EA012480B1 - Способ и установка для извлечения частиц сульфида металла из потока жидкости - Google Patents

Способ и установка для извлечения частиц сульфида металла из потока жидкости Download PDF

Info

Publication number
EA012480B1
EA012480B1 EA200801987A EA200801987A EA012480B1 EA 012480 B1 EA012480 B1 EA 012480B1 EA 200801987 A EA200801987 A EA 200801987A EA 200801987 A EA200801987 A EA 200801987A EA 012480 B1 EA012480 B1 EA 012480B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
membrane
particles
metal
solvent
metal sulfides
Prior art date
Application number
EA200801987A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200801987A1 (ru
Inventor
Йоханнес Лендерт Виллем Корнелис Ден Бустерт
Арьян Ниймейер
Вим М. Бонд
Хуберт Виллем Шенк
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
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 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Publication of EA200801987A1 publication Critical patent/EA200801987A1/ru
Publication of EA012480B1 publication Critical patent/EA012480B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/30Polyalkenyl halides
    • B01D71/32Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
    • B01D71/34Polyvinylidene fluoride
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/145Ultrafiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08Flat membrane modules
    • B01D63/082Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0088Physical treatment with compounds, e.g. swelling, coating or impregnation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/70Polymers having silicon in the main chain, with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/20By influencing the flow
    • B01D2321/2033By influencing the flow dynamically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/12Adsorbents being present on the surface of the membranes or in the pores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/30Chemical resistance

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

Изобретение обеспечивает способ извлечения частиц сульфидов металлов из потока жидкости, содержащего растворитель и частицы сульфидов металлов, используя фильтровальную систему, содержащую по меньшей мере одну мембрану, при этом способ включает контактирование потока жидкости с мембраной с переходом в результате частиц сульфидов металла из потока жидкости на поверхность мембраны и с получением потока жидкости, обедненного частицами сульфидов металлов, и фильтровальной системы, мембрана которой обогащена частицами сульфидов металлов. Кроме того, изобретение обеспечивает установку для удаления частиц сульфидов металла из потока жидкости, содержащего растворитель и частицы сульфидов металлов, при этом установка содержит колонну (1) для регенерации растворителя, имеющую по меньшей мере один вход и два выхода и соединенную с фильтровальной системой (2), включающей по меньшей мере одну мембрану и содержащей по меньшей мере один вход и один выход, при этом фильтровальная система соединена с разделительной колонной (3), имеющей по меньшей мере один вход и два выхода.

Description

Настоящее изобретение относится к способу и установке для извлечения сульфидов металлов из потока жидкости, содержащего растворитель и частицы сульфидов металлов.
Уровень техники
Частицы сульфидов металлов, содержащиеся в потоке жидкости, могут быть образованы при реагировании карбонилов металлов с соединениями серы. Частицы сульфида металла могут вызвать загрязнение поверхностей технологического оборудования (аппарата), например, тарелок разделительных колонн и/или поверхностей каналов для прохода жидкости за счет осаждения, затвердевания или спекания этих частиц, в результате чего эти каналы могут быть блокированы. Осаждение частиц сульфидов металлов может привести к тому, что технологическое оборудование может оказаться в нерабочем состоянии в целом или частично. По этой причине желательно извлекать частицы сульфидов металлов из потока жидкости.
В уровне техники известны способы извлечения сульфидов металлов из потоков жидкости. Например, в заявке И8 2005/0035326 описан способ извлечения сульфидов металла из промывного раствора метанола. В способе, раскрытом в указанной заявке И8 2005/0035326, промывной раствор метанола, содержащий коллоидные сульфиды металлов, вводят в осадительную емкость, где этот раствор нагревают, чтобы инициировать в нем рост и агломерацию частиц сульфидов металлов. Промывной раствор метанола, содержащий агломерированные сульфиды металлов, затем вводят в резервуар для разделения метанола и воды, и восходящий поток паров метанола пропускают в противотоке с нисходящим потоком воды, что приводит к получению продукта, обогащенного метанолом, и продукта, обогащенного водой и содержащего сульфиды металлов. Эти два продукта разделяют. В конце концов, из продукта, богатого водой и содержащего сульфиды металлов, извлекают сульфиды металлов.
Способ, описанный в заявке И8 2005/0035326, имеет некоторые недостатки. Один недостаток заключается в том, что этот способ связан с тратой времени, так как необходимо обеспечить возможность роста и агломерации частиц сульфидов металлов для того, чтобы их можно было извлечь. Другой недостаток состоит в том, что этот способ является трудоемким: для извлечения сульфидов металлов необходимо проведение нескольких стадий. Еще один недостаток заключается в том, что необходима стадия нагревания, и, следовательно, необходим дополнительный подвод энергии, что влечет за собой необходимость использования дополнительных средств нагревания.
Раскрытие изобретения
Было обнаружено, что частицы сульфидов металлов могут быть извлечены простым и эффективным путем, используя систему фильтрования, включающую мембрану.
В связи с этим настоящее изобретение обеспечивает способ извлечения частиц сульфидов металлов из потока жидкости, содержащего растворитель и частицы сульфидов металлов, используя фильтровальную систему, содержащую по меньшей мере одну мембрану, при этом способ включает контактирование потока жидкости с мембраной, с переходом при этом частиц сульфидов металлов из потока жидкости на поверхность мембраны и получением в результате потока жидкости, обедненного частицами сульфидов металлов, и фильтровальной системы, мембрана которой обогащена частицами сульфидов металлов.
Изобретение, кроме того, обеспечивает установку для извлечения частиц сульфидов металлов из потока жидкости, содержащего растворитель и частицы сульфидов металлов, при этом предложенная установка содержит колонну (1) регенерации растворителя, содержащую по меньшей мере один вход и два выхода, соединенную с фильтровальной системой (2), содержащей по меньшей мере одну мембрану и имеющей по меньшей мере один вход и один выход, причем фильтровальная система соединена с колонной (3) разделения, имеющей по меньшей мере один вход и два выхода.
Способ и установка, соответствующие настоящему изобретению, позволяют извлекать сульфиды металлов до достижения низких концентраций, вплоть до порядка ррЬу (миллиардных долей на единицу объема). Поскольку нет необходимости ожидать, пока частицы сульфидов металлов вырастут и/или агломерируют, извлечение частиц сульфидов металлов происходит с много меньшими затратами по времени. Кроме того, извлечение сульфидов металлов может быть легко включено в существующие промышленные технологические процессы, в которых необходимо очистить поток жидкости от частиц сульфидов металлов. Наконец, мембрана, обогащенная частицами сульфидов металлов, может быть регенерирована. Использование более чем одной фильтровальной системы, соответственно, позволяет осуществить непрерывный процесс, в котором одну фильтровальную систему используют для удаления частиц сульфидов металлов, а другую фильтровальную систему регенерируют при отсутствии, таким образом, необходимости в отключении фильтровальной системы для проведения очистки.
Способ может быть использован для любого потока жидкости, содержащего растворитель и частицы сульфидов металлов. Так, поток жидкости может представлять собой, например, поток жидкости, отведенный из очистительного предприятия, где жидкость используют для удаления примесей, включающих карбонилы металла и соединения серы, в частности сульфид водорода (сероводород), из потока газа, содержащего эти примеси. Благодаря этому могут быть получены очищенные газовые потоки, которые могут быть направлены на дальнейшую обработку, и поток жидкости, содержащий теперь карбонилы металла и соединения серы. Карбонилы металла могут быть превращены в соответствующие суль
- 1 012480 фиды металлов за счет химической реакции с примесями, содержащими серу.
В связи с изложенным в предпочтительном воплощении поток жидкости получают посредством проведения стадий:
(ί) контактирования потока газа, содержащего сульфид водорода и карбонилы металлов, с растворителем и получения тем самым растворителя, обогащенного сульфидом водорода и карбонилами металлов;
(й) нагревания и сброса давления растворителя, обогащенного сульфидом водорода и карбонилами металлов, с превращением в результате по меньшей мере части карбонилов металлов в частицы сульфидов металлов и получением потока жидкости, содержащего растворитель и частицы сульфидов металлов.
Стадию (ί) предпочтительно осуществляют при температуре в интервале от -70 до +40°С, более предпочтительно от -60 до 0°С. Предпочтительные интервалы температур обеспечивают лучший переход карбонилов металлов и сульфида водорода из потока газа в растворитель.
Стадию (ίί) предпочтительно осуществляют при температуре в интервале от 60 до 110°С, более предпочтительно от 70 до 90°С. При этих предпочтительных температурах имеет место более высокая степень превращения карбонилов металлов в сульфиды металлов.
Поток газа, содержащий сульфид водорода и карбонилы металлов, может представлять собой, например, поток синтез-газа.
Основными компонентами синтез-газа являются окись углерода и водород. Синтез-газ может быть получен в установке для генерирования синтез-газа, например, в высокотемпературной риформингустановке (печи риформинга), в автотермической риформинг-установке или в установке для газификации, использующей в качестве исходного сырья уголь, мазут (нефтяные остатки) или природный газ. Описание обычного процесса получения синтез-газа приведено авторами Маайсп уал бет Витд! с1 а1. в источнике «Тйс 8йс11 М1бб1с 0|51б1а1с §уп!йс818 Ргоссзз. Рс1го1снт Рс\тс\\· Арг. 1990, рр. 204-209».
В зависимости от исходного сырья, используемого для генерирования синтез-газа, в синтез-газе, выходящем из установки для генерирования синтез-газа, будут присутствовать такие примеси, как сульфид водорода, сульфид карбонила, цианид водорода и, в меньшей степени, дисульфид карбонила. Кроме того, в установке для генерирования синтез-газа обычно реализуются условия, способствующие образованию карбонилов металлов, которые в качестве примесей также будут присутствовать в синтез-газе, выходящем из установки для генерирования синтез-газа.
Поскольку синтез-газ обычно дополнительно обрабатывают с проведением химических реакций каталитической конверсии, часто желательно удалять примеси до низких уровней их содержания. Как описано выше, один способ удаления примесей, содержащихся в синтез-газе, заключается в контактировании синтез-газа с растворителем для перехода примесей из синтез-газа в указанный растворитель, в результате чего получают поток очищенного синтез-газа и поток жидкости, содержащий растворитель, карбонилы металлов и сульфид водорода. Карбонилы металлов, такие как тетракарбонил никеля и пентакарбонил железа, в особенности, в комбинации с сульфидом водорода, могут быть подвержены термическому и/или химическому разложению до сульфидов металлов. Даже низкие концентрации карбонилов металлов, переходящие в низкие концентрации сульфидов металлов, могут создавать проблемы.
Было обнаружено, что уровень образования осадка за счет частиц сульфидов металлов становится в особенности объемным, когда частицы сульфидов металлов присутствуют в концентрации от 4 ррту (частей на миллион по объему) или более, в особенности 5 ррту или более. Поэтому способ является в особенности подходящим для потоков жидкостей, содержащих по меньшей мере 4 ррту, предпочтительно по меньшей мере 5 ррту частиц сульфидов металлов, что соответствует подобным концентрациям карбонилов металлов в газовом потоке.
Растворителем может быть любой растворитель, используемый в промышленных технологических процессах. Термин «растворитель» известен специалисту и используется для обозначения растворителя, способного абсорбировать примеси, в то же время лишь в незначительной степени вступая с ними или вообще не вступая с ними в химические реакции. Подходящие растворители включают один или более растворителей, выбранных из группы, в которую входят сульфолан (циклотетраметиленсульфон и его производные), амиды алифатических кислот, Ν-метилпирролидон, Ν-алкилированные пирролидоны и соответствующие пиперидоны, метанол, этанол и диалкилэфиры полиэтиленгликолей. Предпочтительным растворителем является метанол.
Следует понимать, что материал мембраны не должен легко растворяться в растворителе, используемом в обычно реализуемых условиях. Поэтому сочетание материала мембраны и растворителя должно быть выбрано таким, чтобы мембрана проявляла лишь незначительную растворимость в этом растворителе или вообще не растворялась в нем.
Предложенный способ, в частности, является подходящим для потока жидкости, в котором в качестве растворителя используют метанол, а частицы сульфидов металлов представляют собой частицы сульфида никеля и/или частицы сульфида железа.
Используют фильтровальную систему, содержащую по меньшей мере одну мембрану.
Поток жидкости приводится в контакт с мембраной и протекает сквозь мембрану. Сторону мембра
- 2 012480 ны, которая контактирует с потоком жидкости, называют стороной подачи материала мембраны. Мембрана может быть мембраной любого типа, подходящей для предотвращения прохождения через нее частиц сульфидов металлов.
В одном воплощении мембрана выполнена пористой и размер пор мембраны меньше размера самых маленьких частиц сульфидов металлов. Поскольку настоящее изобретение не предполагает ограничения извлечением частиц сульфидов металлов, имеющих определенные размеры, предполагается, что типичный интервал средних размеров частиц сульфидов металлов составляет от 10 нм до 5 мкм, предпочтительно от 10 нм до 1 мкм. Поэтому для того, чтобы частицы сульфидов металлов не проходили через поры мембраны, предпочтительно использовать пористую мембрану с размером пор менее 0,1 мкм, более предпочтительно менее 0,01 мкм.
Подходящие пористые мембраны включают типы мембран, обычно используемые для ультрафильтрования, нанофильтрования или обратного осмоса, в особенности для ультрафильтрования. Эти мембраны предпочтительно изготавливают из одного или более видов материалов, выбранных из группы, в которую входят целлюлоза, керамические материалы, металлическая сетка, полиакрилонитрил (ПАН), полиамидимид + диоксид титана (ПАИ), полиэфиримид (ПЭИ), поливинилидендифторид (ПВДФ) и политетрафторэтилен (ПТФЭ).
Было установлено, что мембрана, изготовленная из поливинилиденфторида (ПВДФ), дает исключительные результаты по удалению частиц сульфидов металлов.
Предпочтительно пористую мембрану, выполненную из сшитой (сетчатой) полимерной структуры, используют так, как, например, описанную в международной заявке \¥О 9627430 А. Считают, что сшитая структура полимера обеспечивает большую механическую прочность и/или большее сопротивление растворению в растворителе, который воздействует на мембрану.
В качестве альтернативы может быть использована плотная мембрана. Плотные мембраны известны специалистам в данной области техники и обладают свойствами, позволяющими растворителям проходить через них за счет растворения в их структуре и/или диффузии через их структуру. Следует понимать, что предпочтительно используют плотную мембрану, имеющую достаточную проницаемость для прохождения через нее растворителя, т.е. свойства плотной мембраны должны быть такими, что растворитель должен быть способным растворяться в мембране и/или диффундировать сквозь мембрану. Подходящие плотные мембраны включают мембраны, изготовленные из полисилоксана, предпочтительно из полидиметилсилоксана (ПДМС).
Предпочтительно используют плотную мембрану, выполненную со сшитой структурой (полимера), описанную, например, в вышеупомянутой заявке на патент \УО 9627430 А.
В предпочтительном воплощении используется мембрана, которая допускает прохождение потока, определяемого как количество растворителя в кг, проходящего через квадратный метр мембраны в день, по меньшей мере равного 1200 кг/м2/день. Более низкие величины потоков растворителя здесь не рассматриваются, как не привлекательные с экономической точки зрения.
После контактирования потока жидкости, содержащего частицы сульфидов металлов, с мембраной частицы сульфидов металлов будут осаждаться на поверхности мембраны со стороны подачи потока, что приводит к обогащению мембраны частицами сульфидов металлов и прохождению через мембрану жидкости, обедненной частицами сульфидов металлов. Другую сторону мембраны называют обратной стороной. Для того чтобы способ осуществлялся непрерывным образом, предпочтительно удалить с поверхности мембраны по меньшей мере часть частиц сульфидов металлов по истечении определенного периода времени.
Один из способов удаления осажденных частиц сульфидов металлов с мембраны заключается в использовании такой фильтровальной системы, которая, кроме того, в дополнение к мембране включает фильтровальные элементы, которым может быть придано вибрационное движение и/или они могут вращаться. Эти фильтровальные элементы включают пластинчатые, трубчатые или спирально намотанные металлические элементы. В предпочтительном воплощении используют полые трубки в форме спсксГ. покрытые материалом, из которого изготовлена мембрана. За счет продувки через эти полые трубки газа, например азота, частицы сульфидов металлов могут быть удалены с поверхности мембраны. Фильтровальные элементы могут также включать одну или большее количество пустотелых фильтровальных пластин, к которым прикрепляют мембрану. В случае использования более чем одной фильтровальной пластины они могут быть установлены последовательно, а поток жидкости может быть направлен перпендикулярно последовательно установленным фильтровальным пластинам.
Один способ очистки мембраны от частиц сульфидов металлов заключается в придании фильтровальным элементам интенсивного вибрационного движения, тангенциального поверхности мембраны, обогащенной сульфидами металлов, что приводит к отбрасыванию частиц сульфидов металлов от поверхности мембраны. Эта стадия очистки является в особенности подходящей в том случае, когда фильтровальные элементы содержат один или большее количество плоских дисков, при этом диски ориентированы параллельно друг относительно друга и относительно мембран, прикрепленных к верхней поверхности дисков. Пакет дисков приводят затем в колебательное движение для придания дискам вибрационного движения.
- 3 012480
В качестве альтернативы мембрану, обогащенную частицами сульфидов металлов, очищают посредством вращения фильтровальных элементов для создания сдвиговых усилий на мембране, обогащенной сульфидами металлов, в результате чего частицы металла отбрасываются от поверхности мембраны. За счет применения этой стадии очистки получают чистую мембрану, которая затем может быть использована вновь для удаления частиц сульфидов металлов из потока жидкости.
Может быть также использована комбинация вибрационного и вращательного движения мембраны.
Удалить частицы сульфидов металлов с поверхности мембраны, кроме того, можно за счет использования мембраны, на которую предварительно нанесено покрытие, в особенности, при использовании плотной мембраны. В случае использования такой мембраны ее предварительно покрывают веществом, на котором будет происходить адгезия сульфидов металлов. По истечении определенного периода времени покрытие, содержащее частицы сульфидов металлов, смывают с мембраны и удаляют. Смывание покрытия может быть осуществлено с использованием любого подходящего растворителя. Предпочтительно используют тот же растворитель, который содержится в потоке жидкости. Для того чтобы смыть с мембраны покрытие, в течение короткого интервала времени (временного импульса) с обратной стороны мембраны соответствующим образом подают концентрированную промывочную жидкость, контактирующую с мембраной. После удаления покрытия, включающего сульфиды металлов, на мембрану предпочтительно наносят новое покрытие, так что мембрана вновь готова к использованию в следующем рабочем цикле фильтрования. Таким образом, опасность необратимого обрастания мембраны осадком сводится до минимума или даже может быть полностью устранена.
Для облегчения осуществления контроля в предпочтительном воплощении используют средство детектирования количества сульфидов металлов, осажденных на мембране. Этим средством может быть, например, система для измерения давления жидкости с обеих сторон мембраны, используя при этом в качестве базовой точки ситуацию, в которой чистая мембрана контактирует с жидкостью без частиц сульфидов металлов. Повышение разности давления будет свидетельствовать о наличии осадка сульфидов металлов на мембране. Разность давлений может также служить индикатором необходимости очистки мембраны.
Поток жидкости подходящим образом контактирует с мембраной при температуре в интервале от -20 до 100°С, предпочтительно от 10 до 100°С, более предпочтительно от 30 до 85°С.
Настоящее изобретение, кроме того, обеспечивает установку для извлечения частиц сульфидов металла из потока жидкости, содержащего растворитель и частицы сульфидов металлов, показанную на фигуре. Установка включает колонну (1) для регенерации растворителя, содержащую по меньшей мере один вход и два выхода, при этом колонна для регенерации растворителя соединена с фильтровальной системой (2), включающей по меньшей мере одну мембрану и имеющей по меньшей мере один вход и один выход, при этом фильтровальная системы соединена с разделительной колонной (3), предпочтительно с типичной ректификационной колонной, имеющей по меньшей мере один вход и два выхода.
В предпочтительном воплощении установки частицы сульфидов металлов образуются в самой колонне (1) для регенерации растворителя или выше от нее по потоку, и поток жидкости, содержащий растворитель, частицы сульфидов металлов и, возможно, растворенные примеси, такие как вода, отводится из нижней части регенератора растворителя и по трубопроводу (4) направляется в фильтровальную систему (2), включающую по меньшей мере одну мембрану. В фильтровальной системе (2) поток жидкости контактирует с мембраной, в результате чего частицы сульфидов металлов из потока жидкости осаждаются на мембране с получением потока жидкости, обедненного частицами сульфидов металлов, и мембраны, обогащенной частицами сульфидов металлов. Поток жидкости, обедненный частицами сульфидов металлов, направляют по трубопроводу (5) в разделительную колонну (3), где происходит разделение растворителя и примесей, таких как вода. Предпочтительно разделительная колонна оборудована внутренними элементами, предназначенными для улучшения разделения растворителя и примесей. Следует понимать, что осаждение частиц сульфидов металлов на этих внутренних элементах может создать проблемы. Эти проблемы устраняются за счет использования установки, содержащей фильтровальную систему.
Растворитель, содержащий карбонилы металлов и сульфид водорода и/или сульфид металлов, соответствующим образом направляют в колонну (1) для регенерации растворителя по трубопроводу (6), и за счет нагревания в колонне регенерации растворителя образуются частицы сульфидов металлов.
Предпочтительно один поток жидкости, содержащий растворитель и, возможно, растворенные примеси, такие как вода, и частицы сульфидов металлов, отводят из нижней части регенератора (1) растворителя и по трубопроводу (7) направляют в какое-то другое место, а второй поток по трубопроводу (4) направляют в фильтровальную систему (2). Путем лишь направления части потока из регенератора растворителя в фильтровальную систему можно быстрее произвести удаление сульфидов металлов, и достаточной для этого является небольшая фильтровальная система. В фильтровальной системе происходит удаление частиц сульфидов металлов, что приводит к обеднению потока жидкости частицами сульфидов металлов.
Поток газа, содержащий, в том числе, сульфид водорода, предпочтительно подходящим образом направляют из верхней части регенератора растворителя по трубопроводу (8) в аппарат для удаления
- 4 012480 сульфида водорода (не показан).
Регенерированный растворитель, отводимый по трубопроводу (7), предпочтительно используется вновь, например, для удаления карбонилов металлов и сульфида водорода из потока газа, содержащего эти соединения.
Растворитель, выделенный из потока в разделительной колонне (3), предпочтительно возвращают обратно в регенератор растворителя по трубопроводу (9). Воду и/или другие примеси предпочтительно отводят из разделительной колонны (3) через трубопровод (10).
Следует понимать, что установка может содержать более чем одну разделительную колонну и/или может содержать более чем одну колонну регенерации.
В более предпочтительном воплощении всю разделительную колонну (3) или ее часть объединяют со всей колонной (1) регенерации или с ее частью. В наиболее предпочтительном воплощении нижняя секция колонны регенерации функционально продолжена до верха разделительной колонны так, что разделительная колонна (3) полностью объединена с колонной (1) регенерации.
Способ и установка позволяют удалять частицы сульфидов металлов из растворителя до такой степени, что растворитель может быть отделен от примесей с минимальной опасностью осаждения частиц сульфидов металлов. Например, при подаче потока жидкости, содержащего метанол и 200 мг/л частиц сульфида железа и сульфида никеля, в разделительную колонну, оборудованную тарелками, с объемным расходом 2 м3/ч, осаждение даже 20% приведет к обрастанию тарелок твердой фазой с интенсивностью 1,9 кг в день в процессе функционирования в течение 24 ч. Это создает необходимость частого ремонта и технического обслуживания разделительной колонны со значительной непроизводительной потерей времени. Способ и установка согласно настоящему изобретению позволяют уменьшить обрастание тарелок практически до нулевой величины, и тем самым непроизводительная потеря времени для разделительной колонны значительно снижается.

Claims (22)

1. Способ извлечения частиц сульфидов металлов из потока жидкости, содержащего растворитель и частицы сульфидов металлов, с использованием фильтровальной системы, содержащей по меньшей мере одну мембрану, включающий контактирование потока жидкости с мембраной, в результате чего происходит переход частиц сульфидов металла из потока жидкости на поверхность мембраны и получают поток жидкости, обедненный частицами сульфидов металлов, и фильтровальную систему, мембрана которой обогащена частицами сульфидов металлов.
2. Способ по п.1, в котором средний размер частиц сульфидов металлов составляет от 10 нм до 5 мкм, предпочтительно от 10 нм до 1 мкм.
3. Способ по одному из пп.1 или 2, в котором мембрана выполнена пористой и наименьший размер пор мембраны меньше размера самых малых частиц сульфидов металлов.
4. Способ по п.3, в котором размер пор мембраны составляет менее 0,1 мкм, предпочтительно менее 0,01 мкм.
5. Способ по одному из пп.1-4, в котором мембрана представляет собой мембрану обычно используемого типа для ультрафильтрования, нанофильтрования или обратного осмоса, в особенности для ультрафильтрования.
6. Способ по одному из пп.1-5, в котором мембрана изготовлена из одного или более видов материалов, выбранных из группы, в которую входят стекловолокно, целлюлоза, ацетатцеллюлоза, керамические материалы, металлическая сетка, полиакрилонитрил (ПАН), полиамидимид+диоксид титана (ПАИ), полиэфиримид (ПЭИ), поливинилидендифторид (ПВДФ) и политетрафторэтилен (ПТФЭ).
7. Способ по одному из пп.1 или 2, в котором мембрана представляет собой плотную мембрану, имеющую достаточную проницаемость для растворителя.
8. Способ по п.7, в котором мембрана изготовлена из полисилоксана, предпочтительно из полидиметилсилоксана.
9. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором поток жидкости содержит по меньшей мере 4 рршу (частей на миллион по объему) частиц сульфидов металлов, предпочтительно по меньшей мере 5 рршу (частей на миллион по объему) частиц сульфидов металлов.
10. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором растворитель включает метанол.
11. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором частицы сульфидов металлов включают карбонил никеля и/или карбонил железа.
12. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором мембрану покрывают слоем покрывающего вещества, а частицы сульфидов металлов, которые переходят из потока жидкости на мембрану, прилипают к веществу покрытия с образованием слоя покрывающего вещества, обогащенного частицами сульфидов металлов.
13. Способ по п.12, в котором слой покрывающего вещества, обогащенный частицами сульфидов металлов, смывают с мембраны и удаляют вместе с частицами сульфидов металлов.
14. Способ по п.13, в котором после смывания слоя покрывающего вещества, обогащенного части
- 5 012480 цами сульфидов металлов, на мембрану наносят новый слой покрывающего вещества.
15. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором фильтровальная система дополнительно содержит фильтровальные элементы, и способ дополнительно включает очистку мембраны, обогащенной частицами сульфидов металлов, путем приведения фильтровальных элементов в интенсивное вибрационное движение в направлении, тангенциальном поверхности мембраны, обогащенной сульфидами металлов, в результате чего частицы сульфидов металлов отбрасываются от поверхности мембраны.
16. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором фильтровальная система дополнительно содержит фильтровальные элементы, и способ дополнительно включает очистку мембраны, обогащенной частицами сульфидов металлов, путем вращения фильтровальных элементов для создания сдвиговых усилий, действующих на мембрану, обогащенную сульфидами металлов, в результате чего частицы сульфидов металлов отбрасываются от поверхности мембраны.
17. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором поток жидкости, содержащий растворитель и частицы сульфидов металлов, получают в результате осуществления стадий:
(ί) контактирования потока газа, содержащего сульфид водорода и карбонилы металлов, с растворителем, в результате чего получают растворитель, обогащенный сульфидом водорода и карбонилами металлов;
(и) нагревания и сброса давления растворителя, обогащенного сульфидом водорода и карбонилами металлов, в результате чего происходит превращение по меньшей мере части карбонилов металлов в частицы сульфидов металлов и получают поток жидкости, содержащий растворитель и частицы сульфидов металлов.
18. Способ по п.17, в котором стадию (1) осуществляют при температуре в интервале от -70 до 40°С, более предпочтительно от -60 до 0°С.
19. Способ по одному из пп.17 или 18, в котором стадию (и) осуществляют при температуре в интервале от 60 до 110°С, более предпочтительно от 70 до 90°С.
20. Установка для удаления частиц сульфидов металла из потока жидкости, содержащего растворитель и частицы сульфидов металлов, содержащая колонну для регенерации растворителя, имеющую по меньшей мере один вход и два выхода, при этом колонна для регенерации растворителя соединена с фильтровальной системой, включающей по меньшей мере одну мембрану и содержащей по меньшей мере один вход и один выход, при этом фильтровальная система соединена с разделительной колонной, содержащей по меньшей мере один вход и два выхода.
21. Установка по п.20, содержащая более чем одну колонну регенерации и/или более чем одну разделительную колонну.
22. Установка по одному из пп.20 или 21, в которой все элементы разделительной колонны интегрированы со всей колонной регенерации или с ее частью.
EA200801987A 2006-03-16 2007-03-14 Способ и установка для извлечения частиц сульфида металла из потока жидкости EA012480B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06111226 2006-03-16
PCT/EP2007/052383 WO2007104769A1 (en) 2006-03-16 2007-03-14 Method and apparatus for removing metal sulphide particles from a liquid stream

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200801987A1 EA200801987A1 (ru) 2009-02-27
EA012480B1 true EA012480B1 (ru) 2009-10-30

Family

ID=36218324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200801987A EA012480B1 (ru) 2006-03-16 2007-03-14 Способ и установка для извлечения частиц сульфида металла из потока жидкости

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8123946B2 (ru)
EP (1) EP1993711B1 (ru)
JP (1) JP2009530072A (ru)
CN (1) CN101389397B (ru)
AT (1) ATE479491T1 (ru)
AU (1) AU2007224417B2 (ru)
CA (1) CA2640061A1 (ru)
DE (1) DE602007008848D1 (ru)
EA (1) EA012480B1 (ru)
ES (1) ES2350011T3 (ru)
WO (1) WO2007104769A1 (ru)
ZA (1) ZA200805744B (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103153876A (zh) * 2010-10-29 2013-06-12 东丽株式会社 水处理方法和造水方法
US20160023159A1 (en) * 2012-09-26 2016-01-28 Dow Corning Corporation Method and Apparatus for Separating One or More Components from a Composition
AU2014284073B2 (en) * 2013-06-19 2018-03-15 Fpinnovations Method for producing bio-methanol at pulp mills
US20220401895A1 (en) * 2019-09-25 2022-12-22 Shell Oil Company Process for reducing injector deposits

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0526100A1 (en) * 1991-07-29 1993-02-03 Conoco Inc. Removal of iron sulfide particles from alkanolamine solutions
JP2000061274A (ja) * 1998-08-18 2000-02-29 Kubota Corp 分離膜の洗浄方法
DE10023661A1 (de) * 2000-05-13 2001-11-15 Mg Technologies Ag Verfahren zum Reinigen einer beladenen Waschflüssigkeit, die aus einer Anlage zur Gasentschwefelung kommt
EP1506806A1 (de) * 2003-08-09 2005-02-16 Lurgi AG Verfahren zur Reinigung von Industriegasen

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3899312A (en) * 1969-08-21 1975-08-12 Linde Ag Extraction of odorizing sulfur compounds from natural gas and reodorization therewith
DE2610982C3 (de) * 1976-03-16 1982-12-30 Veba Oel AG, 4660 Gelsenkirchen-Buer Verfahren zum Reinigen von Druckgasen aus der Spaltung schwermetallhaltiger Brennstoffe
US4370236A (en) * 1980-12-16 1983-01-25 Phillips Petroleum Company Purification of hydrocarbon streams
DE3148520A1 (de) * 1981-12-08 1983-07-21 Linde Ag, 6200 Wiesbaden "verfahren zur entfernung von sauren gasen aus gasgemischen"
DE4324347A1 (de) * 1992-07-23 1994-01-27 Noritake Co Ltd Monolithischer Keramikfilter
DE19507584C2 (de) 1995-03-04 1997-06-12 Geesthacht Gkss Forschung Strahlenchemisch modifizierte Silikonkompositmembran für die Ultrafiltration
JPH09262565A (ja) * 1996-03-29 1997-10-07 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 臭素を含む難燃性樹脂廃棄物の処理方法
GB9702742D0 (en) * 1997-02-11 1997-04-02 Ici Plc Gas absorption
JP3848789B2 (ja) * 1998-09-09 2006-11-22 三菱重工業株式会社 灰溶融炉排ガス処理用スクラバ排水の排水処理装置
EP1255803A1 (en) * 2000-02-17 2002-11-13 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Process for purifying a liquid hydrocarbon fuel
DE10021790B4 (de) * 2000-05-10 2004-07-08 Raschig Gmbh Verfahren zur Herstellung von ω-Aminoalkansulfonsäuren und deren Verwendung als Biopuffer
JP2005272795A (ja) * 2003-11-10 2005-10-06 Fuji Photo Film Co Ltd ドープ型金属硫化物蛍光体ナノ粒子、その分散液及びそれらの製造方法
JP4445758B2 (ja) * 2004-01-22 2010-04-07 出光興産株式会社 難分解性物質を含有する汚染水の処理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0526100A1 (en) * 1991-07-29 1993-02-03 Conoco Inc. Removal of iron sulfide particles from alkanolamine solutions
JP2000061274A (ja) * 1998-08-18 2000-02-29 Kubota Corp 分離膜の洗浄方法
DE10023661A1 (de) * 2000-05-13 2001-11-15 Mg Technologies Ag Verfahren zum Reinigen einer beladenen Waschflüssigkeit, die aus einer Anlage zur Gasentschwefelung kommt
EP1506806A1 (de) * 2003-08-09 2005-02-16 Lurgi AG Verfahren zur Reinigung von Industriegasen

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LEWIS ET AL.: "An exploration into the sulphide precipitation method and its effect on metal sulphide removal", HYDROMETALLURGY, ELSEVIER SCIENTIFIC PUBLISHING CY. AMSTERDAM, NL, vol. 81, no. 3-4, March 2006 (2006-03), pages 197-204, XP005324072, ISSN: 0304-386X, the whole document *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 2000, no. 05, 14 September, 2000 (2000-09-14) & JP 2000 061274 A (KUBOTA CORP), 29 February, 2000 (2000-02-29), abstract *

Also Published As

Publication number Publication date
EP1993711B1 (en) 2010-09-01
WO2007104769A1 (en) 2007-09-20
JP2009530072A (ja) 2009-08-27
CN101389397B (zh) 2012-09-19
EP1993711A1 (en) 2008-11-26
DE602007008848D1 (de) 2010-10-14
CN101389397A (zh) 2009-03-18
US8123946B2 (en) 2012-02-28
US20090065432A1 (en) 2009-03-12
EA200801987A1 (ru) 2009-02-27
ES2350011T3 (es) 2011-01-14
AU2007224417B2 (en) 2010-04-01
AU2007224417A1 (en) 2007-09-20
ATE479491T1 (de) 2010-09-15
ZA200805744B (en) 2009-08-26
CA2640061A1 (en) 2007-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8491680B2 (en) Gasification process
US8518151B2 (en) Porous hollow fiber supported dense membrane for hydrogen production, separation, or purification
US9499404B2 (en) System and method for syngas clean-up
EP3805162A1 (en) Device for purifying scrubber drainage water, method for same, and salinity gradient power system
EA012480B1 (ru) Способ и установка для извлечения частиц сульфида металла из потока жидкости
JP2022502249A (ja) ナノ濾過による触媒微粉を除去するための方法
AU659641B2 (en) Removal of H2S from gas streams using a membrane purification of recycle solutions
US5686056A (en) Methods and apparatus for purifying hydrogen sulfide
JP2011231181A (ja) メタンガス精製装置
CN101654626A (zh) 用于在线分离脱硫溶剂中烃类和固体颗粒的旋流分离技术
AU2011258487B2 (en) Gasification process
KR100518753B1 (ko) 산성 가스 용매 여과 시스템
CA3063065C (en) Apparatus and method for cleaning a stream with a moving bed
KR200268569Y1 (ko) 수소 가스 정제 장치
CN2144647Y (zh) 软化除氧水处理组合装置
CN102784513A (zh) 一种湿法烟气净化吸收液的除尘装置和方法
Field Separation Processes
CN115716681A (zh) 一种苯乙烯工艺凝液除油除固渣的方法及系统
CN116161727A (zh) 降低甲醇制烯烃汽提塔操作负荷的方法及装置
JPH10277594A (ja) 排水処理装置
Nataraj et al. Directly Related Patents
JPWO2021113916A5 (ru)
PL165905B1 (pl) Sposób regeneracji wodnych roztworów aminowych stosowanych w procesie usuwania kwaśnych składników z mieszanin węglowodorowych