本发明涉及用氧通过烃的部分氧化， 制备乙炔和合成气的方 法。原料气首先分别地预热，在混合区中充分混合，在其流过燃 烧器区段后进行反应，接着，迅速冷却。该燃烧器区段具有若干 连续管道。
过去，对于通过烃的部分氧化制备乙炔和合成气的方法，业 已作过多次描述(参见inter alia DE 1259875，DE2947005， US3242224)。将甲烷(天然气)部分氧化成乙炔和合成气，尤其在 国际上具有工业重要性。而在工业上，单独地由天然气通过部分 氧化制备合成气是一种简单方法。与乙炔制备关联的合成气制备 方法是与精确的空间、时间、容积条件有关。因此，原料天然气 和氧气通常分别地预热，基本上达到摄氏700度，其在混合区中充 分混合，并在流过燃烧器区段后进行反应。所用的氧气与天然气 的体积比约为0.6。
燃烧器区段包括给定数目的管道，其中为了防止火焰吹回 混合室，反应的氧气/天然气混合物的速度应高于火焰速度。继燃烧 器区段之后的反应室应具有这样尺寸，即其尺寸使在给定的原料 流速下，含乙炔的反应气、裂化气的停留时间仅为几毫秒。过了 这段时间后，在这段期间内，相当摄氏1500-2000度高温的平衡不 可能被建立。反应产物应立即用水或优选用残余油基本上骤冷至 低于摄氏300度，这样能使形成的乙炔不分解成烟灰和氢。通常， 这些工艺过程是在大气压或稍高压力下进行。除此天然气外，所 有气态或易挥发的烃可以在稍微改变的工艺条件下被使用。然而 所有方法的变种都具有缺点，即一次性计算或凭经验确定的反应 器尺寸确定了所限定的乙炔和粗制合成气的生产能力，乙炔与合 成气之比几乎保持恒定。这导致下面事实，即当乙炔需要减少时， 与合成气关联的产物的生产也减少，这样，相关产品的生产，例如 甲烷的生产也减少。
本发明目的是改进通过部分氧化烃制备乙炔和合成气的已知 方法，用这种改进方法使得在乙炔和合成气的关联生产中，所产 生的乙炔和合成气之比可在广泛范围内变化。
我们业已发现，本发明目的可通过用穿孔板覆盖然烧器区段 的管道进口端来实现。
本发明方法得使氧与烃之比在广泛的范围内变化而无预燃发 生成为可能。而在已知方法中，氧与烃之比仅能在窄范围内变化。 本发明方法令人吃惊的是能增加氧与烃之比，以致达到这样程度， 即，裂化气中，乙炔的含量极大地减少。很显然，本发明方法， 其可通过对现有燃烧器区段的改进来实现，其可被转换成生产高 至低含量乙炔的方法，而元任何复杂性，即，通过原料比由低变 高，使燃烧器被转换，这使之有很大适应性。这在实践中是非常 重要的。
在以下情况下，即在燃烧器区段的空心管道(成组管)中，气 体速度为50-150m/s，优选100m/s，在穿孔板中，气体速度为100 -300，优选200m/s，相当于2∶1的面积比，则配备给定量管道的燃 烧器区段和燃烧器(反应器)具有高范围生产力，因而能适应生产 要求。
管道的直径和数目决定燃烧器区段或燃烧器的额定生产力。 按照本发明，管道直径为15-45mm是技术上有利的，优选20-35mm。 管道的数目为50-150，优选127。板上钻孔的直径为2.5-7mm，优 选3-6mm。
参考附图举列的实施例能更好理解本发明的细节和优点。 在图中：
图1表示公知的进行部分氧化的设备图；
图2表示图1的燃烧器区段的放大剖面图；
图3表示实施本发明方法的燃烧器区段的极详细放大图；
图4表示本发明盖板的平面图。
图1和图2的公知设备选自“Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Vol. A1. 1985.107页”。通过管线1， 氧加入到设备中，烃是在预热状态下通过管线2加入的。在区域3 中，组分如此迅速混合，以致不会形成具有足够高氧浓度，以致 能发生预燃的区域。然后，混合物通过扩散器4进入燃烧器区段5， 并通过管道6进入反应区7。用由燃烧器区段低端，即反应室开头 部分，排出的多重辅助火焰，瞬间地和均匀地点燃反应器中的混 合物。
冷却剂是通过管线8经由骤冷管9加入到骤冷容器10的内部。 裂化气通过管线11由设备排出，12是骤冷用的冷却剂的出口。
图2没有详细描述燃烧器区段5；仅显示出本发明要点是采用 具有钻孔的平行管道6，使扩散器4和反应器7联通。
图3是图2燃烧器区段5剖面的扩大简图。本发明与现有燃烧器 区段的主要差别在于管道6的顶端是用板14覆盖，该顶端在反应器 7对面。板14截面上规则地分布钻孔13。管道6直径一般为15 -45mm，穿孔直径为2.5mm-7mm，优选约4mm。板14的厚度为2mm -8mm，优选约3mm。
板材必须是耐热的。
在现有设备中，不是用穿孔板一个一个单独地覆盖燃烧器单 元的管道，而是用板覆盖整个燃烧器区段，在燃烧器区段的管道 张开处仅具有相当的钻孔。用特别简单方式，即每个管道末端上 具有按本发明要求的钻孔数目，以这样方式，也能使整个板具有 钻孔。
在下面实施例中，采用钢性燃烧器区段，其中管道直径为 27mm。每单元管子配给19个钻孔，每孔直径为4.2mm，以这样方式、 用穿孔板覆盖每个管子。
板子厚度为3mm，板子材料为Incoloy 800。
实施例1-8
在下面表中列举的所有实施例中，原料天然气和氧气分别地 加热至摄氏600度，在混合器3中充分混合，并在流过扩散器4和燃 烧器区段5后进行反应。在经过几毫秒反应时间后，用芳香性重油 将含乙炔的裂化气骤冷至约摄氏250度。然后，用已知方法，通过 分馏吸收，分馏成产物乙炔和粗制合成气，接着，用合适的溶剂 解吸。 试验 1 2 3 4 5 6 7 8 m3(S.T.P)/h 氧 4267 4255 4268 4264 3669 3674 3662 3668 m3(S.T.P)/h 天然气 6699 6207 5709 5216 5714 5294 4970 4544 氧与天然气 之比 0.637 0.686 0.748 0.817 0.642 0.694 0.737 0.807 裂化气中乙炔 的体积％ 7.45 4.56 1.54 1.45 6.91 4.15 1.81 1.43 Kg/h乙炔 1134 701 239 233 903 557 236 181 m3(S.T.P)/h 合成气 11990 12500 13011 13468 10359 10965 10917 10629 m3(S.T.P) (合成气)/吨 (乙炔) 10573 17832 54439 57802 11472 19686 46258 58724