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Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von hauptsächlich aus Monovinylacetylen
bestehenden Polymerisationsprodukten des Acetylens Gegenstand des Patents 697
267 ist ein. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von hauptsächlich
aus Monovinylacetylen bestehenden Polymerisationsprodukben des Acetylens aus Acetylen
oder acetylenhaltigen. Gasen mittels saurer Cuprosalzlösungen, bei dem das Acetylen
oder acetylenhaltige Gas bei niedrigen Temperaturen von etwa .4o° oder weniger unter
solchen Bedingungen (Strömungsgeschwindigkeit, Berührungszeit) mit der zwischen
einer Absorptionskolonne und einer Regenerieranlage im Kreislauf geführten Cupxosalzlösung
in Berührung gebracht wird, daß die nicht absorbierten Gase von Polymerisationsprodukten
des Acetylens und im Falle der Verarbeitung acetylenarmer Gase auch von Acetylen
selbst praktisch frei sind.
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Bei der Verarbeitung acetylenarmer Gase ist entsprechend dem geringen
Acetylengehalt des Frischgases die von der Cuprosalzlö,sung aufgenommene Acetylenmenge
verhältnismäßig gering.
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Es wurde nun gefunden, daß eine für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens
vorteilhafte Verbesserung der Verarbeitung acetylenarmer Gase dann erzielt wird,
wenn man durch die mit Acetylen aus dem acetylenärmen Frischgas bereits beladene
Absorptionslösung vor und/oder bei deren Regenerierung noch konzentriertes Acetylen
hindurchleitet. Auf die Weise gelingt es, die Ausbeute an Acetylenpolymeren noch
zu steigern, so daß die Ausnutzung der Wärme bei der Regeneration der Absorptionslösung
und der Kühlung bei der späteren Abscheidung der Polymerisatiunsprodukte verbessert
wird.
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Das konzentrierte Acetylen kann der Absorptionslösung entweder in
einer eigenen weiteren Absorptionskolonne oder vor dem Eintritt der Absorptionslösung
in die Regenerations.anlageoder .auch an beiden Stellen zugeführt werden. Als Acetylen
kann hierbei entweder reines Gas, z. B. Carbidacetylen, benutzt werden, doch ist
es besonders vorteilhaft, das bei dem Verfahren nach dem Hauptpatent während der
Regeneration der Cuprosalzlösung entweichende acetylenreiche Restgas zu verwenden.
Dieses Gas kann nach den Angaben des Hauptpatents in den Kreislauf
zurückgeführt
«-erden, indem es dem Frischgas zugemischt wird. Hierbei kann aber bei Zurückleitung
des gesamten angereicherten Acetylens in das Frischgas dessen Konzentration an Acetylen
so weit ansteigen, daß beim Durchleiten dieses Gases durch die Absorptionslösung-
das Acetylen nicht mehr vollständig von der Lösung aufgenommen wird, sondern zum
"feil mit dein Abgas verlorengeht.
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Wird .aber im Sinne des vorliegenden Verfahrens das bei der Regeneration
der sauren CuprosalzIösung nach Abscheidung der Polymerisationsprodukte verbleibende,
an Acetylen angereichterte Restgas nicht dem Frischgas zugesetzt, sondern in die
mit Acetylen aus dem acetylenarmen Frischgas beladene Absorptionslösung eingeleitet,
so wird eine Verdünnung des an Acetylen angereicherten Restgases durch das Frischgas
vermieden und eine noch bessere Ausnutzung des Acetylens und eine erhöhte Wirtschaftlichkeit
des Verfahrens gewährleistet. Man kann das acetylenreiche Restgas im Gleichstrom
mit der Cuprosalzlösung durch das Absorptionsgef-iß leiten. Es ist so möglich, unter
Verzicht auf besondere Umlaufpumpen die Ahsorptionslösung mit Hilfe des Gasstromes
selbst nach dem Prinzip der Alaminutpumpe umzuwälzen. Da durch die saure Kupfersalzlösung
die Pumpen angegriffen «-.erden, ist dieses Prinzip hier besonders ,günstig. ,je
nach dem Acety-leiigehalt, den das acetylenreiche Gas nach dem Durchgang durch die
Absorptionslösung noch besitzt, kann es ganz oder zum Teil entweder dem Frischgas
beigemischt oder dem aus der Regenerationsanlage entweichenden angereicherten Acetylen
zugegeben werden.
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Die neue Arbeitsweise sei an Hand der beiliegenden schematischen Zeichnung
für die Verarbeitung eines acetylenreichen, bei der Regeneration einer mit Acetylen
beladenen CuprosalzIösung erhaltenen Restgases beispielsweise erläutert: Aus dem
Gasbehälter i leitet man mittels der Pumpe 2 ein acetylenhaltiges Gas von geringem
Acetylengehalt (etwa t S o'o i in die auf niedriger Temperatur gehaltene Absorptionskolonne
3 von unten ein, durch die im Gleichstrom mit dein Gas eine saure, Aminoititunsalze,
Alkali- oder Erdalkalisalze oder Salze alkalischer Erden enthaltende Cuprosal.zlösung
hindurchgeleitet wird, deren Menge und Temperatur im Sinne des Hauptpatents sa gewählt
wird, daß ein von Acetylen und Polymerisationsprodukten praktisch freies Gas die
Kolonne 3 verläßt. Die mit Acetylen beladene, jedoch entsprechend dem geringen Partialdruck
des Acetylens in dem verarbeiteten Gas keineswegs gesättigte Absorptionslösung wird
ohne Temperaturerhöhung einer zweiten Absorptionskolonne 4 zugeführt, in die mit
Hilfe der Pumpe i i an Acetylen angereichertes Restgas aus dem Gasbehälter io ebenfalls
im Gleichstrom eingeleitet wird. In der Kolonne.( wird hierbei weiteres Acetylen
von der Absorptionslösung aufgenommen. Das die Kolonne 4. verlassende Ga-s von niedrigerem
Acetylengehalt ist wegen der niedrigen Temperatur der Kolonne .1 frei von Pol\--merisationsprodukten
des Acetylens. Es wird zum Teil dem Gasbehälter i zugeleitet. zutn Teil kehrt es
in den Kreislauf über den Gasbehälter io zurück.
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Die aus der Kolonne 4. abfließende Absorptionslösung wird in der Kolonne
5 so hoch erhitzt, daß die Polymerisationsprodukte des Acetylens zusammen mit u-nverändertent
Acetylen entweichen. In dem Kühler ; wird der ebenfalls ent« eichende Wasserdampf
kondensiert, im Trockenturm S wird das Gas noch weiter getrocknet, und i111 Abscheidet
9 werden die Polyinerisationsprodukte durch Kühlung kondensiert und .abgeschieden.
Das nicht polymerisierte Acetylen geht als konzentriertes Gas in den Gasbehälter
i o. Die Absorptionslösung wird vom der Kolonne 5 durch den Kühler G mittels der
Pumpe 12 nach der Kolonne 3 ztiriickgeleitet.
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Das im Gasbehälter io gesammelte angereicherte Acetylen wird mit Hilfe
der Purnpe i i zum Teil in die Kolonne 5 eingeleitet, 11111 einerseits das Ausgasen
der Absorpti@,nslisttng zu erleichtern und andererseits selbst noch polym i-isiert
zu werden, zum `feil aber -wie oben schon angegeben - der Absorptionskolonne 4.
zugeführt, in der ein großer Teil des Acetylens Ziegen dessen höherem Partialdruck
absorbiert tt-ird.
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Mannigfache Abänderungen dieser Arheitsweise sind möglich. So kann
man z. B. das Acetylen in der Kolonne 3 statt im Gleichstrom im Gegenstrom zu der
Cuprosalzlösung führen. Diese kann. auch statt mit Hilfe der Pumpen mittels des
Gasstromes selbst nach dein Prinzip der Maminutpumpe umgewälzt werden. Das an Acetylen
angereicherte Restgas kann auch nur durch die Kolonne 5 im Kreislauf geführt, dann
der Kolonne 4. und aus dieser hach Absorption des größten Teiles des Acetylens dem
Frischgas zugeleitet werden.
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In der Kolonne 3 uncl "oder 4. kann geit@ünschtenfalls durch Drucksteigerung
die Absorption erhöht werden. Beispiel Bei dein nachstehenden Beispiel. wird ein
konzentriertes Restgas aus dem Behälter io nur in die Kolonne 41 nicht aber auch
in die Reg enerationskol1on1te 5 eingeleitet.
Dem Gasbehälter
i werden stündlich 2501 Frischgas mit i8 011o Acetylengehalt und 91 Abgas der Kolonne
.4 mit etwa 30 0;o Acetylengehalt zugeführt. Der Gehalt des so entstehenden Mischgases
an Acetylen beträgt also etwa i8,5 %. Es wird in der Kolonne 3 mit einer sauren
Cuprosalzlösung, die etwa 2i Gewichtsprozent Kochsalz enthält, bei 3o° im Gleichstrom
behandelt. Das Abgas der Kolonne 3 enthält nur noch etwa i °,'o Acetylen. Die Absorptionslösung
geht von der Kolonne 3 in die Kolonne 4. und wird dort im Gleichstrom ebenfalls
bei 3o° mit dem aus dem Gasbehälter io :entnommenen, etwa 4oo/o Acetylen ersthaltenden
Gas behandelt. Das diese Kolonne verlassende, :etwa 3o%ige Acetylen wird - ,abgesehen
von den dem Frischgas stündlich zugemischten 91 Abgas - in den Gasbehälter i o zurückgeleitet.
Die aus der Kolonne q. ,abgezogene Abs:o,rptionslösung wird in der Kolonne 5 auf
85° erhitzt. Hierbei wird ein Gas frei, das neben Wasser= dampf 14 % Vinylacetylen
und höher siedende Polymerisationsprodukte des Acetylens, 73010
Acetylen und
13 % andere Gasse enthält. Der Wasserdampf wird in dem Kühler 7 niedergeschlagen
und der Lösung wieder zugegeben, der Rest des Wasserdampfes wird im Trockenturm
8 gebunden. Die Pelymerisationsprodukte werden im Abscheider 9 kondensiert. Man
erhält hier stündlich 65 cm3 Kondensat. Das aus dem Abscheider entweichende Gas
enthält 85 0jo Acetylen und wird ebenfalls dem Gasbehälter io zugeführt. Die regenerierte
Cuprosalzlösung wird im Kühler 6 wieder auf 30° gebracht und durch Pumpe 12 der
Absorptionskolonne 3 wieder zugeleitet.
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Das im Abscheider 9 gewonnene Kondensat bestand zu 850,'o aus Monovinylacetylen.
Es wurden demgemäß von dem stündlich zugeleiteten Acetylen 9.10;o in Form von P.olymerisationsprodukten
des Acetylens, 8o 0;ö in Form von reinem Monovinylacetylen gewonnen.