[其他]脫除氣流中硫化氫的方法及組成物

無效

• 申請號: 87103152
• 申請日: 1987-04-30
• 公開（公告）號: CN87103152A
• 公開（公告）日: 1987-12-23
• 發明（設計）人: 蓋恩斯·C·賈弗里;約翰·D·邁爾斯
• 申請（專利權）人: 陶氏化學公司
• 主分類號: B01D53/34
• 分類號: B01D53/34;C01B17/05
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 王杰,張元忠

本發明一般涉及利用螯合的多價金屬將硫化氫轉化成元素硫的脫除氣流中硫化氫的改進方法。更具體地說，硫化氫通過與堿性水溶液和多價金屬螯合物接觸，被轉化成氫硫化物和（或）硫化物鹽和硫。

美國專利第4，009，251號透露，在有金屬螯合物溶液的情況下通過氧化成硫的方法，可以脫除氣流中的硫化氫。先有技術表明，三價態的鐵對于乙二胺四乙酸水溶液的氧化，具有催化劑的作用〔根據Motekaitis等人發表的文章，見“加拿大化學雜志”58（19），10月1日，1980〕。

采用多價金屬螯合物脫除氣流中硫化氫方法的主要缺點之一，是在處理條件下螯合劑的不穩定性。為了克服螯合劑，特別是與象鐵之類的多價金屬螯合的螯合劑的不穩定性，先有技術曾推薦采用某些螯合劑的混合物。在美國專利第4，421，733和4，455，287號中，公開了在反應條件下降低多價金屬螯合劑不穩定性的各種方法，所述這些螯合劑是用于脫除氣流中硫化氫的。在美國專利第4，421，733號中，提出了亞硫酸氫鐵的穩定量。在美國專利第4，455，287號中提出，生物殺傷劑可用作為穩定脫除流體流中硫化氫用多價金屬螯合劑的手段。

在美國專利第3，068，065號中公開了一種脫除氣體中硫化氫的方法，這種方法是通過用含鐵螯合物（其中鐵是三價態的鐵）的溶液洗滌氣流。

1965年7月28日公布的英國專利第999，800號指出了應用高比例的還原價態多價金屬螯合物與氧化態或高價態多價金屬螯合物相結合的方法，對于在脫除氣體中硫化氫的過程中減少螯合劑降解所帶來的好處。氣流和鐵與氨基多元羧酸的螯合物水溶液接觸，其中鐵是較高價態鐵和較低價態鐵的混合物。硫化氫氣體通過與鐵螯合物（其中的鐵處于較高的氧化態）接觸被轉化成硫，同時鐵被還原成較低的氧化態。接著鐵在氧化段中被從較低的氧化態轉化成較高的氧化態，而且就在此氧化段，由于鐵螯合劑遭受氧化，從而使得水溶液中的螯合劑逐漸損失。由于鐵螯合劑分解，致使有不可溶鐵化合物產生。英國專利指出，為了防止螯合劑局部、強烈的氧化分解可對鐵螯合物的氧化再生進行控制。一般存在鐵螯合劑溶液中有占總鐵量重量15～75%的鐵可能是二價的鐵，再生后保留在溶液中二價鐵螯合物的最佳比例為占上述溶液中總鐵螯合物的20～50%（重量）。

在所有的先有技術的文獻中沒有任何一篇提到過，在接觸段使用多價金屬螯合物，特別是使用螯合物中所有的鐵都是以金屬還原態存在的鐵螯合物。除此之外也沒有提到過，使用較高價態和較低價態的多價金屬螯合物的混合物，其中以較低價態存在的上述螯合物的存在量約比較高價的多價金屬螯合物的存在量高5倍。在本發明方法中，由于在接觸段中通過氣流與堿性水溶液接觸使硫化氫被吸收和被轉化成氫硫化物和（或）硫化物離子，因而這些離子中的一些或全部，在接觸段中通過與可能是以較高價態存在的任何鐵螯合物反應，可能被轉化成元素硫。剩下的離子，在氧化段中被轉化成元素硫。在氧化段的轉化是通過與僅最低有效量的以較高價態存在的鐵螯合物接觸來完成的。

本發明業已意外地發現，多價金屬螯合物（特別是其中多價金屬是鐵的螯合物）的堿性水溶液，可以用于將氣流中硫化氫液相氧化成元素硫而基本不發生螯合劑氧化降解的連續方法。在本發明一個實施方案中，在接觸段的堿性溶液中多價金屬螯合劑，其中金屬的全部或基本上全部以較低價態的形式存在。氣流中的硫化氫，通過堿性水溶液，轉化成硫化氫和/或硫化物。在本發明的另一個實施方案中，在接觸段中，以較高價態形式存在的多價金屬螯合物的存在量約至少等于將硫化氫轉化成硫所需的化學計算摩爾量，條件是在上述螯合物中上述較低價的多價金屬的摩爾量約比上述較高多價金屬的摩爾量大5倍。

在本發明各實施方案中，在接觸段中未轉化的氫硫化物和（或）硫化物，是在接觸段后的氧化段中反應成元素硫。在氧化段中，來自接觸段的較低價的多價金屬螯合劑被氧化成有效量的較高價態的金屬螯合劑，以便完成上述氫硫化物和（或）硫化物氧化成元素硫。

附圖是用來說明本發明的一些方面。圖1和2表示本發明方法兩種實施方案的流程。圖1中所示的是分開的接觸段10和氧化段18，在圖2中的段50既起接觸段的作用又起氧化段的作用。