[go: up one dir, main page]

RU2140318C1 - Method of removing hydrogen sulfide from gas mixtures - Google Patents

Method of removing hydrogen sulfide from gas mixtures Download PDF

Info

Publication number
RU2140318C1
RU2140318C1 RU98113831A RU98113831A RU2140318C1 RU 2140318 C1 RU2140318 C1 RU 2140318C1 RU 98113831 A RU98113831 A RU 98113831A RU 98113831 A RU98113831 A RU 98113831A RU 2140318 C1 RU2140318 C1 RU 2140318C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen sulfide
gas
gas mixtures
removing hydrogen
zinc oxide
Prior art date
Application number
RU98113831A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Р.С. Алеев
Ю.С. Дальнова
У.М. Джемилев
А.А. Калимуллин
Ф.Р. Исмагилов
В.А. Рыгалов
Р.И. Ганеев
Original Assignee
Институт нефтехимии и катализа АН Республики Башкортостан
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт нефтехимии и катализа АН Республики Башкортостан filed Critical Институт нефтехимии и катализа АН Республики Башкортостан
Priority to RU98113831A priority Critical patent/RU2140318C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2140318C1 publication Critical patent/RU2140318C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

FIELD: gas treatment. SUBSTANCE: suspension of zinc oxide in aqueous ammonium chloride solution is used as absorbent. EFFECT: increased degree of purification. 2 tbl, 11 ex

Description

Изобретение относится к области очистки газов от сероводорода, (в частности, к области обессеривания газов путем химического взаимодействия поглотителя с сероводородом). The invention relates to the field of gas purification from hydrogen sulfide, (in particular, to the field of gas desulfurization by chemical interaction of the absorber with hydrogen sulfide).

Известен широкий круг химических соединений, используемых в качестве поглотителя сероводорода. Наиболее часто для этих целей применяют соединения со щелочной функцией: гидроокиси и карбонаты щелочных металлов, аминосоединений /1. Патент США N 4198378. 2. Патент США N 3941875. 3. А.с. СССР N 814414./ Сероводород поступает в обратимые реакции, что не позволяет достичь высокой глубины очистки. A wide range of chemical compounds are known that are used as an absorbent of hydrogen sulfide. Most often, compounds with an alkaline function are used for these purposes: hydroxides and carbonates of alkali metals, amino compounds / 1. US patent N 4198378. 2. US patent N 3941875. 3. A.S. USSR N 814414./ Hydrogen sulfide enters into reversible reactions, which does not allow to achieve a high cleaning depth.

Абсорбция сероводорода ведется в мягких условиях, без энергетических затрат, технически просто. The absorption of hydrogen sulfide is carried out in mild conditions, without energy costs, technically simple.

Однако к недостаткам этих способов удаления сероводорода, кроме невысокой глубины очистки, следует отнести необходимость проведения следующих стадий процесса - регенерации поглотителя и утилизации сероводорода, что значительно усложняет и удорожает процесс газоочистки. However, the disadvantages of these methods of removing hydrogen sulfide, in addition to a low cleaning depth, include the need for the following stages of the process - regeneration of the absorber and disposal of hydrogen sulfide, which greatly complicates and increases the cost of gas cleaning.

Также широко известны твердые поглотители на основе оксидов металлов, таких как железо, цинк, никель, медь и т.п. В этих процессах происходит химическое взаимодействие по схеме:
ЭО + H2S = ЭS + H2O, где Э = Fe, Ni, Cu, Zn...
Solid absorbers based on metal oxides such as iron, zinc, nickel, copper and the like are also widely known. In these processes, a chemical interaction occurs according to the scheme:
EO + H 2 S = ES + H 2 O, where E = Fe, Ni, Cu, Zn ...

Сера необратимо связывается при высокой (250 - 450oC) температуре в сульфид металла, благодаря чему степень очистки газа от сероводорода очень высока. Процесс одностадиен, что также является его достоинством.Sulfur irreversibly binds at high (250 - 450 o C) temperature to a metal sulfide, due to which the degree of gas purification from hydrogen sulfide is very high. The process is one-stage, which is also its advantage.

Однако использование высоких температур в процессе предъявляет серьезные требования к конструкционным материалам установки, повышает себестоимость очистки газа за счет высокой энергоемкости. However, the use of high temperatures in the process places serious demands on the structural materials of the installation, and increases the cost of gas purification due to its high energy intensity.

Совместить достоинства вышеописанных процессов - высокую глубину очистки, низкую энергоемкость, техническую простоту и одностадийность позволяет процесс очистки газов от сероводорода с использованием суспензии оксида металла в водном растворе его соли, как это сделано в процессе "Chemsweet" /4. Manning W.P. "Chemsweet, a new process for sweetening low-value sour gas", Oil and Gas Journal, v. 77, N 42, 1979/. Combining the advantages of the above processes - high cleaning depth, low energy intensity, technical simplicity and one-stage process allows the process of cleaning gases from hydrogen sulfide using a suspension of metal oxide in an aqueous solution of its salt, as was done in the Chemsweet / 4 process. Manning W.P. "Chemsweet, a new process for sweetening low-value sour gas", Oil and Gas Journal, v. 77, N 42, 1979 /.

В этом случае взаимодействие окиси цинка с сероводородом происходит в суспензии, содержащей раствор ацетата цинка. Взаимодействует с H2S в водном растворе ацетат цинка с образованием сульфида цинка и уксусной кислоты. Высвободившаяся уксусная кислота растворяет твердую суспендированную окись цинка, переводя в ионную солевую форму, способную к реакции с сероводородом в водной фазе:

Figure 00000001

CH3COOH + ZnO ---> Zn(CH3COO)2 + H2O
Таким образом, достигается мгновенное и полное связывание H2S в малодиссоциированное соединение, что обеспечивает глубокую очистку газа. Аппаратурное оформление процесса простое, условия ведения его - мягкие.In this case, the interaction of zinc oxide with hydrogen sulfide occurs in a suspension containing a solution of zinc acetate. Zinc acetate interacts with H 2 S in an aqueous solution to produce zinc sulfide and acetic acid. The released acetic acid dissolves the solid suspended zinc oxide, converting it into an ionic salt form capable of reacting with hydrogen sulfide in the aqueous phase:
Figure 00000001

CH 3 COOH + ZnO ---> Zn (CH 3 COO) 2 + H 2 O
Thus, instant and complete binding of H 2 S to a slightly dissociated compound is achieved, which ensures deep gas purification. The hardware design of the process is simple, its operating conditions are soft.

Наиболее существенными недостатками этого метода сероочистки являются:
а) высокое пенообразование, вызванное сочетанием неорганического элемента - металла - с органическим радикалом в ацетате цинка;
б) постепенная утрата растворителя в реакционной смеси вследствие уноса летучей уксусной кислоты потоком газа.
The most significant disadvantages of this desulfurization method are:
a) high foaming caused by a combination of an inorganic element - a metal - with an organic radical in zinc acetate;
b) the gradual loss of solvent in the reaction mixture due to the entrainment of volatile acetic acid by a gas stream.

Этих недостатков лишен предлагаемый способ очистки газа от H2S, основанный на той же реакции иона Zn++ с растворенным в воде сероводородом, с той разницей, что в качестве растворителя оксида цинка выступает не уксусная кислота, а водный раствор хлорида аммония.The proposed method for gas purification from H 2 S is deprived of these drawbacks, based on the same reaction of the Zn ++ ion with hydrogen sulfide dissolved in water, with the difference that the solution of zinc oxide is not acetic acid, but an aqueous solution of ammonium chloride.

Схема процесса:
ZnO + NH4Cl ⇄ [Zn(NH3)n]Cl2 + H2O

Figure 00000002

Окись цинка растворяется в водном хлористом аммонии с образованием комплексного соединения - цинкамминхлорида, [Zn(NH3)n]Cl2, растворимого в воде и содержащего цинк в воде комплексного иона [Zn(NH3)n]+2.Process diagram:
ZnO + NH 4 Cl ⇄ [Zn (NH 3 ) n ] Cl 2 + H 2 O
Figure 00000002

Zinc oxide dissolves in aqueous ammonium chloride to form a complex compound, zincamminchloride, [Zn (NH 3 ) n ] Cl 2 , which is soluble in water and contains the complex ion [Zn (NH 3 ) n ] +2 in water.

В ионном виде цинк мгновенно связывает сероводород в сульфид цинка, обеспечивая высокую глубину очистки. Высвободившийся при этой реакции NH4Cl вновь растворяет суспендированную окись цинка, переводя цинк в ионную форму.In its ionic form, zinc instantly binds hydrogen sulfide to zinc sulfide, providing a high degree of purification. The NH 4 Cl released during this reaction re-dissolves the suspended zinc oxide, converting the zinc to its ionic form.

Процесс продолжается до полного срабатывания оксида цинка. Конверсия ZnO практически 100%. The process continues until zinc oxide is fully activated. The conversion of ZnO is almost 100%.

Глубина очистки газа от H2S - 5 - 7 ppm.Depth of gas purification from H 2 S - 5 - 7 ppm.

Технически процесс крайне прост, условия проведения его - мягкие, т.к. обусловлены температурным интервалом существования водных растворов. Technically, the process is extremely simple, its conditions are soft, because due to the temperature range of the existence of aqueous solutions.

Сказанное иллюстрируется примерами:
Пример 1. В цилиндрический реактор, снабженный трубками для подачи и вывода газа, загружали 8,1 г (0,1 моля) оксида цинка и 160 г 20%-го водного раствора хлорида аммония. Через смесь барботировали при комнатной температуре газ состава: CH4 95 об.%, H2S 5 об.%, с объемной скоростью 4,5 л/час (30 час-1).
The foregoing is illustrated by examples:
Example 1. In a cylindrical reactor equipped with tubes for supplying and removing gas, was loaded 8.1 g (0.1 mol) of zinc oxide and 160 g of a 20% aqueous solution of ammonium chloride. A gas of the following composition was bubbled through the mixture at room temperature: CH 4 95 vol.%, H 2 S 5 vol.%, With a space velocity of 4.5 l / h (30 h -1 ).

На выходе определяли содержание H2S в мг/м3 прибором - анализатором сероводорода "Рикэн Кэйки".The output was determined by the content of H 2 S in mg / m 3 instrument - analyzer of hydrogen sulfide "Ricken Keyki".

Сероводород в потоке газа после очистки отсутствовал. Hydrogen sulfide in the gas stream after purification was absent.

Пример 2 - 11. В цилиндрический реактор, снабженный трубками для подачи и вывода газа, загружали определенную навеску оксида цинка и определенное количество раствора хлорида аммония указанных ниже концентраций. Example 2 - 11. In a cylindrical reactor equipped with tubes for supplying and removing gas, a certain weighed portion of zinc oxide and a certain amount of a solution of ammonium chloride of the concentrations indicated below were loaded.

Через смесь барботировали газ, содержащий метан, диоксид углерода, сероводород в указанных ниже количествах с заданной скоростью, при заданной температуре. A gas containing methane, carbon dioxide, hydrogen sulfide in the amounts indicated below was bubbled through the mixture at a given speed at a given temperature.

На выходе определяли состав газа. Содержание метана, диоксида углерода определяли хроматографически; содержание сероводорода определяли прибором "Рикэн Кэйки". The gas composition was determined at the outlet. The content of methane, carbon dioxide was determined chromatographically; the hydrogen sulfide content was determined with a Ricken Keykey instrument.

Условия и результаты эксперимента приведены в таблице. The conditions and results of the experiment are shown in the table.

Claims (1)

Способ удаления сероводорода из газовых смесей путем взаимодействия его с водным раствором поглотителя, отличающийся тем, что в качестве поглотителя используют суспензию оксида цинка в водном растворе хлорида аммония. A method of removing hydrogen sulfide from gas mixtures by reacting it with an aqueous solution of an absorber, characterized in that a suspension of zinc oxide in an aqueous solution of ammonium chloride is used as an absorber.
RU98113831A 1998-07-14 1998-07-14 Method of removing hydrogen sulfide from gas mixtures RU2140318C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98113831A RU2140318C1 (en) 1998-07-14 1998-07-14 Method of removing hydrogen sulfide from gas mixtures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98113831A RU2140318C1 (en) 1998-07-14 1998-07-14 Method of removing hydrogen sulfide from gas mixtures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2140318C1 true RU2140318C1 (en) 1999-10-27

Family

ID=20208650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98113831A RU2140318C1 (en) 1998-07-14 1998-07-14 Method of removing hydrogen sulfide from gas mixtures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2140318C1 (en)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1904428A1 (en) * 1969-01-30 1970-08-13 Basf Ag Aqueous methyldiethanolamine
US3941875A (en) * 1972-04-26 1976-03-02 Nittetu Chemical Engineering Ltd. Process for treating gas containing hydrogen sulfide
US4147212A (en) * 1978-03-27 1979-04-03 The Sherwin-Williams Co. Control of hydrogen sulfide gas to reduce toxicity and corrosion due to exposures thereto
US4198378A (en) * 1976-11-12 1980-04-15 Giuseppe Giammarco Process for removing CO2, H2 S and other gaseous impurities from gaseous mixtures
SU814414A1 (en) * 1979-01-03 1981-03-23 Северо-Кавказский Научно-Исследова-Тельский Институт Природных Газов Method of cleaning gas from hydrogen sulphide and carbon dioxide
US4259301A (en) * 1979-07-30 1981-03-31 Exxon Research And Engineering Co. Removal of acidic compounds from gaseous mixtures
EP0088485A1 (en) * 1982-01-18 1983-09-14 Exxon Research And Engineering Company A process for the removal of hydrogen sulfide from gaseous mixtures with strongly basic tertiary amino compounds
US4435371A (en) * 1982-02-26 1984-03-06 The Goodyear Tire & Rubber Company Sulfur removal from a gas stream
EP0214814A2 (en) * 1985-08-30 1987-03-18 Exxon Research And Engineering Company Absorbent composition containing a severely hindered amino compound and an amine salt and process for the absorption of H2S using the same
EP0568003A3 (en) * 1992-04-28 1993-12-29 Phillips Petroleum Co Absorption of hydrogen sulfide and absorbent composition therefor
RU2042402C1 (en) * 1990-07-02 1995-08-27 Производственный кооператив "Экологически обоснованная химическая технология" Coke-oven gas processing method
GB2287714A (en) * 1994-03-23 1995-09-27 Us Energy Removing H2S from a gas stream
US5538703A (en) * 1993-10-29 1996-07-23 Massachusetts Institute Of Technology Hot gas desulfurization by injection of regenerable sorbents in gasifier-exit ducts

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1904428A1 (en) * 1969-01-30 1970-08-13 Basf Ag Aqueous methyldiethanolamine
US3941875A (en) * 1972-04-26 1976-03-02 Nittetu Chemical Engineering Ltd. Process for treating gas containing hydrogen sulfide
US4198378A (en) * 1976-11-12 1980-04-15 Giuseppe Giammarco Process for removing CO2, H2 S and other gaseous impurities from gaseous mixtures
US4147212A (en) * 1978-03-27 1979-04-03 The Sherwin-Williams Co. Control of hydrogen sulfide gas to reduce toxicity and corrosion due to exposures thereto
SU814414A1 (en) * 1979-01-03 1981-03-23 Северо-Кавказский Научно-Исследова-Тельский Институт Природных Газов Method of cleaning gas from hydrogen sulphide and carbon dioxide
US4259301A (en) * 1979-07-30 1981-03-31 Exxon Research And Engineering Co. Removal of acidic compounds from gaseous mixtures
EP0088485A1 (en) * 1982-01-18 1983-09-14 Exxon Research And Engineering Company A process for the removal of hydrogen sulfide from gaseous mixtures with strongly basic tertiary amino compounds
US4435371A (en) * 1982-02-26 1984-03-06 The Goodyear Tire & Rubber Company Sulfur removal from a gas stream
EP0214814A2 (en) * 1985-08-30 1987-03-18 Exxon Research And Engineering Company Absorbent composition containing a severely hindered amino compound and an amine salt and process for the absorption of H2S using the same
RU2042402C1 (en) * 1990-07-02 1995-08-27 Производственный кооператив "Экологически обоснованная химическая технология" Coke-oven gas processing method
EP0568003A3 (en) * 1992-04-28 1993-12-29 Phillips Petroleum Co Absorption of hydrogen sulfide and absorbent composition therefor
US5538703A (en) * 1993-10-29 1996-07-23 Massachusetts Institute Of Technology Hot gas desulfurization by injection of regenerable sorbents in gasifier-exit ducts
GB2287714A (en) * 1994-03-23 1995-09-27 Us Energy Removing H2S from a gas stream

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
W.P. Manning "Chemsweet, a new process for sweetening low-value sour gas", oil and gas Journal, 1979, v.77, N 42, p.122-124. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0947234A1 (en) A single-stage and dry catalytic process for the simultaneous removal of sulfur dioxide and nitrogen oxides from gas streams
McManus et al. The evolution, chemistry and applications of chelated iron hydrogen sulfide removal and oxidation processes
NZ536472A (en) Method for absorption of acid gases
PT1109614E (en) PROCESS FOR CONTROLLING AMMONIA SPILL IN THE REDUCTION OF SULFUR DIOXIDE EMISSION
WO2011008962A1 (en) Redox method for capture of total gaseous mercury by wet fgd
EP1225967B1 (en) A method for removing acidic gases from waste gas
US5366710A (en) Process for removing nitrogen oxides and sulfur oxides from gaseous stream
RU95118139A (en) METHOD FOR CONTINUOUS AND SIMULTANEOUS COLLECTION AND DEPOSITION OF MERCURY FROM CONTAINING ITS GASES
SK244390A3 (en) Process for purifying sulphide-containing gases, and an absorbent
RU2140318C1 (en) Method of removing hydrogen sulfide from gas mixtures
US4478801A (en) Method for purifying exhaust gases with hydrogensulfates
US4075283A (en) Selective removal of nitrogen oxides from waste gases containing sulfur oxides
KR102558233B1 (en) Acid exhaust gas treatment agent, acid exhaust gas treatment method, and acid exhaust gas treatment facility
US5602279A (en) Primary hindered aminoacids for promoted acid gas scrubbing process
KR102143932B1 (en) Absorption composition for removing NOx and SOx simultaneously
EP0376636A2 (en) Primary hindered aminoacids for promoted acid gas scrubbing process
JPH1057811A (en) NOx gas oxidizer and method for producing the same
RU2077372C1 (en) Sulfur dioxide absorber in industrial gas purification
KR20220139664A (en) DMPS synthesis method for reducing NOx, SOx in fuel gas
PL167513B1 (en) Method of converting sulfur dioxide contained in gaseous mixtures into elementary sulfur
RU2063385C1 (en) Process for purifying aqueous solutions from 1,1- dimethylhydrazine
JP3521933B2 (en) Catalyst for removing nitrogen oxides in exhaust gas
KR102234106B1 (en) Absorbent, composition and method for simultaneous removal of nox and sox
SU673310A1 (en) Natural fuel gas cleaning method
SU1287924A1 (en) Method of cleaning hydrocarbon gas from hydrogen sulphide