CH194196A - Verfahren zur Herstellung von an Verunreinigungen armem Russ unter gleichzeitiger Bildung von Wasserstoff bezw. wasserstoffenthaltenden Gasen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von an Verunreinigungen armem Russ unter gleichzeitiger  Bildung von Wasserstoff     bezw.    wasserstoffenthaltenden Gasen.    Es ist an sich bekannt, bei der Herstel  lung von Russ durch Verbrennung von       Kohlenwasserstoffen,    wie z. B.     Acetylen,    die  Flamme an einer Kühlfläche     abzuschrecken,     um eine Verbrennung des Russes zu verhin  dern.

   Indessen wurde bei der thermischen  Spaltung von     Kohlenwasserstoffen    .eine Ab  schreckung     bezw.        Temperatursenkung    der       Spaltprodukte    bisher nicht vorgesehen, im  Gegenteil hielt man es für angebracht,     Ace-          t.ylenruss    nach seiner Entstehung noch .durch  eine durch     Verbrennung,des    Spaltwasserstof  fes     gebildete        Wasserstofflamme    zu     leiten.     



  Im Gegensatz hierzu wurde überraschen  derweise gefunden, dass     besondere        Vorteile     eintreten, wenn bei .der     Herstellung    von Russ  unter gleichzeitiger Bildung von Wasserstoff       bezw.    wasserstoffenthaltenden Gasen durch  thermische Spaltung von     Kohlenwasserstof-          fen    die Spaltprodukte unmittelbar nach ihrer       Entstehung    abgeschreckt werden.

   Auf diese  Weise gewinnt man nicht nur den Spalt  wasserstoff für andere Zwecke, 2.     ss.    für an-    organische oder     organische    Synthesen, son  dern die Qualität des anfallenden Russes  wird hierdurch erhöht, da     einerseits    die bei  höheren Temperaturen einsetzende Graphit  bildung vermieden und gleichzeitig die Fein  heit und     .Struktur    des     Russes    verbessert     wird.     Bei der     Ausführung    des Verfahrens werden  beispielsweise     ungesättigte    oder gesättigte       Kohlenwasserstoffeenthaltende    Gase oder  Dämpfe, z. B.

   Abgase der Kohlehydrierung  oder Benzinsynthese nach Franz     Fischer,     ohne oder mit     Zusatzstoffen,    z. B.     geringen     Mengen     Eisenpentacarbonyl,        thermisch    ge  spalten und .die     .Spaltprodukte        unmittelbar     nach ihrer Entstehung abgeschreckt, d. h.  ihre Temperatur wird plötzlich gesenkt. Die  Abschreckung muss     mindestens    auf solche  Temperaturen erfolgen, dass Grösse und  Atomanordnung     derKohlenstoffteilchen    prak  tisch erhalten bleiben     bezw.    keine     wesentlichen     Veränderungen mehr erfahren.

   Demgemäss  kann die Abschreckung sowohl auf     tiefe          Temperaturen,    als     auch    so     vorsichtig    vorge-           nommen    werden, dass die     abgeschreckten          Spaltprodukte    noch eine für etwaige andere  Zwecke, z. B.     einet    Weiterbehandlung, hin  reichend hohe Temperatur aufweisen.

   Wesent  lich ist nur, dass die Spaltprodukte     unmittel-          bar    nach ihrer     Entstehung    eine Abschreckung       bezw.    plötzliche Temperatursenkung     erf        ahren.     



  Besondere     Vorteile    bietet das neue Ver  fahren     beisolchen    Gasen oder Gasgemischen,  deren Spaltung unter     Wärmeentwicklung     verläuft, beispielsweise bei der     Spaltung    von       Acetylen        bezw.    acetylenenthaltenden Gas  gemischen, bei .der je     Mol        C,H:!    54 Kalorien  frei werden.

   Andere solche     unter    Wärme  entwicklung spaltende     Kohlenwasserstoffe     sind beispielsweise     Allylen,        Dimethyldiacety-          len,    ferner Äthylen,     Propylen    und andere  Homologe der     Olefinreihe,    weiterhin bei  spielsweioe     Cyclopropan,        Benzoldampf,        Di-          hydrobenzol    und andere,

       bezw.    deren Ge  misch unter einander oder mit     egothermen          Verbindungen.    Es ergibt sich hieraus ins  besondere die bisher nirgends     verwendete          Arbeitsweise,    allein durch     iSpaltwärme    ent  standene Spaltprodukte einer abschreckenden  Kühlung zu     unterwerfen.     



  Die     Abschreckung        bezw.    plötzliche Tem  peratursenkung kann mit Hilfe bekannter       Mittel,    z. B. durch eine von aussen wirkende  oder in den Gasweg     eingebaute    Kühlvorrich  tung erfolgen., die mit irgendwelchen Kühl  flüssigkeiten arbeitet. Bei Aussenkühlung  kann man auch     Kühlrippen    aus Wärme gut  leitendem Metall     verwenden.    Besonders vor  teilhaft ist es, die     Kühlung    durch siedende       Flüssigkeiten    vorzunehmen und die Kühlvor  richtung zur Dampferzeugung einzurichten.

    In diesem Falle     kann,    die Kühleinrichtung  beispielsweise nach Art eines unmittelbar  hinter die Spaltzone geschalteten Röhren  dampfkessels ausgebildet werden; die Spalt  produkte strömen hierbei durch das Rohr  bündel und erhalten durch die Verengung des  freien     Querschnittes    eine erhöhte     Geschwin-          digkeit,    die für .die Kühlung besonders vor  teilhaft ist, da die     Spaltprodukte    schnell aus  der Nähe der Reaktionszone entfernt werden.

    Man     kann    die Kühlung bei     erhöhter    Ge-         schwindigkeit    der     Spaltprodukte    auch ander  weitig .durch Verengung des an den Spalt  raum anschliessenden Raumes, beispielsweise  durch ein von aussen luft- oder     flüGsigkeits-          gekühltes    engeres Rohr (technische Kapil  lare), erzielen. Die Erhöhung der     Geschwin-          digkeit    der     Spaltprodukte        bietet    den weiteren  Vorteil, ein Absetzen des Russes, Verstopfung  der Rohre usw. wirksam zu verhindern.  



  Eine     Erhöhung    der Geschwindigkeit der  Spaltprodukte lässt sich vorteilhaft auch  durch     Zumischung    von     Gasen    oder     Dämpfen     hinter der Spaltzone bewirken, wobei man  solche Gase von guter     Wärmeleitfähigkeit,     beispielsweise Wasserstoff,     bezw.    grosser       Wärmeli:apazität,    beispielsweise mehratomige  Moleküle wie     Wasserdampf    oder     dergl.,    vor  zugsweise verwenden wird;

   im     letztgenannten     Falle kann der Dampf in     beschriebener     Weise durch     .den    Prozess selbst erzeugt wer  den. Eine besonders vorteilhafte     Abschrek-          kung        bezw.    plötzliche Temperatursenkung  der     -Spaltprodukte    erhält man, wenn man den       Spaltwasserstoff    ganz oder     teilweise    in den       Reaktionsraum    hinter die     Spaltzone    im  Kreislauf     zurückführt;

      hierfür kann auch       wasserstoffenthaltendes        Reaktionsgemis'eh,     das gegebenenfalls noch nicht vollkommen  von Russ' befreit ist, benutzt werden.  



  Die Abschreckung     bezw.    plötzliche Tem  peratursenkung der     iSpaltprodukte    lässt sich       vorteilhaIterweise    auch so vornehmen, dass  der     Spaltprozess    mit wärmeverbrauchenden  Vorgängen gekoppelt     wird,    beispielsweise  durch     Einführung    von dissoziierenden Gasen  oder verdampfenden Flüssigkeiten hinter der  Spaltzone.

   Im     ersteren    Falle wird die     Disso-          ziationswärme    des Gases     bezw.    des Dampfes  für die Temperatursenkung nutzbar gemacht,  im letzteren Falle die     Verdampf        ungswärme     der Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, das  in flüssiger Form durch eine oder mehrere  Düsen oder durch eine grössere Anzahl von  feinen Öffnungen feinzerteilt hinter der  Spaltzone in den Weg     cler    Spaltprodukte     ein-          geführt    wird.  



  Die     gekennzeichneten    Möglichkeiten gel  ten alle     nur    beispielsweise, die neue Erfin-           dung    umfasst auch alle andern Ausführungs  formen, bei denen die Spaltprodukte unmit  telbar nach ihrer Entstehung eine     Abschrek-          kung        bezw.    plötzliche     Temperatursenkung    er  fahren.  



  Besondere Vorteile besitzt das neue Ver  fahren zum Beispiel bei der thermischen  Spaltung von Acetylen oder solches enthal  tenden Gasgemischen, insbesondere dann,  wenn das Acetylen in sehr grossen Mengen,       vorzugs-#veiee    in Mengen von mehr als  10     kg/Stunde    nach Einleitung der Spaltung  kontinuierlich dem Spaltraum bei gewöhn  lichem oder wenig erhöhtem Druck ohne wei  tere Wärmezufuhr     bezw.    besondere Wärme  duelle zugeführt wird.

   Die Wärmezufuhr ist  nur zu Beginn der     iSpaltung        notwendig.    Sie       erfolgt    zum Beispiel in der Weise. dass der  Reaktionsraum in der Nähe     bezw.    kurz hin  ter der     Gaszuführungsdüse    auf eine elek  trische Heizwicklung auf die zur Spaltung  notwendige Temperatur gebracht wird. Die  Wärmezufuhr kann aber auch auf beliebig  andere Weise, durch Gasheizung, elektrische  Funken oder     dergl.    erfolgen und wird nach  Einleitung der Spaltung abgeschreckt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von an Ver unreinigungen armem Russ unter gleichzei tiger Bildung von Wasserstoff bezw. wasser stoffenthaltenden Gasen durch thermische Spaltung von Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltprodukte un mittelbar nach ihrer Entstehung abgeschreckt werden. LTNTERANSPRüCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet, dass unter -#ÄTäi-meent- wicklung entstandene Spaltprodukte un mittelbar nach ihrer Entstehung abge schreckt werden. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschreckung durch Kühlung von aussen erfolgt. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschreckung durch eine in den Gasweg eingebaute Kühlvorrichtung erfolgt. 4.

   Verfahren nach Patent.arnspruch,dadurch gekennzeichnet, -dass die Kühlvorrichtung zur Dampferzeugung eingerichtet ist. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschreckung durch Kühlung bei erhöhten Geschwin digkeiten der Spaltprodukte erzielt wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abschreckung den Spaltprodukten hinter der Spaltzone Gase zugemischt werden. 7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abschreckung den Spaltprodukten hinter der Spaltzone Gase von guter Wärmeleitfähigkeit zu gemischt werden. B.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschreckung der Reaktionsprodukte durch Rückfüh rung von wasserstoffenthaltendem Reak tionsgemisch in den Raum hinter der Spaltzone erfolgt. 9. Verfahren nach Patentanepruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Spaltprozess durch Einführung von verdampfenden Stoffen hinter der Spaltzone mit wärme verbrauchenden Vorgängen gekoppelt wird.

   10. Verfahren nach Patentanspruch,dadurch gekennzeichnet, dass der Spaltprozess durch Einführung von dissoziierenden Stoffen hinter der Spaltzone mit wärme verbrauchenden Vorgängen gekoppelt wird. 11.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, .dass Acetylen in Mengen von mindestens 10 kg/Stunde nach Ein leitung der .Spaltung kontinuierlich ohne weitere Wärmezufuhr dem Reaktions raum zugeführt und die Spaltprodukte unmittelbar nach ihrer Entstehung ab geschreckt werden.