AT202123B - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von ungesättigten Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von ungesättigten Kohlenwasserstoffen

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AT202123B
AT202123B AT371156A AT371156A AT202123B AT 202123 B AT202123 B AT 202123B AT 371156 A AT371156 A AT 371156A AT 371156 A AT371156 A AT 371156A AT 202123 B AT202123 B AT 202123B
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von ungesättigten Kohlenwasserstoffen 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von ungesättigten Kohlenwasserstoffen aus gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffen, vorzugsweise aus einem Kohlenwasserstoff mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Molekül oder eine Mischung von Kohlenwasserstoffen, wie sie im Erdgas vorgefunden wird durch partielle Oxydation derselben. 



   Es wurden Verfahren zur Herstellung von Acetylen durch partielle Oxydation von Kohlenwasserstoffen vorgeschlagen, aber in solchen Verfahren ist die Reaktionszeit nicht kurz genug, um wesentliche Verluste an dem erzeugten Acetylen zu ver- 
 EMI1.1 
 Ausbeuten erhalten. 



   Bei einem bekannten Verfahren wird eine Mischung von vorerhitztem Kohlenwasserstoffgas (Erdgas) und Sauerstoff in nicht-stöchiometrischem Verhältnis durch eine mit vielen Öffnungen versehene Platte geleitet und dort entzündet, wobei die Platte als Flammenhalter dient. Die heissen, Acetylen enthaltenden Verbrennungsprodukte werden rasch im Wasser abgekühlt und das Acetylen wird dann von den andern Verbrennungsprodukten getrennt. Bei diesem Verfahren wird eine Gasflussgeschwindigkeit während der Mischung von ungefähr 92   m/sec   angewendet ; das Verfahren weist verschiedene betriebliche Schwierigkeiten, wie Vorzündung, Verstopfung der Flammenhalterteile u. dgl., auf, womit Fehlerquellen verbunden sind. 



     Erfindungsgemäss   wird das Verfahren, bei welchem man getrennt einen Strom von gasförmigen Kohlenwasserstoffen und einen Strom eines gasförmigen Oxydationsmittels vorerhitzt, diese Ströme der vorerhitzten Gase in einem Volumsverhältnis Kohlenwasserstoff zu Oxydationsmittel von 0, 7 : 1, 0 bis 2, 0 :

   1, 0 miteinander vermischt, diese Mischung mit einer Geschwindigkeit, die grösser ist als die Flammengeschwindigkeit in der brennenden Mischung, in eine Reaktionszone einführt und in dieser zündet und verbrennt, worauf die aus der Reaktionszone ausströmenden erhaltenen Reaktionsprodukte abgekühlt werden, so ausgeführt, dass man die vorerhitzten Gasströme bei einer Strömungsgeschwindigkeit mit einer Machzahl grösser als 0, 5 mischt und dass die Reaktionszeit zwischen dem Punkte der Zündung und dem Punkte der Abkühlung zwischen 1 und 4 Tausendstel Sekunden beträgt. 



   Der verwendete   Ausdruck "Machzahl" bezieht   sich auf das Verhältnis der linearen Gasgeschwindigkeit der Mischung zu der Schallgeschwindigkeit in der gleichen Mischung bei einer gegebenen Temperatur und Gaszusammensetzung. 



   Die Gase werden in an sich bekannter Weise getrennt auf Temperaturen zwischen 400 und 900   C vorerhitzt. 



   Eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt ; Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt des Mischers, Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vorerhitzer, des Mischers, der Reaktionszonen und der Abkühleinrichtung in dem System. 



   Gemäss der Zeichnung wird ein Strom eines Oxydationsmittels, wie Sauerstoff, durch eine Leitung 10 zu einem Erhitzer 12 geführt, wo es auf ungefähr 600   C vorerhitzt wird. Der vorerhitzte Strom wird dann durch die Leitung 16 zum Mischer 18 gebracht. Im Gleichstrom damit wird ein Strom eines einen gesättigten Kohlenwasserstoff enthaltenden Gases durch die Leitung 20 zum Erhitzer   22 geführt,   wo es auf ungefähr 850   C vorerhitzt und durch die Leitung 24 in den Mischer 18 gebracht wird. 



   Der Mischer 18 besteht aus einem hohlen zylindrischen äusseren Teil   26,   der mit Einlässen 16 und 24 für das Oxydationsmittel bzw. den Kohlenwasserstoff versehen ist. In dem Teil 26 ist ein innerer zylindrischer Injektor 32 angeordnet, der die Einrichtung für das Aufeinanderstossen der Oxydationsmittel- und Kohlenwasserstoffströme vervollständigt. 



   Der vorerhitzte Strom des Oxydationsmittels tritt durch die Einlassöffnung 16 ein und strömt durch das Rohr 36 des Injektors 32 (Rosette-Type) und wird durch eine Serie von radial angeordneten Mischöffnungen 42 nach aussen in den konischen Teil des Injektors 32 geführt. Im Gleichstrom damit strömt der vorerhitzte, den Kohlenwasserstoff enthaltende Strom, der durch den Einlass 24 eintritt, durch den ringförmigen Zwischenraum 44 zwischen dem Injektor 32 und dem äusseren Teil 26 und wird durch einen konisch geformten Kohlenwasserstoffring   46,   der sich quer zum Ausström- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 ende der   Mischöffnung     42,   vorzugsweise in einem Winkel von   90 J,   erstreckt, nach innen geführt. 



  Beim Zusammenprall der beiden Gasströme erfolgt eine Mischung bei hoher Geschwindigkeit, die sich bis zum Eintreten des konisch geführten Gasstromes in das Mischrohr fortsetzt. Diese Mischart ist sehr turbulent und besitzt daher einen hohen Wirkungsgrad. Die Mischung passiert das Mischrohr 50 und strömt aus dem Auslassende des Mischers in die Reaktionskammer 52, wo eine partielle Oxydation durch einen Flammenhalter eingeleitet wird. Es ist selbstverständlich, dass der Strom des Kohlenwasserstoffes durch den inneren Teil des Injektors   : 12   und der Strom des Oxydationsmittels durch den ringförmigen Zwi-   schenraum     46   geführt werden kann.

   Zur Erreichung des besten Wirkungsgrades ist es indessen vorzuziehen, den Kohlenwasserstoff, der das grössere Volumen besitzt, durch den ringförmigen Zwischenraum zu leiten. 



   Die Verbrennungsreaktion wird durch einen geeigneten Flammenhalter eingeleitet. Bei der 
 EMI2.1 
 halter aus einer   Stockungs- bzw. Verzögerungs-   zone, die durch den scharf erweiterten Eintritt in die Reaktionszone gebildet wird. Die schnelle Flammenausbreitung quer über den ganzen Strom des gemischten Gases wird durch die darin herrschende Turbulenz gefördert. Die Reaktionszone ist mit einer keramischen Wand 51 ausgestattet. Es kann angenommen werden, dass die heissen keramischen Wände die Flammenhaltung unterstützen. Auf diese Weise wird in der Reaktionskammer 52 eine heftige Verbrennung des ganzen reagierenden Gasstromes erreicht. Am Auslassende für den Strom sind in der Reaktionskammer geeignete Abschreckmittel   54,   z. B. eine Sprühanordnung für Kaltwasser, ein Kühlgaseintritt od. dgl. vorgesehen.

   Ein nicht dargestellter Sammler ist zur Sammlung der Reaktionsprodukte angeordnet, welche dann zur Entfernung des Acetylens von den   andern Verbrennungspro-   dukten behandelt werden. 



   Der Mischer 18 ist auch mit einer Einrichtung zur Zirkulation eines   Kühlmittels,   wie Wasser, ausgestattet. Ein Strom des Kühlmittels tritt durch die Einlassleitung 58 ein und strömt aus dem Injektor 32 durch eine Auslassleitung, wie in der Zeichnung dargestellt ist, aus. 



   Die Teile 26 und 32 des Mischers   18,   der Reaktor 64 und der   Abkühlabschnitt   65 sind durch mit Gewinde versehenen Teilen aneinander befestigt, so dass die Teile des Mischers zur Reinigung und zur Reparatur der keramischen Auskleidung 51 auseinandergenommen werden können. 



   Das vorerhitzte, oxydierende Gas und das vorerhitzte Kohlenwasseistoffgas werden in den Mischer in einem geeigneten Mischungsverhältnis eingebracht, so dass eine nichtstöchiometrische   Mischung   mit einem Volumsverhältnis Kohlenwasserstoff zu Sauerstoff von vorzugsweise zwischen ungefähr   1 : 1   bis 2, 0 : 1, für Methan vorzugsweise   1, 6 : I   bis 2, 0 : 1 gebildet wird. Im allgemeinen können   V olumsverhältnisse zwischen 0, 7 : 1   und 2 : 1 verwendet werden. Um Schallgeschwindigkeit oder annähernde Schallgeschwindigkeit in den zusammengesetzten Gasströmen und der gasförmigen Mischung zu erhalten, ist eine sorgfältige Regulierung des Gasdruckes an verschiedenen Stellen des Mischers erforderlich. Es wurde z.

   B. festgestellt, dass das   Verhältnis   des Einlassdruckes zum Auslassdruck quer zur   ringförmigen Misch-     passage 46 etwa 2 : 1 betragen soll damit beim Aus-    strömen der Mischung in das Mischrohr 50 Schall- 
 EMI2.2 
 
Schallgeschwin-digkeit erreicht wird. Demgemäss ist für einen beim Einlass der   Mischkammer   eingehaltenen Druck von etwa 1, 1 bis 1,   4 kg/cm   ein Gasstockungsdruck von etwa 2, 2 bis   2, 8 kgfcm 2 am   Einlass der Mischpassage 46 erforderlich, um eine   Auslassgeschwindigkeit der Mischung in   das Mischrohr 50 zu erreichen, die der Schallgeschwindigkeit entspricht.

   In gleicher Weise ist es, um die gewünschte Schallgeschwindigkeit oder annähernde Schallgeschwindigkeit des Oxydationsmittels durch die Öffnungen 42 des Injektors zu erreichen, notwendig, ein Verhältnis der Drücke von etwa   2 : 1   quer zu diesen   Öffnungen   einzuhalten. Für einen statischen Druck von   1, 75 kgfcm2   am Auslass dieser Öffnungen ist ein Stockungsdruck von   3, 5 kg/cm2   in der Zuführungsleitung 36 für das Oxydationsmittel erforderlich. 



   Es wurde gefunden, dass eine vollständige und innige Mischung des   Oxydationsmitte1- und   des   KohlenwasserstoSstromes   im Mischer vor dem Auslassen der Mischung in die Reaktionszone erreicht werden kann. Diese Mischung wird bei ausserordentlich hohen   Strömungsgeschwindig-   keiten erzielt, wodurch die Übergangszeit der Gase in dem Mischer,   während   welcher ein   Wärmeverlust   durch die   Brcnnerwände   erfolgen   kann, stark herabge etzi. wird.    



   Ein anderer Vorteil der mit hoher Geschwin-   digkeit durchgeführten Mischung   liegt in der Tatsache, dass die Beschleunigung der Gasströme in den Mischer von einer adiabatische Erniedrigung der Gastemperatur begleitet ist. Dies ergibt sich infolge der   Umwandlung   von thermischer Energie in kinetische Energie des Gasstromes. Da diese Erscheinung reversibel ist, wandelt sich die kinetische Energie in thermische Energie um, wenn die Gasgeschwindigkeit erniedrigt wird. Für die bei der partiellen Oxydation verwendeten Mischungen von Methan und Sauerstoff beträgt 
 EMI2.3 
 dersprünglichen absoluten Temperatur. 



   Die Durchführung der Mischung bei hoher Geschwindigkeit   erlaubt ausserdem   die Mischung und Führung grösserer Volumina der reagierenden Gase pro Zeiteinheit, als es bei entsprechenden Einrichtungen für mit niedrigeren Geschwindigkeiten verlaufenden Verfahren möglich war. Ferner ermöglicht die Durchführung der Mischung bei hoher Geschwindigkeit die heftige Verbrennung der gemischten Gase in einem offenen Niederdruckkanal, ohne dass die Probleme des Rück-   schlagens auftreten.   Eine heftige Verbrennung besitzt die Vorteile der einfacheren Einrichtung, 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 einer leichteren Reinigung und Reparatur und eines hohen Wirkungsgrades. 



   Es ist bekannt, dass eine bei hoher Temperatur verlaufende Reaktion für die Erzielung hoher Acetylenausbeuten bei der partiellen Oxydation von Kohlenwasserstoffen sehr vorteilhaft ist. Aus diesem Grunde wurde bei bekannten Verfahren eine Vorerhitzung der Reaktionsstoffe durchgeführt. Das Mass der Vorerhitzung, welches ohne Vorzündung erreichbar war, war durch die Methode desMischensder Reaktionsstoffe begrenzt. 



  Gemäss dem Verfahren nach der Erfindung, bei welchem die Mischung bei hohen Geschwindigkeiten erfolgt und von einer geregelten Temperaturerniedrigung begleitet ist, wird die Wahrscheinlichkeit des Brennens in der Mischzone herabgesetzt ; die Reaktionsstoffe können daher auf viel höhere Temperaturen erhitzt werden ; diese sind nur durch die infolge von Oxydation und Pyrolyse sich ergebenden Schwierigkeiten begrenzt. 



   Nach dem Ausströmen der im   nicht-stöchio-   metrischen Verhältnis innig gemischten Mischung des Kohlenwasserstoffes und des Oxydationsmittels aus dem Mischrohr mit einer Geschwindigkeit oberhalb der Flammengeschwindigkeit, wird die Mischung gezündet und die partielle Oxydation eingeleitet. Die gasförmige Mischung strömt durch den Mischer mit höherer Geschwindigkeit als die lineare Flammengeschwindigkeit ; es ist nicht möglich, ohne Flammenhaltung die Lage der Flamme zu regeln. Da die Distanz (Zeit) zwischen der Flammenzündung und dem Abkühlen infolge der Zersetzung des Acetylens kritisch ist, ist es notwendig, dass ein Flammenhalter vorgesehen ist, um die Flamme in einer bestimmten Position zu halten. Als geeigneter Flammenhalter kann eine Stockungszone, eine heisse Wand, ein glühender Zapfen, eine Pilotflamme od. dgl. verwendet werden. 



   Nach der Zündung verbrennt die gasförmige Mischung entsprechend der partiellen Oxydationsreaktion zu Acetylen, Wasserstoff, Kohlendioxyd, Kohlenmonoxyd, Wasserdampf, neben nichtumgesetzten Reaktionsstoffen und Rückständen. Der Reaktionsdruck soll so niedrig wie praktisch möglich gehalten werden, damit die besten Ausbeuten an Acetylen erzielt werden, und soll etwas oberhalb des atmosphärischen Druckes, d. h. in der Grössenordnung von 1, 1 bis 1, 4 kg/cm2, gehalten werden. 



   Die Produkte der partiellen Oxydationsreaktion werden durch Durchtreten durch eine Zone, in welcher eine Wassersprüheinrichtung, ein kalter Gasstrom oder ein ähnliches Kühlmittel, vorgesehen ist, um die Temperatur auf einen Wert unterhalb der Zersetzungstemperatur des Acetylens zu erniedrigen, rasch abgekühlt. Die gasförmigen Produkte werden dann gesammelt und zur Extraktion des Acetylens von den andern Mischungskomponenten mit Lösungsmitteln behandelt. 



    Nach einem Beispiel des erfindungsgemässen Verfahrens wurden 7, 2 m3/Stunde Erdgas, vor-   erhitzt auf 645   C, bei einem Druck von 4, 7 kg/ cm2 bei annähernd Schallgeschwindigkeit mit   5, 00 m3fStunde Sauerstoff,   vorerhitzt auf 490   C, bei einem Druck von   11, 5 kgfcm2   gemischt, wobei man sich eines Rosette-Injektionsmischers der Alt bediente, wie in der Fig. 1 der Zeichnung dargestellt ist. Die innige Mischung der Gase wurde aus dem Mischrohr in die Verbrennungskammer mit einer Geschwindigkeit oberhalb der Flammengeschwindigkeit ausströmen gelassen und durch einen als Flammenhalter wirkenden schulterförmigen Vorsprung bei der Verbindung der Mischdüse mit dem eine keramische Auskleidung tragenden Reaktionsrohr gezündet. 



   Der innere Druck im Reaktor betrug 1, 1 kg/cm2, die Verbrennungstemperatur war 1437   C und die Abschreckeinrichtung war in einem Abstand von 14, 9 cm vom Mischereinlass angeordnet. Das erhaltene Gas enthielt   7, 1 Vol.-% an   ungesättigten Bestandteilen einschliesslich 6, 9 Vol.-% Acetylen. 



  Die erzeugten Gase wurden bei diesem Versuch nicht alle abgekühlt, sondern es wurde nur das aus dem Reaktor axial entnommene, mit dem Wasser abgeschreckte Muster gekühlt. 



   Die Zusammensetzung des verwendeten Erdgases, die durch eine Massenspektrometeranalyse festgestellt wurde, war folgende : 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Bestandteile <SEP> Vol. <SEP> -%
<tb> CH4 <SEP> ..................... <SEP> 85,0
<tb> C2H6 <SEP> ................... <SEP> 7,5
<tb> C3H8 <SEP> .................... <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 
<tb> C3H0 <SEP> .................... <SEP> 0,8
<tb> C4H10 <SEP> ................... <SEP> 0,5
<tb> N2 <SEP> ...................... <SEP> 4,2
<tb> 100, <SEP> 0 <SEP> 
<tb> 
 
 EMI3.2 
 
 EMI3.3 
 
<tb> 
<tb> typischeBestandteile <SEP> Vol.-% <SEP> 
<tb> C2H2 <SEP> ................... <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> ungesättigte <SEP> Gesamtbestandteile.. <SEP> 7, <SEP> 1 <SEP> 
<tb> O2 <SEP> """"""""""""'" <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP> 
<tb> H2 <SEP> ..................... <SEP> 46,6
<tb> CO <SEP> .....................

   <SEP> 27, <SEP> 8 <SEP> 
<tb> CO2 <SEP> 10, <SEP> 2 <SEP> 
<tb> N2 <SEP> """"""""""""'" <SEP> 2, <SEP> 9 <SEP> 
<tb> 100, <SEP> 0 <SEP> 
<tb> 
 
Bei einem weiteren Beispiel des erfindungsgemässen Verfahrens wurde eine Gasmenge von   3, 4 m3/Stunde   Äthan und Sauerstoff, vorerhitzt auf eine Temperatur von etwa 500   C, gemischt und in der in der Zeichnung dargestellten Einrichtung verbrannt. Das Volumsverhältnis von Äthan zu Sauerstoff betrug 1, 25. Die gasförmigen Verbrennungsprodukte wurden nicht abgekühlt, es wurde jedoch ein wassergekühltes Muster entnommen.

   Die erhaltenen trockenen Gase des wassergekühlten Musters hatten folgende Analyse : 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> Bestandteile <SEP> Vol.-%
<tb> C2H2 <SEP> ................... <SEP> 5,7
<tb> Cob <SEP> 23, <SEP> 3 <SEP> 
<tb> H2 <SEP> ..................... <SEP> 30, <SEP> 7 <SEP> 
<tb> O2 <SEP> ..................... <SEP> 2,0
<tb> Cl <SEP> ? <SEP> 7, <SEP> 1 <SEP> 
<tb> ungesättigte <SEP> Gesamtbestandteile.. <SEP> 13, <SEP> 1 <SEP> 
<tb> Rückstand <SEP> 23, <SEP> 8 <SEP> 
<tb> 
 
Bei einem weiteren Beispiel wurde eine Gesamtgasmenge von   3, 5 m3fStunde   Propan und Sauerstoff, vorerhitzt auf etwa   500 0 C, gemischt   und in einer Einrichtung, ähnlich der in der Zeichnung dargestellten, verbrannt. Das Volumsverhältnis Propan zu Sauerstoff betrug 0, 77.

   Die gasförmigen Verbrennungsprodukte wurden nicht gekühlt, aber ein wassergekühltes Muster wurde entnommen. Die erhaltenen trockenen Gase im wassergekühlten Muster hatten die folgende Zusammensetzung : 
 EMI4.2 
 
<tb> 
<tb> Bestandteile <SEP> Vol.-%
<tb> C2H2 <SEP> ................... <SEP> 5, <SEP> 4
<tb> CO <SEP> ...................... <SEP> 28,4
<tb> H2 <SEP> ...................... <SEP> 29,0
<tb> O2 <SEP> ...................... <SEP> 0,5
<tb> CÖ.......................... <SEP> 10, <SEP> 9 <SEP> 
<tb> ungesättigte <SEP> Gesamtbestandteile..

   <SEP> 14, <SEP> 4 <SEP> 
<tb> Rückstand <SEP> 16, <SEP> 8 <SEP> 
<tb> 
 
Bei einem Beispiel, in welchem Erdgas und Sauerstoff, vorerhitzt auf eine Temperatur von 
 EMI4.3 
 verhältnis von 1, 35 angewendet wurde, wobei keine Kühlung vorgenommen wurde, hatte ein gekühltes Muster der gasförmigen Verbrennungsprodukte die folgende Analyse : 
 EMI4.4 
 
<tb> 
<tb> Bestandteile <SEP> Vol.- 
<tb> Cl <SEP> 3,4
<tb> CO <SEP> ...................... <SEP> 30,4
<tb> H2 <SEP> ...................... <SEP> 40,4
<tb> O2 <SEP> ..................... <SEP> 0,2
<tb> CO2 <SEP> .................... <SEP> 8,1
<tb> ungesättigte <SEP> Gesamtbestandteile.. <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Rückstand.................... <SEP> 16, <SEP> 4 <SEP> 
<tb> 
 
Die verschiedenen obigen Beispiele zeigen die Vielseitigkeit des Verfahrens in bezug auf verschiedene gesättigte Kohlenwasserstoffe ;

   die einzelnen Versuche wurden in sehr kleinen Brennern durchgeführt, welche wegen des hohen Verhältnisses der Wandfläche zum Querschnitt einen hohen thermischen Verlust durch ihre Wände infolge ihrer geringen thermischen Kapazität zur Folge hatten. Dies äusserte sich in verhältnismässig niedrigen Ausbeuten an Acetylen. 



   Bei einem weiteren Beispiel des erfindungsgemässen Verfahrens wurden 455   m3/Stunde   Me- 
 EMI4.5 
 stoff, vorerhitzt auf eine Temperatur von 600   C, bei einem Druck von   5, 5 kg/cm2   in einem Injektionsmischer vom Rosette-Typ, ähnlich dem in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten, gemischt. Die innige Mischung dieser Gase wurde annähernd bei Schallgeschwindigkeit in die Mischkammer ausströmen gelassen und vom Flammenhalter gezündet. Die gasförmigen Verbrennungsprodukte wurden durch einen Wassersprühregen rasch abgekühlt, so dass die Reaktionszeit zwischen der Zündung der Mischung und dem Abschrecken weniger als 0, 003 Sekunden betrug.

   Das erhaltene trockene Gas hatte die folgende Analyse : 
 EMI4.6 
 
<tb> 
<tb> Bestandteile <SEP> Vol. <SEP> -%
<tb> C2H2 <SEP> ................... <SEP> 9,4
<tb> CO2 <SEP> .................... <SEP> 2,8
<tb> Olefine <SEP> ................ <SEP> 0,4
<tb> O2 <SEP> ..................... <SEP> 0,2
<tb> H2 <SEP> ..................... <SEP> 55,6
<tb> CO <SEP> ..................... <SEP> 23,6
<tb> CH4 <SEP> .................... <SEP> 7,0
<tb> N2 <SEP> .....................

   <SEP> 1,0
<tb> 
 
Bei einem andern Beispiel des erfindungsgemässen Verfahrens wurden 423   m/Stunde   Methan, vorerhitzt auf 860   C, und   28,     3 m3fStunde   Wasserstoff, vorerhitzt auf   860  C,   in einen Rosette-Mischer eingebracht und mit 240   m3/   Stunde Sauerstoff, vorerhitzt auf   6000 C,   bei Schallgeschwindigkeit gemischt. Die Mischung wurde in eine Mischkammer ausströmen gelassen, wo eine vollständige und innige Mischung erreicht wurde und die erhaltene Mischung wurde durch den Flammenhalter gezündet.

   Die gasförmigen Verbrennungsprodukte wurden mit einem Wassersprühregen, wie im vorher beschriebenen Beispiel, abgeschreckt und das erhaltene trockene Gas hatte folgende Zusammensetzung : 
 EMI4.7 
 
<tb> 
<tb> Bestandteile <SEP> Vol.-%
<tb> C2H2 <SEP> ................... <SEP> 9, <SEP> 2
<tb> CO2 <SEP> ..................... <SEP> 2,8
<tb> Lehne <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 
<tb> O2 <SEP> ...................... <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 
<tb> H2 <SEP> ....................... <SEP> 56,2
<tb> CO <SEP> ....................... <SEP> 23,4
<tb> CH4 <SEP> ...................... <SEP> 6,6
<tb> N2 <SEP> ....................... <SEP> 1,0
<tb> 
 
Bei Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung von Acetylen durch partielle Oxydation von Methan enthalten die erzeugten trockenen Gase bis zu   9, 5 Vol.-%   Acetylen, was einer Umwandlung bis zu   36% :

     bezogen auf den Gesamtkohlenstoffgehalt des Methans, entspricht, wenn man Sauerstoff als Oxydationsmittel verwendet. 

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Erzeugung von ungesättigter Kohlenwasserstoffen aus gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffen, vorzugsweise aus einem Kohlenwasserstoff mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Molekül oder eine Mischung von Kohlenwasserstoffen, wie sie im Erdgas vorgefunder wird, wobei man getrennt einen Strom von gasförmigen Kohlenwasserstoffen und einen Strom eines gasförmigen Oxydationsmittels vorerhitzt diese Ströme der vorerhitzten Gase in einen : <Desc/Clms Page number 5> Volumsverhältnis Kohlenwasserstoff zu Oxydationsmittel von 0, 7 : 1, 0 bis 2, 0 :
    1, 0 miteinander vermischt, diese Mischung mit einer Geschwindigkeit, die grösser ist als die Flammengeschwindigkeit in der brennenden Mischung, in eine Reaktionszone einführt und in dieser zündet und verbrennt, worauf die aus der Reaktionszone ausströmenden erhaltenen Reaktionsprodukte abgekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, dass man die vorerhitzten Gasströme bei einer Strömungsgeschwindigkeit mit einer Machzahl grösser als 0, 5 mischt und dass die Reaktionszeit zwischen dem Punkte der Zündung und dem. Punkte der Abkühlung zwischen 1 und 4 Tausendstel Sekunden beträgt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorerhitzten Gasströme annähernd mit Schallgeschwindigkeit aufeinanderstossen.
    3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, bestehend aus einem Gasmischer mit einem hohlen zylindrischen Teil (26), einem innen zentral angeordneten Injektor (32) mit einem konischen Ende, in dem Mischöffnungen (42) vorgesehen sind, die im wesentlichen senkrecht in einen ring- EMI5.1 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Injektor (32) mit inneren Kühlkanälen ausgestattet ist.
    5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischrohr (50) mit einem Mantel für ein flüssiges Kühlmittel versehen ist.
AT371156A 1955-06-21 1956-06-21 Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von ungesättigten Kohlenwasserstoffen AT202123B (de)

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