Способ получения карбида кальция

ОИИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советснин Социалистических Республик(22) Заявлено 100973 (21) 1961264/26 с присоединением заявки-С 01 В 31/32 Говударвтвввнцн воюнтвтбаввта Мнвнотров ШРно нвлвв нвоорвтвннйв отврытнй(45) Дата опубликования описания 2010,77.Т.Голубенко, В.Ф.Бабенк .М.Мальцев, А.Н.Пасечник Т,В.Голу ,Ц.Я.Гелл розненский ордена Трудового Красного Знаме нефтяной институт) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАР анный саппара Изобретение относится к производству карбида кальция, используемого преимущественно для получения ацетилена.Известен промышленный способ производства карбида кальция путем плавки электрической дугой шихты, приготрвленной иэ механической смеси обожженной кальциевой извести с углеродом )11Однако иэ-за малой активной поверхности взаимодействующих компонентов процесс получения карбида кальция весьма .длительный и энергоемкий.Известен также способ получения карбида кальция путем плавки смеси извести и кокса, ло котарому с целью интенсификации процесса вреакционное про. странство электродуговой печи через полые электродыподают,углеводородное сырье в газообразной,жидкой. или твердой Фазе. При взаимодействии углеводородов с накаленной до 2000-2500 С по 0 верхностью расплава последние расщепляются с выделением дополнительного количества углерода, что позволяет ускорить процесс плавки (21. Недостатками способа являются большая длительность процесса из-за незначительной поверхности контакта реагирующих компонентов, большие энергетические эа- Ю траты, обусловленные высокотемператур" ным расщеплением углеводородов (25001) а также невозможность использования побочных прдуков технологического процесса (смесь сажи, водорода, ацетилена).Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ полу .ения карбида кальция путем науглероживания окиси кальция коксовым уг" леродом при 700-1500 С и последующей плавкой полученной смеси до образования карбида кальция. Процесс науглероживания ведут в несколько стадийва) приготовление мелкодисперсной водно-битумной эмульсиитб) смешивание окиси кальция с полученной эмульсией до образования гидроокиси кальция, пропитанной битумом, и сушка ее;в) нагрев полученно смеси в кипящем слое при 700-1500 С до.образования окиси кальция, науглероженной коксовым углеродом. Процесс плавки окиси кальция, пропитанной укаэанным образом углеродом, ведут в карбидных печах до образования карбида кальция 31 .Однако указ пособ многостадиен и сложен в турном оформлении573446 ного гранулометрического состава (2- -5-10- 100 мм) в слое, например, в реакторе, пропитывают углеводородами в газовой фазе (например, природным газом попутными газами нефтедобы чи или нефтепереработки) при объемной скорости подачи 100-46 часчерез слой окиси кальция, нагретой,до темпе ературы процесса науглероживания при давлении ниже или немного выше атмосферного, В этих условиях происходит термическое разложение углеводородов на пироуглерод (углерод графитовой структуры) и водород, отложение абра зовавшегося углерода на поверхности открытых пор, имеющихся в зернах оки си кальция и на поверхности этих зерен, Этим обеспечивается большая активная поверхность реагирующих компо" нентов. Объемная скорость подачи углеводородов 100-400 ч является оптимальной, поскольку при большей скорости происходит расщепление углеводородов до сажи, которая уносится отходящим реакционным газом, ухудшая его качество и увеличивая расход исходно го сырьяПолученный таким образом углеизвестковый материал смешивают с недостающим для реакции количеством углерода (например антрацита), загру жают в карбидную пЕчь и плавят извест ным способом до получения карбида кальция, С целью увеличения содержания водорода в реакционном газе (до 96), процесс науглероживания ведут при 1050-1200 С и используют углеводороды в газовой Фазе с содержанием водорода 22-25 мас.Ъ их.молекулы.Пример 1. Комовую известь с исход ными данными, приведенными в таблице нагревают до 1050 С в реакторе с внеоним нихромовым нагревателем, при этоМ комовую известь приготавливают Ив местных известников кл. В. Пористость,Объемпор,смз.г удвес,г/смф Поверхность,м" СодержаниеСао+МО,вес.% с 3 5 8 1520 20 20 40 1,529 0,326 49,85 78,71,47 йэвести. Привес пироуглеродак весу извести составил 53,4.вес.Ъ. Полученный реакционный гаэ содержит до 92 водорода. Науглероженную таким образом окись кальция затем плавят известным способом в карбидной печи.Благодаря. использованию углеводородов в газовой Фазе для науглероживания окиси кальция в указанных условиях значительно сокращена многостадийность процесса науглероживания и упрощено его аппаратурное оформление. Кроме того, в качестве побочного продукта(эмульгащ(р, смеситель, нагрев вкипящем",слое). Кроме того, получаемый В 1 ВрОцессе науглероживания побочный щродукт - реакционный газ, не может быть использован как целевой про 5 дук(т так как наряду с водородом содержит значительное количество других примесей,.Цель изобретения - упрощение процесса с одновременным получением продук- )О ционного водорода.Для этого окись кальция предварительно науглероживают при 700-1500 С угле. родом углеводородов в газовой Фазе при объемной скорости их подачи через слой окиси кальция, нагретой до темпе ратуры процесса науглероживания, 100- 400 час . В качестве углеводородов используют такие, молекулы которых содержат 22-25% водорода. Полученный таким образом углеизвеатковый материал плавят в карбидной печи известным способом.Отличительными признаками способа является то, что науглераживание окиси кальция производят.углародом углеводородов в газовой Фазе при объемной скорости Нх подачи через слой окиси кальция, нагретой до температуры процесса науглероживания, 100-400(час а в качестве углеводородов используют углеводороды с содержаниемводорода в молекуле 22-25 (например, попутные газы нефтедобычи и нефтепереработки) .Этот способ позволяет получать также второй товарный продукт. - водородсодержание которого в реакционном газе составляет до 92-95%.Технология получения карбида кальция по данному способу состоитв следующем. Нагретую до 700-1500 С обокженную известь (окись кальция) раэлич-,Отношение высоты слоя к диаметру загрузки 31Через нагретый слой в течение 3 ч подают углеводородный газ следующего состава,об%:Нэ - бб, СН 4 - 31 , СО - 1,3, М -1,79 с объемной скоростью 270 час при избыточном давлении 20-30 мм рт.ст, Для устранения, потерь углерода на его газификацию с парами воды, имеющейся в сырье, углеводороды перед подачей осушивают поглотителями. Весовое количество поданного эа 3 ч углеводородного сырья составило 117 вес,% на 100 вес Ф Фракционный состав загрузки мм573446 Формула изобретенияСоставитель В.ПоповРедактор Р.Пурнам Техред Э,фанта Корректор С.ЯмаловаЗаказ 3510/18 Тираж 658 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, Ж"35 Раушская наб. д.45 Филиал ППП Патентф, г.ужгород, ул,Проектная,4 получают реакционный гаэ с высокой концентрацией водорода, который применяется в металлургической, химическойи др. отраслях промышленности. 1.Способ получения карбида кальция путем науглероживания окиси кальция углеродом углеводородов при 700-150 УС о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса с одновременным получением продукционного водорода, углеводороды используют в газовой фазе, которые подают на стадию науглероживания с объемной скоростью 100- -400 часчерез. слой окиси кальция,нагретой до температуры процесса науглероживэния.2.Способ по п.1, о т л и ч а ю щ н йс я тем, что .в качестве углеводородовподают углеводороды с содержанием водорода в молекуле 22-25, например,попутные газы нефтедобычи и нефтепереработки.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе изобретения1.Марковский Л.Я, Оршанский Д.Л.,Прянишников В,П. ,Химическая электротермия Госхимиэдат, М.-Л., 1952,с,95.2.Авторское свидетельство СССРР 350753, кл С 01 В 31/30, 22,09.72,З.Патент США Р 3623839, кл. 23-208,30.11.71,