[其他]從酸氣流中除去硫化氫的方法

無效

• 申請號: 86105143
• 申請日: 1986-08-21
• 公開（公告）號: CN86105143A
• 公開（公告）日: 1987-04-22
• 發明（設計）人: 多納德·克拉格·奧爾森;約翰·約瑟夫·米勒;吉奧吉·康斯坦丁·布利塔斯;薩達·迪亞茨
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: B01D53/34
• 分類號: B01D53/34
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 董嘉揚,杜京英

在各種工業酸氣流中存在大量的硫化氫長久以來一直是個難以解決的問題。盡管已經開發了許多除去和回收這個污染物的方法，但由于各種各樣的原因，其中大多數是不完善的。

當今一種吸引人的循環方法是使酸氣與一種多價金屬螯合物或配合物的反應物水溶液系統接觸，產生固態硫，它可在反應物再生之前或隨后被除去。較好的反應物是一些三價鐵配合物，它是由三價鐵與特定的有機酸及其它們的衍生物形成的。

前面這種系統的缺陷之一是不能有效地維持螯合物或配合物的高濃度以得到有效的效力。由于沒有足夠高濃度的配合物，限制了這些方法對含有大量硫化氫的氣流的處理能力。另外，以大量的稀釋溶液通來處理哪怕是中等水平的硫化氫也需要大量資金和能量消耗，特別是在高壓時。本發明涉及了這些問題，并且提供了一種用于解決這些問題的新的組成和方法。

為此目的根據本發明，除去酸氣流中硫化氫的方法包括下列步驟：即溫度在硫熔點以下，并在能使硫化氫轉化的條件下，將酸氣流在接觸區中與一種反應物水溶液接觸（這個反應物水溶液含有三價鐵與次氮基三乙酸以銨形成的配位配合物（以下簡稱三價鐵配合物）、二價鐵與次氮基三乙酸以銨形成的配位配合物（以下簡稱二價鐵配合物）和氨水，反應物溶液的PH值大約在5至8.5之間），產生已減少硫化氫含量的氣流和含有固態硫的含水混合物，溶液中還含有二價鐵配合物。這里，反應物溶液中二價鐵配合物與三價鐵配合物的摩爾比大約在0.2至6之間。

在一合適的實施方案中，本發明的方法還包括混合物水溶液的再生，即在能使二價鐵配合物轉化成三價鐵配合物的條件下，將混合物水溶液與氧接觸，產生再生的反應物水溶液。其中，三價鐵配合物與二價鐵配合物的摩爾比大約在0.5至6之間。再生的反應物水溶液可以輸送到接觸區，作為那里的反應物水溶液。在此之前，可以從至少一部分從再生區輸送出來的再生反應物水溶液中除去硫。

在另一個適合的實施方案中，本發明的方法還包括從接觸區中除去混合物水溶液，至少從一部分混合物中除去硫;用將所述的混合物水溶液在能使二價鐵配合物轉化成三價鐵配合物的條件下與氧接觸，使混合物水溶液再生，生成的再生的反應物水溶液中，三價鐵與二價鐵的摩爾比大約在0.5至6之間;將再生的反應物水溶液輸送到接觸區用作那里的反應物水溶液。

可以加入氫氧化銨以保持接觸區的PH值在5至8.5。此外，在反應物溶液中配位配合物的鐵的總含量可約在0.5重量%至7重量%之間，以反應物溶液和鐵的總重量為基數計算。

為了防止一些多價金屬配合物的降解或分解，反應物水溶液還要含有每摩爾鐵0.01摩爾至4摩爾的硫代硫酸根離子。

另外，本發明也涉及適用于轉化硫化氫的反應物溶液，溶液中包括三價鐵配合物、二價鐵配合物和氨水溶液構成的水溶液，其中三價鐵配合物與二價鐵配合物的摩爾比約在0.2至6之間，溶液的PH值約在5至8.5之間。

以溶液和鐵的總重量為基數計，反應物溶液中的鐵總含量大約占重量百分比的0.5%至7%之間。

為了防止多價金屬配合物的降解或分解，反應物水溶液還要含有每摩爾鐵0.01摩爾至4摩爾的硫代硫酸根離子。

下面，在說明書中用NTA代表次氮基三乙酸。

在用于從氣流中除去硫化氫的溶液中，鐵的總濃度并不僅由三價鐵配合物和二價鐵配合物的量所決定，因為還有其它一種或多種鐵的配合物存在。例如，已經確定，所用的配合物的一些降解產物（以及它們本身的降解產物）是可溶的鐵的配合物。再例如，很明顯三價鐵的配合物可以以二聚物的形式存在。

這里所用的二價鐵的配合物的概念指那些溶解的樣品。可以認為，這些樣品在沉淀以后，具有分子式[NH₄][（NTA）Fe（Ⅱ）（H₂O）₂]。然而，由于系統的復雜性和分析組分的困難，這一概念可以簡單地定義為溶液中的樣品。在該溶液中，氨離子與二價鐵的配合物是化學地締合或相聯的，而不管其相聯或鍵合的精確的性質或特性。同樣地，三價鐵配合物的概念也是指溶液中的三價鐵樣品。在未用過的溶液中，二價鐵的配合物最大的溶解限度大約是0.5摩爾濃度。