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" Perfectionnements à, la préparation de l'acide sulfhydrique et de dérivés de cet acide. Il
L'invention est relative à la préparation de l'acide sulfhydrique ainsi que de certains de ses dérivés.
La formation, par synthèse, de l'acide sulfhydrique est en fait connue: 11 a été préparé en laboratoire en faisant réagir l'un sur l'autre de l'hydrogène d'une part et du soufre d'autre part. En pareil cas toutefois, la formation d'acide ne se poursuit que très lentement, de sorte que le procédé est inapplicable en pratique industrielle.
Il résulte des expériences de la demanderesse que la. vitesse de réaction peut-être considérablement accrue en faisant réagir 1' hydrogène et le soufre en présence d'un catalyseur. La formation d'acide se poursuit alors très activement, de sorte que l'on peut songer à la fabrication industrielle sur une grande échelle.
Conformément à ce qui précède, l'invention consiste à faire réagir l'un sur l'autre, en quantités convenables et dans des conditions convenables, de l'hydrogène et du soufre, en présence d'un catalyseur.
Différente catalyseurs peuvent être employés, et l'invention n'est nullement limitée à un catalyseur particulier
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donné. Toutefois on a constaté que du charbon actif consti- tuait un catalyseur très approprié dans le but proposé.
Conformément, l'invention consiste également à amener un mélange d'hydrogène et de soufre de proportions convenables, et dans des conditions convenables, sur un catalyseur constitué de charbon actif.
On pourra par exemple réaliser un mélange de proportions définies d'hydrogène et do soufre, eb amener préalablement ce mélange dans des conditions de température et de'pression convenables. Le mélange est alors amené à passer, à une vitesse déterminée et pendant un temps déterminé sur le catalyseur.
Avantageusement', le mélange pourra.s'obtenir par bar- botage de gaz hydrogène dans du soufre maintenu en fusion à température convenable et le mélange être ensuite introduit dans une chambre remplie du catalyseur choisi.
On obtient ainsi l'acide de façon*iras simple dans un appareil qui pourra comprendre un récipient fermé contenant du soufre maintenu à l'état de fusion par'une source extérieure et dans lequel plonge un conduit amenant l'hydrogène, ce ré- cipient étant suivi d'une chambre de catalyse contenant le
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ohnrbon nohif oh qui ont I<rnvor'116o prl1' Ici 1116:t11.1lt:;O r1'hydt'Og-H1Q et de vapeurs de soufre.
Lorsque l'on fait application de ce procédé par barbotage, on constate toutefois une tendance à un excès d'entrainement de vapeurs de soufre, qui se condenseront à la suite de la chambre de catalyse.
On a constaté pouvoir efficacement remédier à cette condensa-
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tion prpnorio6o mpr8v ortbaltou, on ,iytttib ruoouru à un prooûuuua particulier qui consiste à faire intervenir sur le parcours,du mélange gazeux traversant la chambre de catalyse de nouvelles quantités d'hydrogène destinées à réagir avec les vapeurs de soufre en traîne es en excès.
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L'invention comprend dons également, le processus de for- mation oatalytique dans lequel un mélange d'hydrogène et de va- peurs de soufre, formé par barbotage de l'hydrogène dans le soufre fondu, reçoit subséquemment des additions 'd'hydrogène frais..
Après ces additions d'hydrogène, les vapeurs de soufre qui
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auraient pu. no para 1hrG ooovar t',10B, pouvont 8trou oondenu6os par détente ou autrement, et ramenées à' la cuve de barbotage.
L'hydrogène,employé dans le procédé de synthèse qui vient d'être décrit, ne doit pas nécessairement être pur. En effet, ;La fraction H2 se oombinera seule au soufre et les traces d'H2S que l'hydrogène utilisé pourrait contenir sont acquises dès l'origine au procédé. Il s'en suit, que l'on pourra très avanta-
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éuuovmont utiliser do l'hydrogène !'6Bultllnt notamment. dpauti'OL3 fabrications, comme par exemple du cracking de certains hydro- carbures dans la préparation de mélanges gazeux ou la transforma- tion de résidus gazeux.
L'invention comprend donc également le processus défini, dans lequel l'hydrogène utilisé est un gaz contenant un pourcen- tage appréciable d'impuretés tel de l'hydrogène de oraoking de certains hydrocarbures.
Le procédé de formation par synthèse dont il est question ci-dessus est intéressant non seulement pour la fabrication de l'acide sulfhydrique mais encore pour celle de certains de ses dérivés.
On sait que, si l'on met en présence de l'acide sulfhydrique d'une part, et de l'ammoniaque d'autre part, ces corps se com- binent pratiquement de façon instantanée pour donner du sulfure d'ammonium. Actuellement toutefois, l'industrie ne fourni le sulfure d'ammonium qu'à un prix relativement élevé, principale- ment dû semble-t'il au prix actuel élevé de l'acide sulfhydrique d'une part et aux pertes en sulfure d'ammonium d'autre part.
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A l'aide du procédé de synthèse décrit, on obtient de l'acide sulfhydrique à trèsbon compte et, d'autre part, moyennant cer- taines précautions, on pourra réduire considérablement les per- tes ou, de façon plus précise, accroître les récupérations, si bien que le sulfure d'ammonium s'obtiendra finalement à un prix beaucoup plus avantageux.
Pour réaliser la combinaison de l'acide sulfhydrique et de l'ammoniaque, on procédant conformément à. l'invention, on fait arriver l'ensemble des gaz sortant de là, ou des chambres de ca- talyse, et après passage éventuel dans un condenseur, à la base d'un laveur alimenté au sommet par une pluie de sulfure d'ammo- nium, si bien que les gaz sont débabassés des dernières traces de soufre véhiculé sous forme de brouillard par entraînement mécanique.
Le sulfure qui est constamment ramené en tête du laveur se charge progressivement de polysulfure par incorporation xx du soufre résiduaire et peut être finalement envoyé comme polysul- furs commercial dans un récipient d'emmagasinement, avec rempla- cement en sulfure frais produit comme il est dit ci-après.
Après le passage au xxxxxxx laveur à sulfure d'ammonium, les gaz formés d'H2S xxx pur ,avec ou sans entrainement de sulfure d'ammonium du laveur précédent, sont introduits dans une cuve de barbotage à ammoniaque, et transformés en sulfure d'ammonium directement emmagasiné.
Les gaz qui peuvent avoir échappé à la réaction sont lavés d'abord avec une solution d'ammoniaque et ensuite à l'eau,après quoi le résidu gazeux ne contient'plus que traces d'hydrogène accompagné de gaz inertes,toutes traces du sulfure d'ammonium entrainé ayant été récupérées. On se sert avantageusement de l'eau du dernier lavage pour diluer de l'ammoniaque commercial en vue du lavage des gaz sortant du saturateur à ammoniaque.
Afin d'illustrer l'exposé qui précède, on a représenté au dessin annexé un schéma d'installation pour la préparation syn- thétique de l'acide sulfhydrique .avec transformation en sulfure et polysulfure d'ammonium.
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Dans ce dessin:
A désigne, dans l'ensemble, une construction en maçonnerie oonstituant une sorte de four chauffé par un foyer B, propre à maintenir dans les différentes parties de l'enceinte des tempé- ratures appropriées aux réactions de synthèse.
B1 désigne un bain métallique, avantageusement de plomb, propre à porter à des températures voisines de 500 0 des cour-
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ants¯ d'hydrogéne venant de distributeurs DI, D2, et D. ,
C désigne un récipient de barbotage alimenté en soufre par la capacité C1 et en hydrogène par le courant H1. Cette capacité est avantageusement pourvue de chicanes pendantes ou plongeantes dans le soufre maintenu, par les gaz du foyer B, à une températu re de 350 0 environ.
Le oourant H1 est ainsi amené à décrire, au dessus du soufre dans le récipient, un parcours sinueux, en se chargeant des vapeurs de soufre occupant la partie supérieure du récipient.
Chargé de ces vapeurs, il est introduit à la base d'une cham- bre de. catalyse K1 chargée de charbon actif.
En même temps, on fait arriver, dans la base de cette cham- bre, un second courant d'hydrogène H réglé par le distributeur D2
Ces courants simultanés traversent la chambre K1 et ensuite la chambre K2., tandis qu'à la base de cette deuxième chambre on fait arriver un troisième courant d'hydrogène H réglé par le distributeur D3
Il va de soi que si deux chambres de catalyse telles que K1 et K2 étaient insuffisantes, on pourrait en prévoir une troisième, oto..
Du sommet de la chambre de catalyse K2, les gaz se rendent dans un condenseur, représenté par les colonnes 1,11,et III, qu'ils parcourent successivement en abaissant leur température.
Ce condenseur pourrait aussi bien être remplacé par un échangeur de chaleur que paroourerait d'autre part l'hydrogène de réaction en procurant un réchauffage préalable de ce gaz.
La base du condenseur, dont les colonnes sont,respectivement
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maintenues, de préférence à des températures voisines de 300,150, et 1000 C, est reliée au récipient C de barbotage pour le retour du soufre condensé.
Les gas sortant de la troisième colonne III, et qui sont composés d'H2S accompagné d'un brouillard de soufre, sont intro- duits à la base d'un laveur S1 alimenté au sommet de sulfure d'ammonium xxxxx venant du réservoir Rl,avec retour à ce réservoir et entretien de la circulation au moyen de la pompe P1. Un regard vitré L permet de contrôler la transformation en polysulfure, et
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pl2.tI tulbo 10 t'otnpinoamnn). 1. on botapa ttta'lf rl11 oontenu du réservoir R1
Au sortir du laveur Si ,,les gaz se rendent au saturateur à ammoniaque S2, constitué à la manière des saturateurs ordinaires d'une cloche plongeante à bord dentelé.
Le Sulfure d'ammonium produit est dirigé vers les réservoirs R2 et R3 tandis que les gaz résiduaires sont envoyés au laveur S3 alimenté à la partie supérieure par de l'ammoniaque dilué. Cet ammoniaque, dont la concentration est avantageusement de 10% environ, est fourni par les réservoirs A2 et A3 eux mêmes alimentés par le réservoir A4 contenant de l'ammoniaque à 25% environ,et le réservoir E1 formant réservoir en charge de l'alimentation du laveur S4 par- oouru par les gaz à leur sortie du laveur à ammoniaque S3 et alimenté lui-même par la pompe P2 puisant aux réservoirs E2 et E3 qui récoltent les eaux de lavage venant du laveur S4.
On se rend aisément compte que les eaux de lavage se char- gent ainsi de toutes les traces de sulfure d'ammonium qui ont- pû être entrainées par les gaz au delà du laveur à ammoniaque,et que le sulfure récupéré passe progressivement aux réservoirs A2 et A3, au laveur S3, au saturateur S2 et aux réservoirs R2 et R3 rentrant donc complètement dans le processus. On constate du reste que les gaz résiduaires sortant du conduit M ne contien- nent guère quel.5% d'hydrogène et de gaz inertes.
Comme il va de soi , on pourrait apporter diverses modifi-
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aux détails d'exécution sans s'écarter de l'esprit de l'invention.
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Al- Un procédé de fabrication synthétique de l'acide sulfhy- drique (H2S) qui consiste à faire réagir de l'hydrogène et du soufre en présence d'un catalyseur.