150618. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acetilén és szintézisgáz együttes előállítására szénhidrogéngázok részleges oxidációjával
Megjelent: 1963. november 15. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG •0 ••?£• ADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.618 SZÁM Nemzetközi osztály: C 10 g MA-1045 ALAPSZÁM Magyar osztálv: 12 o 1—4 SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás acetilén és szintézisgáz együttes előállítására szénhidrogéngázok "részleges oxidációjával Magyar Ásványolaj és Földgáz Kísérleti Intézet, Veszprém feltalálók: Sebestyén Zsigmond, Veszprém (70%); dr. Benedek Pál, Veszprém (10%), dr. László Antal, Veszprém (10%), és dr. Németh András, Budapest (10%), mindannyian vegyészmérnökök A bejelentés napja; 1961. július 10. Acetilénnek szénhidrogénekből történő előállításakor a fő probléma az acetilén képződéséhez szükséges magas hőmérséklet előállítása. Az eddig ismert technológiák ezt a hőmérsékletet elektromos ív, külső hőiközlés vagy parciális oxidáció útján létesítették. Parciális oxidáció esetén a szénhidrogént a tökéletes égéshez szükségesnél kevesebb oxigénnel létesített lángban reagáltatták. Ismeretes a fenti eljárásoknak olyan kombinációja is, amely szerint a szénhidrogént katalizátor, vákuum, külső hőközlés és csekély oxigén egyidejű alkalmazásával bontják acetilénné. Ez utóbbi eljárás is lényegéiben szónhidrogénnek külső hőközléssel végzett bontása, aminek hátrányai, mint a hőátadás nehézségei, a vákuum alkalmazása ez esetben is jelentkeznek. Az égéselméletből ismeretes, hogy oxidációs reakcióval térfogategységre vonatkoztatva nagy mennyiségű hőt láng nélkül is lehet előállítani, ha az égést szilárd anyag felületén játszatjuk le. Ekkor az égési folyamat jellemzői, mint az égési sebesség, az égés stabilitása és a térfogategységben fejlődő hő is lényegesen megváltoznak. Eljárásunknak az, a veleje, hogy gáz alakú szénhidrogéneket, célszerűen •előmelegítésük után, atmoszférikus vagy 10 at-ig terjedő nyomáson felületaktív hatású, de katalitikus hatástól olyan értelemben, hogy az égési reakció közben labilis átmeneti komplexumot alkotna, mentes szemcsés tűzálló anyaggal vagy lyukacsos kerámiai tömbbel vagy tömbökkel kitöltött térben lánginélküli felületi égéssel égetünk el részlegesen oxigénnel, amelyet esetleg szintén előmelegítünk. A szónhidrogént és a részleges elégetéshez szükséges oxigénmennyiséget a szilárd anyaggal töltött reaktorba ennek tetején vezetjük be. A töltésnek felső, mintegy 10—12 cm magas rétegében a gázok intenzíven összekeverednek. Az egységes töltésinek alsó rétegében, a mintegy 3—4 cm. magasságú voltaképpeni égési zónában kb. 1600— 1650 C°-on lángjelenség nélkül megy végbe a parciális oxidáció. Az égési zónából kijutó termékgázt az acetilén bomlásának megakadályozására közvetlen vízbefecskendezéssel 100 C° alá hűtjük. Kísérleteink igazolták, hogy a reaktor terhelhetősége a térfogategységben fejlődő hő megnövekedésének megfelelően jelentősen nagyobb, mint a lángreaktoré. A terhelthetőség még tovább fokozható, ha a keverő réteg és az; égési zóna közé platinahálót iktatunk. Ez a reakció indulását és a bruttó reakciósebességet meggyorsítja. Ily módon felületi égéssel működő reaktor térfogategységére eső terhelhetőség a lángreaktor terhelhetőségének kb. a kétszeresére növelhető, s a fajlagos oxigénfelhasználás kb. 20%-kal kisebb mint a lángreakciónál. A reaktor töltete magas olvadáspontú és nagy fajlagos felületű tűzálló anyag, pl. samott, korund, cirkonoxid, szillimamit. Szemcsemérete hatással van a reakció lefolyására; optimális értéke 2—3 mm. A töltet magasságát úgy kell megválasztani, hogy a bevezetett gázok jól összekeveredjenek, az áramlási sebesség elosztása a voltaképpeni égési zóna keresztmetszetében egyenletes legven és a tulajdonképpeni reakció végbemenien. Azt találtuk, hogy ehhez kb. 100—120 mm töHeiniagasság •szükséges. Ezen belül a reakciós zóna, tehát a
