147610. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acetilén- és szintézisgáz együttes előállítására szénhidrogéngázok részleges elégetésével

Megjelent 1960. október 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.610. SZÁM 12. o. 1—4. OSZTÁLY — MA-804. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás 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 vegyészmérnök, Veszprém és Németh András vegyészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1958. augusztus 14. Ismeretes, hogy kis atomszámú, túlnyomó részben metánból álló szénhidrogénelegyeknek lángreaktorban oxigénnel vagy levegővel légköri vagy csökkentett nyomáson való részleges elégetésekor a lángreaktorban. keletkező magas hőmérsékleten a szénhidrogénnek egy része alacsonyabb oxidációs fokú vegyületekké, más része pedig acetilénné alakul át. Az acetilénhozam annál nagyobb, miinél nagyobb a lángreaktorba bevezetett elegyben a szénihidrogének aránya az oxigénhez; vagy levegőhöz képest. Ez arány növelésének azonban határt 6zab az elegy éghetőségi határa, amely metán és oxigén esetén 60% metán és 40% oxigén. Az éghetőség határának kiterjesztését a szénhidrogének irányában eddig a lángreaktorba bevezetett metán és oxigén előmelegítésével igyekeztek elérni. Ez azonban azzal a hátránnyal jár, hogy egyfelől a szénhidragén, másfelől az oxigén vagy levegő hőmérsékletét, valamint az elegy áramlási sebesságét igen gondosan kell a technológiailag előírt határok között, szabályozni, mert a pontos mértéken túl előmelegített -metán megbomlik és ekkor az égés már a reaktor keverőfejében megindulhat, ami legalábbis enyhe robbanással jár, 'minek következtében az üzemet le kell állítani, a berendezést teljesen ki kell szellőztetni és a szakadó tárcsát helyre kell állítani. Vizsgálatainkból kitűnt, hogy az éghetőség határa nemcsak előmelegítéssel, hanem a nyomás növelésével is kiterjeszthető a szénhidrogének irányában, azaz a légkörinél nagyobb nyomáson pl. metán és oxigén esetén 60%-nál több metán égése előmelegítés nélkül is fenntartható megfelelően kevesebb oxigénnel, amit eddig csak előmelegítéssel tudtak elérni. Ennek megfelelően a találmány lényege abban van, hogy a szénhidrogéneknek oxigénnel vagy levegővel való részleges elégetését adiabatikus lángreaktorban az eddigi légköri vagy csökkentett nyomás helyett a légkörinél nagyobb nyomáson végezzük. Az alkalmazott nyomás célszerűen aránylag kicsiny: 2—10 at. A nyomás lehetővé teszi, hogy nagyobb százalék szénlhidrogiént kisebb százalék oxigénnel vagy levegővel égessünk, amikor is a nagyobb szénhidrogén-koncentráció a kiindulási elegyben növeli az acetilénhozamot, azaz az acetilénkoncentrációt a termékben, a kisebb oxigén- vagy levegőszázalék pedig a reakciót a termék egyéb részei (a szintézisgáz) tekintetében is az alacsonyabb oxidációs fokú vegyületek irányában tolja el. Minthogy kisebb oxigénszázlé'kkal több acetilént kapunk, az acetilénre vonatkozó fajlagos oxigénfogyasztás fokozottan csökken. A lángreaktor felépítése hasonló lehet az: atmoszférikus reaktoréhoz, azaz a gázkeveréket a lángtérbe vezető rész nagyszámú, (több száz) furattal áttört hőálló kerámiai tömbből állhat, a többi részeknek azonban nikkelmentes krómacélból kell készülniök és a nyomásra való tekintettel minden résznek célszerűen hengeres alakot adunk. A találmánynak további előnye jelentkezik a termék feldolgozásában. Ha az acetilént tisztán akarjuk az egyéb termékgázoktól elválasztani, a teljes gázelegyet komprimálni kell pl. hiperszorberben való elválasztás esetén 2,5—3 at-ra, vizes mosás esetén 12—20 at-ra, a Lurgi-féle Rectisol eljárásihoz 12 at kezdő nyomásra. A találmány szerinti eljárás már bizonyos nyomás alatt szolgáltatja a terméket, tehát a feldolgozáshoz szükséges kompresszió kevesebb munkát igényel. 1. kiviteli példa: 720 fúvókaelemet tartalmazó lángreaktorba 63% metánból és 37% oxigénből álló elegyet 6 at nyo-