Способ получения ацетилена

 

Способ получения ацетилена. Сущность изобретения: обрабатывают воду и раствор гипохлорита натрия переменным магнитным полем с величиной индукции 0,07 - 0,09 Тл подают обработанную воду в генератор для взаимодействия с карбидом кальция с получением ацетилена. Обработанный раствор гипохлорита натрия подают на стадию очистки ацетилена. 1 табл. чЁ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л С 10 Н 9/00, 11/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4913623/04 (22) 22.02.91 (46) 30.11.92. Бюл. ¹ 44 (71) Ленинградский научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности (72) Ю.M.Ñîêîëüñêèé, Л.В,Прокопьева,.

А.А.Чаманов, С.Д.Шапранов и В,Г,Эрих (56) Стрижевский И.И. Технологические основы и безопасность производства газообразного и растворенного ацетилена. Л.:

Химия, 1968, Антонов И.Л., Кузнецов Л.М., Иешумова

С.П. Получение ацетилена из карбида кальция, М.: Химия, 1980, Сокольский Ю.M. Влияние магнитной обработки воды на уменьшение потерь ацетилена с карбидным илом. Рук, ¹ 647— хп-90 Деп. ОНИИТЭХИМ, г. Черкассы (Ленниигипрохим), (прототип).

Изобретение относится к технологии неорганических веществ и можеть быть использовано для производства ацетилена из . карбида кальция "сухим" методом.

Существуют два метода получения аце тилена из карбида кальция — "мокрый" и

"сухой". По первоме методу карбид подают в воду, взятую в 2 — 5-кратном избытке от стехиометрии, вследствие чего частицы

СаС2 полностью разлагаются водой. В качестве отхода производства по "мокрому" методуобразуется так называемый карбидный ил - водная суспензия гидроксида кальция . c содержанием твердой фазы до 25%.. С карбидным илом теряется часть ацетилена, который содержится в нем в двух состояниях: Ы 1779261 А3 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТИЛЕНА (57) Способ получения ацетилена. Сущность изобретения: обрабатывают воду и раствор гипохлорита натрия переменным магнитным полем с величиной индукции 0,07 — 0,09

Тл подают обработанную воду в генератор для взаимодействия с карбидом кальция с получением ацетилена. Обработанный раствор гипохлорита натрия подают на стадию очистки ацетилена. 1 табл. растворенным в жидкой фазе суспенэии и в виде пузырьков на поверхности твердых частиц. Потери ацетилена с карбидным илом достигают 0,5% объема производства.

При использовании ацетилена в качестве сырья для тонкого органического синтеза его подвергают очистке от примесей (фосфина и сероводорода) растворами электролитов, например, раствором гипохлорита натрия, На стадии очистки газообразного ацетилена возникает отход производства— шламовая вода, представляющая собой суспензию с содержанием твердой фазы до 5%.

В производстве ацетилена "мокрым" методом шламовая вода содержит ацетилен в двух состояниях; растворенным B жидкой

1779261 фазе суспензии и в виде пузырьков на поверхности твердых частиц. Потери ацетилена со шламовой водой в данном производстве составляют 0,5%, а суммарные потери — до 1,0

При производстве ацетилена "сухим" методом воду подают на карбид.в количестве, равном или меньшем стехиометрическому. При этом некоторые, особенно крупные, частицы CaCz не успевают полностью разложиться на CzHz и СаО вследствие образования на поверхности малорастворимых пленок Са(ОН)2, Недоразложившиеся частицы СаС попадают иэ "сухого" генератора ацетилена в отход производства — известь-пушонку, а также уносятся с потоком газа в промывну о колонну, где газ обрабатываеTся раствором гипохлорита натрия, и далее попадают в шламовую воду.

Потери ацетилена с известью-пушонкой достигают 1,0% от объема производства, Шламовая вода в производстве ацетилена "сухим" методом содержит С2Н2 в трех состояниях: растворенным в жидкой фазе суспензии (первая составляющая) в виде пузырьков на поверхности твердых частиц (вторая составляющая) и в виде газа (третья составляющая), который будет образовываться п ри взаимодействии недоразложившихся частиц СаС2 с водой, Потери ацетилена со шламовой водой: от первой составляющей — 0,2%, от второй — 0,2%, от третьей — 0,4% от объема производства.

Суммарные потери при "сухом" методе — до

1,8%.

Производство ацетилена по стране в целом является многотоннажным и из-за данных потерь безвозвратно теряются большие количества доростоящего продукта. Кроме того, потери ацетилена происходят в воздух, такая смесь является взрывоопасной, потери CzHz могут привести и приводят к вспышкам и взрывам. Ацетилен содержит токсичные примеси, поэтому потери С2Н2 резко ухудшают экологическую обстановку в промышленной зоне.

В производственных условиях потери ацетилена могут быть значительно большими из-за несовершества оборудования. Известные способы уменьшения потерь ацетилена связаны с усовершенствованием химической аппаратуры, При этом не устраняются потери, вызванные несовершенством химической технологии.

Известен способ уменьшения потерь ацетилена, связанный с использованием омагниченной воды. В генератор, работающий по "мокрому" методу, подают воду, об- рабатываемую переменным магнитным полем с индукцией 0,12 Тл, За счет снижения растворимости газа в омагниченной во де сокращаются потери ацетилена с карбидным илом на 85 гlм, что при з производительности 2000 т CzHz/год со5 ставляет 5 т, т,е, 0,25% от объема производства или 25% от суммарных потерь по

"мокрому".методу.

Недостаток способа заключается в том, что потери ацетилена остаются относитель10 но. высокими, что не улучшает экологии и по-прежнему ограничивает утилизацию карбидного ила, Целью изобретения является сокращение потерь ацетилена, 15 Указанная цель достигается тем, что в известном способе получения ацетилена иэ карбида кальция с использованием омагниченной воды в производстве "сухим" методом воду, подаваемую в генератор

20 ацетилена, и.раствор гипохлорита натрия, подаваемый на промывку ацетилена, обрабатывают переменным магнитным полем с индукцией 0,07 — 0,09 Тл.

Отличия от прототипа следующие: обра25 батываются магнитным полем одновременно два жидкостных потока; магнитная обработка осуществляется при значительно меньших величиных магнитной индукции, Пример. Ацетилен получают "сухим"

30 методом по традиционной технологии в генераторе с производительностью 10 и 1 т

CaCz/ч. Вода, поступающая в генератор в количестве 10, +. 1 м /ч, проходит через пез ременное магнитное поле с индукцией 0,08 .

35 Тл. В генераторе образуется ацетилен и известь-пушонка с остаточным содержанием

CzHz 0,17 мас.%,, Далее ацетилен направляется в и ромы вную колон ну, где подвергается промывке омагниченной водой 8 — 12

40 м /ч и раствором гипохлорита натрия 35— з

40 м /ч, который проходит через переменз ное магнитное поле с индукцией 0,08 Тл. В шламовой воде после промывной колонны общее содержание ацетилена — 190 г/м, в

45 том числе в жидкой фазе -20 г!мз, содержанием фосфина — 0,11 гlм, сероводорода— з

021 / 3

Аналогично были проведены опыты для обоснования пределов предлагаемых пара50 метров, а также "фоновые" опыты (без магнитной обработки). Результаты испытаний представлены в таблице. Как видно из таблицы, при оптимальных условиях суммарные потери ацетилена уменьшаются в 1,7

55 раза, причем одновременно сокращаются потери как с известью-пушонкой, так и со шламовой водой, При омагничивании только воды, подаваемой в генератор ацетилена, сокращают1779261

Обрабатываемая

Потери

Оодвркание д плановой поде, г/и

Содврканив в пупсике,$ йагнитная индукция1 раствор гипохлорита натрия иода в генератор

М от объема произ водства суннарнне с водой

1 с пушонкой 7 т/год

Сгвг

Н20

С2Н2 нь г

Тл в кидкой фазе в суспензии т/год т/год

547

p,ão

2j9 I2B

l,58

j,49

J,4I

o,jî

piro

0,10

О,ЗО

0,28

j24

0,20

o,гО

2о4

В0

З1О

0,05

0,06

810

1го во

0,26

r6o 10в

5 р,Р7

o,IO

o,1о

0,10

0,10

p,1О

r,ã2

I,14

j,05

О,гг

0,2О

0,18

0,20

268

260

0,20 . p,2O

0,20

p,гО

146

ro4. во.

О,08 р,Р9

О,IO

О,ir

0,05

0,06

0,07

p,ов

0,09

О,IO

0,11 о.Р7

0;09

-во

181

250

2З1

240 80

117 96

21.

0,96

0,16

0,15

202

llO

14 гзо

0.9г

815

0.20 о,го

О,20

0,21

О,гг

О,г7

Q З2

Q,20

0;гг

0,10

p,lv

219

r,57

1,56

j,55

1,5Э

j,47

1,46

1,45

0,99

845

126

p,ЗО

p,Ý0 р.ЗО

О, Зо-

0,ЗО

0.30

0,20

О.I9

Оп, 17

З10

j24

27О

255 гоо

I90

I75

Ь5 зо г5

219

2l9

219

219

219

jSB

I24

110

iI2

Iob

106

104

ro2

ЗЗ1

827

825 згз зг1

218 о,ro

О,ll

О,li о,«

0,18

o,IO

8;jj

4

8;03

Составитель Ю.Сокольский

Техред М.Моргентал Корректор М.Петрова

Редактор

Заказ 4204 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, уп.Гагарина. 101 ся потери С2Н2, связанные с недоразложившимися частицами СаС2 в 1,4 раза, При величине магнитной индукции ниже 0,07 Тл эффект магнитной обработки слишком мал (потери ацетилена сокращаются на 0.17% от объема производства). При величине магнитной индукции выше 0,09 Тл известь-пушонка становится слишком влажной (свыше

10 мас. ), в бункерах возникает залипание пушонки, что приводит к остановкам производства, При омагничивании только раствора гипохлорита натрия, подаваемого на очистку ацетилена в промывных колоннах, сокращаются потери С2Н2, связанные с растворимостью газа в жид ой фазе шламовой суспензии в 1,05 раза, Если при этом величина магнитной индукции ниже 0,07 Тл, то эффект магнитной обработки слишком мал (потери ацетилена сокращаются на 0,02 % от объема производства). Если величина магнитной индукции выше 0,09 Тл, то в ацетилене после промывной колонны возрастает содержание примесных газов — фосфина и сероводорода.

Магнитная обработка двух жидкостных потоков одновременно влияет на все три составляющие ацетилена в шламовой воде, кроме того, снижается содержание С2Н2 в извести-пушонке. Потери ацетилена при этом уменьшаются больше (на 147 т/год или

5 в 1,7 раза), чем при обработке обоих потоков порознь на разных технологических нитках (на 117 т/год при индукции 0.08 Тл), При производительности 22000 т ацетилена в год среднее сокращение суммарных потерь

10 составляет 0,68% от объема производства или 58% от общих потерь. Таким образом, по сравнению с известным способом суммарные потери сокращаются в 2,3 раза.

Формула изобретения

15 Способ получения ацетилена, включающий обработку воды переменным магнитHblM полем, подачу обработанной воды в генератор для взаимодействия с карбидом кальция с получением ацетилена, очистку

20 полученного ацетилена раствором гипохлорита натрия, о тл и ч а ю щи и с я тем, что. с Целью сокращения потерь ацетилена, одновременно с водой осуществляют обработку раствора гипохлорита натрия пере25 менных магнитным полем, причем величина индукции магнитных палей составляет 0,07—

0,09 Тл.