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Publication number: BE599242A
Authority: BE

Description


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  : "PROCEDE POUR LA PRODUCTION   D4ACETYLENE   
PAR COMBUSTION INCOMPLETE D'HYDROCARBURES 
AU MOYEN D'OXYGENE ". 

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   La présente invention se rapporte à un procédé pour la production d'acétylène à partir d'hydrocar- bures et d'oxygène. 



   Il est connu de fabriquer de l'acétylène ou de l'acétylène et de l'éthylène à partir d'hydrocarbures gazeux ou à l'état de vapeur, par oxydation partielle avec de l'oxygène, en préchauffant, de préférence sépa- rément,   l'hydroarbureet   l'oxygène, en les réunissant dans un mélangeur, en les mélangeant convenablement et en les faisant réagir au sein d'une flamme, dans une chambre de réaction. Il est important,dans ce cas, que la réac- tion ait lieu uniquement dans la chambre de réaction et qu'elle ne soit pas transmise à la chambre de mélange qui précède, ni qu'elle ne s'amorce aéjà dans cette chambre. Etant donné que les participants à la réaction, par suite des températures élevées, sont déjà suscepti- bles de réagir à l'endroit où s'effectue le mélange, un mélange parfait doit avoir lieu en très peu de temps. 



   Comme mélangeur répondant, dans une large me- sure, à ces exigences, on peut utiliser, avec de bons résultats, un dispositif de forme allongée, présentant de préférence une section circulaire, tel qu'il est dé- crit dans le brevet français ne 1.022.878 du 15 mai 1950. 



   L'hydrocarbure et l'oxygène sont introduits à une grande vitesse dans la direction du courant. Après avoir traversé un tube cylindrique, le mélange arrive dans un tube s'é- largissant de façon conique, dans lequel la vitesse d'é-   # où Ecoulement est diminuée et le mélange est parachevé. Le   mélange fini quitte le mélangeur à son extrémité élargie et pénètre, en passant par un bloc distributeur, dans la 

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 chambre de réaction. 



   On sait qu'avec ce mélangeur, on peut obtenir des résultats particulièrement bons, lorsque la vitesse de l'hydrocarbure, à l'endroit où a lieu le mélange, est plus grande que celle de l'oxygène (cf brevet français n  1.120.315 du   4   mars 1955). Or, des essais effectués avec .des hydrocarbures gazeux ou à l'état de vapeur, dont le poids moléculaire est supérieur à celui de l'oxygène, ont montré que, dans les conditions décrites plus haut, les résultats obtenus sont nettement moins bons. Le mé- lange d'hydrocac'bure et d'oxygène a très facilement ten- dance à réagir prématurément dans la chambre de mélange, ce qui entraîne des arrêts de service, ainsi qu'un endom- magement des pièces du mélangeur, surtout au point de rencontre de l'oxygène, et de l'hydrocarbure, point qui est tout particulièrement atteint. 



   Un des buts de la présente invention est la fabrication d'acétylène , sans inflammation prématurée des gaz mélangés. 



   Un autre but vise la production d'acétylène suivant un procédé en régime continu, qui ne doit pas être fréquemment interrompu. 



   Ces buts et d'autres buts de la présente inven- tion peuvent être atteints lorsque, lors de l'utilisa- tion d'un hydrocarbure gazeux ou à l'état de vapeur, ou d'un mélange d'hydrocarbures, dont le poids moléculaire ou le poids moléculaire moyen est Supérieur à celui de l'oxygène, on choisit à l'endroit,où s'effectue le mélange, pour l'hydrocarbure ou le mélange d'hydrocarbu- res, une vitesse d'écoulement moins élevée que celle de l'oxygène, la vitesse minimale de l'hydrocarbure ou du mélange d'hydrocarbures devant être de 100 m/s. La con- tinuité de service du brûleur est ainsi assurée, de sorte que la production d'acétylène augmente. 

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   Le poids moléculaire de l'oxygène est de 32. 



   Les poids moléculaires des hydrocarbures purs sont les suivants : méthane   16,   éthane 30, propane 44, butane 
58. Les mélanges renfermant du propane et de l'éthane présentent donc un poids moléculaire compris entre 30 et   44,   qui peut être supérieur à celui de l'oxygène et qui peut encore être augmenté par addition d'hydrocarbures renfermant plus de 3 atomes de carbone. 



   On obtient des résultats particulièrement fa- vorables lorsque le rapport entre la vitesse de l'hydro- carbure, ou du mélange d'hydrocarbures, et celle de l'oxygène est égal à la racine carrée du rapport entre la densité de l'oxygène et celle de l'hydrocarbure ou du mélange d'hydrocarbures. Par densité, on entend le que- tient masse/volume, par exemple kilo par mètre cube. 



   EXEMPLE 
Pans un préchauffeur, on chauffe 600 kg/h d'es- sence légère à 360 C et, dans un autre préchauffeur,   450   m3N d'oxygène, également à 360 C. La vapeur d'essen- ce chaude et l'oxygène chaud sont amenés à un mélangeur, objet du brevet français n  1.022.874 du 15 mai 1950, où ils sont mélangés à fond, puis soumis à une réaction avec flammes dans la chambre de réaction. Le gaz de cra- quage refroidi à 80 C renferme   10%   d'acétylène. 



   Les sections du mélangeur sont choisies de façon telle que la vitesse de l'oxygène s'élève à 250   m/s   et celle de la vapeur d'essence à 150 m/s (vitesses mesurées à 360 C et sous l atm. abs. ). Le rapport entre la vitesse de l'hydrocarbure et celle de l'oxygène est -de 0,60, ce qui correspond environ à la racine carrée du rapport entre la densité de l'oxygène et celle de la va- peur d'essence. 

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   Avec un tel rapport des vitesses, le brûleur peut fonctionner pendant un temps assez long sans qu'une réaction prématurée se produise dans la chambre de mé- lange. Dans ce cas, il importe que la vitesse de la va- peur d'essence ne soit pas inférieure à 100 m/s, sinon des inflammations prématurées dans la chambre de mélange provoqueraient un arrêt de service et des endommagements du mélangeur. 



   REVENDICATIONS.- 
1.- Procédé pour la production d'acétylène, à partir d'hydrocarbures et d'oxygène, par mélange des gaz préchauffés, combustion incomplète du mélange par une réaction avec flammes et refroidissement brusque du gaz de craquage chaud, caractérisé en ce que, lors de l'utilisation d'un hydrocarbure, gazeux ou à l'état de vapeur, ou d'un mélange   d'hydrocarbures   dont le poids moléculaire, ou le poids moléculaire moyen, est supé- rieur à celui de l'oxygène, on choisit, à l'endroit où a lieu le mélange, pour l'hydrocarbure ou le mélange   @   d'hydrocarbures, une vitesse d'écoulement moins élevée que celle de l'oxygène, la vitesse minimale de l'hydrocar- bure ou du mélange d'hydrocarbures étant de 100 m/s.

Claims

2. - Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le rapport entre la vitesse de l'hydrocar bure, ou du mélange d'hydrocarbures, et celle de l'oxygène, à l'endroit où s'effectue le mélange, est environ égal à la racine carrée du rapport entre la den- sité de l'oxygène et celle de l'hydrocarbure.