159178. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acetilén- vagy acetilén és etilén együttes előállítására szénhidrogének hőbontásával

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGALATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1968. VIII. 28. (MA—1884) Közzététel napja: 1971. I. 07. Megjelent: 1972. IV. 30. 159178 Nemzetközi osztályozás: C 07 c 11/04, 11/24 ( Feltalálók: Dr. Nagy Zoltán oki. gépészmérnök, 50%, Budapest, Sebestyén Zsigmond oki. vegyészmérnök, 30%, Veszprém, Dr. Szepesy László oki. vegyészmérnök, 10%, Veszprém, Kovács Attila oki. vegyészmérnök, 10%, Veszprém Tulajdonos: Magyar Ásványolaj és Földgáz Kísérleti Intézet, Veszprém Eljárás acetilén, vagy acetilén és etilén együttes előállítására szénhidrogének hőbontásával Az acetilén és az étilén a modern műanyaggyártás fontos alapanyagaként egyre nagyobb mennyiségben kerül felhasználásra. Ismeretes, hogy gáznemű vagy folyékony szénhidrogénekből hőbontással lehet acetilént, vagy acetilént és 5 etilént tartalmazó terméket előállítani. A hőbantás folyamán az acetilén és az etilén mellett hidrogén, metán ós nehezebb szénhidrogének, továbbá oxigén vagy oxigén tartalmú gáz jelenlétébe vízgőz, szénmonoxid és széndioxid kelet- 10 kezik. A hőbontás 1000—1500 °C közötti hőmérsékle- • ten 3—fi. 10~3 másodperc reakció idő alatt játszódik le, és miivel endoterm a reakció, igen rö- 15 vid idő alatt nagy hőmennyiséget kell a bontandó nyersanyagnak átadni. Ez jelenti a hőbontás egyik legnagyobb nehézségét. A hőközlésnek gyakran alkalmazott módja az, 20 hogy a bontandó szénhidrogént oxigénnel vagy egyéb oxidáló gázzal olyan arányban keverik össze, hogy meggyújtva a bontandó szénhidrogén csak perciálisan oxidálódik (PO-eljárások), és az így keletkező hő a nyersanyag el nem égett 25 részének közvetlenül átadódva biztosítja a bontás hőszükségletét. Ennek a módszernek jól ismert példája a metán perciális oxidációja acetilén és szintézisgáz előállítására. Ezzel az eljárással rendszerint 62% metán és 38% oxigén 30 500—600 °C-ra előmelegített elegyét égetik el részlegesén. A közel 1500 °C-on végbemenő reakció hirtelen befagyasztásával 8,2 térfogat százalék acetilént, továbbá hidrogént, szénmonoxidot, széndioxidot és metánt tartalmazó terméket kapnak. A reakciótérbe vezetett gázelegy összetétele a felső égési határ közelében van. Ennél kevesebb oxigénnel az égés már megszűnik, nagyobb oxigénkoncentrációnál pedig romlanak az acetilénképződés feltételei. A reakcióba lépő metán — oxigén elegyet az acetilénképződés feltételeinek javítása, valamint az oxigénfelhasználás csökkentése végett célszerű előmelegíteni. Az előmelegítés felső határát a metán gyulladási hőmérséklete (645 °C) határozza meg. A hőbontásra alkalmazott eljárások másik jelentős csoportjánál a hőtermelő és a bontó reakció kétlépésben történik (kétkamrás eljárások). Ezen eljárások közös jellemzője, hogy bármilyen fűtőgáz, vagy — gőz és oxidáló gáz — célszerűen sok hidrogént tartalmazó fűtőgáz és oxigén — közel sztöchiometrikus aránynak megfelelő összetételű elegyét égetik el az első kamra-, ban. Az így keletkező 2700—2900 °C-os füstgázok hőmérsékletét a szerkezeti anyag kímélése céljából vízgőz-adagolással 2400—2500 °C-ra csökkentik, majd ebbe a hőhordozó gázba keverik bele a bontandó szénhidrogéneket, és a termékgázokat alkalmas időpontban szokásos mő-159178