DE801990C

DE801990C - Verfahren zur Gewinnung von Acetylen aus acetylenhaltigen Gasgemischen

Info

Publication number: DE801990C
Application number: DEP1100A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr Bartholome; Hans Dr Sachsse
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1946-05-27
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-02-01

Description

Verfahren zur Gewinnung von Acetylen aus acetylenhaltigen Gasgemischen

Bei der Verstellung vom Acetylen durch ther-

tnische Spaltung ,der ttnv ullstättdige Verbrennung

gesättigter I'(Aileliwasscrsto@tte erhält inan Ge-

mische, die autier Acetylen noch andere Gase, wie

Methan. Wasserstoff, lic@lilenoxv<1 und Kohlen-

dioxyd, enthalten. 1?ine Trennung des Acetylens

von dieselt Gasen, insiteam<lere von Kohlendioxyd,

durch Auswaschen des .-\cet%-letis mit Uisungs-

mitteln bietet `cli\vi(-i-igkeiteti. In (Iegen,#vart orga-

nischer ISsungsmittel erleiden Acetylen und seine

höheren Ilomoilogen, die ebenfalls in den Gas-

gentischen enthalten sein I:ümien, leicht Polynieri-

sationelt: die dabei entstehenden festen I'olvmeri-

sati<msl@n@du@ae h@@ltnen exph)siv seid. .11s lsmtngs-

mittel harn daher bisher technisch nur Wasser in

Frage. Iin Wasser haben aber Kolilelidio@xvd und

Acetvlen so ähnliche I_i3slicllkeitskoefhziettteti, <lall

auf diese Weise eine Trennung der beiden Stoffe

voneinander praktisch sticht möglich ist.

I?s wurde min gefunden, claß sich aus Acetylen

und Kolilendi@ixvd enthaltenden Gasgemischen das

_lcctvlell für sich gewinnen läßt, wenn man das

Gasgemisch mit selchen organischen Läsungs-

mitteln wäscht, die eine größere Löslichkeit für

Acmvlcti als für Kohlendioxyd besitzen, und das

voni I.üsungsmittel aufgenomnielle @@cetvlett ist der

M-änne und unter vermindertem Druck alistrebt

und dalwi (Hu erbrderliche A\-:irine sei schnell z;t-

führt, daß eine störende Polymerisation des Acetylens nicht eintreten kann. Als geeignete organische Lösungsmittel seien insbesondere Butyrolacton und Dimethylformamid genannt. Diese Stoffe haben gegenüber dem als Lösungsmittel für Acetylen schon benutzten Cyclohexanon den Vorteil, daß man mit wesentlich geringerem Verlust an Lösungsmittel zu rechnen hat, da ihr Dampfdruck beträchtlich geringer ist als der des Cyclohexanons. Außerdem ist ihr selektives Lösungsvermögen gegenüber Acetylen in Kohlendioxyd und Acetylen enthaltenden Gemischen erheblich größer als das des Cyclohexanons.

Handelt es sich um die Verarbeitung von Gasgemischen, die außer Acetylen und Kohlendioxyd noch Bestandteile enthalten, die weniger löslich sind, wie dies beispielsweise bei den durch unvollständige Verbrennung aliphatischer gesättigter Kohlenwasserstoffe, wie Methan, mit Sauerstoff erhaltenen Gasgemischen der Fall ist, so geht man zweckmäßig wie folgt vor: Das Gasgemisch wird unter erhöhtem Druck mit einer solchen Menge Lösungsmittel gewaschen, daß sich möglichst alles Acetylen löst. Sodann wird das Lösungsmittel entspannt, aber zunächst nur so weit, daß im wesentlichen nur die weniger löslichen, mit in Lösung gegangenen Bestandteile zusammen mit einem Teil des gelösten Kohlendioxyds ausgetrieben werden. Hat man beispielsweise das Gasgemisch unter einem Druck von etwa io Atmosphären gewaschen, so entspannt man auf etwa i Atmosphäre. Man erhält dann bei der Entspannung ein Gasgemisch, das alle schlecht löslichen Bestandteile, einen großen Teil des Kohlendioxyds und wenig Acetylen enthält. Um auch diese Restmengen zu gewinnen, kann man das Gasgemisch nochmals der Wäsche mit dem Lösungsmittel zuführen.
Die Gewinnung des Acetylens aus dem Lösungsmittel durch Erwärmen und weitere Drucksenkung erfolgt vorteilhaft unter Ausnutzung der Wärme des bereits von Acetylen befreiten Lösungsmittels. Als besonders zweckmäßig haben sich Spiralwärmeaustauscher erwiesen, in denen in zwei konzentrischen Spiralen das wärmeaufnehmende und das wärmeabgebende Lösungsmittel mit so bemessener Geschwindigkeit einander entgegengeführt werden, daß ein guter Wärmeaustausch erfolgt. Gleichzeitig wird der Druck, am besten in mehreren Stufen, gesenkt. Das mit Acetylen beladene Lösungsmittel läßt sich in dieser Weise schnell auf Temperaturen von 6o bis 8o° bringen, wobei es das Acetylen praktisch vollständig abgibt. D9s Lösungsmittel kann nach der Abkühlung erneut zur Wäsche acetylenhaltigen Ausgangsgases benutzt werden.
Das so gewonnene Acetylengas enthält im allgemeinen noch etwas Kohlendioxyd. Dieser Kohlendioxydgehalt läßt sich aber leicht dadurch weiter herabsetzen, daß man vor der Austreibung des Acetylens das Lösungsmittel mit Acetylengas ausbläst. Hierzu benutzt man zweckmäßig einen Teil des als Enderzeugnis erhaltenen Acetylens. Besonders wirksam erfolgt das Ausblasen in einer mit Füllkörpern versehenen Kolonne nach Art einer Rektifikationssäule, auf die man oben das Lösungsmittel aufgibt, während man unten das Acetylengas einführt, so daß die Flüssigkeit dem Acetylengas entgegenrieselt. Die Menge des durch das Acetylengas ausgetriebenen Kohlendioxyds ist hauptsächlich von der Höhe der Füllkörpersäule und der Menge des eingeführten Acetylengases abhängig. Das den Kopf der Kolonne verlassende Gemisch aus Acetylen und Kohlendioxyd wird der Wäsche mit dem Lösungsmittel wieder zugeführt.
Bei dem vorliegenden Verfahren erfolgt praktisch keine Polymerisation des Acetylens und seiner Homologen zu festen Produkten, die explosionsgefährlich sind. In kleinem Umfang gebildete Polymerisate bleiben in der Waschflüssigkeit gelöst, sie machen sich durch Dunkelfärbung der Flüssigkeit und Erhöhung ihrer Viskosität bemerkbar. Es empfiehlt sich, ständig einen kleinen Teil des Lösungsmittels abzuzweigen, durch Destillation zu reinigen und der Wäsche wieder zuzuführen.
Beispiel Stündlich werden 150 m3 eines Gasgemisches aus 7,5% Acetylen, 4% Kohlendioxyd, 25% Kohlenoxyd, 6% Methan und 57,5% Wasserstoff, das durch' unvollständige Verbrennung von Methan mit Sauerstoff hergestellt ist, unter einem Druck von 8 at mit 1,5 ms Butyrolacton gewaschen. Das Gasgemisch enthält dann noch o,30% Acetylen. Das Butyrolacton wird auf einen Druck von 1,2 at entspannt. Dabei entweicht alles in Lösung gegangene Methan, Kohlenoxyd und Wasserstoff, etwa 750/0 des gelösten Kohlendioxyds sowie 300% des gelösten Acetylens. Zur Austreibung noch gelösten Kohlendioxyds wird das Butyrolacton dann mit einem Acetylengasstrom von io ms in der Stunde im Gegenstrom behandelt. Man erwärmt die Flüssigkeit nun auf 75° unter Senkung des Druckes auf o, i at. Dabei erhält man stündlich 20 m3 Acetylen, das weniger als o,5% Kohlendioxyd enthält. Von diesen 20 m9 Acetylen dienen io ms zur Austreibung des Kohlendioxyds aus dem auf 1,2 at entspannten Butyrolacton.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Acetylen aus Acetylen und Kohlendioxyd enthaltenden Gasgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gase mit solchen organischen Lösungsmitteln, wie Butyrolacton oder Dimethylformamid, wäscht, die eine größere Löslichkeit für Acetylen als für Kohlendioxyd besitzen, und das vorn Lösungsmittel aufgenommene Acetylen in der Wärme und unter vermindertem Druck austreibt, wobei man die erforderliche Wärme so schnell zuführt, daß eine störende Polymerisation des Acetylens nicht eintreten kann.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man im Falle der Verarbeitung eines Gasgemisches, das außer Acetylen und Kohlendioxyd noch Bestandteile von geringerer Löslichkeit enthält, die Wäsche des Gasgemisches unter ei-liiilitem Druck vornimmt und dann das Löstiii";smittel zunächst nur so weit entspannt. dal3 im wesentlichen nur die weniger löslichen Bestandteile ausgetrieben werden, worauf die weitere Verarbeitung des dann mir noch Acetylen und Kohlendioxyd enthaltenden Lösungsmittels vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man vor der Austreibung des Acetylens das Lösungsmittel zwecks Austreibung gelösten Kohlendioxyds mit Acetylengas ausbläst.