenwasserstoff bzw. den Sauerstoff enthaltenden Stoffströme getrennt vorerwärmt und anschließend vermischt, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Additiv dem Sauerstoff enthaltenden Stoffstrom vor, während oder nach der Vorerwärmung zur Unterdrückung von Vorzündungen zuleitet.2. A process for the preparation of acetylene by partial oxidation of hydrocarbons with oxygen, wherein the hydrocarbon or the oxygen-containing material streams separately preheated and then mixed, characterized in that an additive to the oxygen-containing material stream before, during or after the preheating to suppress pre-ignition.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als Additiv Wasserdampf einsetzt.3. Process according to Claims 1 or 2, characterized in that water vapor is used as additive.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man den Wasserdampf in einer Konzentration von 0,4 bis 8 Gew.-% bezogen auf den Kohlenwasserstoff zugibt.4. The method according to claim 3, characterized in that one adds the water vapor in a concentration of 0.4 to 8 wt .-% based on the hydrocarbon.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man den Wasser- dampf in einer Konzentration von 0,9 bis 5 Gew.-% bezogen auf den Kohlenwasserstoff zugibt.5. The method according to claim 3, characterized in that the steam is added in a concentration of 0.9 to 5 wt .-% based on the hydrocarbon.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man den Wasserdampf in einer Konzentration von 1 ,4 bis 3 Gew.-% bezogen auf den Kohlen- Wasserstoff zugibt.6. The method according to claim 3, characterized in that one adds the water vapor in a concentration of 1, 4 to 3 wt .-% based on the carbon hydrogen.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als Additiv Kohlendioxid einsetzt.7. Process according to Claims 1 or 2, characterized in that carbon dioxide is used as the additive.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man das Kohlendioxid in einer Konzentration von 1 bis 20 Gew.-% bezogen auf den Kohlenwasserstoff zugibt.8. The method according to claim 7, characterized in that the carbon dioxide is added in a concentration of 1 to 20 wt .-% based on the hydrocarbon.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man das Kohlendi- oxid in einer Konzentration von 2,2 bis 12 Gew.-% bezogen auf den Kohlenwasserstoff zugibt. 9. The method according to claim 7, characterized in that the carbon dioxide is added in a concentration of 2.2 to 12 wt .-% based on the hydrocarbon.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man das Kohlendioxid in einer Konzentration von 3,4 bis 7,3 Gew.-% bezogen auf den Kohlenwasserstoff zugibt. 10. The method according to claim 7, characterized in that the carbon dioxide is added in a concentration of 3.4 to 7.3 wt .-% based on the hydrocarbon.
PCT/EP2007/050189 2006-01-13 2007-01-09 Method for producing acetylene by partial oxidation of hydrocarbons WO2007082820A1 (en)

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