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"Verfahren zur Herstellung von Schwefelkohlen-
stoff aus Schwefel
und Kohlenwasserstoffen" Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Schwefelkohlenstoff aus Schwefel und einem oder mehreren bei Raumtemperatur
und atmosphärischem Druck flüssigen oder festen Kohlenwasserstoffen. Um den zur
Herstellung eines solchen Sulfids erforderlichen Kohlenstoff-zu erhalten, wurde
bereits die Verwendung von Kohlenwasserstoffen der genannten Art an Stelle der normalerweise
verwendeten Holzkohle vorgeschlagen. Obgleich bereits in den Jahren vor dem zweiten
Weltkrieg erste Versuche gemacht wurden, wurde ein derartiges Verfahren erst in
den letzten beiden Jahrzehnten auf industrieller Ebene entwickelt, doch blieb dieses
auf die Anwenäung gasförmiger Kohlenwasserstoffe, speziell Methan, beschränkt. Da
das komplizierte Problem durch das Fehlen höherer Homologe des Methans vereinfacht
wurde, wurde ebenfalls die Reinigung von natürlichem Gas angewandt, um die Nachteile
auszuräumen, die durch das Vorhandensein von Homologen höheren Molekulargewichtes
oder von Verunreinigungen auftraten. Diese Flachteile bestanden in der Bildung sich
auf den Wänden des Reaktors absetzender Kohlenstoffe oder kohlenstoffartiger Substanzen,
die die Verschmutzung eines bei dem Verfahren verwendeten Katalysators hervorriefen
und die Ausbeute wesentlich verrringerten. ' Diese Nachteile, insbesondere die Bildung
von Kohlenstoff und kohlenstoffartigen Produkten, stellen bis heute eine Behinderung
dar, die die Erzeugung von Schwefelkohlenstoff aus Stoffen höheren Molekulargewichtes,
deren Verwendung erheblich vorteilhafter wäre, unmöglich macht.
Die
vorliegende Erfindung hat nun ein Verfahren zum Ziel, das die Herstellung von Schwefelkohlenstoff
aus Schwefel und Kohlenwasserstoffen vorsieht und die Verwendung von bei Raumtemperatur
und atmosphärischem Druck flüssigen oder festen Kohlenwasserstoffen ermöglicht,
ohne dass eine wesentliche Bildung von Kohlenstoff oder kohlenstoffartigen Substanzen
eintritt. Dadurch wird ein optimales Reaktionsergebnis gewährleistet. Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren wird überdies eine zwischengeschaltete Produktionsstufe einer Zwischenverbindung,
nämlich des Sulfokohlenstoffes, wie es die Verfahren gemäß den US-Patenten 2 556
176, 2 556 177 und 2 556 178
lehren, überflüssig. Das erfindungsgemäße Ziel wird dadurch erreicht, dass ein oder
mehrere Kohlenwasserstoffs zerstäubt in einen Verdampfer eingeführt werden. Dabei
werden die Kohlenwasserstoffs vorteilhaft erhitzt und in den Verdampfer und Vorerhitzer
in Form sehr feiner,sich mit hoher linearer Geschwindigkeit, vorteilhaft 50 bis
100 m/sec, bewegender Partikel eingeführt. Der Verdampfer und Vorerhitzer werden
vorzugsweise auf einer Temperatur gehalten, die gleich oder höher als die Siedepunkte
der Kohlenwasserstoffs ist. Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll
nun anhand der in der Zeichnung beispielhaft dargestellten Vorrichtung beschrieben
werden.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
umfaßt im wesentlichen zwei Teile, nämlich die Verdampfer- und Vorerhitzer-Einheit
1 und den Reaktor 2. 3 bezeichnet den Zerstäuber, der den Kohlenwasserstoff oder
die Mischung der Kohlenwasserstoffs in feinste Partikel aufteilt, die in dem vbrderen
Teil der Verdampfer-Vorerhitzer-Einheit 1 verdampft werden. Die verdampften Kohlenwasserstoffs
werden in dem zweiten Teil der Einheit 1 vorerhitzt, worauf die Dämpfe
in den Reaktor 2 eintreten.
Der gegebenenfalls auch vorerhitzte
Schwefeldampf tritt durch die Leitung 4 in den Reaktor 2 ein.
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Natürlich kann man in dem Reaktor 2 einen an sich bekannten Katalysator
verwenden.
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Vom Endteil des Reaktors 2 treten die Reaktionsprodukte durch die
Leitung 5 aus und werden nach Abscheidung eventuell noch in ihnen enthaltener Schwefelpartikel
bekannten Anlagen zur Kondensierung und Absorbierung der Schwefelkohlenstoffddmpfe
und zur Oxydation von Schwefelwasserstoff zugeführt.
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Die Verdampfer-Vorerhitzer-Einheit 1 besteht wie der Reaktor 2 aus
mit feuerfestem Material ausgekleidetem Eisenguß oder aus einer geeigneten Stahllegierung.
Die Erhitzung wird elektrisch oder. mittels heißer Gase durchgeführt. - . Wie bereits
ausgeführts kann man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Kohlenwasserstoffe verwenden,
die bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck flüssig oder fest sind. Zu diesem
Zweck werden die festen oder hochviskosflüssigen Kohlenwasserstoffe auf eine geeignete
Temperatur erhitzt, so dass sie leicht zerstäubt werden können.
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Die Einspritzung der Kohlenwasserstoffe mit hoher linearer Geschwindigkeit
und in Form sehr feiner Partikel an einer Steile, die ausreichend weit von der Zuführstelle
des Schwefels entfernt ist, beschleunigt die Verdampfung der kohlenwasserstoffe
und verhindert die Eildung eines Zwischenproduktes, des Sulfokohlenstoffes, und
reduziert die Bildung von Krackkohle oder anderer kohlenstoffartiger Substanzen
auf ein Minimum.
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Die in der Verdampfer-Vorerhitzer-Einheit 1 erzeugte Turbulenz befördert
irgendwelche in Suspension befindliche Partikel, beispielsweise Krackkohlepartikel,
sehr schnell in den Reaktionsbereich, wodurch die Bildung von Ablagerungen auf den
Wänden der Anlage verhinder wird.
Der Schwefel wird vorzugsweise
in die theoretische Quantität übersteigenden Mengen zugeführt. Der Schwefelüberschuss
wird wiedergewonnen und erneut eingesetzt.
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Die in dem Verdampfer- und Vorerhitzer-Bereich angewandten Temperaturen
können zwischen 300o und 700o C, die in dem Reaktionsbereich zwischen 500o und 950o
C liegen. besonders günstig ist es, in dem Verdampfer-und Vorerhitzer-Bereich Temperaturen
zwischen 450o und 700o C, in dein Reaktionsbereich zwischen 800o und 900o C zu verwenden.
Beispiel
150 g Kohlenwasserstoff der folgenden Zusammensetzung: Kohlenstoff
85,6 $ .Vlasserstoff 1299 Schwefel 1,5 $ mit einem Siedepunkt von 230o C
werden zerstäubt pro Stunde in einen vorstehend beschriebenen Verdampfer eingeführt.
Der Reaktor hat eine Kapazität von 8 000 cm 3. 1 260 Gramm Schwefel, eine
die theoretische Menge um ungefähr 25 $ übersteigende Quantität, werden in Form
von Dampf in den Reaktor eingeführt. Der Verdampfungsbereich wird auf 510° C, der
Vorerhitzer-Bereich auf 700o C aufgeheizt. Die Reaktortemperatur beträgt 8400 C.
Der Schwefeldampf wird auf 600o C vorerhitzt.
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Der Schwefelkohlenstoff wird durch Kondensation und Absorption mittels
Vaseline oder dergleichen aufgefangen. Gemessen an dem im Kohlenwasserstoff enthaltenen
Kohlenstoff betragt die Ausbeute an Schwefelkohlenstoff 92 %.
Die
Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend beschriebene und in der Zeichnung
dargestellte beispielsweise Einrichtung, sondern eb können Modifikationen und/oder
technisch äquivalente Vorrichtungen verwendet werden,-ohne den Rahmen der-Erfindung
zu überschreiten.