增加的要求。
[0114]然后，氣相流到并通過在安裝裝置中的催化劑，如圖1(7)中示意性地示出。剩余的氫氣則幾乎完全在催化劑上轉(zhuǎn)化(H2的總轉(zhuǎn)化率:99.86摩爾％ )。氣體在催化劑上的時空間速度為3700m3(STP) (H2)/(m3(催化劑床的體積).h)。幾乎沒有發(fā)生所使用材料的呈剝落或重量損失形式的腐蝕。安裝用于比較目的的由標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼(1.4571)制成的材料樣品僅具有中等腐蝕侵蝕。
[0115]標(biāo)號列表
[0116](I)反應(yīng)器
[0117](2)下部反應(yīng)器區(qū)
[0118](3)硫熔體
[0119](4)第一洞穴
[0120](5、5a)至第一洞穴的氫氣供應(yīng)裝置
[0121](6)氣體收集區(qū)
[0122](7)安裝裝置，其用于將氣體從下部反應(yīng)器區(qū)傳送到氣體收集區(qū)，并且任選地包含催化劑
[0123](8)第二洞穴
[0124](9、9a)至第二洞穴的氫氣供應(yīng)裝置
[0125](10)第三洞穴
[0126](11)內(nèi)壁
[0127](12)第一洞穴的氣體空間
[0128](13)第二洞穴的氣體空間
[0129](14)第三洞穴的氣體空間
[0130](15)下部反應(yīng)器區(qū)的氣體空間
[0131](16)中間塔盤
[0132](17)孔口
[0133](18)孔口
[0134](19)孔口
【主權(quán)項】
1.反應(yīng)器(I)，其適于在相對于標(biāo)準(zhǔn)條件升高的溫度和升高的壓力下通過硫和氫氣的放熱反應(yīng)連續(xù)制備硫化氫以形成包含硫化氫和硫的最終產(chǎn)物氣體混合物^所述反應(yīng)器(I)包括: -適于容納硫熔體(3)的下部反應(yīng)器區(qū)(2)， -一個或多個非承壓第一洞穴(4)和對于每個第一洞穴至少一個適于受控地供應(yīng)加壓氣態(tài)氫的供應(yīng)裝置(5、5a)，所述洞穴(4)適于至少臨時容納在放熱反應(yīng)中形成的并且包含硫化氫、硫和氫氣的產(chǎn)物氣體混合物P1, -一個或多個非承壓第二洞穴(8)，所述第二洞穴(8)被布置在所述第一洞穴(4)的上方，并且適于至少臨時容納在所述第一洞穴(4)中形成的所述產(chǎn)物氣體混合物P1W及適于通過硫和氫氣的放熱反應(yīng)形成另外的硫化氫以形成產(chǎn)物氣體混合物P2，以及 -適于在相對于標(biāo)準(zhǔn)條件升高的溫度和升高的壓力下容納所述產(chǎn)物氣體混合物P??的氣體收集區(qū)(6)， 其特征在于，至少一個所述第二洞穴(8)包括至少一個適于受控地供應(yīng)加壓氣態(tài)氫的供應(yīng)裝置(9、9a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器(I)包括至少兩個非承壓第一洞穴(4)和對于每個第一洞穴(4)至少一個適于受控地供應(yīng)加壓氣態(tài)氫的供應(yīng)裝置(5、5a)，所述第一洞穴(4)適于至少臨時容納所形成的所述產(chǎn)物氣體混合物P-
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器(I)還包括一個或多個布置在所述第二洞穴(8)上方的非承壓第三洞穴(10)和任選的其它相應(yīng)合適的洞穴。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的反應(yīng)器，其特征在于，至少一個所述第二或更高序數(shù)的洞穴(8、10)的容積大于每個所述第一洞穴(4)的容積，和/或至少一個所述第二或更高序數(shù)的洞穴(8、10)由于構(gòu)造原因具有比每個所述第一洞穴(4)更低的排熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器(I)還包括一個或多個非承壓安裝裝置(7)，所述安裝裝置(7)適于將在所述下部反應(yīng)器區(qū)(2)中形成的產(chǎn)物氣體混合物Pu的總量連續(xù)傳送到所述氣體收集區(qū)出)，以及在所述安裝裝置(7)中存在催化劑的情況下，適于使仍然存在于所述產(chǎn)物氣體混合物Pu中的硫和氫氣反應(yīng)成硫化氫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的反應(yīng)器，其特征在于，一個、多于一個或全部的用于將所述產(chǎn)物氣體混合物Pu從所述下部反應(yīng)器區(qū)(2)傳送到所述氣體收集區(qū)(6)的所述安裝裝置(7)就構(gòu)造而言布置為，在所述下部反應(yīng)器區(qū)(2)充分地填充硫熔體(3)后，它們與所述硫熔體(3)熱接觸，使得如果所述安裝裝置(7)包含催化劑，則所述催化劑通過將熱傳遞到所述硫熔體⑶而冷卻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器包括內(nèi)壁(11)，所述內(nèi)壁(11)在所述反應(yīng)器的操作過程中歸因于反應(yīng)器外壁與所述內(nèi)壁(11)之間的空間而使得所述硫熔體根據(jù)氣升泵原理連續(xù)循環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器還包括: -適于冷凝存在于所述產(chǎn)物氣體混合物P??中的所述硫的回流冷凝器， -適于將所述產(chǎn)物氣體混合物P??從所述氣體收集區(qū)輸送到所述回流冷凝器的輸入管線，以及 -適于將冷凝的硫返回到所述反應(yīng)器的返回管線。
9.用于在相對于標(biāo)準(zhǔn)條件升高的溫度和升高的壓力下通過硫和氫氣的放熱反應(yīng)制備硫化氫以形成包含硫化氫和硫的產(chǎn)物氣體混合物的方法，所述方法包括以下步驟: -在加壓反應(yīng)器的下部反應(yīng)器區(qū)中提供硫熔體， -將加壓氫氣供應(yīng)到所述硫熔體中，所供應(yīng)的氫氣至少部分地與從所述硫熔體轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的硫一起由至少一個非承壓第一洞穴和至少一個非承壓第二洞穴容納， -至少臨時將所述氫氣和所述硫留在所述第一洞穴中，以在放熱反應(yīng)中形成包含硫化氫、硫和氫氣的產(chǎn)物氣體混合物P1, -將所述產(chǎn)物氣體混合物Pig納在一個或多個第二洞穴中并且將所述產(chǎn)物氣體混合物P1至少臨時留在其中，以使存在于所述產(chǎn)物氣體混合物P !中的所述硫與氫氣反應(yīng)形成另外的硫化氫，成為產(chǎn)物氣體混合物P2， -將加壓氫氣供應(yīng)到所述硫熔體中，所供應(yīng)的氫氣至少部分地與從所述硫熔體轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的硫一起直接由至少一個非承壓第二洞穴容納，以及 -將所述產(chǎn)物氣體混合物P4a收集在氣體收集區(qū)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)物氣體混合物被容納并且至少臨時留在一個或多個第三或更高序數(shù)的洞穴中，以使存在于所述產(chǎn)物氣體混合物匕中的所述硫與氫氣反應(yīng)形成另外的硫化氫。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，將在所述下部反應(yīng)器區(qū)中形成的產(chǎn)物氣體混合物Pu的總量通過一個或多個非承壓安裝裝置連續(xù)傳送到所述氣體收集區(qū)，其中，通過使用所述安裝裝置中的催化劑，存在于所述產(chǎn)物氣體混合物Pu中的所述硫和氫氣反應(yīng)以形成另外的硫化氫。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述催化劑通過將通過所述硫和氫氣的反應(yīng)釋放在所述催化劑中的反應(yīng)熱熱傳遞到所述硫恪體而冷卻。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，在引入含所述催化劑的所述安裝裝置中之前，所述產(chǎn)物氣體混合物Pu中的硫化氫的比例為氣體體積的至少60%。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-13中任一項所述的方法，其特征在于，其包括使存在于所述產(chǎn)物氣體混合物P4a中的所述硫冷凝并直接循環(huán)到所述反應(yīng)器中的額外處理步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求9-14中任一項所述的方法，其特征在于，所述硫化氫的制備在5-15巴的壓力下進行。
16.根據(jù)權(quán)利要求9-15中任一項所述的方法，其特征在于，所述硫熔體的溫度為400-450。。。
17.根據(jù)權(quán)利要求9-16中任一項所述的方法，其特征在于，所述硫熔體根據(jù)氣升泵原理連續(xù)循環(huán)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的反應(yīng)器用于制備硫烷含量不超過600ppm的硫化氫的用途。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于在升高的壓力和升高的溫度下由單質(zhì)硫和氫氣合成硫化氫的反應(yīng)器和方法。本發(fā)明還涉及所述反應(yīng)器用于以高產(chǎn)率和低H2Sx含量制備硫化氫的用途。
【IPC分類】B01J8-06, B01J19-24, B01J19-00, C01B17-16, B01J4-00, B01J10-00
【公開號】CN104603048
【申請?zhí)枴緾N201380040523
【發(fā)明人】C·H·芬克爾代, C·K·張, R·馬森, S·文納, M·克費爾
【申請人】贏創(chuàng)工業(yè)集團股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年5月31日
【公告號】EP2676928A1, EP2864245A1, US20150151271, WO2013189715A1