РЕАКТОР И СПОСОБ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА

конечн.
1. Реактор (1), пригодный для непрерывного получения сероводорода путем проведения экзотермической реакции серы и водорода с образованием конечной газовой смеси Р, содержащей сероводород как продукт и серу, при температуре и давлении, повышенных относительно нормальных условий, содержащий:
- нижнюю часть (2), пригодную для размещения расплава (3) серы,
1
- одну или несколько не удерживающих давление первых ловушек (4) и по меньшей мере по одному подводящему устройству (5, 5а), пригодному для управляемой подачи находящегося под давлением газообразного водорода, на каждую первую ловушку, причем указанные ловушки (4) пригодны для по меньшей мере временного вмещения газовой смеси Р, образующейся в ходе экзотермической реакции и содержащей сероводород как продукт, серу и водород, и
конечн.
- газосборную часть (6), пригодную для вмещения содержащей продукт газовой смеси Р при температуре и давлении, повышенных относительно нормальных условий,
нижн.
нижн.
отличающийся тем, что он дополнительно содержит один или несколько не удерживающих давление встроенных элементов (7), пригодных для непрерывного перемещения всей содержащей продукт газовой смеси Р, образовавшейся в нижней части (2) реактора, в газосборную часть (6), причем указанный один или несколько встроенных элементов содержат гетерогенный катализатор для дальнейшего превращения водорода и серы, присутствующих в содержащем продукт газе Р, в сероводород.
1
2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере две не удерживающих давление первых ловушки (4) и по меньшей мере по одному подводящему устройству (5, 5а), пригодному для управляемой подачи находящегося под давлением газообразного водорода, на каждую первую ловушку (4), причем первые ловушки (4) пригодны для по меньшей мере временного вмещения образующейся в ходе реакции и содержащей продукт газовой смеси P.
1
2
3. Реактор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит одну или несколько не удерживающих давление вторых ловушек (8), расположенных над первой(-ыми) ловушкой(-ами) (4) и пригодных для по меньшей мере временного вмещения содержащей продукт газовой смеси P, образовавшейся в первой(-ых) ловушке(-ах) (4), и для образования дополнительного сероводорода в результате экзотермической реакции серы и водорода с образованием содержащей продукт газовой смеси Р, причем предпочтительно по меньшей мере одна из вторых ловушек (8) имеет по меньшей мере одно подводящее устройство (9, 9а), пригодное для управляемой подачи находящегося под давлением газообразного водорода, и/или реактор (1) дополнительно содержит одну или несколько не удерживающих давление третьих (10), а при необходимости и дополнительных соответственно приспособленных ловушек, расположенных над второй(-ыми) ловушкой(-ами) (8).
4. Реактор по п. 3, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из вторых или вышерасположенных ловушек (8, 10) имеет больший объем, чем каждая из первых ловушек (4), и/или что по меньшей мере одна из вторых или вышерасположенных ловушек (8, 10) имеет по конструктивным причинам меньший теплоотвод, чем каждая из первых ловушек (4).
нижн.
5. Реактор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что один, несколько или все встроенные элементы (7) для перемещения содержащей продукт газовой смеси Р из нижней части (2) реактора в газосборную часть (6) установлен(-ы) так, чтобы после заполнения нижней части (2) реактора достаточным количеством расплава (3) серы находиться в тепловом контакте с расплавом (3) серы, обеспечивающем охлаждение катализатора за счет теплопередачи в расплав (3) серы.
6. Реактор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он имеет внутреннюю стенку (11), которая во время работы реактора обеспечивает непрерывную циркуляцию расплава серы по принципу эрлифта с задействованием промежутка между наружной и внутренней (11) стенками реактора, причем при необходимости реактор дополнительно содержит:
конечн.
- парциальный конденсатор, пригодный для конденсации серы, присутствующей в содержащей продукт газовой смеси Р,
конечн.
- входную линию, пригодную для перемещения содержащей продукт газовой смеси Р из газосборной части в парциальный конденсатор, и
- выходную линию, пригодную для возврата сконденсировавшейся серы в реактор.
конечн.
7. Способ получения сероводорода путем проведения экзотермической реакции серы с водородом при температуре и давлении, повышенных относительно нормальных условий, с образованием конечной газовой смеси Р, содержащей сероводород как продукт и серу, характеризующийся тем, что:
- обеспечивают наличие расплава серы в нижней части работающего под давлением реактора,
- в расплав серы подают находящийся под давлением водород, который вместе с серой, перешедшей из расплава в газообразное состояние, по меньшей мере частично улавливают по меньшей мере одной не удерживающей давление первой ловушкой,
1
- по меньшей мере временно удерживают водород и серу в первой(-ых) ловушке(-ах) с образованием в ходе экзотермической реакции газовой смеси P, содержащей сероводород как продукт, серу и водород, и
нижн.
нижн.
- непрерывно перемещают всю содержащую продукт газовую смесь Р, образовавшуюся в нижней части реактора, в газосборную часть посредством одного или нескольких не удерживающих давление встроенных элементов, причем с помощью катализатора, находящегося во встроенном(-ых) элементе(-ах), серу и водород, присутствующие в содержащей продукт газовой смеси Р, превращают в дополнительный сероводород.
1
1
2
2
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что содержащую продукт газовую смесь P улавливают и по меньшей мере временно удерживают в одной или нескольких вторых ловушках, обеспечивая превращение серы и водорода, присутствующих в содержащей продукт газовой смеси Р, в дополнительный сероводород с образованием содержащей продукт газовой смеси Р, причем предпочтительно по меньшей мере часть водорода, подаваемого в расплав серы, улавливают сразу одной или несколькими вторыми ловушками, и/или содержащую продукт газовую смесь улавливают и по меньшей мере временно удерживают в одной или нескольких третьих или вышерасположенных ловушках, обеспечивая превращение серы и водорода, присутствующих в содержащей продукт газовой смеси Р, в дополнительный сероводород.
9. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что катализатор охлаждают за счет передачи теплоты, выделяющейся в результате реакции серы и водорода на катализаторе, в расплав серы.
нижн.
10. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что доля сероводорода в содержащей продукт газовой смеси Р перед ее введением во встроенный(-ые) элемент(-ы), содержащий(-ие) катализатор, составляет по меньшей мере 60% по объему газа.
конечн.
11. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что дополнительно серу, присутствующую в содержащей продукт газовой смеси Р, конденсируют и возвращают непосредственно в реактор.
12. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что получение сероводорода выполняют при давлении от 5 до 15 бар.
13. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что температура расплава серы составляет от 400 до 450°С.
14. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что расплав серы заставляют непрерывно циркулировать, используя принцип эрлифта.
-1
15. Применение реактора по любому из пп. 1-6 для получения сероводорода с содержанием сульфанов, не превышающим 600 млн.