JPH0239296B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はガス流からH₂S、メルカプタン類、硫
化物類および二硫化物類のような硫黄化合物を除
去する方法に関する。更に詳細には、本発明はサ
ワー天然ガス流の改良されたスイートニング方法
に関する。 ガス流から硫黄化合物を除去することは従来か
らかなり重要なことであつたし、現在は環境保護
のために一層重要性をましている。石炭のような
有機材料の燃焼によつて生じる流出ガスはほとん
ど例外なく硫黄化合物類を含有している。硫黄除
去方法はほとんどが硫化水素の除去を目的として
いる。なぜなら、硫化水素は人間の健康を著しく
害すると考えられるからである。更に、硫化水素
は腐蝕性である。ことに、水が存在する場合は極
めて腐蝕性である。大気中に排出される硫黄の量
をゼロにするか、あるいは、最小にすることの重
要性が高まるにつれて、注意はガス流から他の硫
黄化合物を除去することの方へかわつていつてい
る。 天然ガス流中の硫黄不純物には硫化水素、メル
カプタン類、硫化物類および二硫化物類などがあ
る。これらは皆悪臭を有するのでppm単位の濃度
レベルでも検知可能である。従つて、一般民生用
および産業用天然ガスにあつては、メルカプタン
濃度が1ppm以下であり、硫黄化合物の総濃度が
20ppm以下であることが望ましい。 多くの天然ガス井は工業的に、いわゆる、“サ
ワーガス”と呼ばれるガスを産生する。“サワー
ガス”は硫化水素、メルカプタン類、硫化物類お
よび二硫化物類を許容レベル以上の濃度で含有す
る天然ガスである。天然ガスからこのような硫黄
化合物不純物を除去するための費用対効果の点か
ら効率のよい方法あるいは手段を開発するために
相当な努力がなされてきた。 天然ガス井所有者から天然ガスを購入し、次い
で、消費者に配給する輸送会社にとつては硫黄分
の含量は極めて重要な意義を有し、総硫黄分含量
を30ppm以下にしなければならない。従つて
30ppmの上限値をこえるサワーガス井の所有者は
この低品位サワーガスを高品位にして販売できる
ようにする新規で効率的な手段をいつもさがし求
めている。 天然ガスからH₂Sを除去する方法なら多数知ら
れている。現在使用されている方法を分類すれば
物理的吸収、固体吸収または化学反応に分類でき
る。物理的吸収方法の欠点は該方法だと、スウイ
ート化ガス流中に必要な硫化水素の低濃度に達す
るのが往々にして極めて困難なことである。固体
床吸収方法の欠点は、一般的に該固体床に送りこ
まれる天然ガス流中のH₂S濃度が低くなければな
らないことである。化学的な反応方法だと一般
に、ほとんど困難なくスウイートガス仕様規格に
合格できる。しかし、化学的反応方法の欠点は、
H₂Sと申し分なく反応する材料はCO₂とも反応し
てしまうことである。特に、現在使用されている
方法はメルカプタン類、硫化物類および二硫化物
類を除去するには適さない。 化学的反応方法の一例は酸化第２鉄固定床方法
である。この方法における反応性化合物は不活性
担体に含浸された酸化第２鉄（Fe₂O₃）である。
この方法はH₂Sの除去には適しているが、メルカ
プタン類またはその他の硫黄化合物類はほとんど
除去できない。床は再生させることができる。し
かし、床に元素状硫黄がたい積するので再生回数
には限りがある。 酸化鉄法または“ドライボツクス（dry box）”
法はガス流からH₂Sを除去するのに最初に開発さ
れた方法の１つであつた。この方法は19世紀中頃
に英国に紹介され、特別な用途でも現在でもなお
広範囲にわたつて使用されている。 天然ガスから硫黄を除去できる鉄スポンジ法は
過去四半世期にわたつて広範に使用されてきた。
この方法は文献に詳細に報告されている。例えば
1956年にオクラホマ大学で開かれたガス状態調節
会議議事録の57頁にD.K.Taylorが報告した
“High Pressure Dry Box Purification”とい
う標題の論文、1956年11月および12月に出版され
た“The Oil and Gas Journal”誌に掲載され
た一連の四論文、およびThe Oil and Gas
Journal誌の1958年９月８日号100頁および1962年
９月10日号135頁にF.Zapffeが報告した
“Practical Design Consideration For Gas
Purification Process”という標題の論文などを
参照できる。 典型的な酸化鉄法の装置は酸化鉄の含浸された
不活性担体の充てんされた２本の塔である。各塔
は酸化鉄を再生させるための水および空気の注入
手段を有している。連続操作をできるようにする
ため通常は少なくとも２個の酸化鉄床を使用す
る。“サワーガス”は床の頂部に導入され、そし
て、酸化鉄と接触しながら下方向に流下してく
る。スウイート化されたガスは塔底部からとり出
される。操業休止中の塔は通常、失活した酸化鉄
を除去または再生させるために閉鎖させる。パイ
プ中および酸化鉄法の操業中は水を注入しつづ
け、かつまた、若干塩基性のPH値を維持しなけれ
ばならない。酸化鉄法を実施するには必らず水を
添加しなければならない。さもなければ、ガスは
徐々にではあるが酸化第２鉄を脱水させ、尽には
酸化第２鉄を失活させてしまう。 酸化第２鉄には数種類の形のものがある。ガス
スウイート化法に使用できるのはα形とγ形のも
のだけである。酸化第２鉄は表面積が大きく、し
かも軽量の物質上に分散される。最も繁用される
物質はかんな屑または木材チツプである。酸化鉄
をこの様な態様で分散させると重量比に対して比
較的大きな表面積が得られ、ガス流と酸化鉄との
接触面積が最大となる。 酸化鉄法はバツチ式でもあるいは連続式でも実
施できる。バツチ式と連続式との相違点は再生に
用いられる方法に依存する。バツチ法で実施する
場合、床が硫黄で飽和され、スウイート化ガス流
中にH₂Sがあらわれはじめるまで塔を運転する。
H₂Sがあらわれはじめた時点で、その塔をスウイ
ート化作業からはずし、少量の空気を含んだガス
を床に循環させて酸化鉄を再生する。再生用ガス
流の酸素濃度は通常、３％未満である。これ以上
だと再生反応による発熱量が異常に高くなりすぎ
るので好ましくない。連続作業では少量の酸素を
“サワーガス”に添加し、この酸素含有サワーガ
スを床に導入する。空気中の酸素はあらかじめ生
成された硫化鉄と反応し、鉄再生させ、それと同
時に、生成した酸化第２鉄はガス中のH₂Sと反応
している。バツチ法にしろ、連続法にしろどちら
も一長一短がある。バツチ法を選択するか、ある
いは連続法を選択するかは一に経済的要因にかか
つている。この経済的要因は設備ごとに異なる。 理論的には、酸化第２鉄0.45Kg（１ポンド）は
硫化水素0.291Kg（0.64ポンド）と反応する。し
かし、実際の現場では、このような理論量どうり
には絶対にならない。一般的には、理論量の80〜
85％でH₂Sは酸化鉄床を突破しはじめ、ガス流中
に現われるようになる。従つて、この時点で床を
休止させ、再生しなければならない。連続再生法
の場合、D.K.Taylorは“The Oil and Gas
Journal”54、125（1956年11月５日）；54、260
（1956年11月19日）；54、139（1956年12月３日）；
54、147（1956年12月10日）に、酸化鉄を交換しな
ければならなくなるまでに、酸化鉄0.454Kg（１
ポンド）あたり硫黄1.135Kg（2.5ポンド）を除去
できると報告している。 天然ガスについて作業する場合、一般的に圧力
は高い。しかし、床による圧力降下は何ら重大な
問題ではない。 実際の現場における鉄スポンジ１単位のサイク
ル時間は通常30日間であると報告されている。床
を交換するための費用を最小にするためもつと長
いサイクル時間が望まれている。今日使用されて
いる再生方法の種類にかかわりなく、床に徐々に
ではあるが硫黄がたい積して目詰りをおこし、交
換しなければならなくなる。床の交換は手作業で
おこなわなければならず、人件費の増大をもたら
す。Taylorは床の交換および運転を容易にする
ような酸化鉄法用の塔の設計において考慮すべき
諸点を簡潔に要約して前掲書に開示している。 鉄スポンジ法は主として硫化水素の除去に使用
されてきた。鉄スポンジは天然ガス流から極く少
量のメルカプタン類も除去するが、この方法はメ
ルカプタン類の除去にはあまり適さないばかりか
効率的でもない。 酸化鉄の硫化水素に対する親和力とメルカプタ
ンに対する親和力は著しく異なる。酸化鉄は硫化
水素に対して強力で、しかも、持続的な親和力を
有するが、硫化水素の存在下におけるメルカプタ
ンの除去能力は極めて低い。このため、酸化鉄床
の寿命の早い段階でメルカプタンの“漏出”がお
こる。従つて、処理されたガス流中の硫黄化合物
類を所望のレベルに維持するためには、酸化鉄を
定期的に再生させなければならない。本発明の方
法を使用して得られたデータは過酸化水素水溶液
で酸化鉄床を定期的にまたは連続的に処理するこ
とによつて本発明の方法が極めて効率的に実施さ
れ、更に、酸化鉄のメルカプタン除去能力をも予
想できないほど著しく高めることを示した。 本発明によつて達成された予想外の効果は次の
とうりである： (1) Fe₂O₃は高いメルカプタン除去能力を有す
る。 (2) 再生処理の許容範囲（過酸化水素の濃度）が
広いので、ガス流中に存在する硫黄化合物の量
および種類に応じて再生工程の条件を微調整す
ることができる。 (3) 単一の処理装置であつても産業用および一般
民生用の必要なレベルにまで硫黄化合物を除去
できる。 (4) 天然ガスおよびその他のガス流から各種の硫
黄化合物を除去するための酸化鉄の有効寿命を
延長させる。 ガス流から硫黄化合物を除去する鉄スポンジの
能力を高める方法が求められている。本発明の方
法は酸化第２鉄処理床と共に過酸化水素を併用す
ることによつてガス流から硫黄化合物を効果的
に、しかも安価に除去する。酸化第２鉄と硫化水
素との反応は十分に実証されている。しかし、従
来の文献および出版物で、ガス流からH₂Sおよび
メルカプタン類を除去する酸化第２鉄床の除去能
力を高めるために過酸化水素を酸化第２鉄床に添
加する方法を開示したものは皆無である。 ガス流から硫黄化合物を除去する本発明の方法
で過酸化水素を使用することは新規かつ非自明の
事項であり、少なくとも本発明の一部分をなす。 従つて、本発明によれば、下記の(a)工程および
(b)工程の組合わせから成ることを特徴とする硫化
水素、硫化物類およびメルカプタン類をガス流か
ら除去する方法が提供される： (a) 酸化第２鉄と前記ガス流とを接触させる工
程；および (b) 前記ガス流を前記酸化第２鉄と接触させつづ
けながら前記酸化第２鉄上に過酸化水素水溶液
を導入する工程。 本発明の方法において、遷移金属酸化物は活性
炭、バーミキユライトおよび木材チツプのような
不活性材料に担持させて使用することができる。
このような不活性材料に担持させた酸化第２鉄が
最も安価な市販材料であることが判明した。酸化
第２鉄はα型かまたはβ型、あるいは両型の共存
するもののいずれであつてもよい。 更に、本発明によれば好ましい態様として、不
活性担体上に担持された酸化第２鉄にガス流を接
触させることからなる該ガス流からH₂S、硫化物
類およびメルカプタン類を除去する方法におい
て、前記ガス流を前記酸化第２鉄と接触させつづ
けながら、前記酸化第２鉄にH₂O₂水溶液を連続
的に、または、周期的に導入することからなる前
記方法が提供される。 その他の床材料も使用できる。これらの床材料
は不活性材料からなり、該不活性材料にはH₂Sと
反応できる酸化第２鉄が担持または含浸されてい
る。 本発明の方法では苛性アルカリ溶液を使用する
必要はないことが発見された。しかし、苛性アル
カリ溶液は処理床の再酸化による反応生成物を可
溶化させるのに有用である。NaOH、KOH、
Na₂CO₃、CaCO₃およびCa（OH）₂の水溶液が適当
である。 公知文献に教示されたような酸化第２鉄系の使
用は最大活性を得るのに水和物の生成に依存しま
た、再生させることが概して困難である。鉄スポ
ンジを再生させることのできる、現に商業生産に
使用されている現状技術による方法は存在する。
この公知技術の方法は次の２通りの態様で行なわ
れている：(1)ガス流量を基準にして２％以下の酸
素濃度を得るのに圧縮送風機を用いて空気（酸
素）を導入することによる定常操業中再生法；お
よび(2)８時間位かけてまたは実質的に全ての硫化
鉄が酸化物に変換されるまで圧縮送風機で空気が
導入することによる床の操業休止中再生法。いず
れの方法も電力消費量が高く、また、多額の資金
を必要とするので経費が高くなり実用的ではな
い。更に、いずれの方法も水和を最適な状態に維
持するために水を供給即ち、使用しない。また再
生用空気の操業中添加は製造を阻止する。 本発明によれば、(1)操業中の態様でも酸化鉄を
高反応性状態に維持できる；(2)床の寿命を延長さ
せる；(3)二次処理装置を使用する場合、その化学
的要求性能を軽減する；高い電力／労働力消費を
必要とする費用のかかる圧縮送風系を使用するこ
となくガス流から硫黄を除去できる；および(5)鉄
スポンジ床を最適な水和レベルに維持する手段を
同時に与える。 本発明の方法は二次処理装置を使用しても、あ
るいは使用しなくとも実施できる。“二次処理装
置”という用語は本発明の方法による処理にひき
続いて、ガス流中の硫化物類および二硫化物類の
量をゼロにするか、あるいは、低下させために更
に行なわれる処理方法である。このような二次処
理の例は1980年３月17日に出願された米国特許出
願第130897号明細書（発明の名称“ガスから硫黄
化合物を除去する方法”）に開示されている。 処理系の温度は少なくとも０℃の温度を維持し
水蒸気の凍結を防止する。しかしより好ましい温
度範囲は５〜80℃であり、最も好ましい温度範囲
は５〜35℃である。 ガスの流速および処理装置の容量は、処理装置
中の滞留時間がガス流からH₂S、メルカプタン
類、硫化物類および二硫化物類を大部分除去する
のに十分であるような流速および容量である。 ガス流中の硫黄含量を著しく低下させるのに当
業者は処理における可変条件の数値を容易に決定
できる。 NaOH水溶液のような苛性アルカリ溶液を処
理容器中で使用できる。アルカリ性は酸化第２鉄
床の再生を促進させるので好ましい。 本発明の方法で二次処理装置を使用することは
必須要件ではない。しかし、ガス流の硫黄装入材
料または組成物（硫黄化合物）が本発明の一次処
理装置または方法では所望の規格仕様を満たすま
でガス流から必要量の硫黄化合物類を除去できな
いようなものである場合には二次処理装置を使用
しなければならない。 本発明の方法を高圧天然ガス流について試験し
た。コークス炉ガスまたはボイラーガスのような
低圧ガスについて使用するには本発明の方法の流
れを若干変更しなければならないであろう。しか
し、操作の基本的原理は不変である。 本発明の方法は酸化鉄による各種の硫黄化合物
の処理能力の限界を打ち破つた。本発明の方法は
過酸化水素のような酸化剤を使用することによつ
てこの処理能力を高める。 当業者は処理床上に噴霧されるH₂O₂の量およ
び濃度を容易に決定できる。ガス流の硫黄含量を
所定のレベルにまで低下させるために十分な
H₂O₂水溶液を使用しなければならない。H₂O₂を
過剰量使用することは送入ガスの分析結果に基づ
いて理論量論的計算を行なうことによつて防げ
る。 低濃度（即ち、25％未満）H₂O₂も本発明の方
法で使用できる。しかし、この場合次のような問
題が生じる： (1) 床を通して過剰量の水が流下すると床上の
Fe₃O₃被覆を洗いおとしパイプを詰まらせるよ
うな問題をひきおこす。 (2) ０℃以下のような温度にあうと、低濃度の
H₂O₂は凍結する。（即ち、20％H₂O₂は−７℃
で凍結する。） (3) 処理現場へ、および、処理現場からH₂Oを
輸送する費用が増大する。 高濃度のH₂O₂水溶液（即ち、90％より高い濃
度）は本発明の方法で使用するのに適している。
しかし、このように高濃度のH₂O₂を使用する場
合、作業現場では極度の注意を払わなければなら
ない。更に、90％H₂O₂水溶液の凍結点はわずか
−12℃であるから、その使用は自から限定され
る。 本発明者らは鉄スポンジ処理床への少なくとも
25％H₂O₂水溶液のポンプ輸送量は鉄スポンジを
再活性化させるばかりでなく、メルカプタン類、
硫化物類および二硫化物類のような硫黄化合物類
の除去も促進させることを発見した。更に、
H₂O₂を使用すると、予想外にも、H₂O₂添加を中
止した後でも長く硫黄化合物類を除去する能力が
残る。 25％未満の濃度のH₂O₂も使用できる。しかし、
本発明者らは25％未満の濃度は経済的に非効率的
となることを発見した。 前記のように、硫化水素と酸化第２鉄との反応
は周知であるが、前掲の引用文献およびその他の
文献はどれも全て当業者をして、H₂O₂と硫化第
２鉄との反応および直接H₂Sおよび／またはメル
カプタン類と反応する熱力学的および速度論的限
界によりH₂O₂のような酸化剤を使用することは
できないと思いこませるものばかりである。公知
文献には長たらしい反応時間と完全な再活性化に
はほど遠い平衡を有する硫化第１鉄床を酸化第１
鉄へもどすための空気酸化法が開示されている。 H₂O₂2モルはH₂O2モルとO₂1モルに分解する
ので、酸化第２鉄床の再活性化のために酸素また
は空気のかわりにH₂O₂を使用することは自明で
あると主張するものがあらわれるかもしれない。
そして、当業者ならば空気またはO₂注入によつ
て得られる結果と同じ結果がH₂O₂によりもたら
されることを当然予想するであろうと主張するか
もしれない。しかし、本発明者らは酸化第２鉄床
を再生させるのにH₂O₂を使用すると次のような
全く予想もされないような結果がもたらされるこ
とを発見した。即ち、O₂注入と比較した場合、
実際、鉄スポンジ床によるH₂Sおよびメルカプタ
ン類の除去が高められ、しかも、長期間にわたつ
て行なわれることである。下記の実施例３はこの
予想外の結果を例証している。 本発明の方法でH₂O₂を使用すると酸化鉄床は
定期的に、または、連続的に再生され、そしてこ
の再生によつてガス流からの硫黄化合物の効果的
な除去がなされる。 下記の実施例は本発明を例証するためのもので
あつて本発明の範囲を限定するものではない。 下記の実施例におけるガス流の分析は本発明の
方法による処理前および処理後に行なつた。ガス
検体はスリツプ流によりバートン記録式硫黄分析
器モデル286で分析した。バートン286分析器の感
度はH₂Sで0.02ppm（容量基準）、メルカプタンで
0.02ppm（容量基準）、有機硫化物で0.04ppm（容
量基準）、二酸化硫黄で0.04ppmである。これら
には全て±２％の精度がともなう。容量％の読み
は重量％に変換して記録した。ppmとは百万分部
あたりの部のことである。 以下の実施例は、本発明の方法が長いあいだ待
望されてきた産業界の要求を満たす能力のあるこ
とを実証するため商業的生産規模で行なわれてい
ることを留意しなければならない。 実施例 １ 天然ガス流から硫黄化合物類を除去するための
酸化第２鉄およびH₂O₂処理 この試験で使用した処理容器は容量が約3.56m³
の直径1.22m、高さ3.56mの直立円筒形の容器で
あつた。この処理容器に酸化第２鉄を塗布したレ
ツドウツドチツプを3.11m³充てんした。 酸化第２鉄の塗装されたレツドウツドチツプは
米国イリノイ州、シカゴ市にあるConnolly−
GPM社により製造販売されている“IC”かんな
屑であつた。これはFe₂O₃を１立方メートルあた
り193.2Kg含有している。酸化第２鉄チツプの一
部を容器に添加した。水を添加して水分含量を５
〜10wt％とし、次にチツプをつきかためて圧縮
させた。チツプ添加、水による湿潤化および圧縮
化操作を容器が一つぱいになるまでつづけた。し
かる後、容器を密閉し、気密にした。この時点で
処理容器は使用可能状態となつた。 処理すべきガスは圧力が約7.03Kg／cm²（約100
ポンド／平方インチ）であるガス井から採つた。
このガスは平均して約200ppm（重量基準）の硫黄
化合物を含有している。代表的なガス井サンプル
の硫黄含有化合物は次のとうりであつた。 表 １ Ｓ−化合物 ppm（重量基準） H₂S 142 CH₃SH ２ C₂H₅SH 18 C₃H₇SH 17 C₄H₉SH ４−５ アルキル硫化物 11−12 C₅H₁₁SH ４−５ その他 １−２ 全量199−203 処理前に、ガスを他の全ての液相または固相材
料から分離した。 作業条件は次のとうりであつた。 ガス流量 2.476〜2.618×10⁴m³／日（875−
925mcf／日※） 容器圧力 14.1〜15.1Kg／cm²（200−215psi） 処理温度 ７−22℃（45−70〓） H₂O₂濃度 50wt％ ※mcfとは1000立方フイートのことである。 前記の値どうりの流速および圧力を得た。 Fe₂O₃床の硫黄化合物の除去能力を４週間にわ
たつて測定した。Fe₂O₃は最初のうちはH₂Sを完
全に除去し、更にメルカプタンを一部分除去する
ことができた。しかし、４週間後、にはH₂Sおよ
び相当量のメルカプタンが検出された。下記の表
は処理前のガス組成、処理開始直後のガス組成お
よび４週間後のガス組成を示している。

【表】 処理開始から４週間後には、Fe₂O₃硫黄化合物
を受容可能なレベルまで低下させられないことが
明白である。この時点をもつて、Fe₂O₃床は消耗
したと判断する。ガスの脱硫作業中のFe₂O₃床の
能力を再生させるH₂O₂の能力を例証するため、
50wt％のH₂O₂の給送を5.685（1.5ガロン）／
時の速度で開始した。H₂O₂の給送が開始される
やいなや、処理系中の硫黄分析計は硫黄分の低下
を記録しだした。下記の表はこの効果を示すもの
である。

【表】 50wt％H₂O₂（9.096：2.4ガロン）の給送から
90分経過後、給送を止め、ガスをFe₂O₃床に一晩
流しつづけた。下記の表はどのような時間間隔で
H₂O₂を添加すればFe₂O₃床の必要な活性を維持
できるかということを示している。

【表】 表４は過酸化水素が、鉄スポンジの、ガス流か
ら相当量のH₂Sを除去する能力を維持させること
ができること、および、更に、メルカプタン類の
除去にも有効であることを示している。 実施例 ２ 本発明の方法を現場で現に使用されている方法
と比較するため、H₂O₂を処理開始時点から給送
したことを除いて、処理床の調製に関する実施例
１の方法をくりかえした。 下記の表５は36日間にわたつてあつめられたデ
ータを示している。

【表】

【表】 脱硫作業から35日間経過後、容器はほぼ、
849000m³（30000000立方フイート）のガスを処理
し、なお、200ppm硫黄含量を平均17ppmにまで
低下させることができた。本発明の効果を認める
には表２に示されたデータを再検討しなければな
らない。即ち、表２に示されるように、H₂O₂を
添加しない同じFe₂O₃処理装置は28日後には68〜
84ppmの硫黄分を含んだガスを通過させてしまつ
た。 下記の実施例はFe₂O₃床の再活性処理前にガス
流中にO₂を注入することからなる本発明の方法
を現場で現に使用されている方法と比較するため
のものである。処理容器およびガスパラメーター
は実施例１に述べたとうりである。 実施例 ３ 実施例１に述べたようにして処理容器を調製し
た。ガスの流通を開始させた。そのすぐ後に
50wt％H₂O₂の給送を開始し、１時間給送をつづ
けた。H₂O₂の全給送量は6.443（1.7ガロン）で
あつた。これはH₂O₂3.859Kg（8.5ポンド）または
活性酸素約1.816Kg（４ポンド）または0.142m³
（５立方フイート）に相当する。

【表】 前記のデータから明らかなように、H₂O₂の給
送を停止した後であつても、H₂O₂添加による顕
著な硫黄分除去効果が長く持続する。処理すべき
ガスを処理装置に１時間で送入する前に、該ガス
にO₂1.698m³（60立方フイート）を注入した。 下記の表は集められたデータを示している。

【表】 前記の表７の結果から明らかなように、一旦
O₂注入を止めてしまうと硫黄含量はすぐに上昇
する。これに対して、同量のH₂O₂を使用した場
合、注入を止めても硫黄含量はしばらく上昇しな
い。 酸素の添加速度をたしかめるために、1.698m³
（60立方フイート）の酸素を30分間で注入するこ
とからなる二次試験を行なつた。この試験で集め
られたデータを下記の表に示す。

【表】 表８の結果から明らかなように、O₂をどのよ
うな速度で添加しようとも、一旦O₂添加をやめ
たならば、処理装置からの流出ガスの硫黄含量は
即座に上昇する。 1980年３月17日に出願された米国特許出願第
130897号明細書に開示された方法によつて二次処
理した後、表６、７および８に示されたような各
試験の終了間際にガスサンプルを採取し、硫黄化
合物成分の分析を行なつた。結果を下記の表９に
示す。

【表】 これらの結果に及ぼす二次処理の影響は各試験
とも同じである。従つて、比較分析には何ら影響
しない。表９に示された結果から明らかなよう
に、本発明の方法は現に使用されている方法より
もすぐれており、酸化第２鉄床のメルカプタン
類、硫化物類およびH₂S除去能力を高めるという
予想外の結果をもたらす。 この実施例は現に商業的に実施されているO₂
注入法よりも本発明の方法によつて得られる効果
の方が画斯的なものであることを十分に実証して
いる。 本書にあげたデータはH₂O₂添加を１段階処理
方法について使用する例しか例証していない。し
かし、本発明の方法は二段階または多段階処理方
法についても同様に適用できる。この場合、
H₂O₂を鉄スポンジ床に添加することからなる本
発明の処理は別の処理方法に先立つて、あるいは
ひきつづいて行なわれる。同様に、２床以上の鉄
スポンジ床を使用できる。この場合、一連の
H₂O₂を量を変えて各床に添加する。 H₂O₂の添加量および使用濃度は被処理ガスの
濃度および処理済流出ガスの硫黄含量に対する限
定要件に依存することは当業者に明らかである。 酸化第２鉄と共にH₂O₂を使用することから成
る本発明の方法は様々な工業的用途に使用でき
る。硫黄化合物類、特にH₂S、硫化物類、二硫化
物類およびメルカプタン類をガス流から除去する
効果的で、しかも、経済的な方法が昔から要望さ
れてきた。本発明を使用することによつて、硫黄
化合物類をガス流から除去できる。例えばコーク
ス炉、下水処理プラント、ペーパーミル、および
特に、サワー天然ガス流などからの流出ガスの処
理に適する。逆に言えば、本発明は容器、病院、
ビル等に給送されるガス流から硫黄化合物を除去
するのに使用できる。 以上、この発明を説明するために代表的な具体
例および詳細を記載したが、これらに限定される
ことなく、本発明の精神の範囲内での種々の変更
および改善ができることは当業者には明らかであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記の工程(a)および工程(b)の組み合わせから
   成ることを特徴とするガス流から硫化水素、硫化
   物類およびメルカプタン類を除去する方法： (a) 酸化第２鉄と前記ガス流とを接触させる工
   程；および (b) 前記ガス流を前記酸化第２鉄と接触させつづ
   けながら前記酸化第２鉄上に過酸化水素水溶液
   を導入する工程。 ２ H₂S、メルカプタン類および硫化物類が所望
   の濃度になるまで処理済天然ガスをひきつづき処
   理する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ H₂O₂水溶液の濃度が少なくとも25wt％であ
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 酸化第２鉄が不活性担体に担持されている特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 不活性担体に担持された酸化第２鉄上に
   NaOH，KOH，Na₂CO₃，CaCO₃およびCa
   （OH）₂よりなる群から選択される化合物の水溶
   液を導入する特許請求の範囲第４項に記載の方
   法。 ６ 酸化第２鉄がα形かまたはγ形、あるいは両
   形が共存するもののいずれかである特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。 ７ 酸化第２鉄が不活性担体に担持されており、
   この酸化第２鉄に対して前記ガス流を接触させつ
   づけながら該酸化第２鉄にH₂O₂水溶液を連続的
   にまたは周期的に導入する特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。 ８ H₂S、メルカプタン類および硫化物類が所望
   の濃度になるまで、処理済天然ガスをひきつづき
   処理することからなる特許請求の範囲第７項に記
   載の方法。 ９ H₂O₂水溶液の濃度が少なくとも25wt％であ
   る特許請求の範囲第７項に記載の方法。 １０ 不活性担体に担持された酸化第２鉄上に
   NaOH，KOH，Na₂CO₃，CaCO₃およびCa
   （OH）₂よりなる群から選択される化合物の水溶
   液を導入する特許請求の範囲第７項に記載の方
   法。 １１ 酸化第２鉄がα形かまたはγ形、あるいは
   両形が共存するもののいずれかである特許請求の
   範囲第７項に記載の方法。