本发明专利技术涉及通过使包含气态硫和氢的反应混合物在固体催化剂上反应而制备硫化氢Ｈ↓［２］Ｓ的一种方法和一种装置。该反应混合物在反应器（１）中在０．５－１０绝对巴的压力、３００－４５０℃的温度和硫过量下反应。硫过量对应于过量硫与所生产Ｈ↓［２］Ｓ之比为０．２－３ｋｇ硫／ｋｇ所生产Ｈ↓［２］Ｓ。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连续生产硫化氢的方法和装置 本专利技术涉及通过使包含气态硫和氢的反应混合物在固体催化剂作用下转化而连续制备硫化氩H2S的一种方法和一种装置。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(UlImann工业4b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。将氬气 引入填充有沸硫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且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，从塔底排出液态硫，与新鲜的冷硫混合并在塔顶引入。将主要 包含》危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 泄漏情况下，较大量的有毒H2S由于高压而逸出。还不利的是产物仍包含 大量的未反应氢气(3体积％)和其他杂质(2体积％)。GB 1,193,040涉及一种在高温和高压下由单质制备H2S的方法。该反 应在具有内件的塔中进行，其中氢气在反应器下端供入并且过量熔融硫在 反应器上端供入。该反应在400-600'C (优选450-540 。C)的温度和4-15atm(优 选5-12atm)的压力下进行。缺点为与腐蚀有关的高温和出于安全因素的压 力。US 5,173,285涉及一种通过硫与氢气反应制备硫化氢的方法。该制备 在两步中在0.3-30kg/cm、优选3-30kg/cm2)的高压和250-600。C(优选 300-450。C)的温度下进行。缺点为所述实施方案中使用高压。另一缺点为 产物气体中的残留氢气含量为3.2%。DE 3 437 010 Al的主题为一种由单质制备硫化氢的方法。该制备在温 度为650-1300。C的火焰中进行。起始物质硫和氢气以0.8-1.2:1的摩尔比， 优选以化学计量比使用。该方法的缺点为高温，其导致设备的腐蚀增加。4FR 2 765 808 Al基于另 一种在加压和高于350匸至465°C的温度下在 催化剂上以过量氢气将套管逆流蒸发器用于^L而制备石克化氢的方法。在该 方法中，由来自反应阶段的H2S料流加热氢气。热氢气向确科^t故热并混 入在换热器空间引入的硫中。 一部分H2S再循环以防止硫与氢气产生过高 粘度。缺点为双重间接加热导致装置较复杂。首先，HzS加热氢气。然后， 氢气加热硫。另一个安全方面的缺点为高压(在实施例中为>10巴)操作。US 2,214,859涉及一种制备硫化氢的方法。该制备在硫过量为 4:2-1.5:2(原子硫:原子氢之比)时进行。该合成反应在500-800"C下在包含 钴、镍或钼的氧化物或硫化物的催化剂作用下进行。缺点为因不利用反应 热而导致工艺的高能耗。另一缺点为反应在高温下进行，这导致腐蚀增加。 又一缺点为氢气转化率最大为98%。H2S的催化制备描述于Angew. Chem.;第74巻，1962; 4;第151页 中。在该制备中，将氢气穿过外部加热的硫浴。载有硫蒸气的氢气穿过孔 "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 冷凝并且经由溢流管通回硫浴中。催化剂空间围绕H2S出口管同心排列。 以工业规才莫进行该方法的缺点为没有利用反应热加热石克浴，而是通过硫浴 的力口热夹套进行力口热。DE 1 113 446公开了通过使氢气与硫的化学计量混合物在包含负载于 栽体上的钴盐和钼盐的催化剂作用下在300-400。C的温度下转化而催化制 备硫化氢。将催化剂置于氢气和硫混合物流过的管中。硫浴温度为340-360 。C,从而通过使氢气穿过硫浴而产生氬气与硫的化学计量混合物来制备 H2S。因为包含催化剂的管以未详细描述的方式排列于硫浴中，所以通过 直接热交换利用H2S形成中放出的反应热。在长期操作中，DE 1 113 446 方法没有实现氢气的完全转化。制备石克化氩的其他方法例如描述于CS 190792和CS 190793中，但是 没有描述合成反应过程中反应器中的压力。另一种制备方法描述于 Ullmann，s Enzyklop础e der technischen Chemie[Ullmann工业化学百科 全书，第4版，第21巻，第171页中。本专利技术目的为提供制备硫化氢的一种方法和一种装置，其避免了现有技术中的缺点。本专利技术目的特别为提供能够在长期操作中使氢气基本完全转化和/或在合成中获得的粗气流中达到>99.5体积％的硫化氬纯度的一 种方法和一种装置。根据本专利技术，该目的通过使包含气态硫和氢的反应混合物在固体催化 剂作用下转化而制备硫化氢H2S的方法实现。该反应混合物在0.5-10绝对 巴(优选0.75-5绝对巴，更优选l-3绝对巴，最优选1.1-1.4绝对巴)的压力， 300-450。C(优选320-425"C,更优选330-400。C)的温度和硫过量下在反应器 中转化。碌u过量对应于过量碌^与所制备H2S之比为0.2-3kg(优选0.4-2.2kg， 更优选0.6-1.6kg，最优选0.9-1.2kg)硫/kg所制备H2S。由于在硫化氢制备中提及范围内所选参数的組合，在反应器长期操作 中在合成反应中获得的粗气流纯度(当在冷却器中分离出过量石危时)达到至 少99.5体积％。仅石危过量不足以达到至少99.5体积％的硫化氢纯度(例如 如US 2,214,859所述)。为使氢气基本完全转化，所用硫过量为> 0.2kg硫 /kg所得H2S。过量为大于3kg石克/kg H2S在经济上不可行。本专利技术方法所用参数组合(尽管为300-450°C的低温)可惊人地在长期 操作中实现氢气的基本完全转化(在含H2S粗气流中为< 0.5体积％)而没有 硫过量导致催化剂上的较高应力。本专利技术优点为硫化氢可由氢气和硫以高纯度和高工艺可靠性在具有一 步反应的简单装置结构中获得。该合成反应在仅存在低腐蚀速率的较低温 度下进行。低压出于安全因素是有利的。例如如果法兰处泄漏，低压仅导 致低泄漏速率。本专利技术方法能够高效制备^P克化氢。在本专利技术方法优选的实施方案中，提供的催化剂包含颗粒，所述颗粒 包含至少 一种负载于由矾土或硅石组成的载体上的呈氧化或硫化形式的选 自Ni、 W、 Mo、 Co和V(优选Co和Mo)的元素。气体反应物的反应更优 选在包含Co和Mo作为活性组分负栽于矾土载体上的催化剂上进行。例 如Co-Mo催化剂的使用允许在较低温度(< 450。C)和较低压力(尤其是< 1.5 绝对巴)下实现足够的反应速率。催化剂优选以疏松材料的固定床形式用于 本专利技术。可以使用任何形状的成型体。催化剂例如可以圆柱形或星形挤出 物形式存在。6例如，成型体直径为2-12mm，特别为3-10mm，更优选4-8mm并且 长度优选为2-12mm，特别为3-10mm，更优选4-8mm。在本专利技术方法中 的催化剂负荷优选为0.08-1标准m3氢气/小时/kg催化剂，优选0.13-0.8标 准m3氢气/小时/kg催化剂，更优选0.18-0.6标准m3氢气/小时/kg催化剂，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过使包含气态硫和氢的反应混合物在固体催化剂（２２）作用下转化而制备硫化氢Ｈ↓［２］Ｓ的方法，其包括使所述反应混合物在反应器中在０．５－１０绝对巴的压力、３００－４５０℃的温度和硫过量下转化，其中硫过量对应于过量硫与所制备Ｈ↓［２］Ｓ之比为０．２－３ｋｇ硫／ｋｇ所制备Ｈ↓［２］Ｓ。
【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]
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