PROCESO PARA LA MANUFACTURA DE DISULFURO DE CARBONO
Campo de la invención La presente invención describe un proceso para producir disulfuro de carbono a partir de monóxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. El proceso asimismo permite fabricar hidrógeno y dióxido de carbono. Antecedentes de la invención Generalmente, el disulfuro de carbono se fabrica por la reacción de los hidrocarburos saturados livianos con azufre elemental en fase vapor, según la siguiente ecuación de reacción: CnH2(n+l) + (3n+l)S -> nCS2 + (n+l)H2S. Por ejemplo, en la patente de GB 1,173,344 se describe un proceso para la reacción del azufre y el propano en fase vapor en ausencia de un catalizador bajo presiones que no superan 10 atmósferas en una zona de reacción que se mantiene a temperaturas de 550 a 850°C. En la patente de EUA 3,087,788 se describe un proceso para producir disulfuro de carbono a partir de gas hidrocarburo y azufre en vapor en una etapa de reacción no catalítica combinada y preferiblemente seguida de una etapa de reacción catalítica, ambas etapas se operan a presiones de entre 2 y 20 atmósferas y a temperaturas entre 400 y 750 °C. Asimismo, resulta conocida la fabricación de disulfuro de carbono por la reacción catalítica del azufre líquido con el
Ref. : 200536
hidrocarburo. En la patente de EUA 2,492,719 por ejemplo, se describe un proceso para preparar disulfuro de carbono, en el cual se pone en contacto una suspensión de catalizador en azufre fundido con gas hidrocarburo a temperaturas de aproximadamente 500 a 700°C, bajo presión suficiente para mantener el azufre en fase liquida. Una desventaja asociada al uso de hidrocarburos como fuente de carbono para la fabricación de disulfuro de carbono es que los átomos de hidrógeno en el hidrocarburo reaccionan con azufre elemental para formar sulfuro de hidrógeno. Como resulta muy indeseable desechar el sulfuro de hidrógeno hacia la atmósfera y en muchos casos no se permite, es necesario aplicar tratamientos costosos, los cuales generalmente implican la conversión en azufre elemental. Seria una ventaja poder utilizar una fuente de carbono sin átomos de hidrógeno para la fabricación de disulfuro de carbono. Antes de 1960, se utilizaban materiales carbonados sólidos como carbón como fuente de carbono para la fabricación de disulfuro de carbono. Se ponía en contacto el material carbonado sólido con azufre elemental vapor a temperaturas muy elevadas. Sin embargo, estos procesos que utilizan materiales carbonados sólidos se reemplazaron con el proceso antemencionado mediante la aplicación de hidrocarburos livianos como ser el metano y el propano como fuente de carbono por razones ambientales y de seguridad.
La función del monóxido de carbono como fuente de carbono para la fabricación de disulfuro de carbono resulta conocida. Por ejemplo, en la patente de EUA 2004/0146450, se describe un proceso de dos reactores para la fabricación de disulfuro de carbono a partir de monóxido de carbono y dióxido de azufre. Ocurren dos reacciones catalíticas en tándem. Se ponen a reaccionar en un primer reactor el monóxido de carbono y el dióxido de azufre en presencia de un catalizador, para formar sulfuro de carbonilo y dióxido de carbono. El sulfuro de carbonilo formado en el primer reactor se convierte catalíticamente en disulfuro de carbono y dióxido de carbono en un segundo reactor. Se remueve de forma continua el disulfuro de carbono del segundo reactor con un disolvente.
Asimismo, en la patente de EUA 4,122,156, se describe un proceso de dos reactores para la fabricación de disulfuro de carbono a partir de monóxido de carbono y dióxido de azufre.
En la patente de EUA 2, 767,059 se describe un proceso de una etapa para convertir el H2S y el CO en CS2. El único producto obtenido de este proceso es el CS2. En la patente de EU 4, 999, 178 se describe un diagrama de proceso para convertir el H2S en hidrógeno y azufre. El proceso no produce disulfuro de carbono alguno. En la primera etapa, el H2S reacciona con un gas de reciclaje que incluye H2S, COS y CS2 y con una corriente de CO2 pura. No se describe en esta referencia reacción alguna entre el H2S y el CO . El
hidrógeno producido en la reacción se produce mediante la reacción de conversión (CO + H20 -> C02 + H2) . Sumario de la invención Se ha encontrado que el disulfuro de carbono puede fabricarse a partir de monóxido de carbono con la reacción del monóxido de carbono con sulfuro de hidrógeno para formar sulfuro de carbonilo e hidrógeno y posteriormente degradando el sulfuro de carbonilo formado en disulfuro de carbono y dióxido de carbono. De acuerdo con esto, la invención proporciona un proceso para fabricar disulfuro de carbono que incluye las siguientes etapas : (a) la reacción del monóxido de carbono con sulfuro de hidrógeno para formar sulfuro de carbonilo e hidrógeno; (b) El contacto del sulfuro de carbonilo formado en la etapa (a) con un catalizador efectivo para degradar el sulfuro de carbonilo en disulfuro de carbono y dióxido de carbono. Una ventaja del proceso de acuerdo con la invención en comparación con el proceso de fabricación de disulfuro de carbono convencional que utiliza a los hidrocarburos como fuente de carbono es que no se forma sulfuro de hidrógeno que se recicle en una unidad Claus para su conversión en azufre. Una de las ventajas del proceso según la invención en comparación con los procesos de fabricación de disulfuro de
carbono conocidos que utilizan monóxido de carbono como fuente de carbono, es decir, los procesos descritos en la patente de EUA 2004/0146450 y la patente de EUA 4,122,156 en el que reacciona el monóxido de carbono con el dióxido de azufre, es que la coproducción de dióxido de carbono es menor. En el proceso según la invención, se coproduce un mol de dióxido de carbono con un mol de disulfuro de carbono, mientras que en los procesos de las patentes de EUA 2004/0446450 y EUA 4,122,156 se coproducen cinco moles de dióxido de azufre con un mol de disulfuro de carbono. En el presente proceso se coproduce hidrógeno que puede resultar en un diseño importante y un beneficio en costos cuando se utiliza e integra en otros procesos . El proceso según la invención posee ciertas ventajas particulares cuando funciona combinado con la conversión de la fuente de hidrocarburos en el gas de síntesis, a saber, la mezcla gaseosa incluye principalmente el monóxido de carbono y el hidrógeno. Generalmente, se produce gas de síntesis para la síntesis subsiguiente de hidrocarburos por el proceso de Fischer-Tropsch, otros procesos de síntesis química, por ejemplo, la síntesis de metanol o de amoníaco, la generación de energía en las turbinas de gas o para la producción de hidrógeno. Generalmente, la proporción de monóxido de carbono e hidrógeno en el gas de síntesis es excesivamente grande para la aplicación prevista y parte del monóxido de carbono en el
gas de síntesis se convierte típicamente en hidrógeno al someterse el gas de síntesis a la conversión de agua y gas. Otra manera de resolver este problema es producir hidrógeno extra, por ejemplo, por el proceso de reforma, especialmente la reforma del vapor metano. La combinación del proceso según la invención con la producción del gas de síntesis posee la ventaja de que parte del monóxido de carbono se utiliza para la fabricación de disulfuro de carbono, lo cual disminuye el coeficiente del monóxido de carbono y el hidrógeno en el gas de síntesis remanente a un nivel más deseado. Más aún, se produce más hidrógeno en la reacción del monóxido de carbono con el sulfuro de hidrógeno. Este hidrógeno adicional puede utilizarse, ventajosamente para disminuir más el coeficiente del monóxido de carbono y el hidrógeno del gas de síntesis remanente. El hidrógeno producido por el proceso de la invención también puede utilizarse en el mejoramiento de las fracciones de petróleo pesado, por ejemplo, hidrocraqueo, hidrogenación, etc o para producir electricidad. Otra de las ventajas es que el sulfuro de hidrógeno se encuentra disponible típicamente en los lugares de producción de gas de síntesis, porque la fuente de hidrocarburos incluye generalmente compuestos de azufre. Si el compuesto de azufre es sulfuro de hidrógeno, como es el caso del gas natural con azufre, el sulfuro de hidrógeno generalmente se separa de la fuente de hidrocarburos antes de la gasificación. Si la
fuente incluye otros compuestos de azufre, la fuente puede ser hidrodesulfurizada antes de su gasificación, con la consecuente producción de sulfuro de hidrógeno. Otra de las ventajas es que los átomos de hidrógeno del compuesto hidrocarbonado se convierten en hidrógeno de valor. El monóxido de carbono que se coproduce sirve como fuente libre de hidrógeno para la fabricación de disulfuro de carbono, por lo tanto, se evita la formación de sulfuro de hidrógeno. Breve descripción de las figuras En la figura 1 se muestra un diagrama de un proceso para fabricar disulfuro de carbono e hidrocarburos líquidos a partir de gas natural con azufre. En la figura 2 se muestra un diagrama de un proceso para fabricar disulfuro de carbono e hidrógeno para generar electricidad a partir de gas natural con azufre. En la figura 3 se muestra un diagrama de un proceso para fabricar disulfuro de carbono, amoníaco y tiocarbonato de amonio a partir de gas natural con azufre. Descripción detallada de la invención En el proceso según la invención, el monóxido de carbono reacciona en primer lugar con el sulfuro de hidrógeno para formar el sulfuro de carbonilo y el hidrógeno según la siguiente ecuación: CO + H2S -> COS + H2 (1) Esta es una reacción conocida en el campo, por ejemplo, a
partir de las patentes de EUA 5,609, 845 y 6,497, 855 Bl . La reacción puede llevarse a cabo de cualquier manera conocida en el campo. Generalmente, la reacción se lleva a cabo mediante el contacto del monóxido de carbono gaseoso con sulfuro de hidrógeno gaseoso con un catalizador. Los catalizadores adecuados, son por ejemplo, los que se describen en la patente de EUA 5,609,845, cuya descripción se incluye en la presente como referencia, por ejemplo, sulfuros metálicos mezclados, sulfuros de metales de transición, en particular, sulfuros de metal con soporte de sílice. Las temperaturas de reacción típicas para la etapa (a) se encuentran en el intervalo de 120 a 750°C. El sulfuro de carbonilo formado en la etapa (a) del proceso según la invención posteriormente se pone en contacto en la etapa (b) con un catalizador, efectivo para la degradación del sulfuro de carbonilo en disulfuro de carbono y dióxido de carbono según: 2COS <—> CS2 + C02 (2) Preferiblemente, el hidrógeno formado en la etapa (a) se separa del sulfuro de carbonilo formado en la etapa (a) antes de la degradación del sulfuro de carbonilo. Esta separación puede llevarse a cabo por cualquier técnica convencional, por ejemplo, por absorción selectiva, adsorción, rectificación o tamizado molecular. Los procesos de absorción de oscilación a presión (PSA) y la separación de membrana son procesos de
separación particularmente adecuados. Otro método adecuado es la separación criogénica, por ejemplo, la destilación a bajas temperaturas . En el campo, resultan conocidos los catalizadores efectivos para la degradación del sulfuro de carbonilo, por ejemplo, se describen en la patente de EUA 2004/0146450 y EUA 4,122,156. Preferiblemente, el catalizador incluye uno o más óxidos de metal. Entre los ejemplos de catalizadores adecuados se incluyen la alúmina, titanio, alumino-titanio, sílice-alúmina, cuarzo o arcilla, por ejemplo, caolín. El catalizador posee, preferiblemente, un área de superficie específico de al menos 50 m2/g, más preferiblemente al menos 100 m2/g, incluso más preferiblemente al menos 200 m2/g. Los catalizadores particularmente preferidos son la gama alúmina, el titanio, la alúmina titanio o la sílice alúmina. Las condiciones de reacción bajo las cuales se pone en contacto el sulfuro de carbonilo con el catalizador de degradación pueden ser las condiciones de reacción conocidas como adecuadas para la reacción, por ejemplo, las condiciones de reacción descritas en la patente de EUA 2004/0146450 y EUA 4, 122, 156. La reacción de degradación (2) es una reacción termodinámicamente desfavorable y reversible. Debido a que el calor de la reacción es casi cero, la constante de equilibrio no varía mucho con la temperatura. Si se desea, puede aumentar
la conversión de sulfuro de carbonilo con la remoción del disulfuro de carbonilo de la mezcla de reacción, por ejemplo, por la extracción o condensación de los disolventes. El monóxido de carbono que reacciona con el sulfuro de hidrógeno en la etapa (a) puede ser el monóxido de carbono de cualquier fuente adecuada. Preferiblemente, el monóxido de carbono se obtiene de una corriente de gas de síntesis. Por lo tanto, el proceso según la invención incluye además, preferiblemente la siguiente etapa: (c) la oxidación parcial de una fuente de hidrocarburos para obtener un gas de síntesis que incluye monóxido de carbono e hidrógeno; en el que el monóxido de carbono que reacciona en la etapa (a) es el monóxido de carbono obtenido en la etapa ( c) . Resulta conocida en el campo la oxidación parcial de las fuentes de hidrocarburos para obtener el gas de síntesis. La fuente de hidrocarburos puede ser cualquier fuente adecuada, por ejemplo, una corriente que contiene hidrocarburos gaseosos, líquidos o sólidos, como ser el gas natural, las corrientes de destilación, el residuo de destilación al vacío o atmosférica del petróleo crudo, la brea derivada de arenas de alquitrán, el residuo de destilación al vacío o atmosférica de la brea derivada de arenas de alquitrán o el carbón. Asimismo, pueden utilizarse las corrientes de biomasa de lingo celulosa, por ejemplo, madera, paja, hojas y troncos de maíz,
bagazo o similares, como fuente de hidrocarburos. En la oxidación parcial de las fuentes de hidrocarburo se forma gas de síntesis. El gas de síntesis incluye principalmente monóxido de carbono e hidrógeno y si se utiliza aire como oxidante para la reacción de oxidación parcial también nitrógeno. El gas de síntesis puede incluir concentraciones mínimas de otros compuestos gaseosos, por ejemplo, dióxido de carbono, vapor, sulfuro de hidrógeno y sulfuro de carbonilo. El proceso según la invención posee ciertas ventajas si el monóxido de carbono que reacciona en la etapa (a) se obtiene de la oxidación parcial de una fuente de hidrocarburos y si el gas de síntesis producido por la oxidación parcial se utiliza para la síntesis de hidrocarburo o de metanol u para otra aplicación que requiere del gas de síntesis con un coeficiente de monóxido de carbono e hidrógeno menor que el coeficiente obtenido por la etapa de oxidación parcial. Mediante el uso del monóxido de carbono para la fabricación de disulfuro de carbono, el coeficiente de monóxido de carbono y el hidrógeno del gas de síntesis remanente disminuye a un nivel más deseable. Mediante la adición del hidrógeno formado en la etapa (a) del proceso según la invención al remanente del gas de síntesis, puede disminuir aún más el coeficiente. Por lo tanto, no es necesario convertir parte del monóxido de carbono en hidrógeno por la conversión de agua a gas y/o para producir
hidrógeno adicional por ejemplo, por reforma de vapor metano.
Por lo tanto, en un aspecto preferido de la invención, parte del monóxido de carbono obtenido en la etapa (c) reacciona con el sulfuro de hidrógeno en la etapa (a) y el remanente de monóxido de carbono y el hidrógeno obtenido en la etapa (c ) se utilizan para la síntesis de hidrocarburos en un proceso de Fi scher-Tropsch o para la síntesis de metanol. Más preferiblemente, el hidrógeno formado en la etapa (a ), junto con el remanente del monóxido de carbono y el hidrógeno obtenido en la etapa (c ), puede utilizarse para la síntesis de hidrocarburos en un proceso de Fischer-Tropsch o para la síntesis de metanol. Lo anteriormente mencionado es particularmente importante para los procesos que inician con las fuentes con bajos coeficientes de H/C, por ejemplo, carbón. La reacción de parte del monóxido de carbono obtenido en la etapa (c) con el sulfuro de hidrógeno puede realizarse por contacto de parte de la corriente de gas de síntesis obtenida en la etapa (c ) con el sulfuro de hidrógeno en el reactor para la etapa (a) . Preferiblemente, parte del monóxido de carbono en la corriente de gas de síntesis obtenida en la etapa (c ) se separa en primer lugar de la corriente de gas de síntesis antes de su reacción con el sulfuro de hidrógeno de la etapa (a) . Esto puede realizarse separando al menos parte de la corriente de gas de síntesis en una corriente rica en
hidrógeno y una corriente rica en monóxido de carbono. La separación puede llevarse a cabo en cualquier medio adecuado conocido en el campo, por ejemplo, por absorción de oscilación a presión o por separación de membrana. La corriente rica en hidrógeno puede ser hidrógeno sustancialmente puro, por ejemplo, en caso se utilice para la separación una membrana selectiva para el hidrógeno. La corriente rica en monóxido de carbono posteriormente se pone en contacto con el sulfuro de hidrógeno en la etapa (a) de un proceso según la invención. La concentración de monóxido de carbono en la corriente puede variar, según la composición del gas de síntesis y del método de separación utilizado. Preferiblemente, la concentración de monóxido de carbono en la corriente rica en monóxido de carbono se encuentra en el intervalo de 70 a 100%vol. En otro aspecto preferido de la invención, sustancialmente todo el monóxido de carbono en la etapa (c) reacciona con el sulfuro de hidrógeno en la etapa (a) . En la presente, la referencia a sustancialmente a todo el monóxido de carbono es de al menos 95% vol del monóxido de carbono, preferiblemente al menos 99% vol. El hidrógeno obtenido en la etapa (c) posteriormente resulta ventajoso utilizarse para aplicaciones que necesitan de una corriente relativamente pura de hidrógeno, por ejemplo, la generación de electricidad en una turbina de hidrógeno o en una célula de combustible, o la producción de amoníaco. Más preferiblemente, el hidrógeno
formado en la etapa (a), junto con el hidrógeno obtenido en la etapa (c) se utiliza para las aplicaciones. Por lo tanto, en un aspecto preferido de la invención, sustancialmente todo el monóxido de carbono obtenido en la etapa (c) reacciona con el sulfuro de hidrógeno en la etapa (a) y el hidrógeno obtenido en la etapa (c) se utiliza para generar electricidad en una turbina de hidrógeno o en una pila combustible. Más preferiblemente, el hidrógeno formado en la etapa (a), junto con el hidrógeno obtenido en la etapa (c) se utiliza para generar electricidad en una turbina de hidrógeno o en una pila combustible. La reacción de sustancialmente todo el monóxido de carbono obtenido en la etapa (c) con el sulfuro de hidrógeno en la etapa (a) puede llevarse a cabo ya sea por contacto de toda la corriente de gas de síntesis obtenida en la etapa (c) con sulfuro de hidrógeno en un reactor para la etapa (a), o por separación en primer lugar de la corriente de gas de síntesis en una corriente, rica en monóxido de carbono que incluye sustancialmente todo el monóxido de carbono formado en la etapa (c) y una corriente rica en hidrógeno. La corriente rica en monóxido de carbono posteriormente se pone en contacto con el sulfuro de hidrógeno en un reactor para la etapa (a) . En este caso, la corriente rica en hidrógeno sustancialmente no contiene monóxido de carbono y puede utilizarse, adecuadamente, opcionalmente , luego de etapas posteriores de
purificación, por generación de electricidad en una turbina de hidrógeno o una pila combustible, fabricación de amoniaco o en los procesos de hidroconversión para el refinado de combustible crudo como ser el hidrocraqueo, la hidrodesulfurización, hidrogenación u otras aplicaciones conocidas para el hidrógeno relativamente puro. Si toda la corriente de gas de síntesis obtenida en la etapa (c) reacciona con el sulfuro de hidrógeno, el hidrógeno obtenido en la etapa (c) estará presente en el efluente de reacción de la etapa (a) junto con el hidrógeno formado en la etapa (a) . Preferiblemente, el hidrógeno en el efluente posteriormente se separa del sulfuro de carbonilo y los reactivos sin convertir se utilizan para una aplicación que requiere de una corriente de hidrógeno relativamente pura, opcionalmente luego de posteriores etapas de purificación. El sulfuro de hidrógeno que reacciona con el monóxido de carbono en la etapa (a) puede ser sulfuro de hidrógeno obtenido de cualquier fuente. En caso de que el monóxido de carbono se obtenga por la etapa de oxidación parcial (c) , el sulfuro de hidrógeno es preferiblemente sulfuro de hidrógeno que se separa o bien de la fuente de hidrocarburos o se obtiene de los compuestos de azufre en la fuente de hidrocarburos. El sulfuro de hidrógeno puede por ejemplo obtenerse de los compuestos de azufre por hidrodesulfurización de la fuente o en la etapa de oxidación parcial (c) . Además,
puede utilizarse el sulfuro de hidrógeno extraído del gas natural con azufre. En un aspecto preferido de la invención, la fuente de hidrocarburos es un gas natural que incluye sulfuro de hidrógeno, a saber, gas natural con azufre, y al menos parte del sulfuro de hidrógeno que reacciona con el monóxido de carbono en la etapa (a) es sulfuro de hidrógeno que se separa del gas natural. La separación del sulfuro de hidrógeno de una fuente de hidrocarburos que incluye sulfuro de hidrógeno puede realizarse por cualquier técnica conocida en el campo, por ejemplo, por absorción física en un disolvente orgánico seguido de regeneración del disolvente. En la etapa (b) del proceso según la invención, se forman el disulfuro de carbono y el dióxido de carbono. El disulfuro de carbono puede separarse del dióxido de carbono y el sulfuro de carbonilo sin reaccionar, por ejemplo, por condensación o extracción del disolvente. Alternativamente, puede obtenerse una mezcla que incluye disulfuro de carbono, dióxido de carbono y sulfuro de carbonilo sin reaccionar. El disulfuro de carbono que se separa del dióxido de carbono y del sulfuro de carbonilo sin reaccionar puede utilizarse para aplicaciones convencionales del disulfuro de carbono, por ejemplo como material crudo para la producción de rayón o como disolvente. Es sabido que el disulfuro de carbono puede utilizarse
como disolvente para la recuperación mejorada de combustible por inyección de miscibles. En la recuperación de petróleo mejorada por inyección de miscibles, se introduce un disolvente para petróleo en un yacimiento de petróleo y se conduce por el yacimiento para aumentar la recuperación de petróleo a partir del yacimiento por encima de lo que puede lograrse por métodos convencionales. Por ejemplo, en la patente de EUA 3,847, 221 se describe el uso del disulfuro de carbono para la recuperación mejorada a partir de arenas de alquitrán. Preferiblemente, el proceso según la invención también incluye inyectar al menos parte del disulfuro de carbono formado en la etapa (b) en un yacimiento de combustible para la recuperación mejorada de petróleo. El disulfuro de carbono inyectado puede ser disulfuro de carbono relativamente puro que se separa del dióxido de carbono formado y a partir del sulfuro de carbonilo sin reaccionar. Para la recuperación de petróleo mejorada, sin embargo no es necesario utilizar disulfuro de carbono puro. El disolvente de recuperación de petróleo mejorado puede por ejemplo incluir una concentración sustancial de dióxido de carbono. Por lo tanto, el disulfuro de carbono inyectado se encuentra preferiblemente en forma de una mezcla con el dióxido de carbono formado en la etapa (b) y el sulfuro de carbonilo sin reaccionar. Además, pueden mezclarse otros componentes o corrientes liquidas con el
disulfuro de carbono antes de inyectar el disulfuro de carbono en el yacimiento de petróleo. El proceso según la invención es particularmente adecuado para la recuperación mejorada de la fuente de hidrocarburos que se utiliza en la etapa de oxidación parcial (c) . Especialmente en el caso de fuentes de hidrocarburos sólidas o semisólidas, como ser la brea de carbón o de arenas de alquitrán, el disulfuro de carbono que se produce puede utilizarse venta osamente para recuperar la fuente de hidrocarburos. En lugar de inyectar directamente el disulfuro de carbono formado en la etapa (b9 en un yacimiento de petróleo) , todo o parte del disulfuro de carbono formado en la etapa (b) en primer lugar puede convertirse en una sal de un ácido t rit iocarbónico o tetratiocarbónico . Posteriormente, la sal puede introducirse en un yacimiento de petróleo para la recuperación mejorada de petróleo bajo condiciones que producen la descomposición de la sal en disulfuro de carbono libre. En el campo es conocida la recuperación de petróleo mejorada utilizando sales de ácido trit iocarbónico o tetratiocarbónico. Una patente que describe la recuperación es la patente de los EUA 5,076,358. En un aspecto preferido de la invención, parte del disulfuro de carbono formado en la etapa (b) reacciona con el sulfuro de hidrógeno y amoniaco que se forma con el hidrógeno obtenido en la etapa de oxidación
parcial (c) y/o la etapa de conversión de monóxido de carbono (a) para formar el tiocarbonato de amonio. El tiocarbonato de amonio puede prepararse, por ejemplo, como se describe en la patente de EUA 4,476,113. En las figuras 1 a 3, cada uno de los diagramas muestran un proceso de un aspecto de la invención. Estas figuras entonces proporcionan una descripción más exhaustiva. Se utilizan los mismos números de referencia para las partes del proceso que son iguales entre si en las tres figuras. En la figura 1 se muestra un diagrama de un proceso para fabricar disulfuro de carbono e hidrocarburos líquidos a partir de gas natural con azufre. Se suministra una corriente de gas natural 1 que incluye sulfuro de hidrógeno, a saber, gas natural con azufre, A una unidad de remoción de sulfuro de hidrógeno 2. El gas natural desulfurizado 3 y un gas que contiene oxígeno molecular 4 se suministra a una unidad de oxidación parcial 5. En la unidad de oxidación parcial 5, la fuente de gas natural 3 se oxida parcialmente y se obtiene una corriente de gas de síntesis 6 compuesta principalmente por monóxido de carbono e hidrógeno. La parte 6a de la corriente de gas de síntesis 6 se suministra al separador 7 y se separa en corriente de gas rica en monóxido de carbono 8 y una corriente de gas rica en hidrógeno 9. La corriente de gas rica en monóxido de carbono 8 se
suministra al reactor 11 junto con el sulfuro de hidrógeno 10 que se separa del gas natural con azufre 1 para la conversión del monóxido de carbono y del sulfuro de hidrógeno en sulfuro de carbonilo e hidrógeno. Una mezcla 12, compuesta de sulfuro de carbonilo e hidrógeno formado en el reactor 11 se suministra a la etapa de separación 13 y se separa en una corriente que incluye sulfuro de carbonilo 14 e hidrógeno 15. El hidrógeno 15 se adiciona a la corriente de gas rica en hidrógeno 9 del separador 7 y se combina con la parte 6b de la corriente de gas de síntesis 6 que no se envió al separador 7. Las corrientes combinadas 6b, 9 y 15 se suministran al reactor para la síntesis de hidrocarburos 16 para la producción de hidrocarburos por el proceso de Fischer-Tropsch . Alternativamente, pueden suministrarse las corrientes combinadas 6b, 9 y 15 al reactor para la síntesis de metanol (no se representa) . En otro aspecto alternativo de la invención (no se representa) se combinan y suministran las corrientes 6b y 9 al reactor para la síntesis de hidrocarburo y se suministra la corriente 15 a una pila combustible o una turbina de hidrógeno para generar electricidad. La corriente que incluye sulfuro de carbonilo 14 se suministra al reactor de degradación 18. En el reactor 18, se forma una mezcla de reacción que incluye disulfuro de carbono, dióxido de carbono y sulfuro de carbonilo sin convertir. La mezcla de reacción 19 se elimina del reactor 18. El disulfuro
de carbono puede separarse de la mezcla 19 por un medio de separación convencional (no se representa) y posteriormente puede utilizarse, por ejemplo, para la recuperación mejorada de petróleo. Alternativamente, se utiliza la mezcla 19 como tal como disolvente para la recuperación mejorada de petróleo.
En la figura 2 se representa un diagrama de un proceso para fabricar disulfuro de carbono e hidrógeno para generar electricidad a partir de gas natural con azufre. En el aspecto de la invención que se representa en la figura 2, se separa por completo la corriente de gas de síntesis 6 en el separador 7 en una corriente de gas rica en monóxido de carbono 8 y una corriente de gas rica en hidrógeno 9. El hidrógeno 15, a saber, el hidrógeno formado en la etapa (a) del proceso en el reactor 11 y subsiguientemente separada del sulfuro de carbonilo, se combina con la corriente de gas rica en hidrógeno 9 y la corriente combinada se suministra a la pila combustible 20 para generar electricidad. Alternativamente, la corriente combinada puede suministrarse a una turbina de hidrógeno (no se representa) para generar electricidad. En la figura 3 se muestra un diagrama de un proceso para fabricar disulfuro de carbono, amoníaco y tiocarbonato de amonio a partir de gas natural con azufre. En el aspecto de la invención que se representa en la figura 3, se separa por completo la corriente de gas de
síntesis 6 en el separador 7 en una corriente de gas rica en monóxido de carbono 8 y una corriente de gas rica en hidrógeno 9. El hidrógeno 15, a saber, el hidrógeno formado en la etapa (a) del proceso en el reactor 11 y subsiguientemente separada del sulfuro de carbonilo, se combina con la corriente de gas rica en hidrógeno 9. Las corrientes combinadas y la corriente de nitrógeno. 22 se suministra al reactor de amonio 23 para formar amoníaco 24. La parte 24a del amoníaco se recupera del proceso, por ejemplo, para utilizar en los fertilizadores . La parte 24b del amoníaco reacciona con el sulfuro de hidrógeno 25 y el disulfuro de carbono 26 en el reactor 27 para formar tiocarbonato de amonio 28. El disulfuro de carbono 26 se separa de la mezcla de reacción 19 en el separador 29. El remanente 30 de la mezcla de reacción 19, puede utilizarse, si aún incluye disulfuro de carbono, como disolvente para la recuperación mejorada de petróleo. Alternativamente, parte del disulfuro de carbono separado 26 se inyecta directamente en un yacimiento de petróleo para la recuperación de petróleo mejorada y parte se suministra al reactor 27 para la conversión en tiocarbonato de amonio. Puede obtenerse más integración del proceso si se utiliza sulfuro de hidrógeno separado del gas natural con azufre 1 en la unidad de remoción de sulfuro de hidrógeno 2 como sulfuro de hidrógeno 25 para la producción de tiocarbonato de amonio.
La corriente de nitrógeno que se suministra al reactor de amonio 23 puede obtenerse por separación de aire (no se representa). El oxigeno asi obtenido puede suministrarse posteriormente como gas con oxigeno molecular 4 a una unidad de oxidación parcial 5. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.