Способ получения сероводорода Советский патент 1979 года по МПК C01B17/16 B01J21/00 B01J23/00 

зоаання сероуглерода ii сероокиеи углерода не наблюдалось.

Пример 1. В кварцевый лабораторный реактор загружают 20 адл активной AlsOaРеактор помещают в трубчатую электропечь и нагревают до 600°С. Через катализатор пропускают пары элементарной серы, природный газ (метан) и пары воды в объемном соотношении 2 ; 1 ; 2,1 (сера в пересчете на Зз) с объемной скоростью 450 Анализ продуктов реакции осуществляют хроматографическп. Конверсия серы и метана близка к 100%. Сероуглерод и сероокись углерода присутствовали в продуктах в виде следов.

Пример 2. В качестве катализатора используют тихвинский боксит. Количество катализатора и условия опыта те же, что и в предыдущем случае. Конверсия серы 99%. В лродуктах реакции обнаружены иепрореагировавщий метан в количестве 0,8-1,5% от исходного, следы сероуглерода и сероокиеи углерода.

Пример 3. В качестве катализатора используют асбест, предварительно промытый концентрированной соляной кислотой, затем водой и ирокаленный после просущки при температуре 600°С. Условия опыта те же, что в примерах 1 и 2. Степень конверсии серы составила 98-99%, в продуктах реакции обнаружены непрореагировавший метан в количестве 1,5-2,5% от исходного, следы сероуглерода и сероокиеи углерода.

Пример 4. В качестве катализатора испытывают активную , промотированпую окисью хрома. Условия опыта те же, что в примере 1.

Состав катализатора: AlsOs 89%, Сг2Оз

11%.

Конверсия серы 100%, сероуглерода, сероокиеи углерода и ненрореагировавшего метана в продуктах реакции не обнаружено.

Пример 5. В качестве катализатора используют тихвинский боксит, промотированный окисью хрома. Условия опыта те же, что и в примере 4. Состав катализатора: боксит 93%, СгзОз 7%. Конверсия серы 100%. В продуктах реакции обнаружены следы непрореагировавшего метана, сероуглерода и сероокиеи углерода.

Пример 6. В качестве катализатора исиользуют асбест, иредварительио промытый соляной кислотой, как в примере 3, и лромотированный окисью хрома. Состав катализатора: асбест 89%, Сг2Оз 11%. Условия опыта те же, что и в примере 5. В продуктах реакции обнаружены непрореагировавший метан в количестве 0,2-0,6%, следы сероуглерода и сероокиеи углерода. Конверсия серы 100.%.

Пример 7. В качестве катализатора используют тихвинский боксит (86%), промотированный солью никеля в количестве 6 вес. % и кобальта в количестве 8 вес. %. Процесс осуществляют при 600°С, объемной нагрузке 450 ч- и объемном соотношеНИИ Зг : СН4: Н20 2 : 1 : 2,1. В продуктах реакции обнаружены следы непрореагировавшего метана. Сероуглерода и сероокиеи углерода не обнаружено. Конверсия серы 100%.

Пример 8. В качестве катализатора испытывают предварительно активированный асбест (как в примере 3), промотироваиный солью никеля в количестве 4 вес. % и кобальта в количестве 11 вес. %. УслоВИЯ опыта те же, что и в примере 7. Конверсия серы 100%. В продуктах реакции обнаружены непрореагировавший метан в количестве 0,1--0,2%, следы сероуглерода и сероокиеи углерода.

Пример 9. В качестве катализатора испытывали предварительно активированный асбест, нромотированный МоС1з в количестве 5 вес. %. Соотношение реагентов то же, что и в примере 7, температура

600°С, объемная скорость 450 ч-. Конверсия серы 100%. В продуктах реакции обнаружены незначительные количества (0,2- 0,3% в пересчете на серу) сероуглерода. Непрореагировавшего метана не обнаружено.

Пример 10. В качестве катализатора испытывали активную , промотированную 7 вес. .% МоСЬ. Условия опыта те же, что и в лримёре 9. Конверсия серы

100%. Непрореагировавшего метана не обнаружено. Сероуглерод и сероокись углерода содержатся в виде следов.

Пример И. В качестве катализатора испытывали тихвинский боксит, промотированный 5 вес. % МоСЬ. Условия опыта те же, что и в примере 10.

В продуктах реакции обнаружены непрореагировавший метан, сероуглерод и сероокись углерода в виде следов.

Пример 12. В кварцевый лабораторный реактор помещают 20 мл активировапной f-AlzOs- Реактор нагревают в печи до 600°С. Через катализатор пропускают пары элементарной серы, нриродный газ и

пары воды лри объемном соотнощении 2:1:2 (сера в пересчете на 82) с объемной скоростью 400 чАнализ продуктов осуществляют хроматографически.

Выход сероводорода составил 98%. В продуктах реакции присутствовали сернистый ангидрид (менее 1%), сероуглерод и сероокись углерода в виде следов. Пример 13. При условиях опыта 12

принималось объемное соотношение серы, природного газа и паров воды равное, 2:1: 2,5. Опыт проводился с объемной скоростью 440 . Выход сероводорода составил 98-99%.

В продуктах реакции присутствовали сероуглерод п сероокись углерода в виде следов.

Пример 14. При условиях опыта 12 в качестве катализатора использовали Y Al2O3, -промотированную окисью хрома. Состав катализатора: АЬОз 97%, СгаОз 3%. Объемное соотношение Sg - СН4-Н20 равно 2: 1 : 2,2; объемная нагрузка 400 . Выход сероводорода составил более 98%. В продуктах реакции присутствовали сероуглерод и сероокись углерода в виде следов.

Пример 15. При условиях опыта 12 в качестве катализатора использовали у А12Оз, промотированную окисью xpOiMa. Состав катализатора: АЬОз 80%, Сг20з. 20%. Объемное соотношение 82: СП4:Н2О - 2:1:2,2; объемная нагрузка 400 . Выход сероводорода составил более 99%. Побочных продуктов в смеси не обнаружено.

Пример 16. При условиях опыта 12 в качестве катализатора использовали Y Al2Os, промотированную солями никеля и кобальта. Состав катализатора: 80%,NiJ2 6%,CoCl2 14%.

Объемное соотношение 82: СН4: Н2О равно 2:1: 2,2, объемная нагрузка 420 ч-.

Выход сероводорода составил более 99%, побочных продуктов в смеси не обнаружено.

Пример 17. В кварцевый лабораторный реактор помещают 20 мл катализатора следующего состава: активная 93, У20з7%.

Реактор нагревают в печи до 450°С. Через слой катализатора пропускают пары элементарной серы, природный газ и пары воды при объемном соотношении 2 : 1 : 2,5 (сера в пересчете на 82) с объемной нагрузкой 250 Ч-1. Анализ продуктов осуществляют хроматографически. Выход сероводорода составил более 99%. В продуктах реакции присутствовал в незначительных количествах сернистый ангидрид (менее 1 %). Сероуглерод и сероокиси углерода не обнаружено.

Пример 18. При условиях опыта 17 реактор нагревают до температуры 800°С. Используют катализатор того же состава,

что в опыте 17. Через слой катализатора пропускают пары элементарной серы, природный газ и пары воды При объемном соотношении 2:1:2 (сера в пересчете на 82) с объемной нагрузкой до 500 ч-.

Выход сероводорода составил более 99%. В незначительном количестве присутствовал сернистый ангидрид. Сероуглерода и сероокиси углерода не обнаружено.

Формула изобретения

Способ получения сероводорода путем взаимодействия элементарной серы с метаном при температуре 450-800°С в присутствии катализатора - окиси алюминия, боксита, или асбеста, или одного из этих соединений, промотированных солями или окислами хрома, или никеля, или кобальта, или молибдена, или их смесью, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода сероводорода, взаимодействие ведут в Присутствии водяного пара, взятого в количестве 2-2,5 объема на один объем метана.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Италии № 457263, кл. 24, опубл. 1950.

2.В. С. Смуров. «Производство сероуглерода. М.-Л. «Химия, 1966, с. 126-128

(прототип).