CN1049798A - 用于清除硫化氢的易处理的氧化物载体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铁氧化物的矿物质载体,所述的 铁氧化物能与流体中的硫化氢和硫醇反应并除去流 体中的硫化氢和硫醇。该新载体避免了木屑床固结 的问题。例如,煅烧过的蒙脱土具有使反应床保持透 气性,避免反应床结饼所必需的压碎强度、孔隙度、水 不溶性和可润湿性,因而可以最大限度地利用氧化物 的反应能力。

Description

本发明涉及从流体中如天然气、液体碳氢化合物以及它们的蒸气中除去硫化氢和硫醇,特别涉及上述流体流过含活性氧化物颗粒的填充床。本发明也可应用于液体碳氢化合物,例如丁烷和丙烷以及水流的纯化。
本申请是1989年8月30日提交的,申请号为SN.07/400,379,题为“用于流体纯化的,易处理的氧化物和载体”申请的部分继续申请,本申请提交后,原申请将被放弃。
多年来,人们一直使用木屑法来除去气流中的硫化氢。该方法简单来说,就是使被污染的气流流经潮湿的用木屑填充的反应床,木屑中含有一种铁氧化物作为反应物。当大范围使用时,该方法存在许多缺陷,这些缺陷包括:气流通过反应床时,气流的压降很大,而且氧化物反应时,它们使反应床层物质胶结成密实的团块。从反应容器中除去固结反应床层物质是一件困难和费时的工作,而且除去的物质会危害环境。木屑法不适合液流,因为用于液流的脱硫时,木屑被浸渍,降低了反应床的透气性。
美国专利U.S.4,246,244号中披露了一种有很大改进的铁氧化物。该种氧化物颗粒由一半晶相四氧化三铁加一半无定形三氧化二铁组成。当其悬浮于-水性淤浆中,与鼓泡通过的硫化氢反应时,形成稳定的废料,该废料干燥后不污染环境。这种氧化物的表面积至少为4.0m2/g;当用于所称的“干床”法时,其热力学常数“R”值超过0.5×10-4ft3/min-g氧化物。它可从密苏里州、圣路易斯的Gas Sweetener Associates inc购得。该氧化物在后文中被称为“特殊的”或“优选的”氧化物,本发明下文中所涉及的实验及讨论中所使用的氧化物均为该种氧化物,除非特别指出使用的为其他的氧化物。
美国专利U.S.4,366,131披露了该种氧化物用于由惰性颗粒物填充的反应床的干法脱硫技术(与木屑脱硫方法相类似),所述的惰性颗粒物为砂粒。在该专利中,这种特殊的氧化物在干法中能有效地反应,而且既使反应床很浅也会遇到结饼问题。防止固结的部分有效的方法是在反应床的上方留出一相当大的空间,并引导气体从下往上通过反应床,以使反应床“流化”,但这可能会导致未清除气体的贯穿。
上述的专利仅涉及气体脱硫。美国专利U.S.4,344,842描述了所述的氧化物与被硫化氢污染的液体的反应的有限的应用,例如无水煤油流过反应床,与氧化物颗粒简单混合或是与其接触。美国专利U.S.4,634,539中披露了在水基钻井泥浆中加入这种氧化物颗粒,以避免由于硫化氢和氧的污染,而产生的腐蚀。
另外一些类型的脱硫方法用于液体脱硫时,通常是不能令人满意的。例如,木屑法广泛地用于气体脱硫,但该种方法不适合于受污染的液体的脱硫;当用于液体脱硫时,木屑会不均匀地饱吸,导致木屑床过早地产生贯穿反应床的沟槽,反应效率低以及其它不可预测的结果。胺法费用高,而且胺很难从液体碳氢化合物中分离。
本发明提供了一种用于负载与硫化氢反应的氧化物类化合物的多孔矿物质载体。尤其适合负载如上所述的未污染的铁氧化物。所述的新载体强度高,重量轻,深层的反应床保持透气性,这使得每英尺高度的反应床压降低。新载体的这些特性避免了气流的贯穿,可很好地适用于气体的脱硫。所述的氧化物颗粒稍稍粘结在被水预润湿的载体颗粒的表面以及载体颗粒的内部。当这种特殊的铁氧化物的混合物在每立方英尺的载体中的量不超过15磅时,该氧化物物质几乎能达到其最大的反应能力,并且不会引起反应床固结形成,如现有技术中所遇到的那种非常密实的块状物。
下面描述其实验结果意想不到好的液体脱硫实验,如:
碳原子数相对较少的液体碳氢化合物-从丙烷(3)和丁烷(4)到至少是癸烷(10)-能够很容易地用本发明的颗粒脱硫,采用的方法与碳氢化合物气体的脱硫方法基本上相同。一般担心的是,碳氢化合物液体可能将载体表面和孔隙中分布的氧化物颗粒冲洗掉。但已经证实,当通过反应床颗粒的液体流速不过高时,这种情况并不会发生。甚至是当水用与上述相同的流速流过反应床时,也不会将氧化物从预润湿的载体颗粒上冲洗掉。
因此,新的载体物质能够保留氧化物颗粒,对液流和气流进行脱硫。
所述的新载体优选是一种矿物质,更有利的是具有类似于粘土类,如蒙脱土的特征的矿物质,该矿物质在约400°F的温度下煅烧。如此煅烧过的蒙脱土,每立方英尺的干重量为42磅,或者每立方英尺的干重量在35至45磅之间。煅烧得到一种多孔的、结构强度很高的颗粒;其压碎强度(crush  strength)足以支撑5英尺以上,至甚到20英尺深的由潮湿的该颗粒和氧化物等混合组成的床层。载体中氧化物的量优选是每立方英尺约15磅,但是在浅层反应床,尤其是在那些柱式填料反应床中,每立方英尺载体中氧化物的含量可高达35磅或者更多。煅烧后的矿物质载体基本上不溶于水,但能吸附足够的水以使得在每立方英尺的载体表面上能分散至少5磅的氧化物。在所有的应用实施例中,载体对硫化氢、硫醇以及其反应产物是化学惰性的。当用于散装填料反应床(而不是柱式反应床(cartrige),此时固结是无关紧要的),必须除去细小的颗粒,以使得少于3%的煅烧过的物质能够通过30目的筛网。
迄今为止,尽管有报道曾利用砂作为反应床或载体材料,但它们用于气体纯化时,商业上并不满意。从几个因素考虑得出有必要使用矿物作载体的结论。这些因素中的其中一些因素是:在有硫化氢和其反应产物存在时,载体必须是化学惰性的;以及载体还必须具有一定的结构强度以支撑深度至少为5英尺,最高为20英尺的反应床的重量。进一步分析使用砂和木屑作为载体时所遇到的结饼问题,得出了下述理论,实验证明该理论是正确的:
旧的和改进型的铁氧化物在与硫化氢开始反应后不久都有结块和粘在一起的趋势。如果这些颗粒之间能够稍微相互分开,就可能利用它们更多的活性部分。为使这些颗粒能够相互分开,其载体必须具有合适的表面积以使它们能够粘附于载体上。要得到上述结果,载体应该具有透气性。本发明的矿物质载体煅烧后除去水分和杂质,得到一坚硬、高强度、多孔以及具有透气性的结构;它不溶于水,能够很容易地被水润湿以使混合氧化物颗粒粘附:分散于所提供的润湿表面上,甚至在部分反应后仍然能够在其润湿表面上保持氧化物的粘附和分散,而不是相互之间的聚集成块。以这种分散方式在每立方英尺煅烧后润湿的载体物质上粘附的氧化物的量至少为9磅,也可能超过15磅。
经煅烧后得到的粘土类矿物质能提供所需的透气性和表面积,其中煅烧后的蒙脱土特别适合于提供所需要的透气性和表面积。煅烧后的蒙脱土还具有深度反应床所需要的结构强度,以及合适的表面积,包括合适的表面龟裂、孔隙和缝隙,氧化物颗粒能基本上相互分开地粘附于它们上面。
开始时并不认为此类粘土颗粒与氧化物混合的反应床能够除去液体碳氢化合物中,特别是那些碳原子数为10或更少的液体碳氢化合物中的硫化氢和硫醇,以及被硫化氢污染的水流经此类反应床时也能够被纯化。通过控制液体的流速-不管是上升液流还是下降液流-为每分钟1.5英尺,可以避免将粘土颗粒表面的氧化物颗粒冲洗掉,如下面的试验所描述的那样。
矿物质的制备
优选的粘土矿物质为在400°F下煅烧过的蒙脱土,其颗粒大小优选是在4目至30目之间,其中能够通过30目筛网的小颗粒粘土物质少于3%,其每立方英尺干重量在35至45磅之间。将一定量的此类物质放置于一台旋转混合器中,如一台典型的混凝土搅拌机中,在喷雾加入一预定量的水-水的典型加入量略少于该矿物重量的三分之一-于混合器中的同时,转动该混合器,以确保该矿物质完全润湿。这是一很缓慢的过程,优选是半小时完成。然后缓慢加入比水稍多一些的氧化物颗粒,继续混合半小时,优选地还可以加入少量的硫化钠,因为硫化钠可以增强反应活性。水可以使氧化物颗粒粘附于煅烧过的粘土的表面和孔隙中,以防止氧化物颗粒之间相互聚集成块。
最佳混合物的组成大致如下:
组分  %
蒙脱土  59
氧化物(如前所述)  22
水  18
硫化钠  1
-
100
上述组成可能有很大的变化,但是,不管粘土的用量为多少,有利的是,水和氧化物的重量大约都为粘土重量的三分之一。
气体脱硫试验
下述试验是在一天然气井工地进行的。进气组成为:硫酰化合物4ppm,硫化氢630ppm,乙硫醇15ppm,甲硫醇4ppm,丙硫醇12ppm,C4硫醇14ppm,其他各种硫化物10ppm。
试验1.使用一台20″×20'大小的处理塔。采用每立方英尺中含有约20磅氧化物的珍珠岩。在硫化氢贯穿反应床以前,该物质在四天内能完全除去硫化氢。该物质预计持续使用七天。但发现该珍珠岩反应床变得致密,在反应床的部分位置压力上升,形成气体贯穿沟槽。因而该物质很难被除去。
试验2.在同一位置使用一台4″×12'大小的试验塔。采用每立方英尺含18磅铁氧化物的煅烧过的粘土(蒙脱土),来填充该12英尺试验塔。该试验因为某种原因后中途终止。尽管氧化物没有完全反应,但反应床已大部分固结,并且很难从反应器中除去。
试验3.使用一台4″×12'大小的试验塔。去掉煅烧过的粘土中所有的小于30目的小颗粒。填充该塔。每立方英尺该载体中有15磅优选的氧化物,而不是试验2中的18磅。在此试验中,硫化氢和硫醇完全反应。反应床能够很容易地从反应器中除去。尽管稍微有些聚结,但这些聚结物通过轻微搅拌或是用水流便可将其去除。
试验4.该试验与试验3类似,只是有下述不同:矿物质中允许保留1%小于30目的小颗粒;每立方英尺载体中加有18磅的氧化物。在此类铁氧化物含量增加情况下,反应床的结饼程度大大增加,由此得出这样的结论:在此实验中氧化物的含量过高。
试验5.该试验的条件与试验4基本相同,只是每立方英尺载体物质中优选氧化物的用量仅为15磅。试验结果与试验3相同,反应效率很高,反应后的反应床可被很容易地除去。该试验提供了一个合适的颗粒大小分布和氧化物含量。得到如下的结论:当本发明的载体与氧化物混合用于散装填料反应塔时,保持每立方英尺载体中氧化物的含量低于18磅,可以节省时间和人力。
下述的试验是在实验室中进行的:
试验6.本实验的目的是为了评价本发明的载体与普通铁氧化物混合使用时的效果。一台1cm×25cm的实验室反应器用r-α结晶形式的水合铁氧化物与所述的煅烧过粘土载体混合物填充,该氧化物通常用来处理硫化氢。填充的比例为每立方英尺的载体中含15磅所述的水合铁氧化物。当反应进行到1%完全反应的约一半时,检查反应床,发现反应床很容易除去。反应完全以后,该反应床仍没有致密地固结。但是,使用这种氧化物,所有的反应产物都是酸溶性的,而这将危害环境。
试验7.采用相同的水合铁氧化物在木屑上进行类似的试验,在相同条件下仅稍稍反应,发现填料已严重固结,必须用酸和加压水才能除去。与采用优选的铁氧化物分散在载体上的填料相比,两者的反应速率相同,但后者的压降远远小于前者。
试验8.压降的测定:由煅烧过的粘土填充的反应床,该粘土中仅有1%小于30目的小颗粒,每立方英尺的该载体中活性铁氧化物的含量为15磅,反应床是多孔性的,对气流的流动阻力很小。实验室实验时,采用一台水压差计来测量与V(气体流速,英尺/分钟)和反应床高h(英尺)相关联的压降系数dp(磅):
dp=0.0009×V×h
系数0.0009在很宽的气体流速范围内,0.8英尺/分钟至2英尺/分钟,几乎为常数。这证实了甚至在低流速时,反应床都具有均匀的透气性。
相反,在采用所述的氧化物与木屑为填料时,氧化物反应前的初始压降约为0.0015,但在反应之后,压降会如此之大以致于引起气体贯穿而形成沟槽。
试验9.双塔系统的现场评价:在一包括有两座串接塔的反应器系统进行了十二次试验。塔的填充深度为10英尺,与试验3相同,提供的平均反应高度为5.98英尺(正常高度为10英尺)。已测得优选氧化物的理论效率E(可被每磅氧化物反应的硫化氢的量)为:E=0.715。气体通过反应床时,其中的硫化氢浓度随反应时间而发生变化,部分反应的氧化物颗粒的反应能力也随时间而变化(Reactant  Capacity),其理论反应速率为R。可被每一个填充的反应床除去的硫化氢的理论预测量与几个变量有关,包括气体的进气速度U。对一已知的气流来说,其中的硫化氢可被给定的反应床除去的量可用下面的固定反应床中气体的反应和流动的微分方程来计算:
(d(H2S))/(dt) =-vx (d(H2S))/(dx) -R(H2S)(oxide)
(d(Oxide))/(dt) = (-R)/(E) (H2S)(Oxide)
对上述的12次试验,可被除去的硫化氢的计算值为10,263磅。实际上除去的硫化氢为10,117磅。这表明本发明的物质的反应结果有很高的可预测性。
上述的是处理含硫化氢和硫醇的天然气的情形,很显然,本发明的惰性矿物载体也可用于除去其他气流中,例如地热气流中的硫化氢。
液体脱硫试验。
试验10.先进行了一系列的试验,以确定在以多大的液流流速通过所述物质的反应床时,液流不会夹带或携带走其中的氧化物颗粒。如前所述,该物质的反应床是将105克所述的物质放置于内径为18mm,长为40cm,底部带有一柱塞的玻璃色谱柱中制备的。最后反应床的高为34cm。将试剂级的己烷灌到该柱子中,得到空气泡极少的润湿反应床。
将溶解有170ppm硫化氢的己烷(含6个碳原子)加到1升的过滤瓶中,该过滤瓶的进口侧与一氮气瓶相连,液体己烷的出口则与含所制备的反应床的色谱柱的顶端相连。一定速度流入滤瓶中的氮气使瓶中的液体以相同的速度流到柱子中,从打开的柱塞口收集样品。
在两种不同的液体流速,100ml/min(相当于1.3ft/min)和25ml/min(相当于0.3ft/min)下各收集200ml样品。在两次收集样品之间,排出200ml液体,以确保在每种流速条件下,所制备的物质与液体之间保持平衡。
将50ml上述从柱子中收集到的两种样品,以及两比较样品,一个样品中含有硫化氢但未通过所述的柱子,另一个样品是不含硫化氢的纯净己烷,加到50ml锥形瓶中。在上述加有各种样品的四个锥形瓶中分别放入一根干净的铜条,铜条宽1/2″,长3″,厚0.002″。将上述塞好的锥形瓶在100°F的炉中放置一小时。该“铜条试验”基本上是按ASTM标准试验方法D1838-84进行的,该方法的名称为“液化石油产品(<P)的铜条腐蚀试验”。
“铜条”比较试验的试验结果如下:
比较铜条1(无硫化氢):铜条发亮如新;
比较铜条2(未通过柱子的含硫化氢的己烷):乌黑无光泽,
浸于以1.3ft/min速率通过柱子时收集到的馏分的试验铜条:铜条稍无光泽;
浸于以0.3ft/min速率通过柱子时收集到的馏分的试验铜条:铜条发亮如新。
上述试验结果表明:分布于本发明的载体中的所述的铁氧化物可在流速1.3ft/min,实际上可到1.5ft/min的条件下从碳氢化合物-己烷中除去硫化氢。很明显,对液体丙烷(3个碳原子)到癸烷(10个碳原子)都可以得到类似的结果,因为(3-C10碳氢化合物的物理化学性质相类似,只是沸点和凝固点不同。
试验11.该试验是为了测定当液体从柱子底部开始流经柱子时的流动性质。柱子的填充与试验10相同。液体流速在0.3ft/min到2ft/min之间变化。流速为1.5ft/min及更小时,没有明显量的黑色氧化物“细颗粒”从柱子底部带到柱子上部来,流速高于1.5ft/min时,有大量的氧化物细颗粒被从柱子剥离并被液体己烷带到柱子顶部。因此,只要液体流速小于1.5ft/min,液体从反应床的底部进入,从柱子顶部流出也是切实可行的。
试验12,将一按如前所述制备的反应床按试验11所述的方法安装到柱子中;此次试验柱子是用水而不是用己烷润湿。重复试验11的流动试验,但是使水从柱子底部进入并流径柱子以考察在多大的流速下将会发生氧化物细颗粒从填充反应床中剥离的情况。使用水得到的结果,在实验误差范围内与使用己烷得到的结果基本一致;在流速小于1.5ft/min时剥离不会发生,只是在流速更高时才会发生剥离。由此得出如下的结论:如此制备的本发明物质的反应床,可除去含水液体,甚至是水中的硫化氢;液体既可从下往上也可以从上往下流径反应床,只是液体流速不要超过1.5ft/min。
其他实施例
在只有少量的气体需净化时,柱式填料可由优选的氧化物与本发明的载体物质混合制备,该种柱式填料用于市场上可买到的,相对较小的,通常用柱式填料填充后多级串用的钢制反应容器。典型的此类柱式填料的柱体是金属管或塑料管,在其两端进出口处都有柱式过滤网。为了得到不同的除去硫化氢的能力,该种填充深度各不相同,典型地是不超过5英尺。
当一个此类柱体被如上所述的优选的氧化物采用本发明的载体物质制成填料填充时,不存在填料请除问题,只需将用过的柱式填料取出扔掉就可。因此,该柱式填料组成与上述的试验3和试验5中的反应床填料的组成在下述方面略有不同:
由于反应床深相对较小,柱式填料用完后要被扔掉,没有必要避免反应床的聚结:因此,氧化物与载体的比例可以增加到优选为每立方英尺载体含30磅氧化物,或者可达35磅,即使是当高氧化物含量导致填料内聚结时,在柱式填料的反应床中,压降也不成其为问题。但是如果气体中的硫化氢浓度非常低,则必须使用每立方英尺载体中氧化物的含量小到9磅的填料。在这两种情况下,与如前所述的反应床相比较,不同的是,不必限制细颗粒的用量。
干透床的恢复
本发明的煅烧过的粘土类物质具有能吸附水,但不产生溶胀以削弱其透气性的能力,使得反应床能够被重新润湿;当与优选的氧化物(不是水合铁氧化物)一起使用时,已经完全干透而且反应性弱的反应床可重新恢复反应活性。
在硫化氢与铁氧化合物的反应过程中,关于水的重要性在理论认识上甚少。使用本发明的蒙脱土载体与优选的氧化物混合,并通过水使该氧化物保留在所述的多孔载体上时,起初认为没有必要在反应中加入水,这种观点在天然气井工地的原始实验中被继续保留,因为,天然气中含有常量的水分,其温度在通常的范围内而且含有大量的硫化氢。大部分的天然气也都含有适当量的水分,而且每一分子的硫化氢反应时,产生一分子的水。
但在某些情况下,如加热流入的气流的水含量低而且硫化氢的含量也相对较低(因此反应生成的水少)时,反应剂床层就会变得干燥。在现有技术中,采用水合铁氧化物(Fe2O3XH2O的木屑方法,当这些干燥因素存在时,通常是在气体出口能检测到硫化氢的含量明显升高之前,就在反应进行过程中将碱性水溶液加到流入的气体中。这种水的加入,可导致木屑膨胀,妨碍气体的流通,并使木屑在反应床中呈不规则的分布。但是,如果不加入所述的水溶液,则会使水合铁氧化物中的水耗尽,导致其反应活性不可逆地丧失。
使用本发明的高度可润湿的反应床物质和特殊的氧化物时,即使当反应床完全干透时,也不会破坏氧化物,水的加入也不会使反应床膨胀,反应床仍保持均匀可透气性。重新润湿多孔的反应床物质可使其全部反应活性得到恢复,因而在流入的气体中加入水分可保持其反应活性。
发现了两个有效地给整个反应床补充和配给水的方法,第一种方法是,切断气流,反应器降压,将水蒸汽注入到反应床中;水蒸汽透过反应床并使床中的水含量保持平衡。第二种方法是,在压力下将水注入到流入的气流中并使其水饱和;多孔的反应床能很均匀地从该气流中吸取水。通过这些步骤,反应床被重新活化;它能够被重新使用直到氧化物的反应能力被完全利用为止。
在发明的煅烧过的矿物质颗粒的特性以及其表面的润湿性使得它具有保留氧化物颗粒的能力,同时消除了氧化物反应所产生的固结,有利于快速,方便地清除和更换反应床中基本上已完全反应的填料,同时还可保持反应床有透气性。由于优选氧化物的反应产物不污染环境,填料的容量清除使本发明具有很大的优点。在不脱离本发明的范围内,可对本文描述的实施例进行修改,前面的论述中描述的所有内容应该理解为说明而不是限制本发明。

Claims (22)

1、一种与流体中的硫化氢反应的氧化物类反应剂的载体,包括一种矿物质,其压碎强度足以支撑至少5英尺深的所述物质的反应床;其进一步的特征在于该物质基本上不溶于水,其表面积和表面的吸水性足以使每立方英尺的该物质的表面分散至少9磅的活性氧化物,而且对硫化氢及其反应产物基本上呈化学惰性。
2、如权利要求1限定的载体,其中大部分所述的矿物质的颗粒可通过4目的筛网,而且少于3%的小颗粒能通过30目的筛网。
3、如权利要求1限定的载体,其中,所述的矿物质是一种煅烧过的粘土。
4、如权利要求1限定的载体,其中,所述的矿物质是煅烧过的蒙脱土。
5、一种与流体中含有的硫化氢和硫醇反应的混合反应剂和载体,包括如权利要求1所限定的润湿的载体,以及与其混合的可与硫化氢反应的铁氧化物。
6、一种如权利要求5限定的与硫化氢和硫醇反应的混合反应剂物质和载体,其中,所述的氧化物由一半的晶相四氧化三铁和一半的无定形三氧化二铁组成,其表面积至少为4.0m2/g,而且其热力学系数“R”值超过0.5×10-4ft3/分钟·克氧化物。
7、一种如权利要求6限定的反应剂和载体的混合物,其中,每立方英尺所述的载体物质中含有所述的氧化物颗粒基本上为15磅。
8、一种与流体中含有的硫化氢和硫醇反应的混合反应剂物质和载体,其中包含如权利要求1限定的润湿的载体,以及与该载体混合的,可与硫化氢反应的铁氧化物颗粒,其中,每立方英尺所述的载体中含有的所述的氧化物颗粒的量在9至35磅之间。
9、一种用于园柱形反应容器以从流体中除去硫化氢的柱式填充反应床,包括一个筒形柱体,该柱体带有进口滤网和出口滤网,并且填充有由权利要求1限定的载体填料,该载体被润湿并与一种氧化物混合形成填料,所述的氧化物由一半的晶相四氧化三铁和一半的无定形三氧化二铁组成,其表面积至少为4.0m2/g,其热力学系数“R”值超过0.5×10-4ft3/分钟·克氧化物。
10、一种如权利要求9所限定的柱式填充反应床,其中,每立方英尺载体含有的氧化物基本上为30磅。
11、一种如权利要求10限定的柱式填充反应床,其中,每立方英尺载体含有的氧化物的量在9至35磅的范围内。
12、一种填充床与流体中含有的硫化氢反应以除去硫化氢,并且基本上不使所述的床聚结的方法,该方法包括煅烧一种粘土类的矿物质,该矿物的特征在于它基本上不溶于水但能吸附水,其碾碎的的颗粒的大小基本上在30目至4目的范围内,润湿所述的载体颗粒,并且在每立方英尺的载体的表面分散9至18磅的颗粒铁氧化物,所述的这类载体颗粒对硫化氢及其反应产物基本上是惰性的;所述的载体颗粒与分散在表面上的氧化物形成反应床,被硫化氢污染的流体通过该反应床,如此分散的氧化物颗粒与硫化氢反应但不会使反应床聚结形成固结物。
13、如权利要求12限定的方法,其中,所述的流体为碳氢化合物气体。
14、如权利要求12限定的方法,其中,流入的流体为碳氢化合物气体,如果所述的流体将所述的反应床干透,使得其反应能力在被完全利用以前失去反应活性,通过将水基本上均匀地分散于所述的整个反应床中,可重新利用该反应床还保留的反应能力。
15、如权利要求12限定的方法,其中,所述的流体是一种以实际上小于1.5ft/min的流速流经该反应床的液体。
16、如权利要求12限定的方法,其中,所述的流体是一种碳原子数最高可达10个的碳氢化合物类液体。
17、如权利要求12限定的方法,其中,所述的流体是水状的。
18、如权利要求12限定的方法,其中,所述的铁氧化物是由一半的晶相四氧化三铁和一半的无定形的三氧化二铁组成的,其表面积至少为4.0m2/g,热力学系数“R”值超过0.5×10-4ft3/分钟·克氧化物。
19、一种矿物质的新用途,该矿物质的压碎强度足以支撑至少5英尺深的由所述的物质形成的反应床,其进一步的特征在于该矿物质基本上不溶于水,所具有的表面积和表面吸水性足以在每立方英尺的该载体表面上分散至少9磅的活性铁氧化物,而且对硫化氢及其反应产物基本上呈化学惰性,该矿物质的制备包括以下几个步骤:煅烧所述的矿物质,并降低其颗粒大小到大部分的颗粒能够通过4目的筛网极小部份的能通过30目筛网,用水润湿所述的矿物质颗粒,并与氧化物颗粒混合;该氧化物颗粒由一半的晶相四氧化三铁和一半的无定形三氧化二铁组成,氧化物的表面积至少为4.0m2/g、热力学系数“R”值超过0.5×10-4ft3/分钟·克氧化物,混合后所述的氧化物颗粒粘附于所述的矿物质颗粒上,然后制备所述的混合物颗粒的反应床;使含硫化氢的流体流经该反应床,这样,当所述的氧化物颗粒与硫化氢反应时,氧化物颗粒在润湿的矿物质颗粒上的粘附避免了该反应床的固结。
20、如权利要求19限定的新用途,其中,所述的流体为液体,而且该液体流径所述的反应床时的速率实际上小于1.5ft/min,以避免氧化物颗粒从矿物质颗粒上冲洗掉。
21、如权利要求20限定的新用途,其中,所述的流体是一种液体,该液体是一种碳原子数小于10个的碳氢化合物。
22、如权利要求20限定的新用途,其中,所述的流体是水状的。
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