DE1244166B - Verfahren zur Herstellung von Methylmercaptanen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C07c

Deutsche Kl.: 12 ο - 23/03

Nummer: 1244166

Aktenzeichen: S93032IVb/12o

Anmeldetag: 8. September 1964

Auslegetag: 13. Juli 1967

Nach einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Alkylmercaptanen setzt man Schwefelwasserstoff mit einem Alkohol in Anwesenheit eines Katalysators, beispielsweise eines Tonerdekatalysators um. Die bei diesem Verfahren als Ausgangsstoffe erforderlichen Alkohole (z. B. Methanol als Ausgangssubstanz für die Gewinnung von Methylmercaptan) stehen als solche nicht zur Verfügung, d. h., sie müssen erst nach anderen technischen Verfahren gewonnen werden.

Es besteht daher ein Interesse ein Verfahren zu schaffen, bei welchem an Stelle der bisher erforderlichen Alkohole die leichter zugänglichen Kohlenwasserstoffe als Ausgangsstoffe eingesetzt werden können. Ein solches Verfahren ist insbesondere für die Herstellung von Methylmercaptan von Bedeutung, wo Methan in Form von Erdgas als Ausgangssubstanz anwendbar ist.

Dieses Ziel wird überraschenderweise erreicht durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Methylmercaptan, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man Methan und Schwefelwasserstoff, mit einem Sauerstoff-Inertgas-Gemisch in einer umgekehrten Flamme partiell verbrennt und das Reaktionsgemisch sogleich abkühlt. Dabei ist es zweckmäßig, eine Schwefelwasserstoffmenge zu verwenden, welche der angewandten Methanmenge stöchiometrisch gleich oder angenähert ist.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Gemisch aus Schwefelwasserstoff und Methan gegenüber dem Sauerstoff-Inertgas-Gemisch im Überschuß angewandt. Vorzugsweise wird letzteres nur mit einem Teil des Gasgemisches in Berührung gebracht, so daß sich eine sehr heiße Flamme bildet. Man kann auch eine umgekehrte Flamme mit Schwefelwasserstoff und Methan bilden, wobei der strömende Sauerstoff, der z. B. mit Stickstoff verdünnt ist, vom Methan- und Schwefelwasserstoffstrom ringförmig umgeben wird.

Der Reaktionsmechanismus ist zwar nicht bekannt, doch wird angenommen, daß das Methan und der Schwefelwasserstoff in der heißen Flamme freie CH₃- und SH-Radikale bilden, deren Verbindung zum Methylmercaptan führt.

Wichtig ist, daß man bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Reaktionsprodukte schnell abkühlt. Diese Abkühlung, die schon durch die die umgekehrte Flamme speisenden Gase selbst erfolgt, kann durch die üblichen bekannten Mittel, wie Wärmeaustauscher, verstärkt werden. Die schnelle Abkühlung der aus der Flamme aus-Verf ahren zur Herstellung
von Methylmercaptanen

Anmelder:

Societe Nationale des Petroles d'Aquitaine, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. Dipl. oec. publ. D. Lewinsky,

Patentanwalt, München 42, Gotthardstr. 81

Als Erfinder benannt:

Bernard Gourdon, Francois Pouliquen,

Pau, Basses-Pyrenees (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 23. September 1963 (948 369)

tretenden Gase schützt diese gegen eine weitere Oxydation.

Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man der Flamme ein Methan-Schwefelwasserstoff-Gemisch in der Weise zuführen, daß es den Strom zugeleiteten Sauerstoff-Inertgas-Gemisches ringförmig umgibt. Die umgekehrte Flamme kann aber auch durch drei getrennt konzentrisch zugeführte Gasströme gespeist werden, wobei sowohl ein Schwefelwasserstoffstrom als auch ein Methanstrom das zentral zugeführte Sauerstoff-Inertgas-Gemisch ringförmig umgeben. In diesem Fall ist es am vorteilhaftesten, wenn der äußere ringförmige Gasstrom Schwefelwasserstoff und der innere ringförmige Gasstrom Methan ist.

In der Zeichnung werden schematisch zwei Brenner gezeigt, welche beispielhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutern.

F i g. 1 stellt im Axialschnitt das Ende eines herkömmlichen Brenners dar;

F i g. 2 zeigt, ebenfalls im Axialschnitt, den Endteil eines Brenners mit drei konzentrischen Rohren und einer Kühlvorrichtung.

Durch das Mittelrohr 1 eines Brenners nach F i g. 1 wird ein sauerstoffhaltiges Gas, ζ. Β. ein Luftstrom geblasen. Das ringförmige Rohr 2 führt ein Gemisch aus Schwefelwasserstoff und Methan zu. Wenn man das Gas am Brennerende anzündet, wird die umgekehrte Flamme zwangläufig im Bereich 6 mit nur wenig Sauerstoff beschickt. Da andererseits die Abgabemengen im allgemeinen so eingestellt

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werden, daß ein Sauerstoffmangel im Verhältnis zu den vorhandenen brennbaren Gasen vorliegt, weist selbst der heiße Flammenteil 7 einen Überschuß an Methan und Schwefelwasserstoff auf.

Bei dem Brenner nach F i g. 2 wird das sauerstoffhaltige Gas ebenfalls durch das Mittelrohr 1 eingeführt, während der Schwefelwasserstoff und das Methan getrennt zugeführt werden. Den Schwefelwasserstoff kann man durch das ringförmige Zwischenrohr 4 zuführen, welches das Rohrl direkt umgibt. In diesem Fall leitet man das Methan durch die ringförmige Leitung 3 zu, welche das Zwischenrohr 4 wiederum umgibt. Man kann aber auch den Schwefelwasserstoff durch Leitung 3 und das Methan durch Leitung 4 zuführen.

Weiterhin ist vor dem Brenner der Fig. 2 ein Wärmeaustauscher angeordnet, dessen im Querschnitt gezeigte Rohre 5 von einem Kühlmedium durchflossen werden.

Beispiel 1

Ein Brenner nach F i g. 1 wird mit einem Gemisch aus 1001 H₂S und 100 1 CH₄ pro Stunde durch das ringförmige Rohr 2 gespeist. Luft bläst man mit einer Geschwindigkeit von 50 l/Stunde durch das Mittelrohr 1. Dies entspricht 5% Sauerstoff, bezogen auf das Gesamtvolumen an Schwefelwasserstoff und Methan, also einem großen Überschuß an H₂S + CH₄ gegenüber Sauerstoff. Bei einem Ablauf der Gesamtreaktion gemäß:

H₂S + CH₄1+!V₂ O₂ = CH₃SH + H₂O

beträgt der stöchiometrische Luftanteil 250 1 pro 200 1 H₂S + CH₄. Die Verbrennung in der umgekehrten Flamme des Brenners erfolgt also nur unvollkommen. Die Verbrennungsgase werden zur Kondensation des gebildeten Methylmercaptans gekühlt. Wird diese Kondensation bei der Temperatur des flüssigen Stickstoffs durchgeführt und das so erzielte Kondensat in aufeinanderfolgenden Temperaturstufen verdampft, so erhält man aus den Verbrennungsgasen 10% Methylmercaptan bei 0° C.

Beispiel 2

Der in F i g. 2 gezeigte Brenner wird mit Methan mit einer Geschwindigkeit von 100 l/Stunde durch die Leitung 4 beschickt, welche das Mittelrohr 1 für die Luft direkt umgibt. Den Schwefelwasserstoff führt man mit einer Geschwindigkeit von 100 l/Stunde durch das äußere ringförmige Rohr 3 zu. Das Mittelrohr 1 gibt 201 Sauerstoff pro Stunde, d. h. 10% des Gesamtvolumens an Schwefelwasserstoff und Methan

ίο ab. Die Verbrennungsgase kühlt man mit Hilfe des Wärmeaustauschers 5, welcher schildförmig am Scheitelpunkt der Flamme angeordnet ist, rasch ab. Eine Aufarbeitung durch Kondensation und stufenweise Verdampfung gemäß Beispiel 1 führt zur Gewinnung von 15% Methylmercaptan aus den Verbrennungsgasen bei 0° C.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Methylmercaptan, dadurch gekennzeichnet, daß man Methan und Schwefelwasserstoff mit einem Sauerstoff-Inertgas-Gemisch in einer umgekehrten Flamme partiell verbrennt und das Reaktionsgemisch sogleich abkühlt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Methan-Schwefelwasserstoff-Gemisch das Sauerstoff-Inertgas-Gemisch ringförmig umgibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Methan das Sauerstoff-Inertgas-Gemisch ringförmig umgibt, während das Methan seinerseits ringförmig vom Schwefelwasserstoff umgeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefelwasserstoff das Sauerstoff-Inertgas-Gemisch ringförmig umgibt, während der Schwefelwasserstoff seinerseits ringförmig, vom Methan umgeben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffmenge 5 bis 10% des Gesamtvolumens an Schwefelwasserstoff und Methan beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

6.67 © Bundesdruckerei Berlin

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