Способ получения ацетилена Советский патент 1992 года по МПК C10H9/00 C10H11/00 

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

Существуют два метода получения ацетилена из карбида кальция - мокрый и сухой. По первоме методу карбид подают в воду, взятую в 2 - 5-кратном избытке от стехиометрии, вследствие чего частицы СаСа полностью разлагаются водой. В качестве отхода производства по мокрому методу образуется так называемый карбидный ил - водная суспензия гидроксида кальция с содержанием твердой фазы до 25%. С карбидным илом теряется часть ацетилена, который содержится в нем в двух состояниях:

растворенным в жидкой фазе суспензии 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 (фос- фина 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 в жидкой

х|

XI

О ГО

о

со

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 стехиометриче- скому. При этом некоторые, особенно крупные, частицы СаС2 не успевают полностью разложиться на С2Н2 и СаО вследствие образования на поверхности малорастворимых пленок Са(ОН)2. Недоразложившие- ся частицы СаС2 попадают из сухого генератора ацетилена в отход производства - известь-пушонку, а также уносятся с потоком газа в промывную колонну, где газ об- рабатываетсу раствором гипохлорша натрия, и далее попадают в шламовую воду. Потери ацетилена с известью-пушонкой до- стигйют 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 при взаимодействии недоразложив- шихся 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 дан- ных потерь безвозвратно теряются большие количества доростоящего продукта. Кроме того, потери ацетилена происходят в воздух, такая смесь является взрывоопасной, потери С2Н2 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 иесовершества 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, обрабатываемую переменным магнитным полем с индукцией 0,12 Тл. За счет снижения растворимости газа в омагниченной во де сокращаются потери ацетилена с карбид- ным илом на 85 r/м3, что при производительности 2000 т С2Н2/год составляет 5 т, т.е. 0,25% от объема производства или 25% от суммарных потерь по мокрому методу.

Недостаток способа заключается е том, что потери ацетилена остаются относительно. высокими, что не улучшает экологии и по-прежнему ограничивает утилизацию карбидного ила.

Целью изобретения является сокращение потерь ацетилена.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе получения ацетилена из карбида кальция с использованием омагниченной воды в производстве сухим методом воду, подаваемую в генератор

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

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

методом по традиционной технологии в генераторе с производительностью 10 ± 1 т СаСг/ч. Вода,-поступающая в генератор в количестве 10 ± 1 м /ч, проходит через переменное магнитное поле с индукцией 0,08

Тл. В генераторе образуется ацетилен и известь-пушонка с остаточным содержанием С2Н2 0,17 мае.%., Далее ацетилен направляется в промывную колонну, где подвергается промывке омагниченной водой 8-12

м3/ч и раствором гипохлорита натрия 35 - 40 м /ч, который проходит через переменное магнитное поле с индукцией 0,08 Тл. В шламовой воде после промывной колонны общее содержание ацетилена - 190 r/м3, в

том числе в жидкой фазе - 20 г/м3, содержанием фосфина - 0,11 r/м3, сероводорода - 0,21 г/м3.

Аналогично были проведены опыты для обоснования пределов предлагаемых параметров, 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

раза, причем одновременно сокращаются потери как с известью-пушонкой, так и со шламовой водой.

При омагничивании только воды, подаваемой в генератор ацетилена, сокращаются потери С2Н2, связанные с недорэзложив- шимися 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 произ- водства.

При омагничивании только раствора ги- похлорита натрия, подаваемого на очистку ацетилена в промывных колоннах, сокращаются потери С2Н2, связанные с растворимо- стью газа в жидкой 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 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 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 Способ получения ацетилена, включающий обработку воды переменным магнитным полем, подачу обработанной воды в генератор для взаимодействия с карбидом кальция с получением ацетилена, очистку полученного ацетилена раствором гипохло- рита натрия, отличающийся тем, что. с Целью сокращения потерь ацетилена, одновременно с водой осуществляют обработку раствора гипохлорита натрия переменных магнитным полем, причем величина индукции магнитных полей составляет 0,07 - 0,09 Тл.

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