Verfahren zum Transport und zur Speicherung von Acetylen

Abstract

 In einem Verfahren zum Transport und zur Speicherung von in einem Lösungsmittel gelösten Acetylen wird die Lösung des Acetylens in dem Lösungsmittel durch eine Abdeckung von der über ihr befindlichen Gasphase getrennt. Die Abdeckung besteht aus einer spezifisch leichteren Flüssigkeit oder einer Folie, die gasdurchlässig oder perforiert sein kann. Mit dem Verfahren ist eine höhere Lagertemperatur möglich. Auf poröse Füllkörper kann verzichtet werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transport und zur Speicherung von Acetylen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

[0002] Bei Umgebungstemperatur wird Acetylen gewöhnlich in Stahlflaschen transportiert und gelagert. Zur Verhinderung eines spontanen Acetylenzerfalls sind die Stahlflaschen vollständig mit einer porösen Masse, wie Kieselgur oder Bimsstein gefüllt, die ihrerseits ein Lösungsmittel zur Aufnahme des Acetylens enthält. Um den Speicherwirkungsgrad generell zu steigern, wurden abweichend von dieser Methode in der Vergangenheit bereits verschiedene andere Verfahren bekannt, wie beispielsweise aus der US-PS 2 925 385, in der auf eine poröse Masse verzichtet werden kann, wenn das Lösungsmittel bei einer tiefen Temperatur von -76 °C gehalten wird. In diesem Fall ist der sich im Gasraum über der Lösung einstellende Acetylen-Partialdruck sehr niedrig und die Zerfallsneigung des Acetylens entsprechend gering.

[0003] Die im Stand der Technik genannten Verfahren haben den Nachteil, daß durchweg sehr niedrige Lagertemperaturen für Acetylen erforderlich sind; entsprechend muß bei einer Langzeitlagerung eine hohe Kühlleistung aufgebracht werden, um die tiefen Temperaturen zu halten. Bei höheren Temperaturen besteht die Gefahr, daß die Zerfallsreaktion in der Gaspase auf das gelöste Acetylen übergreift.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zum Transport und zur Speicherung von Acetylen in einem Lösungsmittel zu schaffen, welches eine höhere Lagertemperatur zulässt als bisher und bei dem somit Kühlleistung eingespart werden kann.

[0005] Ausgehend von dem im Oberbergriff des Anspruchs 1 berücksichtigten Stand der Technik ist die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

[0006] Wenn nun die Lösung von Acetylen in einem Lösungsmittel erfindungsgemäß durch eine Abdeckung von der über der Lösung befindlichen Gasphase aus Acetylen und Lösungsmitteldampf getrennt wird, lässt sich überraschenderweise Acetylen in Behältern unter sicherheitstechnisch unbedenklichen Bedingungen bei höheren Temperaturen als nach dem Stand der Technik lagern und transportieren.

[0007] Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0008] In den beigefügten Zeichnungen sind Beispiele für eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Behälters veranschaulicht.

[0009] Es zeigt:

Fig.1:

Den Querschnitt durch einen Behälter mit einer Deckschicht über dem Acetylen-Lösungsmittel-Gemisch, bestehend aus einer spezifisch leichteren Flüssigkeit.

Fig.2:

Einen Querschnitt des Behälterinneren mit einer Folie als Abdeckung für die flüssige Phase des Acetylen-Lösungsmittelgemisches.

Fig.3:

Detail der Folie.

Fig.4:

Befestigung der Folie an der Behälterwand

Figur 1 zeigt einen durch einen Kreis schematisch dargestellten Behälter 1 für ein Acetylen-Lösungsmittel-Gemisch 2, welches mit einer spezifisch leichteren Flüssigkeit 3 überschichtet ist.

[0010] Figur 2 zeigt den Querschnitt durch einen Behälter, in dem sich das Acetylen-Lösungsmittel-Gemisch 2 befindet. An der Behälterwand ist eine Folie 4 mit einer Befestigungsvorrichtung 5 angebracht.

[0011] Figur 3 stellt das durch das mit y bezeichnete Feld der Figur 2 als Vergößerung dar. In ihr ist eine Folie 4 in Form einer dreilagigen Stapelung des Folienmaterials dargestellt. Die Abstände zwischen zwei Folien werden durch Distanzstücke 6 auf einen maximal möglichen Wert begrenzt.

[0012] Figur 4 zeigt den mit Z bezeichneten Ausschnitt mit der Befestigungsvorrichtung 5, mit der die Folie 4 an der Behälterwand angebracht ist. Die Folie 4 ist dabei zwischen zwei Krempen 7 geklemmt, die durch Schrauben 8 zusammengehalten werden.

[0013] Erfindungsgemäß findet nun gemäß Fig.1 eine Abschirmung des Acetylen-Lösungsmittel-Gemisches durch die aufschwimmende Flüssigkeit statt, die eine niedrigere spezifische Dichte als das Acetylen-Lösungsmittel-Gemisch hat. Im Falle des Acetylenzerfalles wird, beispielsweise bedingt durch das Vorhandensein einer Zündquelle, die Reaktionsenthalpie, die einerseits für ein weiteres Verdampfen des Acetylens aus der Lösung und andererseits für einen weiteren Acetylenzerfall in der flüssigen Phase verantwortlich ist, von der Flüssigkeit 3 aufgenommen und gleichmäßig verteilt. Ein weiterer Acetylenzerfall in der Lösung wird somit verhindert und ein enthalpiebedingter Übertritt von Acetylen in die Gasphase unterbunden. Als Flüssigkeiten für die Überschichtung kommen vor allem für Acetylen weitgehend undurchlässige Flüssigkeiten, zum Beispiel niedere Alkane, wie iso-Pentan, n-Hexan, und n-Heptan sowie deren Mischungen in Frage. Allerdings können auch andere Verbindungen wie beispielsweise höhersiedende Olefine eingesetzt werden, die die Anforderungen an die Dichte gegenüber dem Acetylen-Lösungsmittel-Gemisch und der Reaktionsträgheit gegenüber dem Lösungsmittel und dem Acetylen erfüllen. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das Acetylen durch Druckanstieg und/oder Temperaturerhöhung aus der Acetylen-Lösungsmittelphase abgezogen werden. Dabei perlt das freigesetzte Acetylen durch die spezifisch leichtere Flüssigkeitsschicht hindurch und kann entnommen werden. Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bedient sich einer gasdurchlässigen, bzw. acetylendurchlässigen Folie 4, die auf der Oberfläche der Acetylen-Lösung schwimmt. Sie ist gemäß Figur 2, in eine Befestigungsvorichtung 5 eingespannt, die sie lückenlos mit der Behälterwand verbindet. Die Folie 4 ist dabei nicht gespannt, sondern ist in ihrer Fläche vorzugsweise größer als die Fläche des horizontalen Querschnittes des Behälters, sodaß sie immer mit der Oberfläche des Acetylen-Lösungsmittel-Gemisches in Berührung kommt. Sinkt die Füllhöhe des Behälters 1 aufgrund der Entnahme von Acetylen etwas ab, so paßt sicht die Folie 4 an. Als Folienmaterialien kommen beispielsweise alle gegenüber dem Acetylen-Lösungsmittel-Gemisch chemisch beständigen Kunststoffe in Frage. Weiterhin können für die Überschichtung der flüssigen Phase mikroperforierte oder poröse Kunststoffolien verwendet werden. Auch eine Beschichtung einer im erfindungsgemäßen Sinne eingesetzten Folie mit einer metallisch reflektierenden Schicht zur Wärmeisolation führt zu dem gewünschten Ergebnis. Schließlich kann die für das Acetylen durchlässige Folie derart ausgestaltet sein, daß sie das Flüssigkeitsvolumen aus Lösungsmittel und Acetylen vollständig umschließt. Eine Befüllung eines solchen Volumens ist durch einen Füllstutzen möglich, der mit der Folie in Verbindung steht. Wie aus Figur 3 zu entnehmen ist, ist die Erfindung nicht auf das Aufbringen einer Folie beschränkt. Es ist auch eine Stapelung von mehreren Folien möglich, die parallel angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform werden 3 Folien verwendet. Eine Befestigung der Folien ist nach Figur 4 durch eine Befestigungsvorrichtung 5 möglich, bei der die Folien zwischen zwei Krempen 7 festgeklemmt werden, die durch Schrauben 8 zusammengehalten werden. Es können auch schwimmfähige, stückige Güter auf die Flüssigkeitsoberfläche aufgebracht werden ,die ebenfalls isolierend wirken. Letztlich können selbstverständlich auch mehrere Folien und Schichten von stückigen Gütern übereinander angebracht werden. Im Falle der Abdeckung mit permeablen Medien, wie z.B. Folien, kann die Acetylenentnahme aus dem Gasraum konventionell durchgeführt werden. Bei für Acetylen weitgehend undurchlässigen Abdeckungen kann das Acetylen-Lösungsmittel-Gemisch beispielsweise direkt entnommen und für den Verbrauch in einer Trennanlage separiert werden. Als Lösungsmittel wird vorzugsweise DMF (Dimethylformamid) eingesetzt, jedoch kommen auch andere Lösungsmittel, wie Aceton oder Lösungsmittelgemische, wie sie für den Transport von Acetylen im Allgemeinen verwendet werden in Frage.

[0014] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nunmehr möglich, Acetylen bei höheren Temperaturen gegenüber dem Stand der Technik zu lagern und zu transportieren. Insbesondere bei langen Lagerzeiten kann somit Kühlleistung und der damit verbundene Kostenaufwand reduziert werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Transport und zur Speicherung von Acetylen in einem Behälter (1), wobei sich das Acetylen in einer Lösung in einem Lösungsmittel befindet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lösung zumindest überwiegend durch eine Abdeckung von der darüber befindlichen Gasphase getrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennung durch eine Flüssigkeit einer geringeren spezifischen Dichte als der der Lösung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flüssigkeit aus mindestens einer der Komponenten der Gruppe von iso-Pentan, n-Hexan und n-Heptan besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennung durch eine gasdurchlässige Folie erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennung durch eine mikroperforierte Folie erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennung durch eine metallisch beschichtete reflektierende Folie erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüch 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennung durch eine Folie erfolgt, die die Lösung vollständig umschließt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Trennung mindestens zwei Folien eingesetzt werden.

9. Behälter (1) zum Transport und zur Speicherung von Acetylen, in dem sich das Acetylen in einer Lösung in einem Lösungsmittel befindet,
gekennzeichnet durch Mittel zur zumindest weitgehenden Abdeckung der Oberfläche der Lösung.

10. Behälter (1) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel eine für Acetylen weitgehend undurchlässige Flüssigkeit geringerer Dichte als der Dichte der Lösung ist.

11. Behälter (1) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel eine Folie umfassen.

12. Behälter (1) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Folie gasdurchlässig ist.

13. Behälter nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Folie eine metallisch beschichtete, reflektierende Folie ist.

14. Behälter (1) nach den Ansprüchen 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Folie die gesamte Lösung umschließt.

Zeichnung