AT238144B - Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff 
Die Erfindung bezieht sich auf die Entfernung von H, S als Gas und aus Gasen, die diesen zusammen mit andern Gasen, wie   CC,   CO,   HL,   aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen, organischen Schwefelverbindungen,   02   und N2 in irgendeinem Verhältnis enthalten sowie ferner auf seine Abtrennung aus flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoffgemischen. 
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 im einen Fall als Beschleuniger neben Chinonen und im andern Fall als Austauschstoff für Arsenverbindungen dienen sollen und in dieser Hinsicht neben vielen weiteren Austauschstoffen aufgezählt sind. Beim Waschen mit derartigen Laugen ist es nachteilig, dass sich die Laugen nur schwer regenerieren lassen.

   Es sind ferner Waschlaugen bekannt, die Eisensalze zusammen mit Stabilisierungsmitteln in alkalischer Lösung enthalten. 



   Erfindungsgemäss wird das H2S-haltige Gas mit einer wässerigen alkalischen Lösung gewaschen, die ein Metallvanadat, ein Salz eines Metalles mit wenigstens zwei Valenzstufen und zumindest ein Stabilisierungsmittel, das geeignet ist, derartige Metallverbindungen in Lösung zu halten, enthält, wobei US oxydiert, Schwefel in Freiheit gesetzt und das reduzierte Vanadat mittels freien Sauerstoffs oder eines diesen enthaltenden Gases wieder aufoxydiert wird. Das erfindungsgemässe Verfahren bedient sich somit an sich bekannter Stabilisierungsmittel in alkalischer Lösung und verwendet darüber hinaus Alkalisalze der Vanadinsäure, die in der Lauge auch noch gelöst bleibt, wenn der US absorbiert ist. 



   Das erwähnte Stabilisierungsmittel wird am treffendsten mit der englischsprachigen Bezeichnung "sequestering or chelating agent" bezeichnet. Jedoch soll dieser Ausdruck im folgenden zur besseren Wahrung der sprachlichen Einheitlichkeit nicht verwendet werden. Das Metallvanadat kann beispielsweise in der Form von Natriummetavanadat, Natriumorthovanadat oder Natriumammoniumvanadat angewendet werden. Es wird während der Reaktion reduziert, möglicherweise unter Bildung einer Vanadylverbindung. 



  Es wird in einer Lösung angewendet, die ursprünglich mittels Natriumcarbonat und-bicarbonat, Ammoniak oder andern Basen alkalisch gemacht wurde und einen   pH-Wert   oberhalb 7 aufweist. Vorzugsweise liegt der pH-Wert der Lösung, in der H2S absorbiert, anschliessend oxydiert und elementarer Schwefel gebildet wird, zwischen   8, 5 und 9, 5. Vorzugsweise wird es in solchen Mengen zugegeben, dass 1/1000-   bis 1/20molare Lösung entsteht. 



   Als Stabilisierungsmittel wird vorzugsweise ein Agens wie Natriumkaliumtartrat, ein anderes lösliches Tartrat, Weinsäure oder Äthylendiamintetraessigsäure (nachfolgend stets als ÄDTE bezeichnet) in einer genügenden Menge zugegeben, um einen Teil des Vanadats komplex zu binden und so die Löslichkeit des Vanadats in Anwesenheit von H2S zu erhalten. 



   Eine Lauge, die lediglich ein Vanadat enthält, ist nun, wie sich herausgestellt hat, vermittels Luft nicht unmittelbar oxydierbar. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, können Eisensalze wie Ferrosulfat oder Ferrichlorid, Salze vom Cu, Mn, Cr, Ni und Co als die erfindungsgemäss in der Lauge noch vorhandenen Salze von Metallen mit zumindest zwei Valenzstufen verwendet werden. Durch die Anwesenheit solcher Salze wird die Regenerierung der Lösung mittels Luft nach der Reduktion des Vanadats praktisch erst   ermöglicht,   Diese Salze sind im Gegensatz zu vorbekannten Verfahren im vorliegenden Fall in der 

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 Lauge nur in sehr geringen Konzentrationen, nämlich in   1/1000-bis 1/lOOmolarer Lösung,   vorhanden.

   Um ein Ausfallen eines Metalles in der alkalischen Lösung zu verhindern, werden ÄDTE oder eines seiner Derivate ein Tartrat oder ein anderes geeignetes Stabilisierungsmittel zugegeben. 



   Mittels des erfindungsgemässen Verfahrens können Kohlengas, Abgasströme und andere Materialien vom H S befreit werden, wie dies in den nachfolgenden Beispielen näher gezeigt wird. 



     Beispiel l :   In einer aus drei Füllkörperabsorptionskolonnen, einem Reaktionsgefäss, einer Oxydierkolonne und einem Ausgleichsbehälter bestehenden Laboratoriumsapparatur wurde die Absorptionslösung bestehend aus   1/100molarem   Ferrosulfat,   1/100molarem   Natriummetavanadat, 2% Gesamtalkali zur Herstellung eines pH-Wertes von 9,0 (d. i. Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat im Verhältnis 1 : 2) und genügend Rochellesalz Natriumalkalitartrat), um das Eisen unter der gegebenen Sulfidbelastung in Lösung zu halten, eingefüllt. 



   Diese Apparatur war imstande, 283   l   Kohlengas/h mit einem Gehalt an   HS   von 16 g/m3 so zu reinigen, dass die H, S-Konzentration am Ausgang der ersten Kolonne   2, 5 g/m3   und am Ausgang der zweiten Kolonne   0, 35 g/m   betrug, während am Ausgang der dritten Kolonne mit Bleiazetatpapier kein   H S   mehr nachweisbar war. 



   Beispiel 2 : In einer Laboratoriumsapparatur, die aus einer einzigen Füllkörperwaschkolonne, einem Reaktionsgefäss und einem Ausgleichsbehälter ohne eigene Oxydiereinrichtung bestand, wurde eine Waschlösung eingesetzt, die aus 5/100molarem Ferrosulfat, 5/100molarem Natriummetavanadat, 2% Gesamtalkali zur Einstellung eines pH-Wertes auf 9, 0 (d. i. Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat im Verhältnis 1 : 2) und genügend Natriumkaliumtartrat bestand, um das Eisen in Lösung zu halten. 



   Mit dieser Apparatur konnte Luft gereinigt werden, die 300 Teile/Million US enthielt, wobei die abgehende Luft frei von   H S war.   



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Entfernung von H2S aus diesen enthaltenden Gasen, Gasgemischen und flüssigen Kohlenwasserstoffen in der Form von elementarem Schwefel, dadurch gekennzeichnet, dass die   H2S-hal-   tigen Stoffe mit einer wässerigen alkalischen Lösung gewaschen werden, die ein   Metallvanadat,   ein Salz eines Metalles, das mindestens zwei Valenzstufen besitzt, und zumindest ein Stabilisierungsmittel enthält, um die Metallverbindungen in Lösung zu halten und das reduzierte Vanadat zu seiner Regenerierung mit freiem Sauerstoff oder einem diesen enthaltenden Gas in Berührung gebracht wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Vanadat ein Ortho-, Meta- oder Pyrovanadat von Ammoniak oder einem Alkalimetall verwendet wird. EMI2.1

   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallsalz in der Lauge in 1/1000- bis 1/100molarer Lösung zur Anwendung gelangt.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Lösung ein lösliches Tartrat und/oder ein Stabilisierungsmittel von der Type der Äthylendiamintetraessigsäure enthält.

   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vanadat in Verbindung mit einem löslichen Tartrat in einer zur komplexen Bindung lediglich eines Teiles des Vanadats genügenden Menge verwendet wird.

   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Lösung einen pH-Wert oberhalb 7, vorzugsweise von 8, 5 bis 9, 5, aufweist.