DE1934304C3 - Verfahren zur Gewinnung von Acetylen - Google Patents
Verfahren zur Gewinnung von AcetylenInfo
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
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- C07C11/22—Aliphatic unsaturated hydrocarbons containing carbon-to-carbon triple bonds
- C07C11/24—Acetylene
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Description
Gegenstand des Patentes 19 08 619 ist ein Verfahren zur Gewinnung von Acetylen aus einem durch
thermische Spaltung von bei Raumtemperatur flüssigen Kohlenwasserstoffen erhaltenen acetylenhaltigen
Spaltgas durch Entfernung des Kohlendioxids und Schwefelwasserstoffs, durch Auswaschen des Acetylens
mit einem für die Lösung von Acetylen selektiven Lösungsmittel und Gewinnung eines noch Kohlenwasserstoffe mit mehr als 2 Kohlenstoffatomen und
gegebenenfalls Wasser enthaltenden Rohacetylens, bei dem man
a) aus dem erhaltenen Spaltgas das Acetylen bei Drücken zwischen 5 und 20 ata und Temperaturen
von 10 bis 500C mit N-Methylpyrrolidon auswäscht,
b) das noch Kohlenwasserstoffe mit mehr als 2 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls Wasser
enthaltende Rohacetylen in eitler Kondensationszone auf ungefähr -10 bis -30" C abkühlt,
c) das verbleibende Rohacetylen in einer Gegenstromwäsche bei Temperaturen zwischen ungefähr
-20 und -4O0C bis zur praktisch vollständigen Auswaschung der das Acetylen begleitenden
Kohlenwasserstoffe mit einer organischen Waschflüssigkeit mit einem Siedepunkt in einem Bereich
von 50 bis 150°C und einem Festpunkt unterhalb -4O0C behandelt und
d) die mit den ausgewaschenen Kohlenwasserstoffen sowie Acetylen beladene organische Waschflüssigkeit auf Temperaturen zwischen ungefähr 0 bis
40° C erwärmt und das abgestreifte Acetylen dem Rohacetylen zuleitet
Es wurde nun gefunden, daß sich dieses Ve/fahren weiter ausgestalten läßt, indem man das Acetylen aus
einem durch thermische Spaltung von Erdgas erhaltenen acetylenhaltigen Spaltgas gewinnt.
Hinsichtlich der Reaktionsbedingungen unterscheidet sich das vorliegende Verfahren nicht von dem Verfahren nach dem Patent 19 08 619.
. Im einzelnen wird das neue Herstellungsverfahren von Reinacetylen so ausgeführt, daß man Erdgas
beispielsweise nach dem in Chemie-Ing.-Techn. 26, Nr. 5, S. 253 (1954) beschriebenen Verfahren thermisch
spaltet, wobei ein Spaltgas entsteht, das die folgenden
Bestandteile in Volumprozenten enthält:
Dem Spaltgas wird in an sich bekannter Weise das Acetylen mit einem dafür geeigneten Lösungsmittel, wie
Dimethylformamid, Butyrolacton, Tetraäthylglykoldi
methyläther und vorzugsweise N-Methylpyrrolidon,
ausgewaschen. Diese Wäsche ist in Chemie-Ing.-Techn. I.e. eingehend beschrieben. Zweckmäßig wird diese
N-Methylpyrrolidonwäsche so ausgeführt, daß man das
Spaltgas zunächst durch eine N-Methylpyrrolidonwä
sehe leitet, die zur Entfernung des sehr gut löslichen
Diacetylens dient.
In der eigentlichen Waschkolonne wird das Acetylen ausgewaschen. Man wählt Drücke zwischen 5 und
20 ata, vorzugsweise zwischen 10 und 15 ata, und
Temperaturen im Bereich von 10 bis 500C. Ebenfalls
gelöste schwerer lösliche Komponenten werden in einer Gegenströmerkolonne durch aufsteigendes Acetylen
gestrippt unter einem Kolonnendruck von vorzugsweise 1 bis 2 ata.
einer Vakuumkolonne bei Drücken zwischen 0,15 und
03 ata vorgenommen, deren Sumpf temperatur 100 bis
140" C, vorzugsweise 110 bis 1200C, beträgt.
feuchtes Rohacetylen, das z. B. die folgende Zusammensetzung hat:
H2 | 56J Vol.-% |
CO | 25,4 Vol.-% |
CO2 | 2,8Vol.-% |
Inerte N2, Ar | 2,1 Vo!.-% |
CH« | 4,5 VoL-% |
C2H2 | 8,1 Voi.-0/o |
C2H6 | ΛΛΛΕ W-1 f\L |
C2H4 | 0,25 Voi.-% |
Propadien | 0,028 Vol.-% |
Propin | 0,065 Vol.-% |
Butadien | 0,002 Vol.-% |
Vinylacetylen | 0,041 Vol.-% |
Diacetylen | 0,284 Vol.-% |
Höhere Aromaten | 0,125 Vol.-% |
C2H2 | 96,5Vol.-% |
COj | 0,1 Vol.-% |
Inerte Nj, Ar | 0,05 Vol.-% |
Propadisn | 035Vol.-% |
Propin | 0,43Vol.-% |
Butadien | 0.02 VoI.-% |
H2O
0,04 Vol.-%
0,01 Vol.-%
2,5 Vol.-%
Dieses Rohacetylen (vgl. Figur) wird in einem Gebläse 1 auf einen Druck bis maximal 1,7 ata
verdichtet und in Wärmeaustauschern, z. B. in einer Kombination aus drei verschiedenen Wärmeaustauschern, auf Temperaturen von ungefähr —10 bis
-300C, vorzugsweise ungefähr -28°C, abgekühlt Als
ersten Wärmeaustauscher der Kühlerkombination verwendet man vorteilhaft einen mit Wasser berieselten
Direktkühler 2, der mit Füllkörpern gefüllt ist und gleichzeitig als Zerfallssperre für das Acetylen dient. Im
zweiten Wärmeaustauscher 3 der Kombination wird das Gas im Gegenstrom mit Kondensat und Reinacetylen
gekühlt, worauf im dritten Wärmeaustauscher 4 die Restwärme durch Kältemittel abgeführt wird.
Das Rohacetylen enthält in der Regel noch Wasserdampf. Um die Verstopfung der Kühler zu
vermeiden, muß daher ein Ausfrieren des Wasserdampfs vor Eintritt des Rohacetylens in den letzten
Wärmeaustauscher, in dem eine Abkühlung auf Temperaturen unter 00C stattfindet, verhindert werden.
Dazu wird das Rohacetylen vor Eintritt in den Kühler mit Methanol oder wasserfreiem N-Methylpyrrolidon
gewaschen. Dies kann beispielsweise in einem kleinen Waschaufsatz auf dem Direktkühler 2 geschehen.
Das durch die Kondensation vorgereinigte Rohacetylen wird darauf in einer Gegenstromwäsche 6 mit einer
organischen Waschflüssigkeit von den das Acetylen begleitenden Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen befreit Als geeignete Waschflüssigkeiten
kommen unter den Reaktionsbedingungen inerte bevorzugt schwachpolare organische Flüssigkeiten in
Betracht, die oberhalb 800C sieden, einen Festpunkt
unterhalb -400C haben und im Bereich von -20 bis -40° C niedrig viskos sind. Solche organische Flüssigkeiten sind beispielsweise aliphatische oder aromatische
Kohlenwasserstoffe, die frei von funktioneilen Gruppen sind. Im einzelnen kommen beispielsweise in Betracht:
n-Heptan, n-Oktan, Tetralin, m-Xylol, Di-n-butyläther.
Anisol und vorzugsweise Toluol. Auch Gemische solcher Verbindungen sind sehr gut geeignet.
Die Wäsche mit der oberhalb 800C siedenden
organischen Flüssigkeit wird in an sich bekannten Vorrichtungen vorgenommen, beispielsweise einer
Waschkolonne, in die das Rohacetylen am Fuße eintritt und der von oben herab rieselnden organischen
Flüssigkeit entgegenströmt Die Abmessungen dieser Waschkolonne werden in üblicher Weise so gewählt,
daß eine ,nöglichst vollständige Auswaschung der Kohlenwasserstoffe erfolgt Die bei der Gegenstromwäsche frei werdende Lösungswärme führt man
zweckmäßig in Zwischenkühlern 7, 8 ab. Man erhält dann am Kopf der Waschkolonne ein gereinigtes
Acetylen, das neben CO2 (0,02 Vol.-%) und Inerten (0,06
Vol.-%) 0,001 Vol.-% an höheren Kohlenwasserstoffen
und 0,1 Vol.-% der organischen Waschflüssigkeit
enthält
Die aus dem Sumpf der Waschkolonne abfließende beladene organische Flüssigkeit wird auf ungefähr 0 bis
20° C erwärmt und zur Rückgewinnung des gelösten
Acetylens zweckmäßig in einem Gegenströmer 9
entgast Man erhält dabei ein Gas, das zu ungefähr 75 Mol-% aus Acetylen besteht und das dem Rohacetylen
vor dem Wärmetauscher 3 wieder zugegeben wird. Die aus dem Gegenströmer abfließende Waschflüssigkeil
wird daraui in einem Wärmeaustauscher 10 auf ungefähr 1000C erwärmt und in eine k^ktifizierkolonne
11 geleitet. Man erhält ein Kopfproaukt, das im
wesentlichen aus Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen besteht und das noch ungefäh- 0,4
Die regenerierte organische Waschflüssigkeit wird
nach Abkühlen in üblichen Wärmeaustauschern 12 wieder in die Waschkolonne zurückgeführt
Das aus Apparat 2 dampfförmig mitgeführte Metha
nol wird zweckmäßig wiedergewonnea Dazu wird das
durch Kühlung des Rohacetylens im Abscheider erhaltene Kondensat mit Wasser versetzt und in einem
Trenngefäß 13 in eine Methanol-Wasser- und eine Kohlenwasserstoffphase getrennt Dabei frei werden
des Acetylen wird über eine Entgasungsleitung in den
zweiten Wärmeaustauscher der Kühlerkombination zurückgeführt
Aus der Methanol-Wasser-Phase wird das Methanol isoliert zweckmäßig durch Destillation in einer
einem Teil nicht kondensiertem Methanoldampf wird
ebenfalls in den Rohacetylenstrom zurückgeführt
wasserfreiem N-Methylpyrrolidon anstell«=- von Mithanoi wird das im Trenngefäß 13 anfallende N-Methylpyrrolidon-Wasser-Gemisch in den Gegenströmer der
N-Methylpyrrolidonwäsche geleitet Dieser Teil der Wäsche ist in der Figur nicht dargestellt
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Gewinnung von Acetylen aus einem durch thermische Spaltung von bei Raumtemperatur flüssigen Kohlenwasserstoffen erhaltenen acetylenhaltigen Spaltgas durch Entfernung des Kohlendioxids und Schwefelwasserstoffs, durch Auswaschen des Acetylens mit einem für die Lösung von Acetylen selektiven Lösungsmittel und Gewinnung eines noch Kohlenwasserstoffe mit mehr als 2 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls Wasser enthaltenden Rohacetylens, bei dem mana) aus dem erhaltenen Spaltgas das Acetylen bei Drücken zwischen 5 und 20 ata und Temperaturen von 10 bis 50° C mit N-Methylpyrrolidon auswäscht,b) das noch Kohlenwasserstoffe mit mehr als 2 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls Wasser enthaltende Rohacetylen in einer Kondensationszone auf ungefähr - IO bis -30=Cabkühit,c) das verbleibende Rohacetylen in einer Gegenstromwäsche bei Temperaturen zwischen ungefähr -20 und -400C bis zur praktisch vollständigen Auswaschung der das Acetylen begleitenden Kohlenwasserstoffe mit einer organischen Waschflüssigkeit mit einem Siedepunkt in einem Bereich von 50 bis 1500C und einem Festpunkt unterhalb — 400C behandelt undd) die mit de.i ausgewaschenen Kohlenwasserstoffen sowie Acetylen b'ladene organische Waschflüssigkeit auf Temperaturen zwischen ungefähr 0 bis 400C c wärmt und das abgestreifte Acetylen dem Rohacetylen zuleitet, nach Patent 1908619, dadurch gekennzeichnet, daß man das Acetylen aus einem durch thermische Spaltung von Erdgas erhaltenen acetylenhaltigen Spaltgas gewinnt
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