DE19502857A1 - Verfahren zur Gewinnung von Acetylen aus Kohlenwasserstoffen mittels thermischer Spaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Acetylen aus Kohlenwasser­ stoffen mittels thermischer Spaltung von Kohlenwasserstoffen.

Die thermischen Verfahren zur Herstellung bzw. Gewinnung von Acetylen basieren auf der unkatalysierten Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen. Es wurde zahlreiche Verfahren zur industriellen Acetylen-Gewinnung mittels thermischer Spaltung entwickelt. Diese Verfahren lassen sich im wesentlichen in drei Verfahrensgruppen einteilen, wobei vor allem die Art der Erzeugung und der Übertragung der Wärme für die zur Spaltreaktion erforderlichen Temperaturen charakterisierend ist.

Die erste Verfahrensgruppe beruht auf einer elektrothermischen Spaltung der Kohlen­ wasserstoffe bei in der Regel elektrischer Aufheizung über Lichtbogen. Daher wird dieses Verfahren auch als Lichtbogenverfahren bezeichnet. Die elektrothermische Spaltung stellt ein allothermes Verfahren mit direkter Wärmeübertragung dar.

Im Verfahren der zweiten Verfahrensgruppe wird Fremdwärme genutzt, die indirekt übertragen wird. Das Verfahren ist allotherm mit indirekter Wärmeübertragung über einen Wärmeträger.

Die Spaltung der Kohlenwasserstoffe zur Gewinnung von Acetylen erfolgt nach der dritten Verfahrensgruppe durch partielle Verbrennung des Kohlenwasserstoffeinsatzes. Das Verfahren ist autotherm, wobei die Wärme aus der Teilverbrennung des Kohlen­ wasserstoffeinsatzes zur endothermen Spaltung des Kohlenwasserstoffrestes genutzt wird.

Die vorgenannten Verfahrensgruppen sind beispielsweise beschrieben in

• - "Industrielle Organische Chemie", K. Weissermel und H.-J. Arpe, vierte Auflage (1994), Seite 99ff.,
• - "Ullman′s Enyclopedia of Industrial Chemistry", Fifth Edition (1985), Volume A1, Seite 97ff. und
• - "Encyclopedia of Chemical Technology", Kirk und Othmer, Third Edition (1978), Volume 1, Seite 211ff.

Die bisher bekannten Verfahren nach der zweiten Verfahrensgruppe haben sich nicht bewährt. Die Regenerativverfahren haben den Nachteil einer extrem hohen Materialbeanspruchung aufgrund der häufigen Temperaturwechsel. Außerdem tritt eine sehr starke starke Rußbildung auf.

Die technisch gebräuchlichen Verfahren zur Herstellung von Acetylen benötigen aufgrund der sehr hohen Temperaturen und eines ungünstigen Energie-Wirkungs­ grades sehr viel Energie. Bei diesen Verfahren nach dem Stand der Technik fallen größere Mengen Koks an, die einen zusätzlichen Verlust darstellen. Pro 100 kg Acetylen werden zwischen 5 und 60 kg Koks erzeugt. Ein anderes Problem der bekannten Verfahren besteht darin, daß die angestrebte hohen Selektivitäten an Acetylen und Ethylen nur unbefriedigend erreicht werden.

Diese Nachteile gelten prinzipiell für beide industriell angewendeten Verfahren nach der ersten und dritten Verfahrensgruppe. Dabei fällt allerdings die Gewichtung der einzelnen Nachteile je nach Verfahrensgruppe unterschiedlich aus. So wird bei dem auf elektrothermischer Spaltung beruhenden Verfahren einerseits der Energieverbrauch mit etwa 1000 bis 1200 kWh pro 100 kg erzeugtem Acetylen außerordentlich hoch. Andererseits fallen etwa 10 bis 60 kg, typischerweise etwa 30 kg Koks, pro 100 kg erzeugtem Acetylen an. Darüber hinaus erfordert das Lichtbogenverfahrens einen sehr hohen apparativen Aufwand. Allerdings können hohe Selektivitäten an Acetylen und Ethylen mit 56-78 Gew.-% erreicht werden. Beim Lichtbogenverfahren werden Verhältnisse von Acetylen zu Ethylen von 1 : 1 bis 2 : 1 erzielt.

Beim Verfahren mit Partialverbrennung ist zwar der Energieverbrauch und der Koks­ anfall geringer, dafür werden mit diesem Verfahren aber lediglich Selektivitäten an Acetylen und Ethylen von 20 bis 50 Gew.-% erreicht. Für Selektivitäten um die 50 Gew.-% liegen die Verhältnisse von Acetylen zu Ethylen zwischen 1 : 2 und 3 : 1.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art aufzuzeigen, das einen im Vergleich zu den bekannten Verfahren verringerten Energieverbrauch aufweist und relativ hohe Selektivitäten an Acetylen und Ethylen mit sich bringt. Darüber hinaus soll der apparative Aufwand des Verfahrens verhältnismäßig gering sein. Außerdem soll die Bildung von Koks möglichst gering ausfallen. Schließlich sollte das Verfahren eine relativ flexible Produktzusammen­ setzung an Ethylen und Acetylen erlauben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die thermische Spaltung der Kohlenwasserstoffe in Anwesenheit von CO₂ als Verdünnungsgas durchgeführt wird.

Die erfindungsgemäße thermische Spaltung wird bevorzugt in einem Reaktor mit Reaktorrohren durchgeführt. Die Wärme wird dabei indirekt übertragen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen allotherm mit indirekter Wärme­ übertragung und daher hauptsächlich der zweiten Verfahrensgruppe der thermischen Verfahren zur Acetylengewinnung zuzuordnen. Es können jedoch auch Elemente der dritten Verfahrensgruppe im erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung finden, worauf weiter unten eingegangen wird.

Überraschenderweise hat sich im erfindungsgemäßen Verfahren gezeigt daß bei Verwendung von CO₂ als Verdünnungsgas die thermische Spaltung der Kohlen­ wasserstoffe zur Herstellung von Acetylen bei geringeren Temperaturen als bislang angenommen durchgeführt werden kann. Gleichzeitig kann im erfindungsgemäßen Verfahren die Bildung von Koks unterbunden oder zumindest wirksam verringert werden. Dies hat zur Folge, daß eine Verkokung der Reaktorrohre und damit eine Verlegung des Reaktors im erfindungsgemäßen Verfahren nicht bzw. nur unwesentlich auftreten und somit keine Probleme bereiten.

Als besonders günstig hat sich ein Verhältnis bezogen auf das Gewicht von CO₂ zu den Kohlenwasserstoffen bei der thermischen Spaltung zwischen 3 : 1 und 1 : 3, vorzugs­ weise zwischen 2 : 1 und 1 : 2, gezeigt. Bei einer Verdünnung der Kohlenwasserstoffe mit CO₂ in den beschriebenen Bereichen hat sich praktisch keine bzw. eine sehr geringe Koksbildung eingestellt. Der Anfall von Koks lag bei Versuchen zum erfindungsge­ mäßen Verfahren unter 5 kg pro 100 kg erzeugtem Acetylen. Die Verdünnung der Kohlenwasserstoffe mit CO₂ ist im erfindungsgemäßen Verfahren in den genannten Bereichen variierbar, wobei in Abhängigkeit vom Kohlenwasserstoffeinsatz und der Reaktionstemperatur die Produktzusammensetzung an Ethylen und Acetylen verändert werden kann. Zu hohe CO₂:Kohlenwasserstoff-Verhältnisse bei der thermischen Spaltung führen zu Kohlenwasserstoffverlusten und zur Bildung von CO und H₂. Zu geringe CO₂: Kohlenwasserstoff-Verhältnisse bei der thermischen Spaltung führen zur unerwünschten Bildung von Koks.

Mit Vorteil wird das CO₂ mit den zu spaltenden Kohlenwasserstoffen vor der thermi­ schen Spaltung vermischt. Dies bewirkt eine besonders effektive Verhinderung der Koksbildung.

Die thermische Spaltung erfolgt erfindungsgemäß bei mittleren Reaktionstemperaturen zwischen 800 und 1200°C, bevorzugt zwischen 900 und 1100°C. Diese Temperaturen liegen deutlich unterhalb den Reaktionstemperaturen der bekannten Verfahren und sind im wesentlichen für den hohen Energie-Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Verfahrens verantwortlich.

Mit Vorteil beträgt die mittlere Verweilzeit der Kohlenwasserstoffe bei der thermischen Spaltung, die sich aus Aufheizzeit und Spaltzeit im Bereich der Reaktionstemperaturen bis zur Abkühlung des Spaltgases hin zusammensetzt, zwischen 5 und 500 ms, vor­ zugsweise zwischen 30 und 200 ms, besonders bevorzugt zwischen 50 und 150 ms. Der Einsatz wird je nach Kohlenwasserstoffeinsatz auf eine Temperatur von etwa 400 bis 650°C vorgewärmt und in den Reaktor gegeben. Dabei wird die Temperatur in der Vorwärmung so gewählt, daß noch keine merkliche Spaltung der Kohlenwasserstoffe beginnt. Im Reaktor findet zunächst während der Aufheizzeit eine Aufheizung der Kohlenwasserstoffe auf die Reaktionstemperaturen statt, wobei zunehmend eine Spaltung der Kohlenwasserstoffe einsetzt. Im Bereich der Reaktionstemperaturen schließlich läuft dann die gewünschte Spaltung in Acetylen in nennenswertem Maße ab. Durch die Wahl der mittleren Verweilzeit, insbesondere der Spaltzeit, kann die Produktzusammensetzung an Ethylen und Acetylen verändert werden.

Als Einsatz können im erfindungsgemäßen Verfahren alle für die thermische Spaltung von Kohlenwasserstoffen zur Gewinnung von Acetylen bekannten Kohlenwasserstoffe enthaltenden Einsätze benutzt werden. Bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren jedoch als Kohlenwasserstoffe für die thermische Spaltung im wesentlichen C₂₊-Alkane, insbesondere Äthan, Propan und/oder Butan, verwendet. Diese Kohlen­ wasserstoffe eignen sich als Einsatz aufgrund ihrer relativ niedrigen thermodyna­ mischen Grenztemperatur für die Umsetzung zu Acetylen für das erfindungsgemäße Verfahren im besonderen Maße, weil diese Alkane tiefe Reaktionstemperaturen zulassen.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nach einer Abkühlung des Spaltgases höhere Alkine aus dem Spaltgas entfernt und anschließend Acetylen vom Spaltgas abgetrennt, wobei die Acetylenabtrennung aus dem Spaltgas durch Auswaschen mit einem für Acetylen selektiven Absorptionsmittel erfolgt.

Als selektives Absorptionsmittel für die Acetylenabtrennung aus dem Spaltgas kann jedes bekannte Absorptionsmittel eingesetzt werden. Insbesondere sind Absorptions­ mittel geeignet, die Dimethylformamid (DMF), N-Methylpyrrolidon (NMP), Aceton, Methanol, γ-Butyrolacton, NH₃ oder Mischungen der vorgenannten Verbindungen enthalten.

Das zumindest von Acetylen und im wesentlichen von Alkinen befreite Spaltgas kann gegebenenfalls nach Abtrennung eines Purge-Stromes zur thermischen Spaltung zurückgeführt werden. Durch diesen Kreislauf wird eine höhere Ausnutzung des Kohlenwasserstoffeinsatzes erreicht.

Im Spaltgas enthaltenes CO₂ kann erfindungsgemäß abgetrennt und zur thermischen Spaltung zurückgeführt werden. Durch die Rückführung von CO₂ kann die Zugabe an externem CO₂ verringert werden. Dieses kann beispielsweise aus Rauchgas oder saurem Erdgas stammen. Mit Vorteil wird das CO₂ durch eine regenerative Wäsche mit einem für CO₂ selektiven Absorptionsmittel aus dem Spaltgas entfernt. Als Absorptionsmittel können alle bekannten, für CO₂ selektiven Absorptionsmittel verwendet werden. Insbesondere eignen sich Amin- (z. B. Ethanolamin-), NH₃- und/oder Pottasche-haltige Absorptionsmittel.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden aus dem zumindest von Acetylen und im wesentlichen von Alkinen und gegebenenfalls von CO₂ befreiten Spaltgas Olefine, insbesondere Ethylen, abgetrennt. Die Abtrennung der Olefine kann beispiels­ weise mittels Wäsche mit einem selektiven Absorptionsmittel, mittels Membrantrenn­ verfahren, mittels Adsorptionsverfahren oder mittels Tieftemperaturtrennverfahren erfolgen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das zumindest von Acetylen und im wesentlichen von Alkinen und gegebenenfalls von CO₂ und/oder Olefinen befreite restliche Spaltgas zumindest teilweise von Luft und/oder Sauerstoff verbrannt werden und die dabei gewonnene Wärme unter indirekter oder direkter Wärmeübertragung zumindest teilweise zur Beheizung des Reaktors für die thermischen Spaltung dienen.

Bei allen Verfahren der thermischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen zur Gewinnung von Acetylen muß das Spaltgas rasch abgekühlt werden, um den Zerfall von Acetylen zu Ruß und Wasserstoff nach der Gleichgewichtseinstellung zu verhindern. Die rasche Abkühlung des Reaktionsgases wird in der Regel durch Einspritzen von Wasser oder Quenchöl in einem Quenchkühler unmittelbar im Anschluß an die thermische Spaltung durchgeführt. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Quench mit Öl, beispielsweise Pyrolyseöl, mit Energierückgewinnung bevorzugt. In dieser Quenchkühlung werden vom Spaltgas Koks, Öl, insbesondere Schweröl, und/oder Aromatenbenzin abgetrennt. Erfindungsgemäß können diese vom Spaltgas in der Quenchkühlung abgetrennten Kohlenwasserstoffe zumindest teilweise unter Zugabe von Luft und/oder Sauerstoff verbrannt werden und die dabei gewonnene Wärme unter indirekter oder direkter Wärmeübertragung zumindest teilweise zur Beheizung des Reaktors für die thermischen Spaltung dienen.

Durch die Nutzung der bei der Verbrennung von Nebenprozeßströmen gewonnenen Wärme kann der Bedarf an Fremdwärme im erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich reduziert werden. Damit kann der energetische Wirkungsgrad des Verfahrens zusätzlich erhöht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird in diesen Ausführungsformen zumindest teilweise autotherm betrieben.

Die Verbrennung von Nebenprozeßströmen führt zu einem CO₂ enthaltenden Abgas. Dieses im Verbrennungsabgas enthaltene CO₂ kann zumindest teilweise als Ver­ dünnungsgas in die thermische Spaltung rückgeführt werden.

In Weiterbildung der Erfindung können zusätzlich zu CO₂ inerte Verdünnungsgase für die thermische Spaltung eingesetzt werden. Hierzu eignet sich insbesondere Stickstoff. Während die Verwendung von Stickstoff ohne CO₂ als Verdünnungsgas bei den zur Acetylenherstellung geeigneten Temperaturen zu einer raschen Verkokung der Reaktorrohre führt, kann eine Verkokung bei der Verwendung von N₂ zusammen mit CO₂ weitestgehend vermieden werden. Es hat sich außerdem gezeigt, daß Wasserdampf als Verdünnungsgas zu unerwünschten Acetylenverlusten durch die Bildung von CO und H₂ führt. Erfindungsgemäß wird daher vermieden, Wasserdampf als Verdünnungsgas für die thermische Spaltung zuzugeben. Dadurch ist der Gesamtprozeß wasserfrei, was sich günstig auf die Wäschen auswirkt, weil eine diesbezügliche Absorptionsmittelreinigung entfallen kann.

Die folgende Tabelle zeigt deutlich die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der thermischen Spaltung gegenüber den Verfahren nach dem Stand der Technik anhand von Vergleichsversuchen nach der Erfindung gegenüber den Verfahren nach dem Stand der Technik, die mit einem Verhältnis von CO₂ zu Kohlenwasserstoff zwischen 2 : 1 und 1 : 2 durchgeführt wurden.

Die in der Tabelle aufgeführten Versuchsergebnisse belegen die wesentliche Erhöhung der Ausbeute an Acetylen und Ethylen im erfindungsgemäßen Verfahren bei vergleichsweise niedrigeren Reaktionstemperaturen. Außerdem kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Produktzusammensetzung an Ethylen und Acetylen durch geeignete Wahl der Betriebsparameter in einem größeren Bereich variiert werden.

Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1 ein Schema einer thermischen Spaltung mit Acetylen-Gewinnung ohne Olefin-Abtrennung im Kreislauf,

Fig. 2 ein Schema einer thermischen Spaltung mit Acetylen- und Olefin- Gewinnung im Kreislauf,

Fig. 3 ein Schema einer thermischen Spaltung mit Acetylen- und Olefin- Gewinnung ohne Kreislauf,

Fig. 4 ein Schema einer thermischen Spaltung mit CO₂-Rückführung und Acetylen- und Olefin-Gewinnung,

Fig. 5 ein Schema einer thermischen Spaltung mit Acetylen-Gewinnung, CO₂-Rückführung und Olefin-Gewinnung und

Fig. 6 ein Schema einer thermischen Spaltung mit CO₂-Rückführung, Acetylen-Gewinnung und Einzelkomponenten-Gewinnung der Kohlenwasserstoffe im Restgas.

In den einzelnen Fig. 1 bis 6 sind gleiche oder äquivalente Prozeßstufen oder Prozeßströme mit identischen Bezugszeichen versehen. Durchbrochene Linien in den Figuren kennzeichnen optionale Prozeßstufen und Leitungsverbindungen.

In Fig. 1 wird ein Einsatzstrom mit den zu spaltenden Kohlenwasserstoffen, beispiels­ weise ein Frischgas aus Alkanen (z. B. Äthan, Propan und/oder Butan) in Leitung 1 mit CO₂ aus Leitung 2 verdünnt. Zusätzlich wird ein Kohlenwasserstoff-haltiges Recycle- Gas aus Leitung 12 zugemischt. Das Gasgemisch wird über Leitung 3 in die thermische Spaltung A gegeben. Das Spaltgas wird nach Beendigung der Spaltung durch eine Quenchkühlung B, beispielsweise mit Pyrolyseöl, rasch abgekühlt. Dabei werden beispielsweise Koks, Schweröl und Aromatenbenzin über Leitung 4 abgetrennt. Die rasche Abkühlung der Spaltgase kann mehrstufig erfolgen, wobei zumindest die zuerst durchströmte Stufe die Quenchkühlung B umfaßt. Die vom Spaltgas in der Quench­ kühlung B abgetrennten Kohlenwasserstoffe können gegebenenfalls zumindest teilweise über Leitung 5 unter Zugabe von Luft und/oder Sauerstoff verbrannt werden. Das bei der Verbrennung C im Abgas enthaltene CO₂ kann über Leitung 6 in die Einspeiseleitung 2 für das Verdünnungs-CO₂ zugemischt werden. Die durch die Ver­ brennung C gewonnene Wärme kann, durch Doppelpfeil 7 dargestellt, auf die thermi­ sche Spaltung A übertragen werden. Das auf Temperaturen bis zu etwa 200°C abgekühlte Spaltgas in Leitung 8 wird in eine Vorwäsche D gegeben. In der Vorwäsche werden höhere Alkine über Leitung 9 abgetrennt. In der nachfolgenden Acetylen­ wäsche E mit Desorptions- und Regenerierstufe wird Acetylen vom Spaltgas abgetrennt und nach der Feinreinigung als Produkt-Acetylen über Leitung 11 gewonnen. Das von der Acetylenwäsche abgezogene restliche Spaltgas in Leitung 12 wird nach Abtrennung eines Purge-Stromes 13 dem Kohlenwasserstoffeinsatz in Leitung 1 zugemischt.

Im Verfahren nach Fig. 2 wird im Unterschied zum Verfahren nach Fig. 1 das von der Acetylenwäsche E abgezogene restliche Spaltgas in Leitung 12 einer Olefinab­ trennung F, beispielsweise einer Olefinwäsche, zugeführt. Die Olefine, im wesentlichen Ethylen, werden über Leitung 14 von der Olefinabtrennung F abgezogen. Das Restgas aus der Olefinabtrennung F in Leitung 15 wird nach Entfernung eines Purge-Stromes 13 dem Kohlenwasserstoffeinsatz in Leitung 1 zugemischt.

Im Unterschied zum in Fig. 2 dargestellten Verfahren wird im in Fig. 3 gezeigten Verfahren das Restgas von der Olefinabtrennung F in Leitung 15 in eine Restgasver­ brennung mit Sauerstoff- und/oder Luftzufuhr geleitet. Die bei der Restgasver­ brennung H anfallende Wärme wird, durch Doppelpfeil 16 dargestellt, auf die thermische Spaltung A übertragen.

Das in Fig. 4 dargestellte Verfahren unterscheidet sich vom Verfahren nach Fig. 3 dadurch, daß zwischen die Vorwäsche D zur Entfernung der Alkine und der Acetylenwäsche E eine regenerative Wäsche G zur selektiven Entfernung des CO₂ vorgesehen ist. Das aus der selektiven CO₂-Wäsche G abgetrennte CO₂ wird über Leitung 17 dem CO₂ in Leitung 2 zugemischt. Zusätzlich kann bei der Restgasver­ brennung H anfallendes CO₂ über Leitung 20 dem CO₂-Rückführstrom in Leitung 17 zugemischt werden.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Verfahren ist im Unterschied zum Verfahren nach Fig. 4 die Reihenfolge der Acetylenwäsche E und der CO₂-Wäsche G vertauscht. Im Verfahren nach Fig. 5 ist die selektive CO₂-Wäsche G der Acetylenwäsche E nachgeschaltet.

Das in Fig. 6 gezeigte Verfahren unterscheidet sich vom in Fig. 4 dargestellten Verfahren durch eine Restgasaufbereitung I, die beispielsweise aus einer Tieftemperaturzerlegung besteht, anstelle der einfachen Olefinabtrennung F von Fig. 4. In der Restgasaufbereitung I werden über Leitung 22 Olefine, insbesondere Ethylen, abgezogen. CH₄, CO und H₂ werden über Leitung 21 von der Restgasaufbereitung I abgezogen und können in die Restgasverbrennung H geleitet werden. In der Restgasaufbereitung werden schließlich auch Alkane über Leitung 23 gewonnen, die dem Kohlenwasserstoffeinsatz in Leitung 1 zugemischt werden können. Das Verfahren nach Fig. 6 kann dadurch modifiziert werden, daß wie im Verfahren aus Fig. 4 die selektive CO₂-Wäsche G der Acetylenwäsche E nachgeschaltet wird.

Claims (18)

1. Verfahren zur Gewinnung von Acetylen aus Kohlenwasserstoffen mittels thermischer Spaltung von Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Spaltung der Kohlenwasserstoffe in Anwesenheit von CO₂ als Verdünnungsgas durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis bezogen auf das Gewicht von CO₂ zu den Kohlenwasserstoffen bei der thermischen Spaltung zwischen 3 : 1 und 1 : 3, vorzugsweise zwischen 2 : 1 und 1 : 2, liegt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das CO₂ mit den zu spaltenden Kohlenwasserstoffen vor der thermischen Spaltung vermischt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Spaltung bei mittleren Reaktionstemperaturen zwischen 800 und 1200°C, bevorzugt zwischen 900 und 1100°C, erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Verweilzeit der Kohlenwasserstoffe bei der thermischen Spaltung - zusammengesetzt aus Aufheiz- und Spaltzeit im Bereich der Reaktionstemperaturen bis zur Abkühlung des Spaltgases - zwischen 5 und 500 ms, vorzugsweise zwischen 30 und 200 ms, besonders bevorzugt zwischen 50 und 150 ms, beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Kohlenwasserstoffeinsatz für die thermische Spaltung im wesentlichen C₂₊-Alkane, insbesondere Ethan, Propan und/oder Butan, verwendet werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Abkühlung des Spaltgases höhere Alkine aus dem Spaltgas entfernt werden und anschließend Acetylen abgetrennt wird, wobei die Acetylenabtrennung aus dem Spaltgas durch Auswaschen mit einem für Acetylen selektiven Absorptionsmittel erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als selektives Absorptionsmittel Dimethylformamid (DMF), N-Methylpyrrolidon (NMP), Aceton, Methanol, γ-Butyrolacton, NH₃ oder Mischungen der vorgenannten Verbindungen eingesetzt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest von Acetylen und im wesentlichen von Alkinen befreite Spaltgas gegebenenfalls nach Abtrennung eines Purge-Stromes zur thermischen Spaltung zurückgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Spaltgas enthaltenes CO₂ abgetrennt und zur thermischen Spaltung rückgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das CO₂ durch regenerative Wäsche mit einem für CO₂ selektiven Absorptionsmittel, beispiels­ weise mit einem Amin-, einem NH₃- und/oder einem Pottasche-haltigen Absorptionsmittel, aus dem Spaltgas entfernt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem zumindest von Acetylen und im wesentlichen von Alkinen und gegebenenfalls von CO₂ befreiten Spaltgas Olefine, insbesondere Ethylen, abgetrennt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung der Olefine mittels Wäsche mit einem selektiven Absorptionsmittel, mittels Membran­ trennverfahren, mittels Adsorptionsverfahren oder mittels Tieftemperaturtrenn­ verfahren erfolgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest von Acetylen und im wesentlichen von Alkinen und gegebenenfalls von CO₂ und/oder Olefinen befreite restliche Spaltgas zumindest teilweise unter Zugabe von Luft und/oder Sauerstoff verbrannt wird und die dabei gewonnene Wärme unter indirekter oder direkter Wärmeübertragung zumindest teilweise zur Beheizung der Kohlenwasserstoffe in der thermischen Spaltung dient.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Quenchkühlung der Spaltgase im Anschluß an die thermische Spaltung vom Spaltgas abgetrennten Kohlenwasserstoffe wie Koks, (Schwer-)Öl und/oder Aromatenbenzin zumindest teilweise unter Zugabe von Luft und/oder Sauerstoff verbrannt werden und die dabei gewonnene Wärme unter indirekter oder direkter Wärmeübertragung zumindest teilweise zur Beheizung der Kohlenwasserstoffe in der thermischen Spaltung dient.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das im Abgas der Verbrennung enthaltene CO₂ zumindest teilweise als Verdünnungsgas in die thermische Spaltung rückgeführt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu CO₂ inerte Verdünnungsgase, insbesondere N₂, für die thermische Spaltung eingesetzt werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß kein Wasserdampf als Verdünnungsgas für die thermische Spaltung zugegeben wird.