144746. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acetilén kivonására kis acetiléntartalmú, széndioxidot is tartalmazó gázelegyekből folytonosüzemű gázkromatográfiával
Megjelent: 1959. március 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.746. SZÁM 26. d. 12—14. OSZTÁLY — MA-621. ALAPSZÁM Eljárás acetilén kivonására kis acetiléntartalmú, széndioxidot is tartalmazó gázelegyekből folytonosüzemű gázkromatográfiával Magyar Ásványolaj és Földgáz Kísérleti Intézet, Veszprém Feltalálók: Dr. Benedek Pál vegyészmérnök Veszprém, 25%, Dr. Freund Mihály vegyészmérnök műszaki egyetemi tanár Budapest, 10%, László Antal vegyészmérnök Veszprém, 25%, Nagy Zoltán gépészmérnök Budapest, 15%, Szepessy László vegyészmérnök Veszprém, 25% A bejelentés napja: 1956. április 25. A legutóbbi évtizedben az USA-ban új gázszétválasztó technológia fejlődött ki: a hyperszorpció néven ismert folytonos üzemű adszorpció mozgó szénágyon. Az eljárás gázlegyek eltérő mértékben adszorbeálódó komponensekre való szétválasztására alkalmas. A hiperszorpciós berendezés függőleges kolonnából és ennek alját íés tetejét összekötő külső pneumatikus szállítócsőből áll. A kolonna apró szemcsés adszorbenssel (aktív szénnel) van megtöltve, amely a kolonna alján elhelyezett, az időegységr ben megszabott térfogatonként adagoló kényszermozgatású szerkezet hatására folytonosan csúszik lefelé, majd a kolonna aljáról a pneumatikus szállító rendszer segítségével ismét a kolonna tetejére jut, vagyis állandó körforgásban van. A kolonna felülről lefelé haladva sorrendben a következő főrészekből áll. 1. Hűtőszakasz (csőköteges hőcserélő) 2. Adszorpciós szakasz 3. Rektifikáló szakasz 4. Fűtőt deszorpciós szakasz (csőköteges hőcserélő) Az egyes szakaszok között a szétválasztandó gázelegy bevezetésére és a szétválasztott komponensek elvezetésére alkalmas1 tálcák vannak a megfelelő helyeken beépítve. A gázelegyek az adszorpciós szakasz alatt beépített tálcán vezetik be, a nem adszorbeált komponenseket (fejtermék) a hűtőszakasz alatt beépített tálcán, az adszorbeálódó komponenseket (fenékterméket) pedig a rektifikáló szakasz alatt beépített tálcán vezetik el. A deszorpciós szaftasz alatt elhelyezett tálcán vezetik be a fenéktermék jó deszorpciójához szükséges gőzt, az ún. strippelő gőzt. Az aktív szénen tehát a kolonna teteje és az alja között a szakaszos adszorpciónál szokásos munkafolyamatok mennek végbe és így a szén állandó mozgása folytonos gázszétválasztást biztosít. Ezt az eljárást alkalmazták többek között a metán parciális oxidációjának végtermékéből az acetiléntartalom kivonására is. A parciális oxidáció végtermékének átlagos összetétele: C2 H 2 9 tf% C02 4 tf% CO 25 tf% CH4 6 tf% H2 56 tf% Az ismert szétválasztó eljárás lényege a következő (C. Berg, Procedings 3rd W. P. C.-Section III. 184/1951.): Az adszorpciós szakasz alatt bevezetett szétválasztandó gázelegy a kolonnában lefelé csúszó szénnel ellenáramban felfelé áramlik. Az adszorpciós szakaszban megkötődik a szénen az összes acetilén (legjobban adszorbeáladó komponens), a széndioxid egy része és kis mennyiség a többi komponensekből (szénmonoxid, metán, hidrogén). Az aktív szén az adszorpciós szakaszból az ún. rektifikáló szakaszba, majd ezen is áthaladva a deszorberbe jut, ahol külső fűtés és a közvetlenül bevezezetett strippelő gőz hatására az összes adszorbeált gáz felszabadul. A deszorbeált gáz egy részét fenéktermékként veszik el, másik részét pedig refluxként a rektifikáló szakaszba vezetik vissza, hogy ott az adszorbeált szénmonoxidot és metánt kiszorítsa. A reflux e hatásának eredményeképpen a deszorberbe jutó szén gyakorlatilag csak acetilént és az egyensúlyi viszonyoknak megfelelő széndioxidot tartalmaz adszorbeált állapotban. Ily módon a hiperszorbetbe bevezetett 9% acetilént és 4% széndioxidot tartalmazó gázelegyből a legjobb esetben 82,8% acetilént éa 16,2% széndioxidot tartalmazó fenékterméket kaptak. Ebből az acetilénben dús frakcióból egy második szétválasztási fokozatban szelektív oldószeres abszorpcióval választották ki az acitelént. A találmány értelmében a metán parciális oxidációjának végtermékéből annak acetilén tartalmát a hiperszorberhez hasonlóan felépített mozgó szemcsetöltésű kolonnában tisztán adszorpcióval gyakorlatilag széndioxidmentesen vonjuk ki, úgy hogy az
