JP2015523956A5

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Publication number: JP2015523956A5
Application number: JP2015517657A
Authority: JP
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2016-06-02
Anticipated expiration: 2033-05-31

Claims

標準条件に対して高められた温度且つ高められた圧力で、硫黄と水素との発熱反応によって、硫化水素と硫黄とを含む最終的な生成物ガス混合物Ｐ_finalが生じる、硫化水素の連続的な製造のために適した反応器（１）であって、
・硫黄溶融物（３）を収容するために適した下方の反応器領域（２）、および
・標準条件に対して高められた温度且つ高められた圧力で生成物ガス混合物Ｐ_finalを収容するために適したガス収集領域（６）
を含み、少なくとも２つの圧力を保持しない第一の空洞部（４）、および第一の空洞部ごとに加圧されたガス状の水素を制御して供給するために適した少なくとも１つの供給装置（５、５ａ）を含み、前記第一の空洞部（４）は、発熱反応において生じ且つ硫化水素、硫黄および水素を含む生成物ガス混合物Ｐ₁を少なくとも一時的に収容するために適しており、且つ、前記反応器（１）がさらに、１つまたはそれより多くの圧力を保持しない第二の空洞部（８）を含み、前記第二の空洞部（８）は、第一の空洞部（４）の上に配置され、且つ、第一の空洞部（４）内で生じた生成物ガス混合物Ｐ₁を少なくとも一時的に収容するために、且つ硫黄と水素との発熱反応によってさらなる硫化水素が生じて生成物ガス混合物Ｐ₂が生じるために適していることを特徴とする、前記反応器。
前記第二の空洞部（８）の少なくとも１つが、加圧されたガス状の水素を制御して供給するために適した少なくとも１つの供給装置（９、９ａ）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の反応器。
前記反応器（１）がさらに、第二の空洞部（８）の上に配置された、１つまたはそれより多くの、圧力を保持しない第三の空洞部（１０）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の反応器。
第二以上の空洞部（８、１０）の少なくとも１つが第一の空洞部（４）の各々よりも大きな容積を有し、且つ／または第二以上の空洞部（８、１０）の少なくとも１つが構造上の理由から第一の空洞部（４）の各々よりも低い熱除去を有することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の反応器。
反応器（１）が追加的に、１つまたはそれより多くの圧力を保持しない据付装置（７）を含み、前記装置（７）は、下方の反応器領域（２）において生じた生成物ガス混合物Ｐ_uの総量をガス収集領域（６）へと連続的に輸送するために適しており、且つ、触媒が前記据付装置（７）中に存在する場合には、生成物ガス混合物Ｐ_u中にまだ存在する硫黄と水素とを硫化水素へと反応させるために適していることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の反応器。
前記反応器が内壁（１１）を含み、反応器の稼働の間、反応器外壁と内壁（１１）との間の空間が関与してエアリフトポンプの原理による硫黄溶融物の連続的な循環が可能になることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の反応器。
標準条件に対して高められた温度且つ高められた圧力での硫黄と水素との発熱反応により硫化水素と硫黄とを含む生成物ガス混合物Ｐ_finalが生じる、硫化水素の製造方法であって、以下の段階：
・加圧された反応器の下方の反応器領域内に硫黄溶融物を準備する段階、
・加圧された水素を硫黄溶融物中に供給し、供給された水素が、硫黄溶融物からガス状に変換された硫黄と共に、少なくとも２つの圧力を保持しない第一の空洞部に少なくとも部分的に収容される段階であって、その際、加圧されたガス状の水素が第一の空洞部ごとに少なくとも１つの供給装置によって供給される前記段階、
・水素および硫黄が少なくとも一時的に第一の空洞部内に残り、発熱反応において、硫化水素、硫黄および水素を含む生成物ガス混合物Ｐ₁が生じる段階、
・第一の空洞部内で生じた生成物ガス混合物Ｐ₁が、１つまたはそれより多くの第二の空洞内に少なくとも一時的に残って、生成物ガス混合物Ｐ₁中に存在する硫黄と水素とが反応して、さらなる硫化水素が生じ、生成物ガス混合物Ｐ₂がもたらされる段階、および
・生成物ガス混合物Ｐ_finalをガス収集領域に集める段階、
を含む前記方法。
硫黄溶融物中に供給された水素の少なくとも一部が、１つまたはそれより多くの第二の空洞部に直接的に収容され、且つ／または前記生成物ガス混合物が１つまたはそれより多くの第三以上の空洞部内に収容され且つ少なくとも一時的に残って、生成物ガス混合物Ｐ ₂ 中に存在する硫黄および水素が反応してさらなる硫化水素が生じることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
下方の反応器領域内で生じた生成物ガス混合物Ｐ_uの総量が、１つまたはそれより多くの圧力を保持しない据付装置によってガス収集領域へと連続的に輸送され、その際、前記据付装置内で触媒を使用することにより、生成物ガス混合物Ｐ_u中に存在する硫黄と水素とが反応してさらなる硫化水素が生じることを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。
触媒を含有する据付装置内への導入前の生成物ガス混合物Ｐ_u中の硫化水素の割合が、ガス容積の少なくとも６０％であることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
生成物ガス混合物Ｐ_final中に存在する硫黄が凝縮され、且つ直接的に反応器へと再循環される追加的な工程段階を含むことを特徴とする、請求項７から１０までのいずれか１項に記載の方法。
硫化水素の製造を、５〜１５ｂａｒの圧力で実施することを特徴とする、請求項７から１１までのいずれか１項に記載の方法。
硫黄溶融物の温度が４００〜４５０℃であることを特徴とする、請求項７から１２までのいずれか１項に記載の方法。
硫黄溶融物がエアリフトポンプの原理により連続的に循環されることを特徴とする、請求項７から１２までのいずれか１項に記載の方法。
スルファン含有率が６００ｐｐｍを上回らない硫化水素の製造のための、請求項１から６までのいずれか１項に記載の反応器の使用。