147812. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és lángreaktor acetilén és szintézisgáz együttes előállítására szénhidrogéngázok részleges elégetésével

Megjelent 1960. november 30-án ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.812. SZÁM 12. e. OSZTÁLY — MA—893. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás és lángreaktor acetilén és szintézisgáz együttes előállítására szénhidrogéngázok részleges elégetésével Magyar Ásványolaj és Földgáz Kísérleti Intézet, Veszprém Feltalálók dr. Freund Mihály vegyészmérnök, műszaki egyetemi tanár, Budapest, dr. Benedek Pál vegyészmérnök, Veszprém, László Antal vegyész mérnök, Veszprém és Németh András vegyészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1959. szeptember 3. Ismeretes, hogy acetilénnek és szintézisgáznak szénhidrogéngázok részleges elégetésével történő előállításakor a termékgázokat gyorsan le kell hűteni, mert az acetilén a képződése hőmérsékletén (kb. 1000—1500 C°) gyorsan bomlik. Másfelől ismeretes, hogy acetilén szénhidrogéngázoknak regeneratív kemencében 1000—1400 C° hőmérsékleten végzett hőbontásával is előállítható. Az acetilénnek részleges elégetésével való fentemlített előállításakor eddig a termékgázokat víznek közvetlen befecskendezéséved hűtötték le az acetilén bomlási hőmérséklete alá, amikor is a termékgázoktól a hűtővíz által elvont hő veszendőbe ment. A találmány értelmében a részleges elégetés acetiléntartalmú termékgázait a vízhűtés előtt első hűtőlépésként gáz-, gőz- vagy cseppfolyós halmazállapotú szénhidrogén befúvásával hűtjük le. A befuvott szénhidrogén, minthogy a hőbontásra használt regeneratív kemence hőmérsékletéhez hasonló hőmérsékletű lángok közé kerül, ugyanúgy megbomlik, mint a regeneratív kemencében és ez a hőbontás, minthogy endotermikus folyamat, a részleges elégetés termékgázait gyorsan lehűti. Kísérleteink szerint ez a bomlási reakció a kontaktidő és az áramlási viszonyok megfelelő megválasztásával úgy irányítható, hogy a bomlástermékek acetilén és szintézisgáz legyenek, tehát ugyanazok a gázok, mint az elsődleges reakció azaz a részleges elégetés termékei. Ily módon a részleges oxidáció termékgázai hőtartalmának egy részét, amely eddig a hűtővízzel veszendőbe ment, a végterméknek az értékes komponensekben való dúsítására hasznosítjuk. Ez a hőkihasználás az 1000 C° hőmérséklethatár eléréséig lehetséges. A termékgázok további lehűtésére az ismert vízbefecskendezést alkalmazzuk. Az eljárás kiviteléhez az ismert lángreaktort úgy módosítjuk, hogy közvetlenül a lángtér után fúvókarendszert iktatunk be a másodlagos szénhidrogén befúvására. Az utóbbinak megbontására szánt reakcióteret a kontaktidő, az áramlási viszonyok és az acetilén bomlási sebességének figyelembevételével úgy kell a lángtér folytatásaképp kialakítani és méretezni, hogy a befuvott szénhidrogén bomlási reakciója lehető teljesen lejátszódjék, éspedig minél gyorsabban, nehogy az eredetileg és másodlagosan képződött acetilén elbomoljon. Kísérleteink szerint ezt elérhetjük a lángtér folytatásaképp kúpoasn bővölő reakciótérnek a befuvott szénhidrogén tulajdonságaitól függő hosszúságban való kialakításával és azzal, hogy ebbe a térbe a másodlagos szénhidrogént egy vagy több szintben köröskörül elosztott fúvókákon keresztül úgy fújjuk be, hogy gyors és egyenletes keveredése a részleges elégetés forró termékgázaival biztosítva legyen. Az eljárás kivitelére alkalmas lángreaktor kiviteli példáját vázlatos függőleges metszetben feltüntető rajzon 1 jelzi az ismert, nagyszámú fúrattál áttört ún. égőkövet, amely alatt a részleges elégetés lángja kialakul. E láng alsó széle alá kell a megbontandó és bomlásával egyi'ittal hűtő másodlagos szénhidrogént köröskörül elosztott 2 fúvókákon bevezetni. A megrajzolt példában ezt a szénhidrogént három szintben elosztott sugárirányú 2 fúvókák vezetik a gyűrű alakú hőálló 3 test furatain keresztül a lefelé kúposán bővülő 4 reakciótérbe. Az utóbbiban a másodlagos szénhidrogén bomlásából eredő acetilénnel feldúsult termékgázokat a szokásos 5 vízszoró fúvókák hűtik... A következő kiviteli példák igazolják az eljárás gazdaságos voltát.