DE68901907T2

DE68901907T2 - Verfahren fuer die beseitigung von sulfiden.

Info

Publication number: DE68901907T2
Application number: DE8989118091T
Authority: DE
Inventors: Jonathan Leder
Original assignee: Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC
Current assignee: Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1992-12-17
Anticipated expiration: 2009-09-30
Also published as: EP0362713B1; DE68901907D1; BR8904961A; MY105025A; ATE77608T1; NO176836C; NO893890D0; CN1041338A; CA1334531C; IL91812A0; AR245384A1; NO893890L; AU4177689A; JPH02135138A; ES2042921T3; NO176836B; CN1020888C; AU617007B2; JPH0661542B2; US4844877A

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zur Entfernung von Sulfiden. In einem Aspekt betrifft diese Erfindung ein Verfahren, das gewisse Halogennitroalkanole zur Entfernung von Sulfiden von Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen verwendet. Sulfide können aus Gasen oder Flüssigkeiten entfernt werden sowie als Sulfide, die als Ablagerungen in Leitungen auftreten, wie im Inneren von Metallrohren. In einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung neue Zusammensetzungen und deren Verwendung zur Entfernung von Schwefelwasserstoff und seinen Salzen aus Flüssigkeiten wie jenen, die man bei der Wasserbehandlung, Zellstoff- oder Papierherstellung und beim Ölfeld(Bohrloch)-Wasserfluten antrifft. In einem weiteren Aspekt ist diese Erfindung auf die Verwendung von 2,2-Dibrom-2-nitroethanol für das "Abfangen" von Sulfiden aus wäßrigen Gemischen gerichtet.
Sulfide findet man üblicherweise in verschiedenen industriellen Produkten und Verfahren, darunter Kühlwasser, Papiererzeugung, Ölfeld-Flutungswasser und dergleichen. Obwohl eine Vielzahl von Verbindungen, die als "Abfangmittel" (scavenger) für Sulfide wirksam sind, derzeit verfügbar sind, ist keines in allen Situationen vollkommen wirksam und kann unerwünschte Eigenschaften hinsichtlich der Handhabung, der Toxikologie, des Aktivitätsspektrums, der Kosten und dergleichen haben.
Zum Beispiel wird über eine Vielzahl von Sulfidabfangmitteln in der Literatur berichtet, und sie werden als wirksam für die Entfernung von Sulfiden aus Wasser und anderen Flüssigkeiten bezeichnet. Kürzlich offenbarte US-A-4,680,127 von Edmondson die Verwendung von Glyoxal zur Reduktion der Schwefelwasserstoffmenge in wäßrigen oder nassen gasförmigen Medien. Dieses Patent bietet auch einen Überblick über den Stand der Technik auf diesem Gebiet und insbesondere die Nützlichkeit von Acrolein. Die Patentinhaber beziehen sich auf US-A-3,459,852, das auf die Verwendung von Acrolein gerichtet ist, und auf US-A-1,991,765, das die Verwendung von Formaldehyd zum selben Zweck offenbarte.
In dem Patent von Edmondson wird festgestellt, daß "Acrolein teurer als Formaldehyd sowie extrem toxisch und gefährlich in der Handhabung ist". Es wird auch darauf hingewiesen, daß "sich Glyoxal der Schwefelwasserstoffabfangrate von Acrolein nähert, ohne die einschränkenden Handhabungsprobleme, die sich bei Verwendung von Acrolein ergeben". Tatsächlich wurde Acrolein einige Zeit verwendet, um Sulfidkonzentrationen bei der Herstellung von Öl und Gasen zu reduzieren, aber seine Verwendung war durch Probleme bei der Handhabung und durch die Toxizität stark behindert. Im Gegensatz dazu sind die im Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendeten Verbindungen zumindest das funktionelle Äquivalent zu Acrolein, haben aber den zusätzlichen Vorteil, daß sie extrem schnelle und wirksame Abfangmittel für Sulfid aus Fluiden sind und doch nicht die Toxizität oder die Probleme bei der Handhabung der früheren Abfangverbindungen wie Acrolein aufweisen.
Es ist bekannt, daß Korrosion in Rohrleitungen von Ölbohrlöchern aufgrund der Anwesenheit von Schwefelwasserstoff und seinen Salzen auftreten kann. Wassertröpfchen konnen sich im Inneren von Gasrohrleitungen bilden und in Gegenwart von Sulfiden zu korrosiven Bedingungen führen. Bei der Gewinnung von Erdgas und in Ölbohrlöchern, die Flutungsvorgänge anwenden, werden daher manchmal Sulfidabfangverbindungen verwendet, um Korrosion zu verhindern oder zumindest gering zu halten. Weiters ist bekannt, daß Schwefelwasserstoff toxisch ist und seine Entfernung daher wünschenswert ist.
In US-A-3,024,192 wird ein verbessertes Verfahren bei einem Flutungsprogramm für die Ölgewinnung aus öltragenden unterirdischen Formationen geoffenbart, wo ein Halogennitroalkanol wie 2-Brom-2-nitro-1,3-propandiol, 2-Chlor-2-nitro-1-Butanol und dergleichen verwendet wird. Die Verbindungen werden jedoch verwendet, um das Wachstum von Sulfat-reduzierenden Bakterien zu inhibieren, nicht als Abfangmittel für Sulfide. Weiters gibt es viele Fälle, in denen Bakterien nicht in nennenswerter Menge vorhanden sind, wo es aber erwünscht ist, in einem Fluid vorhandene Sulfide zu entfernen.
Weiters offenbart US-A-3,711,561 ein Verfahren zur Herstellung von Bromnitroalkoholen, u.a. 2-Brom-2-nitro-1,3-propandiol, das nach zwei in dem Patent enthaltenen Beispielen Tetrachlorkohlenstoff oder Ethylenchlorid im letzten Verfahrensschritt zugesetzt wird.
Folglich erreicht man eines oder mehrere der folgenden Ziele bei Durchführung der vorliegenden Erfindung. Es ist ein Ziel dieser Erfindung, für ein Verfahren zur Entfernung von Sulfiden aus Feststoffen und Fluiden zu sorgen. Ein anderes Ziel dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Entfernung von Sulfiden und Sulfidsalzen aus Flüssigkeiten und Gasen, insbesondere in Industriebetrieben. Ein weiteres Ziel besteht darin, Sulfide von Feststoffen zu entfernen, wie Sulfidablagerungen auf inneren Oberflächen von Rohren. Noch ein weiteres Ziel dieser Erfindung besteht darin, für ein Verfahren zu sorgen, das die Verwendung toxischer und gefährlicher Chemikalien wie Acrolein bei der Entfernung von Sulfiden vermeidet. Noch ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Entfernung von Sulfid unter Verwendung gewisser Halogennitroalkanole. Ein anderes Ziel ist die Bereitstellung eines Verfahrens, das 2,2-Dibrom-2-nitroethanol verwendet. Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung von Zusammensetzungen, die für die Entfernung von Sulfid nützlich sind. Ein anderes Ziel besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Abfangen von Sulfiden, die in industriellen Wasserkühlsystemen vorhanden sind. Es ist auch ein Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren zum Entfernen von Sulfiden in industriellen Verfahren, die zur Herstellung von Zellstoff und Papier herangezogen werden, bereitzustellen. Noch ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verwendung der Halogennitroalkanol- Zusammensetzungen bei der Behandlung von Wasser zu bieten, das bei Bohrlochflutungen verwendet wurde. Diese und andere Ziele werden für Fachleute auf diesem Gebiet im Lichte der hier dargelegten Lehre offensichtlich sein.
In ihrem weiten Aspekt betrifft diese Erfindung ein Verfahren und Zusammensetzungen zur Entfernung zumindest eines Sulfids von Feststoffen und Fluiden, die Schwefelwasserstoff, organische Sulfide oder Salze davon enthalten. Das Verfahren umfaßt das Inkontaktbringen des Feststoffs oder der Fluide mit einer Sulfid entfernenden Menge gewisser Halogennitroalkanole, insbesondere 2,2-Dibrom-2-nitroethanol, das hier im folgenden als "DBNE" bezeichnet wird. Die Erfindung betrifft auch die Anwendung des Verfahrens auf verschiedenen Anwendungsgebieten, insbesondere bei Ölfeld-Flutungen und bei industrieller Kühlwasserbehandlung, wo die Gegenwart von Sulfiden und ihren Salzen für die wirksamen Arbeitsgänge von Nachteil ist.
Die einzige Zeichnung ist ein Graph, der die Sulfidabfangfähigkeit verschiedener Verbindungen einschließlich jener, die für diese Verwendung beim Stand der Technik geoffenbart wurden, zeigt.
Wie oben gezeigt, ist das erfindungsgemäße Verfahren auf die Entfernung von Sulfiden aus Fluiden unter Verwendung gewisser Halogennitroalkanole gerichtet. Das Verfahren umfaßt die Schritte: (a) Inkontaktbringen eines zumindest ein Sulfid enthaltenden Fluids mit einer Sulfid entfernenden Menge eines Halogennitroalkanols der Formel
worin X Brom oder Chlor bedeutet; R&sub1; Wasserstoff oder substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl oder Aryl mit bis zu etwa 18 Kohlenstoffatomen, besser bis zu etwa 12 Kohlenstoffatomen darstellt, und worin jeder Substituent X, Hydroxyl oder Niederalkyl sein kann; und R&sub2; R&sub1; oder X bedeutet; und (b) Reagierenlassen des Halogennitroalkanols mit dem Sulfid.
Beispiele für im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbare Halogennitroalkanole sind - ohne darauf beschränkt zu sein - u.a. Verbindungen wie 2-Brom-2-nitroethanol, 2,2-Dibrom-2-nitroethanol, 2-Brom-2-nitro-1-propanol, 2-Brom-2-nitro-1,3-propandiol, 2,2-Dibrom-2-nitro-1-phenylethanol, 3-Brom-3-nitro-2,4-pentandiol, 1,1-Dibrom-1-nitro-2-propanol, 2,2-Dichlor-2-nitroethanol, 2-Chlor-2-nitro-1,3-propandiol, 2-Brom-2-nitro-1-phenyl-1,3-propandiol, 2-Brom-2-nitro-1-butanol, 3-Brom-3-nitro-2-butanol, 2-Chlor-2-nitro-1-butanol, 1-Chlor-1- nitro-2-pentanol, 1,1-Dichlor-1-nitro-2-hexanol, 2-Chlor-2-nitro-1-propanol und dergleichen.
Es wurde auch unerwartet und überraschend festgestellt, daß von dieser Klasse von Halogennitroalkanolen 2,2-Dibrom-2-nitroethanol, DBNE, anderen Halogennitroalkanolen des geoffenbarten Typs beim Abfangen von Sulfiden und deren Salzen aus Feststoffen und Fluiden weit überlegen war.
Es war daher überraschend festzustellen, daß, obwohl die Halogennitroalkanole der obigen Formel alle als Abfangmittel für Sulfide nützlich waren, DBNE im Vergleich zu den anderen Halogennitroalkanolen überlegene Aktivität zeigte.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird unter Bezugnahme auf die einzige Zeichnung, die eine Darstellung des Sulfidentfernungsvermögens bekannter Sulfidabfangmittel und der in dieser Erfindung verwendeten Halogennitroalkanole zeigt. Wie in der Zeichnung gezeigt, sind Glutaraldehyd, Glyoxal und Formaldehyd bei der Entfernung von Sulfiden nicht so wirksam wie die Halogennitroalkanole, wie DBNE und Bronopol dieser Erfindung. Obwohl Acrolein recht wirksam ist, ist es toxisch und erfordert bei seiner Verwendung spezielle Handhabungsmethoden.
In der Praxis wird das Halogennitroalkanol, wie DBNE, als die Hauptabfangzusammensetzung, und in den meisten Fällen als die einzige Zusammensetzung zur Entfernung der Sulfide verwendet.
Die im Verfahren eingesetzte Konzentration des Halogennitroalkanols wird natürlich in Abhängigkeit von der Konzentration der Sulfide in den Fluiden variieren. Das Halogennitroalkanol wird also in einer "Sulfid-entfernenden Menge" eingesetzt, welche diejenige Menge ist, die für die Entfernung von Sulfiden und deren Salzen notwendig ist. Diese Menge kann etwa 2 bis etwa 6000, besser etwa 10 bis etwa 250 ppm bezogen auf die Gesamtmenge Gas oder Flüssigkeit, die die Sulfide enthält, betragen.
Wie oben gezeigt, kann das Halogennitroalkanol mit anderen Abfangmitteln verwendet werden. Wenn es mit anderen Abfangmitteln verwendet wird, wird das Halogennitroalkanol zumindest 2 Gew.-% und nicht mehr als etwa 99 Gew.-% der verwendeten gesamten Abfangmittel darstellen. Auf Wunsch kann also das Halogennitroalkanol auch in Vermischung mit anderen zur Entfernung von Sulfidionen befähigten Verbindungen wie Glyoxal, Formaldehyd und anderen Verbindungen wie Chlordioxid und dergleichen verwendet werden.
Das Abfangmittel kann auch in jenen Fällen, wo einer vorgezogen wird, in Verbindung mit einem inerten Träger verwendet werden. Wenn beispielsweise die Sulfide in Gasen vorliegen, kann es wünschenswert sein, daß sich die Abfangverbindung auf einem Träger befindet, wie einem Festbett, durch das oder über das die die Sulfide enthaltenden Gase geleitet werden, oder in einem flüssigen Träger gelöst, durch den man die die Sulfide enthaltenden Gase hindurchperlen läßt.
Die Träger können anorganisch oder organisch sein, und sie können ein festes oder flüssiges Verdünnungsmittel sein, in dem das Halogennitroalkanol gelöst oder dispergiert wird. Beispielsweise ist DBNE in Wasser bis zu etwa 6 bis 8 % löslich, und folglich ist es machbar, das Abfangreagenz in Form einer wäßrigen Lösung zu verwenden. Für andere Konzentrationen können die Träger organische Verbindungen wie Kohlenwasserstoffe, Halogenkohlenstoffverbindungen, einschließlich Dichlormethan, Alkohole, Glykole, Aldehyde, Ketone, Glykole hohen Molekulargewichts und dergleichen und anorganische Verbindungen wie Diatomeenerde, Ton, Bims und dergleichen sein, sind aber nicht darauf beschränkt.
Das Vermischen eines Trägers, sofern einer verwendet wird, und der Halogennitroalkanolverbindung kann unter Verwendung herkömmlicher Ausstattung zur Materialhandhabung nach auf dem Gebiet bekannten Techniken erfolgen.
In der Praxis ist es, wenn die Konzentration des Sulfids in dem Fluid klein ist, üblicherweise nicht erforderlich, das Reaktionsprodukt des Sulfids mit dem Halogennitroalkanol zu entfernen. In einigen Fällen kann jedoch die Entfernung wünschenswert sein, und sie kann nach bekannten Abtrennungsmethoden erfolgen.
Die erfindungsgemäß verwendeten Halogennitroalkanole werden geeignet nach einer der verschiedenen Methoden hergestellt, die in der Literatur geoffenbart werden. Beispielsweise wird in US-A-3,711,561 ein Verfahren zur Herstellung von Bromnitroalkoholen der Formel
geoffenbart, worin R&sub1; Wasserstoff, Methyl oder halogeniertes Methyl ist und R&sub2; Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Halogen ist und substituiert sein kann mit zumindest einer der folgenden Gruppen: R&sub1;-CH&sub2;OH.
Die Alkohole der angegebenen Formel werden durch Umsetzung eines Aldehyds der Formel R&sub1;-CHO, worin R&sub1; wie oben angegeben ist, mit einem Nitroalkanol der Formel R&sub3;-CH&sub2;NO&sub2;, worin R&sub3; Wasserstoff, Methyl und Ethyl ist, und Alkalimetallhydroxid hergestellt. Die wäßrige Lösung des Alkalimetallsalzes des Nitroalkohols wird dann mit Brom umgesetzt.
In Abhängigkeit vom verwendeten Verhältnis von Aldehyd zu Nitroalkohol können Monohydroxyverbindungen oder Diole erhalten werden. Beispielsweise wird durch Umsetzung von Nitromethan mit einem Äquivalent Formaldehyd, gefolgt von Bromierung, 2,2-Dibrom-2-nitroethanol erhalten.
Ein Verfahren zur Herstellung von Dibromnitroverbindungen wird auch in US-A-4,723,044 geoffenbart. Die dort geoffenbarte Reaktion umfaßt das Kondensieren von Nitromethan mit Formaldehyd oder Acetaldehyd in Gegenwart von Alkali. Die Menge an Alkali beträgt zumindest 1,5 Mol pro Mol Nitromethan. Danach wird das Reaktionsgemisch ohne Isolierung des Produktes mit Brom behandelt und die Dibromnitroverbindung gewonnen.
Wie oben gezeigt, sind die erfindungsgemäßen Abfangmittel Halogennitroalkanole bei der Entfernung von Schwefelwasserstoff, organischen Sulfiden und deren Salzen aus Feststoffen und Fluiden, Gase und Flüssigkeiten umfassend, wirksam. Die Flüssigkeiten können Wasser, organische Flüssigkeiten oder Gemische davon sein. Die Halogennitroalkanole sind auch besonders nützlich zur Entfernung von Eisensulfid(FexSy)-Ablagerungen. Beispielsweise können Sulfidablagerungen auf den inneren Oberflächen von Rohren, wie jenen, die bei Bohrlöchern, Wärmetauschern und dergleichen verwendet werden, durch Verwendung der erfindungsgemäßen Halogennitroalkanole entfernt werden.
In der Praxis wird, wie oben gezeigt, die verwendete Menge Halogennitroalkanol in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Überlegungen sowie dem speziell verwendeten Halogennitroalkanol variieren. Üblicherweise wird das Abfangreagenz in Konzentrationen verwendet, die ausreichend sind, etwa 2 bis etwa 1000 ppm, besser etwa 10 bis etwa 250 ppm des Halogennitroalkanols in den behandelten Fluiden bereitzustellen. Mengen ober- und unterhalb dieser Bereiche können verwendet werden und werden natürlich von den jeweiligen Umständen abhängen.
In jenen Fallen, wo DBNE als das Halogennitroalkanol verwendet wird, kann die erforderliche Menge an Abfangreagenz deutlich niedriger sein als bei anderen Verbindungen der gleichen Klasse. Zum Beispiel kann DBNE in Fluiden in so kleiner Menge wie 10 ppm verwendet werden und noch ausgezeichnete Entfernung von Sulfiden erreichen.
Die Abfangzusammensetzungen sind auch in einer sehr kurzen Zeitspanne nach dem Kontakt mit dem Sulfid enthaltenden Fluid wirksam. Schnelle Abtrennung von Sulifden ist speziell bei industriellen Verfahren wichtig, in denen der Kontakt zwischen dem Fluid und dem Abfangmittel relativ kurz sein kann. Beispiele für solche Verfahren sind u.a. (1) Behandlung von Kühlwasser und Aufschlämmungen in Papiermühlen (einschließlich Kreidewasser), wo ein Teil des Wassers periodisch entfernt und durch frisches Wasser ersetzt wird, so daß das Abfangmittel innerhalb einiger Stunden nach seiner Zugabe verloren ist; (2) Zuckerverabeitung und Ölfeld- Wasserflutung, wo das Halogennitroalkanol in einem "Einmalsystem" mit einer Kontaktzeit von typischerweise 15 Minuten bis 4 Stunden verwendet wird; und (3) bei Verwendung in einem Festbettsystem, in dem die Kontaktzeit mit dem Fluid beschränkt ist.
Zusätzlich zu der schnellen Reaktion der Abfangmittel mit Sulfiden wurde festgestellt, daß sie bei niedrigen Konzentrationen wirksam sind. Die erfindungsgemäßen Abfangmittel sind also nützlich bei der Kontrolle von Sulfiden bei umlaufenden industriellen Fluiden, wie Metallbearbeitungsfluide, geschlossenen Kühlwasserkreislaufsystemen und in Ölfeldern anfallendes Wasser. Es sind diese Vorgänge, in denen man saures Wasser, d.h. mit Sulfidion kontaminiertes Wasser, antrifft. Solche Bedingungen trifft man auch in Speicherbehältern an, wo die erfindungsgemäßen Abfangmittel nützlich sind.
In den folgenden Experimenten wurde destilliertes entionisiertes Wasser verwendet, um 0,1 M Phosphatpuffer beim angeführten pH-Wert herzustellen, der dann durch Hindurchperlenlassen von Stickstoffgas durch einen porösen Stein für mindestens eine Stunde entlüftet wurde. Die Entlüftung ist aufgrund der Tatsache erforderlich, daß Sulfid in sauerstoffhaltigen wäßrigen Lösungen schnell oxidiert wird. Alle anschließenden Arbeitsgänge wurden in einer Glovebox unter Argonatmosphäre durchgeführt. Wäßriges Natriumsulfid wurde dem Puffer zugesetzt, um eine Lösung mit der angegebenen Sulfidkonzentration herzustellen, und diese Lösung wurde in 100-Gramm-Portionen unterteilt, in Flaschen mit Schraubverschluß gebracht, und die Testmaterialien wurden jeder Flasche zugesetzt. Die Sulfidkonzentrationen wurden dann über die Zeit mit Hilfe einer Sulfid-selektiven Elektrode, die mit einem Ionenanalysator verbunden war, aufgezeichnet.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:
Beispiele 1-6: Unter Einhaltung der oben angeführten allgemeinen Vorgangsweise wurde eine 100-ppm-Lösung des Sulfids hergestellt und in Testflaschen gebracht. Jeder Flasche wurden die in der nachstehenden Tabelle I angeführten Verbindungen in einer Konzentration von 100 ppm zugesetzt. Es wurde auch eine Vergleichslösung ohne zugesetztes Sulfidabfangmittel vorgesehen. Die Sulfidkonzentrationen über eine Zeitspanne werden in Tabelle I gezeigt: TABELLE I Beispiel Testmaterial Zeit nach Zugabe, min Sulfidkonzentration, ppm Acrolein Glutaraldehyd DBNE Bronopol Glyoxal Formaldehyd
Anhand der oben dargelegten Daten ist klar ersichtlich, daß Acrolein und DBNE die schnellsten und wirksamsten Abfangreagenzien für das Sulfid waren.
Beispiele 7-9: In diesen Beispielen wurde der Effekt des pH-Werts auf das Sulfidabfangvermögen von DBNE untersucht. Entlüftete Lösungen wurden wie in den obigen Beispielen beschrieben bei pH 5, 7 und 9 hergestellt, 100 ppm Sulfid enthaltend. Nach der Zugabe von 100 ppm DBNE wurden die Sulfidkonzentrationen, wie in der nachstehenden Tabelle II dargelegt, reduziert: TABELLE II Sulfidkonzentration nach Beispiel 5 Minuten 45 Minuten
Anhand der Daten in der Tabelle II ist evident, daß der pH-Wert wenig Effekt auf die Fähigkeit des Materials zum Abfangen von Sulfid hat. Die Vergleichslösungen zeigten keine Reduktion der Sulfidkonzentrationen über die Versuchsdauer. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Mischungen durchsichtig blieben, wenn die Versuche bei pH 9 durchgeführt wurden, und daß sie bei niedrigeren pH-Werten etwas trüb waren. Dieser Effekt kann sich in Anwendungen nützlich erweisen, in denen Trübheit inakzeptabel ist.
Beispiel 10: Da es wünschenswert sein kann, die Sulfidkonzentrationen in industriellen Lösungen, die niedrige Gehalte an H&sub2;S haben, zu reduzieren, wurde die Reaktivität von DBNE mit 10 ppm Sulfid untersucht. Wenn Lösungen mit pH 7, die 10 ppm Sulfid enthielten, mit 100 ppm DBNE behandelt wurden, wurden die Sulfidkonzentrationen auf weniger als 1 ppm innerhalb von 5 Minuten reduziert. Zugabe von 10 ppm DBNE zu den Sulfidlösungen reduzierte die Sulfidkonzentrationen auf weniger als 1 ppm innerhalb von 15 Minuten. Wieder zeigten Vergleichslösungen keine Reduktion der Sulfidkonzentrationen in Abwesenheit von DBNE.
Das Gesamtsulfidabfangvermögen einer 100-ppm-DBNE-Lösung wurde dann bestimmt. Wenn 500 ppm Sulfid einer solchen Lösung zugesetzt wurden, wurde beobachtet, daß die Sulfidkonzentrationen in der in Tabelle III dargelegten Art abnahmen: TABELLE III Zeit Sulfidkonzentration (ppm)
Anhand dieser Daten ist offensichtlich, daß DBNE die Fähigkeit hat, mehr als dreimal sein eigenes Gewicht an Sulfid aus wäßrigen Lösungen zu entfernen.
Beispiel 11: Dieses Beispiel demonstriert die Fähigkeit von DBNE, feste Sulfidablagerungen zu entfernen. In diesem Experiment wurde Desulfovibrio desulfuricans in zwei SRB-Phiolen bzw. Fläschen (anaerobe Phiolen, die Nährmedien und einen Eisennagel enthielten) inokuliert und eine Woche bei 37ºC wachsen gelassen. Das resultierende bakterielle Wachstum produzierte Schwefelwasserstoff, der mit dem Eisennagel reagierte, um eine dichte Suspension von schwarzem Feststoff (Eisensulfid) und einen schwarzen Überzug auf dem Eisennagel zu bilden. Die beiden Phiolen wurden mit Argon mehrere Minuten gespült, um überschüssigen Schwefelwasserstoff zu entfernen. DBNE wurde dann einer Phiole zugesetzt, und der anderen Phiole wurde Acrolein zugesetzt, in ausreichenden Mengen, um für maximale Konzentrationen von 6000 ppm jeder Chemikalie zu sorgen. Jede Phiole wurde kurz durch Umdrehen durchmischt. Die Ergebnisse waren, daß die mit DBNE behandelte Phiole schnell die schwarze Farbe von Eisensulfid verlor; fast alle schwarzen Ablagerungen waren innerhalb von 30 Minuten verschwunden. Im Gegensatz dazu wurde in der mit Acrolein behandelten Phiole selbst nach 24 Stunden keine Veränderung beobachtet.

Claims

1. Verfahren zum Entfernen von mindestens einem Sulfid aus Feststoffen und Fluiden, welches die Schritte umfaßt:

(a) Inkontaktbringen eines Feststoffs oder Fluids, der oder das mindestens ein Sulfid enthält, mit einer Sulfid-entfernenden Menge eines Halogennitroalkanols der Formel:

worin:

X Brom oder Chlor bedeutet;

R&sub1; Wasserstoff oder substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl oder Aryl mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen darstellt, und worin jeder Substituent X, Hydroxyl oder Niederalkyl sein kann; und

R&sub2; R&sub1; oder X bedeutet; und

(b) Reagierenlassen des Halogennitroalkanols mit dem Sulfid.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin X Brom ist, R&sub1; Wasserstoff oder eine aus Methyl, Ethyl, Propyl und Phenyl ausgewählte Gruppe darstellt und R&sub2; Brom oder R&sub1; bedeutet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin das Fluid eine wäßrige Flüssigkeit ist, z.B. industrielles Kühlwasser, eine wäßrige Mischung, die Schwefelwasserstoff und dessen Salze enthält, oder Wasser, das bei Arbeiten auf Ölfeldern eingesetzt wurde.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin das Fluid eine nicht-wäßrige Flüssigkeit ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin das Fluid ein Gas ist, z.B. ein Gas, das Schwefelwasserstoff enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 5, worin das Gas über einen Festbett-Träger geleitet wird, der das Halogennitroalkanol enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin der Feststoff die innere Oberfläche einer Röhre ist.

8. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, worin das Sulfid Schwefelwasserstoff oder ein Salz ist.

9. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, worin das Halogennitroalkanol 2,2-Dibrom-2-nitroethanol oder 2-Brom-2-nitro-1,3-propandiol ist.

10. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, worin das Halogennitroalkanol in Verbindung mit einem Träger eingesetzt wird, vorzugsweise mit einem inerten festen oder flüssigen Träger.

11. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, worin das Halogennitroalkanol in einer Menge von 2 bis 6000 Teilen pro Million eingesetzt wird.

12. Zusammensetzung zum Entfernen von Sulfiden aus Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen, umfassend eine effektive Sulfid-entfernende Menge eines Halogennitroalkanols der Formel

worin:

X Brom oder Chlor bedeutet;

R&sub1; Wasserstoff oder substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl oder Aryl mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen bedeutet, und worin jeder Substituent X, Hydroxyl oder Niederalkyl sein kann; und R&sub2; R&sub1; oder X bedeutet; und einen inerten festen Träger.

13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, worin X Brom bedeutet, R&sub1; Wasserstoff oder eine aus Methyl, Ethyl, Propyl und Phenyl ausgewählte Gruppe ist und R&sub2; Brom oder R&sub1; darstellt.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 12 oder 13, worin das Halogennitroalkanol 2,2-Dibrom-2-nitroethanol oder 2-Brom- 2-nitro-1,3-propandiol ist.

15. Zusammensetzung zur Entfernung von Sulfiden aus Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen, umfassend eine effektive Sulfid-entfernende Menge von

(i) einer Mischung von Halogennitroalkanolen der Formel

worin:

X Brom oder Chlor bedeutet;

R&sub1; Wasserstoff oder substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl oder Aryl mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen bedeutet, und worin jeder Substituent X, bedeutet; oder Niederalkyl sein kann; und R&sub2; R&sub1; oder X bedeutet; oder

(ii) einer Mischung eines wie oben definierten Halogennitroalkanols und mindestens eines anderen Sulfid-Abfangreagenz;

und einen inerten Träger.

16. Zusammensetzung nach Anspruch 15, worin der Träger ein inerter fester oder flüssiger Träger ist.