142949. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acetilén és szintézisgáz együttes előállítására és hozzávaló gázreaktor

Megjelent: 1956. évi március hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 142.949. SZÁM 12. o. 19-22. OSZTÁLY — MA-478. ALAPSZÁM Eljárás acetilén és szintézisgáz együttes előállítására és hozzávaló gázreaktor •Magyar Ásványolaj- és Földgáz Kísérleti Intézet. Veszprém Feltalálók: dr. Benedek Pál és dr. Berty József vegyészmérnökök, veszprémi, dr. Freund Mihály vegyészmérnök, intézeti igazgató, budapesti és dr. László Antal vegyészmérnök veszprémi • lakosok A bejelentés napja: 1954. szeptember II. Már ismeretes volt szénhidrogéngázok részleges elégetésén alapuló olyan eljárás acetilén tartalmú termékgázok előállítására, amely szerint a szükséges 1400—1500° körüli léghőmérsékletet lángreaktorban érték el olyképp, hogy az alacsony szénatomú, túlnyomórészt metánt tartalmazó gázokat és oxigént, mintegy 300—400°-ra előmelegítve, a lángreaktor fuvóka-rendszerébe vezették be. Ez eljárások eredményeképp a metánnak csak egy része képes az égési térben, vagyis a lángreaktorban elégni és az égési termékek túlnyomó tömegükben nem a legmagasabb oxidációs fokú vegyületek. A lángreaktor égési terében keletkezett acetilén az alkalmazott igen nagy áramlási sebesség folytán csupán mintegy 1/100 sec.-ig tartózkodik magasabb hőmérsékleten és közben nem bomlik el. Ez eljárási módoknak közös jellemzője volt, hogy az üzem a berendezés méreteihez viszonyítva nagykapacitású, hogy a szükséges hőmérséklet igen rövid idő alatt beáll és a gázok ösz-, szetételével és az áramlási sebességgel, szűk határokon belül könnyen szabályozható, mimellett a rendszernek, miután lángreakció folyik le, nincs tehetetlensége és az eljárás közönséges nyomáson folyik le. Jelentős hátránya azonban ezen eljárásoknak, hogy a gázokat 300—400°-ra elő kell melegíteni, amire a felhasznált metánnak mintegy 35%_a használódik el. Emellett az eljárás fajlagos teljesítőképességének növelésére a berendezést lényegesen meg kell növelni, ami viszont a termelésre hat károsan vissza. A találmány szerinti eljárásra az a jellemző, hogy a hőreakciót adiabatikus lángreaktorral visszük ki olyképp, hogy a gázok kívánt átalakítását külső energiaforrás, vagyis előmelegítés nélkül, avagy csak egészen csekélyfokú előmelegítéssel foganatosítjuk. Az e célra alkalmas adiabatikus lángreaktort a találmány értelmében olyan sokelemes íüvókarendszerrel építjük meg. amelynél a megépíthető maximális fuvókaszám mellett a lángreaktor kerületén elhelyezett és bizonyos- hűtőhatást kifejtő fúvókák száma, az összes fúvókák számához viszonyítva, minimális. E célból a lángreaktort legcélszerűbben négyzetvagy köralakban építjük meg. Az adiabatikus lángreaktorral, a viszonylag kis hőveszteség mellett levegővel, célszerűen oxigénnel dwsított levegővel is eszközölhetjük a gázok elégetését, minthogy a kívánatos 1400—•• 1600° így is biztosan elérhető. Ha pl. 54% oxigéntartalomra dúsított levegővel dolgozunk, olyan szintézis-gázt kapunk, amely ammóniák gyártására közvetlenül alkalmas. Kísérleteink során azt is megállapítottuk, hogy a levegő oxigéntartalmának 38—42% közötti változtatásával a termékgázokban keletkező CO2 és korom mennyisége tetszőlegesen befolyásolható. így pl. 38% oxigénnel dúsított levegőből a termékgázokban 4% CO2 és 9% acetilén mellett 4,5 g/m:! korom van, míg 42% oxigén eseteben 7% CO2 v és 6% acetilén mellett 3 g/m" a korommennyiség. Eljárhatunk az eljárás keretében úgy is, hogy a kiindulási gázokhoz mintegy 5 térf.% menynyiségben pl. vízgőzt, hidrogént, széndioxidot, szénomonxidot, ammoniákot, formaldehidet, metilalkoholt stb. vagy ezek elegyét keverjük, ami által a termékgáz összetétele, az acetilénképződés szempontjából, befolyásolható. Az eljárás kivitelezésére ez esetben is előnyös nyomban a láng mögött nagynyomású vízpermet alkalmazása, azért, hogy a víz rögtön kémiai reakcióba lépjen az esetleg változatlanul maradt metánnal, mimellett a beadagolt víz mennyiségét úgy szbályózzuk, hogy a távozó gázok harmatpontja mintegy 80° legyen. Kísérleteink szerint víz helyett, ugyanezen célra, olajpárlatot is al-i