生产硫化氢的反应器和方法技术

本发明专利技术涉及一种由氢气和硫连续制备Ｈ↓［２］Ｓ的反应器（１），其包括用于将气态氢分布于至少反应器下部含有的硫熔体（９）中的分布器装置（１５）。该分布器装置（１５）排列于硫熔体（９）中并且包括排列于反应器（１）中且具有向下延伸的边缘（１７）及任选具有通道孔（１９）的分布器板（１６）。氢气通过分布器板（１６）（例如穿过通道孔（１９））从在分布器板（１６）下方形成的氢气泡分布于硫熔体（９）中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由氩气和硫连续制备硫化氢H2S的一种反应器和一种方法。在现有技术中，硫化氢例如通过根据Girdler的H2S工艺(Ullmann，s Encyclopedia of Industrial Chemistry(Ullmann工业化学百科全书)，第六 版，2003，第17巻，第291页)制备。在该工艺中，H2S以非催化方式由 单质硫和氢在具有内件和基本上水平排列的延长底部的塔中制备。将氢气 引入填充有沸石危的底部并将硫汽提至上升的气相中。氢气与上升的硫在塔 的气体空间中反应，并通过用液态硫洗涤而从产物气体中排出释放的反应 热。为此，液态^U/v塔底排出，与新鲜的冷硫混合并在塔顶引入。将主要 包含硫化氢的产物气体在两个换热器中冷却。发现缺点为所述工艺必须在 加压和高温下进行。高温导致腐蚀速率及反应器壁上的材料磨耗增加。在 泄漏的情况下，较大量的有毒H2S由于高压而逸出。在Angew. Chem.;第74巻，1962; 4;第151页中描述了 H2S的催 化制备。在该制备中，使氢气穿过外部加热的硫浴。载有硫蒸气的氩气穿 过孔进入催化剂空间中。未反应的硫在离开催化剂空间之后在H2S出口管 上部冷凝并经由溢流管通回^ML浴中。催化剂空间围绕H2S出口管同心排列。 以工业规模进行该方法的缺点为没有利用反应热加热硫浴，而是通过硫浴的力p热夹套进行加热。US 2,863,725描述了一种在含钼催化剂作用下制备H2S的方法，其中 气态氢被S1入包含硫熔体的反应器中并且以气泡形式上升穿过硫熔体。调 节引入的氢气量和疏熔体温度(规定温度低于326C)使得在硫熔体上方气 体区中形成的气体混合物包含氢气与硫反应物，其中氬气过量超过化学计 量反应比。为了利用氢气和疏产生硫化氢的放热反应中的反应热，使反应 在置于硫熔体中的反应管中进行。利用放出的反应热蒸发硫熔体中的硫。 氢气经由多孔管引入疏熔体下部区域。US 5,173,285利用另一种方法制备H2S，其中利用引入的氢气将硫从 疏熔体汽提出^气相中。该方法包括两步制备，其中在第一步中使引入 的氢气与硫熔体中的硫在没有催化剂作用下反应而产生H2S，并且在第二 步中使额外引入气相中的氢气在催化剂作用下完成反应。发现缺点为产物 中存在氢气残留。气态氢经由排列于硫熔体中的分布器引入，所述分布器 由基本水平排列于硫熔体中且具有氩气通道孔的单管或支管体系组成。当 用于制备H2S的反应器启动时，液体疏可渗入通道孔并且在相应低温下在 那里固化而堵塞通道孔。US 2,876,070公开了一种在间隔成上下两部分的基本上水平的容器中 非催化制备H2S的方法。氢气与硫的反应主要在所述两部分的气体空间中 进行。下部第一气体空间(第一部分)以底部开口钟为边界并且具有向下延 伸的边缘。氢气在所述钟下方经由多孔管引入部分填充有液体硫的第一部 分；氢气以气泡形式在该部分石克熔体中上升并且在第一气体空间所述钟的 水平底座下方收集。载有^l的氢气在所述钟下方第一气体空间中以非催化 剂方式反应而产生H2S。然后，气体混合物向下流动经由所述钟的锯齿状 边缘进入第二部分，即进入存在于该第二部分中的硫熔体中。包含产物和 未转化反应物的气体混合物再次被气态疏饱和并且在伴随的第二气体空间 中进一步反应而产生H2S 该两步工艺基本上需要一定程度的装置复杂性。 发现另 一缺点为气态氢经由具有通道孔的管供入以所迷钟为边界的第 一部 分的疏熔体中，这意味着渗入的硫不可避免地导致管的通道孔堵塞(尤其在 启动和停工阶段)。使气体混合物经由所述钟的锯齿状边*第 一部分再分 布于第二部分的疏熔体中导致只有紧邻边缘上方的疏熔体起泡，因此再分 布不均匀。尤其在大尺寸反应器的情况下，这种形式的起泡可能不够且效 率较低。发现又一缺点为多步工艺，其显著之处为氢气在各步骤中再分布。相反，当单一入口管用作进料装置时，出现了氢气在硫熔体中分布不 均的难题。此时，从入口点开始形成大氢气泡并随着它们在硫熔体中上升 而汽提少量硫ii^v气相中。为了补偿这种效应，可延长氢气穿过疏熔体的 路程及由此延长氢气载硫的停留时间。缺点是为此反应器需要大体积。因此，本专利技术目的为提供避免现有技术的缺点并且特别是能够使引入效接触并由此导致H2S的制备更高效、安全和经济的 一种反应器和一种方法。该目的通过一种用于由氢气和硫连续制备H2S的反应器实现，其包括 用于将气态氢分布于至少存在于反应器下部的^L熔体中的分布器装置。该 分布器装置排列于硫熔体中并且包括排列(优选水平)于反应器中且具有向 下延伸的边缘的分布器板。氢气借助该分布器装置从分布器板下方形成的 氢气泡分布于硫熔体中。该分布可唯一或额外经由分布器装置边缘进行。 所以在分布器板下方聚集的氢气经由向下延伸边缘的边缘区*使来自氬 气泡的氢气穿过分布器装置与反应器夹套之间的间隙分布于硫熔体中而进 入硫熔体中。在本专利技术优选的实施方案中，分布器装置的分布器板具有通 道孔。则氢气可借助该分布器装置经由分布器板唯一或额外穿过通道孔从 分布器板下方形成的氢气泡进入硫熔体中。H2S的连续制备优选在垂直反应器中进行，垂直反应器包括净a应器 夹套围绕的圆柱形或棱柱形中心壳体，反应器夹套在其各端被外壳封闭。 所述外壳可各自具有任何合适形状，例如为半球形或锥形。反应器优选在下部填充有硫熔体。气态氢可经由进料装置引入硫熔体 中，此时主要包含气态硫和气态氢的反应混合物在硫熔体上方的反应物区 聚集，所述反应物区与硫熔体经由相边界接触，并且反应物区顶部优选以 分隔物如板为边界。每种情况下将气态氢和液态疏经由分布器装置下方的合适进料装置供 入反应器中。使石危化氢产物在合适位置如上部外壳处从反应器产物区流出。在本专利技术反应器的优选实施方案中，借助进料装置将气态氢引入反应 器中的硫熔体中并且借助本专利技术分布器装置将其分布于硫熔体中。进料装置包括例如管，其在两端开口且垂直排列于反应器中，并且排 列于分布器装置下方且其上端优选伸入由分布器板与向下延伸的边缘限定 的空间中，伸入氢气泡中。伸入分布器板下方空间及尤其是在其下方形成 的氢气泡中有利地防止了引入^<熔体中的氲气不均匀。用来从反应器外部引入氩气的倾斜向下延伸的入口管优选通向进料装 置的垂直管。有利地构造进料装置使得进入垂直排列管的硫可以自由向下流动而不堵塞氢气进料装置。氢气在垂直排列管内上升并在分布器装置下 方聚集。本专利技术反应器的分布器装置包括在反应器中基本水平排列的分布器板 (优选具有通道孔)和向下延伸的边缘。优选平面分布器板优选基本上在反 应器整个横截面上延伸，在反应器夹套与分布器装置之间保留有间隙。在分布器装置边缘与反应器夹套之间的间隙宽度优选为l-50mm,特别为 2-25mm，更优选为5-10mm。分布器板的形状由其中排列有分布器板的反 应器的几何结构控制。它可以优选具有圓形或多边形或任何其它所需形状。 可优选在分布器板的外圆周上提供凹槽，凹槽提供了例如用于引入氩气、 引入硫和再循环硫的通道孔。分布器装置与反应器夹套之间的间隙因此可 仅具有小的宽度以避免分布器装置在反应器中的剧烈振动。聚集的氢气可经由分布器板向下延伸的边缘区^t进入硫熔体中，此 时来自氢气泡的氢气通过分布器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由氢气和硫连续制备Ｈ２Ｓ的反应器（１），包括用于将气态氢分布于至少存在于反应器下部的硫熔体（９）中的分布器装置（１５），其中所述分布器装置（１５）排列于硫熔体（９）中并且包括排列于反应器（１）中且具有向下延伸的带有边缘区（１８）的边缘（１７）的分布器板（１６），氢气经由边缘区（１８）从在分布器板（１６）下方形成的氢气泡分布于硫熔体（９）中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A韦尔弗特，H杰周，H德莱斯，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]