DE708201C

DE708201C - Herstellung von Schwefelkohlenstoff aus Kohlenwasserstoffen und Schwefel

Info

Publication number: DE708201C
Application number: DED80506D
Authority: DE
Inventors: Dr Egbert Dittrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1939-05-27
Filing date: 1939-05-27
Publication date: 1941-07-15

Description

Herstellung von Schwefelkohlenstoff aus Kohlenwasserstoffen und Schwefel Es ist bekannt, Schwefelkohlenstoff in der Weisse herzustellen, daß man Methan -und Schwefel auf Rotglut erhitzt. Hierbei bildet sich jedoch, wie gefunden wunde, neben verhältnismäßig geringen Mengen Schwefelkohlenstoff eine große .Menge von Schwefelwasserstoff. Dies ist offenbar der Grund, warum diese Arbeitsweise die Technik in keiner Weise befruchten konnte.
Es wurde gefunden, 4a man sehr gute Ausbeuten erhält;> wenn man dampfförmigen Schwefel zusammen mit Kohlenwasserstoffen auf Temperaturen oberhalb etwa 8oo°, vorteilhaft auf f ooo°, erhitzt -und sodann das- Reaktionsgemisch mit der Maßgabe kühlt, daß die Temperatur innerhalb weniger als 5 Sekunden auf mindestens 5oo° absinkt.
Dabei zeigt sich überraschenderweise, daß in den erhaltenen Reaktionsprodukten neben reichlichen Mengen Schwefelkohlenstoff nur verhältnismäßig geringe Mengen Schwefelwasserstoff vorhanden sind, während sich gleichzeitig freier Wasserstoff in größeren Mengen vorfindet. Offenbar bilden sich bei der Einwirkung der genannten hohen Temperaturen auf die Ausgangsmischung bereits größere Mengen Wasserstoff neben größeren Mengen Kohlenstoff. Dies ist jedoch bisher der Beobachtung entgangen, da nicht die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis bestand, daß hierbei Wasserstoff gebildet wird zugunsten einer weitgehenden Umsetzung des Schwefels in Schwefelkohlenstoff und daßdieses Gemisch durch rasches Abkühlen weitgehend stabilisiert werden kann.
Dabei ist @es erfindungsgemäß wesentlich, da.ß die Abkühlung des Reaktionsgemisches möglichst schnell. bis zu einem solchen Grad erfolgt, daßeine wesentliche Rückbildung von Schwefelwasserstoff nicht erfolgt. Wie festgestellt wurde, soll die Zeit, die für das Abkühlen des Reaktionsgemisches herunter bis auf !etwa 500° verbraucht wird, keinesfalls 5 Sekunden übersteigen. Mit Vorteil wählt man diesen Zeitraum sogar noch erheblich kürzer, möglichst etwa i `bis z Sekunden. Dabei ist ,es ebenfalls von Vorteil, wenn nicht nur die Abkühlung, sondern auch das Aufheizen der Ausgangsgasgemische auf das kritische Temperaturgebiet sowie die Verweilzeiten bei den hohen Temperaturen innerhalb beschränkter Zeiträume gehalten werden. Für diese Durchsatzzeiten eignen sich Zeiten von 5o Sekunden und weniger, vorteilhaft etwa 5 bis 15 Sekunden.
Diese schnelle Abkühlung kann in an sich bekannter Weise durch intensiv wirkende Oberflächenkühler oder .auch dadurch erfolgen, daß in das Reaktionsgemisch kühlend wirkende Flüssigkeiten, wie Kohlenwasserstoffe (Waschöle), Wasser, ferner auch flüssiger Schwefelkohlenstoff, eingeleitet werden. Bei der Verwendung von Wasser erfolgt die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches derart, daß das kondensierte Gemisch vermittels Siphon bzw.einer Florentiner Flasche getrennt und auf diese Weise der Schwefelkohlenstoff gewonnen wird. Um Verluste an gelöstem Schwefelwasserstoff zu vermeiden, ist es zweckmäßig, das als Kühlmittel verwendete Wasser im Kreislauf zu verwenden.
Der anfallende Schwefelwasserstoff kann gegebenenfalls nach Abtrennung und Konzentrierung in an sich bekannter Weise z. B. im Claußofen auf Schwefel verarbeitet werden, der in den Produktionskreislauf zurückgeleitet wird.
Das vorliegende Verfahren kann in beliebigen Reaktionsräumen, die unter den Reaktionsbedingungen genügend temperatur- und schwefelbeständig sind, durchgeführt werden, z. B. in Röhren oder Kammern aus keramischem Material. Die Umsetzung kann gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren durchgeführt werden. Mit Vorteil arbeitet man jedoch ohne Katalysatoren.
Das Mischungsverhältnis zwischen Kohlenwasserstoff und Schwefel kann beliebig variiert werden. In vielen Fällen ist es empfehlenswert, das Verhältnis so einzustellen, daß im Endprodukt nicht mehr erhebliche Mengen von untersetzten Kohlenwasserstoffen vorhanden sind. Andererseits ist es empfehlenswert, dafür Sorge zu tragen, daß im Reaktionsgemisch sogar überschüssiger Schwefel vorhanden ist.
Für das vorliegende Verfahren kommen als Ausgangsprodukte alle möglichen Kohlenwasserstoffe in Betracht. Mit Vorteil verwendet man die leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffe, vor allem Methan, ferner Äthan, Propan, Butan, Acetylen und Äthylen. Man kann auch höher siedende Verbindungen, gegebenenfalls zerstäubt, z. B. Teeröle, verwenden. Beispiel Ein Gemisch von i Mol Methan und 4,3 Mol Schwefeldampf wird zunächst durch einen überhitzer vorgeheizt und passiert sodann ein Schamotterohr, das ,auf 95o° geheizt ist. Der Durchsatz wird so gewählt, daß in der Hxhtemperaturzone eine Verweilzeit von 8 Sekunden eingehalten wird. Das erhaltene Reaktionsgemisch wird sodann innerhalb i Sekunde auf weniger als 500° gekühlt und der entstandene Schwefelkohlenstoff niedergeschlagen. In diesem Schwefelkohlenstoff befiinden sich auch die in der Reaktionsmischung vorhandenen Mengen von freiem Schwefel. Der letztere kann nach Abdestillieren des Schwefelkohlenstoffs zurückgewonnen und im Kreislauf wieder verwendet werden. Der bei der Kondensation verbleibende gasförmige Teil, der im wesentlichen aus 45 % Schwefelwasserstoff und 5o% H2 besteht, kann in an sich bekannter Weise auf Schwefel verarbeitet werden, der ebenfalls wieder in den Kreislauf zurückgeführt wird. Die Ausbeute an Schwefelkohlenstoff beträgt mehr als 95% der Theorie.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Schwefelkohlenstoff durch Umsetzung von Kohlenwasserstoffein mit Schwefel, gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren bei Temperaturen über 8oo°, dadurch gekennzeichnet, daß man die gas- -bzw. dampfförmigen Komponenten vorteilhaft auf etwa iooo° erhitzt und sodann das Reaktionsgemisch derart rasch abkühlt, daß die Temperatur innerhalb weniger als 5 Se- kunden auf mindestens 5oo° gesenkt wird.