NL9102110A

NL9102110A - METHOD AND APPARATUS FOR THE PROCESSING AND STORAGE OF SULFUR-CONTAINING GAS, SO THAT REDUCTION IN THE SULFUR CONTENT IS PREVENTED

Info

Publication number: NL9102110A
Application number: NL9102110A
Authority: NL
Original assignee: Intevep Sa
Priority date: 1991-03-14
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 1992-10-01
Also published as: NO914612L; CN1064940A; NO914612D0; GB9124894D0; GB2254018A; AU645149B2; AU8815191A; CA2056659C; GB2254018B; RU2075750C1

Description

Werkwi.ize en inrichting voor het behandelen en het opslaan van zwavelhoudend gas, zodat afname van het zwavelgehalte wordt verhinderd.Working process and device for treating and storing sulfur-containing gas, so that reduction of the sulfur content is prevented.

De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze en inrichting voor het behandelen van een zwavelhoudend gasmonster en, meer in het bijzonder, een werkwijze en inrichting voor het behandelen van een zwavelhoudend gasmonster, zodanig dat, gedurende de tijd dat het is opgeslagen, afname van het zwavelgehalte van het gasmonster wordt verhinderd.The present invention relates to a method and apparatus for treating a sulfur-containing gas sample and, more particularly, a method and device for treating a sulfur-containing gas sample, such that, during the time it is stored, the sulfur content of the gas sample is prevented.

Een van de grote problemen waarmede de industrie vandaag de dag wordt geconfronteerd, is de beheersing van de milieuvervuiling. Een van de meest schadelijke vervuilers in door de industrie gebruikte en/of gerpoduceerde procesgassen zijn zwavelverbindingen. De ongewenstheid van zwavelverbindingen blijkt niet alleen uit milieuverontreiniging, veroorzaakt door verbranding van zwavelhoudende gassen, maar ook uit corrosie van fabrieks- en laboratoriumuitrusting, welke corrosie het gevolg is van contact met zwavelverbindingen.One of the major problems facing industry today is environmental pollution control. Sulfur compounds are one of the most harmful pollutants in process gases used and / or produced by industry. The undesirability of sulfur compounds is evident not only from environmental pollution caused by combustion of sulfur-containing gases, but also from corrosion of factory and laboratory equipment, which corrosion results from contact with sulfur compounds.

In het licht van het voorgaande, is het zeer gewenst om in staat te zijn procesgassen en dergelijke en hun zwavelgehalte nauwkeurig te analyseren, teneinde een goede behandeling van voornoemde gassen te garanderen, zodat de schadelijke effecten, die worden toegeschreven aan het zwavel in zulke procesgassen, worden vermeden. Tot vandaag de dag, is het monsters nemen en opslaan van zwavelhoudend gas een onopgelost probleem gebleven. De hoofdreden hiervoor is, dat het zwavelgehalte van een gasmonster, dat moet worden geanalyseerd, de neiging heeft met de tijd af te nemen en, daarom, is de gemeten waarde geneigd lager te zijn dan de echte waarde van het zwavelgehalte van het gas, dat in verschillende commerciële situaties werkelijk wordt gebruikt. Deze ontleding van zwavel is zelfs bij zwavelconcentraties van minder dan 5# waargenomen en komt voor bij alle soorten gas, of het nu een natuurlijk gas, een procesgas of lucht is.In view of the foregoing, it is highly desirable to be able to accurately analyze process gases and the like and their sulfur content, in order to ensure proper handling of the aforementioned gases, so that the deleterious effects attributed to the sulfur in such process gases , will be avoided. To this day, the sampling and storage of sulphurous gas has remained an unsolved problem. The main reason for this is that the sulfur content of a gas sample to be analyzed tends to decrease with time and, therefore, the measured value tends to be lower than the real value of the sulfur content of the gas, which is actually used in various commercial situations. This sulfur decomposition has been observed even at sulfur concentrations of less than 5 # and occurs with all types of gas, be it natural gas, process gas or air.

De stand van de techniek heeft geprobeerd het voorgaande probleem aan de orde te stellen. "Methods of Sampling and Storage of Air containing Vapors and Gases", Int. J. Air. Poll., Vol. 2, bladzijde 142-158, 1959» quantificeert verscheidene van de moeilijkheden, die men tegenkomt bij de opslag van zwavelverbindingen, inclusief de moeilijkheid, vergeleken met verscheidene andere verbindingen, van het meten van concentraties van zwavelverbindingen, en de snelle ontleding van zwavelverbindingen in de tijd. Hoewel er is ontdekt dat de ontledingstijd van zwavel dioxide kan worden verlengd door een geschikte opslaghouder te kiezen, vindt de ontleding niettemin in een vrij korte tijdsperiode plaats. Dus zelfs met een geschikte materiaalkeuze is effectieve lange termijnopslag niet mogelijk.The prior art has attempted to address the foregoing problem. Methods of Sampling and Storage of Air containing Vapors and Gases, Int. J. Air. Poll., Vol. 2, pages 142-158, 1959 »quantifies several of the difficulties encountered in the storage of sulfur compounds, including the difficulty, as compared to several other compounds, of measuring concentrations of sulfur compounds, and the rapid decomposition of sulfur compounds in the time. Although it has been discovered that the decomposition time of sulfur dioxide can be extended by choosing an appropriate storage container, the decomposition nevertheless takes place in a fairly short period of time. So, even with a suitable choice of material, effective long-term storage is not possible.

Behalve dat het moeilijk is zwavel verbindingen op te slaan, is het evenzo moeilijk de concentratie van zwavelverbindingen in gassen nauwkeurig te meten. Een van de meest betrouwbare, vandaag de dag beschikbare, alternatieven voor de quantitatieve bepaling van het zwavelgehalte is de Drager-methode. Alhoewel de Drager-methode veldmetingen toestaat, heeft de methode verscheidene beperkingen: beperkte nauwkeurigheid, de werkwijze is slechts voor enkele zwavelsoorten gevoelig, hij vereist een grote hoeveelheid expertise van de bedienaar, en optische interferentie doet zich voor wanneer meer dan één zwavelverbinding aanwezig is. Verder, verschaft de Drager-werkwijze geen middelen voor opslag van de gasmonsters.In addition to the difficulty of storing sulfur compounds, it is also difficult to accurately measure the concentration of sulfur compounds in gases. One of the most reliable alternatives available today for the quantitative determination of sulfur content is the Drager method. Although the Drager method allows for field measurements, the method has several limitations: limited accuracy, the method is sensitive to only a few sulfur species, it requires a great deal of operator expertise, and optical interference occurs when more than one sulfur compound is present. Furthermore, the Drager method does not provide means for storage of the gas samples.

Ook andere technieken zijn ontwikkeld voor de analyse van zwavelverbindingen.Other techniques have also been developed for the analysis of sulfur compounds.

Kimbell, US-A-3.756.78l laat een werkwijze zien voor het analyseren van het zwavelgehalte in koolwaterstoffen, door eerst de koolwaterstoffen af te breken tot eenvoudigere moleculaire structuren.Kimbell, US-A-3,756.78l shows a method for analyzing the sulfur content in hydrocarbons by first breaking down the hydrocarbons to simpler molecular structures.

Sisti, US-A-4.293.3O8 toont een werkwijze en inrichting voor het bepalen van zeer kleine zwavelpercentages in gasmonsters.Sisti, US-A-4,293.3O8 shows a method and apparatus for determining very small sulfur percentages in gas samples.

In het algemeen, zijn zwavelverbindingen in gassen na verloop van tijd zeer moeilijk te meten ten gevolge van de afbraak van de verbindingen terwijl ze zijn opgeslagen. Nochtans, aangezien de schadelijke effecten van deze verbindingen optreden bij zelfs zeer lage concentraties, is het gewenst om zwavelconcentraties in een meetgebied van deeltjes per miljard te detecteren. Er bestaat een behoefte aan een eenvoudige werkwijze en een eenvoudige inrichting om monsters te nemen van zwavelverbindingen bevattende gassen en deze op te slaan, waarbij tijdens opslag bijna of geen afbraak van de verbindingen plaatsvindt, zodat zwavelconcentraties nauwkeurig kunnen worden gemeten op een later tijdstip. Bovendien moet zo'n inrichting, om effectiever te kunnen worden gebruikt, draagbaar zijn zodat hij bij de gasbron kan worden gebracht. Er zijn veel toepassingen, die op een later tijdstip een nauwkeurige zwavelaflezing vereisen, en niets in stand van de techniek geeft een oplossing voor dit probleem.Generally, sulfur compounds in gases are very difficult to measure over time due to the degradation of the compounds while stored. However, since the deleterious effects of these compounds occur at even very low concentrations, it is desirable to detect sulfur concentrations in a measurement range of parts per billion. There is a need for a simple method and apparatus for taking samples of and storing sulfur compounds containing gases, with almost no degradation of the compounds during storage, so that sulfur concentrations can be accurately measured at a later time. Moreover, in order to be used more effectively, such a device must be portable so that it can be brought to the gas source. There are many applications that require an accurate sulfur reading at a later date, and nothing in the art solves this problem.

Dienovereenkomstig, zoals eerder vermeld, zou het zeer gewenst zijn om werkwijze en een efficiënte inrichting te verschaffen voor het behan- delen van gassen zodat de afbraak in de tijd van de zwavel, die in het gas zit, zwavelhoudende wordt verhinderd, waardoor een nauwkeurige meting van het werkelijke zwavelgehalte van de gassen mogelijk wordt.Accordingly, as previously mentioned, it would be highly desirable to provide a process and an efficient device for treating gases so that degradation over time of the sulfur contained in the gas is prevented from sulfur-containing, thereby providing an accurate measurement of the actual sulfur content of the gases.

Dienovereenkomstig, is een hoofddoel van de onderhavige uitvinding om een werkwijze en inrichting te verschaffen voor het opslaan van zwavelhoudende gassen, zodat afname van het zwavelgehalte van het gas in de tijd wordt verhinderd.Accordingly, a main object of the present invention is to provide a method and apparatus for storing sulfur-containing gases so as to prevent decrease of the sulfur content of the gas over time.

Het is een bijzonder doel van de onderhavige uitvinding om een werkwijze zoals voornoemd te verschaffen, waarbij het zwavelhoudende gas wordt voorbehandeld alvorens het wordt opgeslagen zodat afname van het zwavelgehalte hiervan in de tijd wordt verhinderd.It is a particular object of the present invention to provide a method as aforementioned, wherein the sulfur-containing gas is pretreated before it is stored so as to prevent its sulfur content from decreasing over time.

Een nog verder doel van de onderhavige uitvinding is om een opslag-houder te verschaffen, die niet met het in het gasmonster aanwezige zwavel reageert.A still further object of the present invention is to provide a storage container which does not react with the sulfur present in the gas sample.

Een verder doel van de onderhavige uitvinding is om een zwavelhoudend gas zo te behandelen dat de afname van het zwavelgehalte hiervan in de tijd wordt verhinderd door dehydratatie van het gas en door het gas op te slaan in niet reactieve houders.A further object of the present invention is to treat a sulfur-containing gas such that its sulfur content decrease over time is prevented by dehydration of the gas and by storing the gas in non-reactive containers.

Verdere doelen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen in het hierna volgende blijken.Further objects and advantages of the present invention will become apparent below.

Volgens de onderhavige uitvinding, worden de voorgaande doelen en voordelen eenvoudig verkregen.According to the present invention, the foregoing objects and advantages are easily achieved.

De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze en inrichting voor het behandelen en het opslaan van zwavelhoudende gasmonsters en, meer in het bijzonder, een werkwijze en een inrichting voor het behandelen van een zwavelhoudend gasmonster, waarbij de afname van het zwavelgehalte van het gasmonster in de tijd wordt verhinderd.The present invention relates to a method and apparatus for treating and storing sulfur-containing gas samples and, more particularly, a method and apparatus for treating a sulfur-containing gas sample, whereby the sulfur content of the gas sample is reduced over time prevented.

Volgens de werkwijze van de onderhavige uitvinding, wordt een zwavelhoudend gasmonster gedehydrateerd teneinde een gedroogd gasmonster te verkrijgen dat een watergehalte van minder dan 100 dpm heeft. Volgens de onderhavige uitvinding is er gevonden dat het gasmonster moet worden behandeld met een dehydratatiereagens, waarvan de hoeveelheid groter dan of gelijk is aan 1,5 kg dehydratatiereagens per liter uit het gasmonster te verwijderen water. Het gehydrateerde gedroogde gasmonster wordt daarna opgeslagen in een houder, die niet reageert met het zwavel dat zich in het gas bevindt en die ook ondoordringbaar is voor water, zodat wordt verhinderd dat opnieuw water in het opgeslagen gasmonster wordt geïntroduceerd. Volgens het proces van de onderhavige uitvinding wordt het bij het proces gebruikte dehydraterende reagens gekozen uit de groep omvat- tend koolstof, magnesiumperchloraat, glycol, silicagel, aluminiumoxide en mengsels daarvan, waarbij magnesiumperchloraat wordt geprefereerd. Volgens een verder kenmerk van het proces van de onderhavige uitvinding, worden de temperatuur, druk en stromingssnelheid van het gasmonster naar het dehydratatiegebied in gecontroleerde toestand gehouden, zodat het dehydrataterende-effect van het dehydratatiereagens op het gasmonster wordt gemaximaliseerd.According to the method of the present invention, a sulfur-containing gas sample is dehydrated to obtain a dried gas sample that has a water content of less than 100 ppm. According to the present invention, it has been found that the gas sample must be treated with a dehydration reagent, the amount of which is greater than or equal to 1.5 kg of dehydration reagent per liter of water to be removed from the gas sample. The hydrated dried gas sample is then stored in a container which does not react with the sulfur contained in the gas and which is also impermeable to water, thereby preventing water from being reintroduced into the stored gas sample. According to the process of the present invention, the dehydrating reagent used in the process is selected from the group consisting of carbon, magnesium perchlorate, glycol, silica gel, alumina and mixtures thereof, with magnesium perchlorate being preferred. According to a further feature of the process of the present invention, the temperature, pressure and flow rate of the gas sample to the dehydration region are maintained in a controlled state, so that the dehydration effect of the dehydration reagent on the gas sample is maximized.

De inrichting volgens de onderhavige uitvinding omvat een dehydra-tatiegedeelte bestaande uit ten minste een opvanginrichting, die een dehydratatiereagens bevat waardoorheen het gasmonster stroomt. Volgens de voorkeursuitvoering van de onderhavige uitvinding, omvat het dehydrata-tiegedeelte een groot aantal opvanginrichting, die selectief worden gevoed met het gasmonster totdat in elk van de opvanginrichting verzadiging van het dehydratatiemiddel wordt waargenomen. De inrichting van de onderhavige uitvinding omvat verder het gebruik van opslaghouders, die niet reageren met het zwavel dat in het gasmonster zit en die ondoordringbaar voor water zijn. Voor de opslaghouders wordt bij voorkeur gekozen uit gealuminiseerde kunststof tassen van het type verkocht onder het handelsmerk Calibrated Systems, en aluminiumcilinders met Spectra-Seal behandeling verkocht onder het handelsmerk Airco.The device of the present invention includes a dehydration portion consisting of at least one receptacle that contains a dehydration reagent through which the gas sample flows. According to the preferred embodiment of the present invention, the dehydration portion comprises a plurality of trap, which are selectively fed with the gas sample until saturation of the dehydrating agent is observed in each of the trap. The apparatus of the present invention further includes the use of storage containers which do not react with the sulfur contained in the gas sample and which are impermeable to water. Storage containers are preferably selected from aluminized plastic bags of the type sold under the trademark Calibrated Systems, and aluminum cylinders with Spectra-Seal treatment are sold under the trademark Airco.

De werkwijze en inrichting van de onderhavige uitvinding maakt het mogelijk om vele dagen, nadat de gasmonsters uit hun bron zijn genomen, een nauwkeurige aflezing te verkrijgen van het zwavelgehalte van het gasmonster. De verbeterde nauwkeurigheid, die mogelijk wordt gemaakt door de inrichting van de onderhavige uitvinding heeft talrijke voordelen omvattende (1) kwaliteitscontrole bij de produktie van natuurlijk gas, (2) nauwkeurige garanties voor leveranciers en inkopers van kwaliteit en samenstelling van het natuurlijk gas, (3) verminderde corrosie in transportleidingen en installaties die gebruik maken van de gassen, en (4) reductie van schadelijke milieugevolgen, die het gevolg zijn van het gebruik van voornoemde zwavelhoudende gassen.The method and apparatus of the present invention makes it possible to obtain an accurate reading of the sulfur content of the gas sample many days after the gas samples have been taken from their source. The improved accuracy made possible by the apparatus of the present invention has numerous advantages including (1) quality control in natural gas production, (2) accurate guarantees to suppliers and purchasers of quality and composition of the natural gas, (3 ) reduced corrosion in transport pipelines and installations using the gases, and (4) reduction of harmful environmental consequences resulting from the use of the aforementioned sulphurous gases.

In het nu volgende zal de uitvinding aan de hand van figuren nader worden toegelicht. Hierin toont: fig. 1 een schematische illustratie van de inrichting en het proces van de onderhavige uitvinding, fig. 2 een grafiek, die de ontleding in de tijd van zwavel in natte en gedehydrateerde gasmonsters toont, fig. 3 een grafiek, waarin het effect van verschillende opslaghouders op de ontleding van zwavel in gedehydrateerde gasmonsters wordt getoond, en fig. 4 een grafiek, waarin het effect van opslaghouders op de ontleding in de tijd van zwavel in gedehydrateerde gasmonsters verder wordt getoond.The invention will be explained in more detail below with reference to figures. Herein: Fig. 1 is a schematic illustration of the apparatus and process of the present invention, Fig. 2 is a graph showing the time decomposition of sulfur in wet and dehydrated gas samples, Fig. 3 is a graph showing the effect of different storage containers on the decomposition of sulfur in dehydrated gas samples, and Fig. 4 is a graph further showing the effect of storage containers on the decomposition of sulfur in dehydrated gas samples.

Fig. 1 is een schematische illustratie van het systeem van de onderhavige uitvinding voor het toepassen van de werkwijze voor het dehy-drateren en het opslaan van zwavelhoudend gas zonder dat de zwavel in de tijd ontleedt.Fig. 1 is a schematic illustration of the system of the present invention for applying the method of dehydration and storage of sulfur-containing gas without the sulfur decomposing over time.

Het systeem 10 is voorzien van een verbinding 12 om in een gasleiding te brengen en een gasmonster hieruit te nemen. Het gasmonster kan afkomstig zijn van elke bron zoals oliebronnen, milieu, etc. Gewoonlijk, afhankelijk van de bron, kan het vochtgehalte van het monster 20.000 delen water per miljoen delen zijn, terwijl het zwavelgehalte 10 delen per miljoen delen kan zijn. Het gas kan stromen door de pijp 14, bij voorkeur een pijp van het staal Teflon type, waaraan achtereenvolgens zijn verbonden een nanometer 16, om de druk te regelen, een thermometer 18 om de temperatuur te meten en een rotameter 20 om de stromingssnelheid van het gas naar het dehydratatiegedeelte 22 te regelen. Voor de gasmonsters wordt geprefereerd: een druk van tussen de 10 en 100 psi, een temperatuur niet hoger dan 60°C en een stromingssnelheden van 0,2 tot 2,0 1/min. De reden waarom deze parameters op de voornoemde waarden moeten worden gehouden zijn de volgende: (1) bij drukken hoger dan 40 psi zou de dehydratatie-inrichting moeten worden verstevigd; (2) bij temperaturen hoger dan 60°C, zou de korrelvorm van het bij de werkwijze gebruikte dehydratatiereagens verslechteren en dientengevolge niet effectief zijn voor dehydratatiedoeleinden; en (3) bij grotere stromingssnelheden, zou het gasmonster niet lang genoeg in het dehydratatiereagens verblijven om de vereiste dehydratie te bewerkstelligen. Het dehydratatiereagens kan worden gekozen uit een groep bekende stoffen zoals siliciagel, aluminium-oxide, magnesiumperchloraat, koolstof, glycol, en mengsels daarvan waarbij de voorkeur wordt gegeven aan magnesiumperchloraat.The system 10 is provided with a connection 12 for introducing and extracting a gas sample into a gas pipe. The gas sample can be from any source such as oil wells, environment, etc. Usually, depending on the source, the moisture content of the sample can be 20,000 parts water per million parts, while the sulfur content can be 10 parts per million parts. The gas can flow through the pipe 14, preferably a pipe of the steel Teflon type, to which are connected successively a nanometer 16 to control the pressure, a thermometer 18 to measure the temperature and a rotameter 20 to measure the flow rate of the gas to the dehydration section 22. For the gas samples it is preferred: a pressure of between 10 and 100 psi, a temperature not higher than 60 ° C and a flow rates of 0.2 to 2.0 l / min. The reason why these parameters should be kept at the aforementioned values are the following: (1) at pressures above 40 psi, the dehydrator should be reinforced; (2) at temperatures above 60 ° C, the granular form of the dehydration reagent used in the process would deteriorate and consequently be ineffective for dehydration purposes; and (3) at higher flow rates, the gas sample would not remain in the dehydration reagent long enough to effect the required dehydration. The dehydration reagent can be selected from a group of known materials such as silica gel, aluminum oxide, magnesium perchlorate, carbon, glycol, and mixtures thereof with magnesium perchlorate being preferred.

De pijp 14 is stroomopwaarts van de elementen 16, 18 en 20 ook voorzien van een afwateringsklep 24, die wordt gebruikt om alle vloeistoffen die aanwezig kunnen zijn in het gasmonster uit het systeem te verwijderen. De meeste natuurlijke gassen bevatten een vloeibare fase die in wezen bestaat uit C^-C^ fracties, die met het gas worden meegevoerd. De vloeibare fase ontstaat ten gevolge van condensatie die plaats vindt door expansie-effecten ten gevolge van het drukverschil tussen de hoofdgasleiding en het systeem.Upstream of elements 16, 18 and 20, pipe 14 also includes a drainage valve 24, which is used to remove any liquids that may be present in the gas sample from the system. Most natural gases contain a liquid phase consisting essentially of C 1 -C 2 fractions which are entrained with the gas. The liquid phase occurs as a result of condensation which takes place due to expansion effects due to the pressure difference between the main gas pipe and the system.

De klep 24 heeft twee standen: (a) voor het verbinden van de pijpleiding 14 met het dehydratatiegedeelte 22 en (b) voor het verbinden van de pijpleiding 14 met de atmosfeer zodat de drie parameters (temperatuur, druk en stromingssnelheid) kunnen worden gecontroleerd en overmatige gasdruk uit het systeem kan worden af gevoerd. Het is duidelijk dat het systeem van de uitvinding een dynamisch systeem is, hetgeen betekent dat het gas constant door het gehele systeem stroomt. Met de klep 24 in stand (b), is het mogelijk om het zwavelgehalte van het gasmonster te meten om een referentiewaarde van het zwavelgehalte te verkrijgen zodat het na de dehydratatie gemeten zwavelgehalte en elk aantal dagen opslag kan worden vergeleken en het resultaat van het systeem kan worden geëvalueerd. Het zwavelgehalte wordt op bekende wijze gemeten door de klep 24 met een DRAGER-buis te verbinden. Met de klep 24 in stand (a), kan het gasmonster de verdeelklep 28 bereiken. Klep 28 is van het type éên-inlaat/multi-uitlaat en bij voorkeur een klep van het vijf-weg type. De verdeelklep 28 maakt het mogelijk dat de gasmonsters selectief naar elk van het grote aantal plexiglas opvanginrichtingen 30 worden geleid, waarbij de opvang-inrchtingen zijn gevuld met dehydratatiereagens, dat in de uitvinding wordt gebruikt voor het verwijderen of verminderen van het vochtgehalte van het gasmonster. Elke uitlaat van voornoemde verdeelklep 28 is door leidingen 26 verbonden met een plexiglas opvanginrichting 30 zodat op elk moment slechts één opvanginrichting 30 in gebruik is. Dus, het aantal plexiglas opvanginrichting 30 correspondeert met het aantal uitlaten op de verdeelklep 28. In een voorkeursuitvoering van deze uitvinding, wordt slechts een van de opvanginrichting 30 gebruikt om een hierdoor stromend gasmonster te dehydrateren; echter het is, indien nodig, mogelijk een groot aantal plexiglas opvanginrichting 30 te gebruiken. Het kritische kenmerk is dat de gasmonsters, die de opvanginrichting 30 verlaten, een vochtgehalte moeten hebben van minder dan 100 dpm, zoals hierna zal worden gedemonstreerd.The valve 24 has two positions: (a) for connecting the pipeline 14 to the dehydration section 22 and (b) for connecting the pipeline 14 to the atmosphere so that the three parameters (temperature, pressure and flow rate) can be controlled and excessive gas pressure can be released from the system. It is clear that the system of the invention is a dynamic system, which means that the gas flows continuously throughout the entire system. With the valve 24 in position (b), it is possible to measure the sulfur content of the gas sample to obtain a reference value of the sulfur content so that the sulfur content measured after dehydration and any number of days of storage can be compared and the result of the system can be evaluated. The sulfur content is measured in a known manner by connecting the valve 24 to a CARRIER tube. With the valve 24 in position (a), the gas sample can reach the distribution valve 28. Valve 28 is a one-inlet / multi-outlet type, and preferably a five-way valve. The distribution valve 28 allows the gas samples to be selectively fed to any of the plurality of plexiglass collectors 30, the collectors being filled with dehydration reagent used in the invention to remove or reduce the moisture content of the gas sample. Each outlet of said distribution valve 28 is connected through lines 26 to a plexiglass receptacle 30 so that only one receptacle 30 is in use at any one time. Thus, the number of plexiglass collection device 30 corresponds to the number of outlets on the manifold valve 28. In a preferred embodiment of the present invention, only one of the collection device 30 is used to dehydrate a gas sample flowing therethrough; however, if necessary, it is possible to use a large number of plexiglass collecting device 30. The critical feature is that the gas samples leaving the trap 30 must have a moisture content of less than 100 ppm, as will be demonstrated below.

Verdeelklep 32, die van het multi-inlaat/één-uitlaat type is, verbindt elke opvanginrichting 30, op de plaats waar het vocht uit het gasmonster is verwijderd, met een vochtmeter 34.Multi-inlet / single-outlet distribution valve 32 connects each trap 30, where the moisture has been removed from the gas sample, to a moisture meter 34.

Het verzadigingspunt van het dehydratatiereagens in elk van de opvanginrichtingen 30 kan worden waargenomen op voornoemde vochtmeter 34 door het vochtgehalte van het gas dat de opvanginrichting verlaat te meten. Wanneer in een opvanginrichting het verzadigingspunt van het reagens wordt genaderd, verdraait men de verdeelklep 28 teneinde de gas-stroom van opvanginrichting 30 gevuld met verzadigd dehydratatiereagens te dirigeren naar een andere opvangrichting 30 gevuld met ongebruikt dehydratatiereagens. De verhouding van dehydratatiereagens tot het water-gehalte in het gasmonster moet groter dan 1,50 kg/1 worden gehouden, teneinde binnen het ontworpen systeem een effectieve dehydratatie te verkrijgen. De klep 36 is stroomafwaarts van de vochtmeter 34 aangebracht om (a) de pijplijn 38 komend van de vochtmeter 34 te verbinden met opslagtank 40 of om (b) het systeem met de atmosfeer te verbinden teneinde de druk in het systeem te verlagen. Klep 36 in stand (a) regelt het gasvolume dat in de houder 40 stroomt. De bij de uitvinding te gebruiken houder 40 is met de rest van het systeem verbonden door middel van het luchtdichte verbindingsmiddel 42. De bij de inrichting en werkwijze van de onderhavige uitvinding gebruikte houders, zijn gekozen op basis van materialen die niet de eigenschap hebben met zwavel te reageren en niet waterdoorlatend zijn, zodat het watergehalte van het zwavel tijdens opslag niet toeneemt. De houders, die bij deze uitvinding bij voorkeur worden gebruikt, zijn kunststof tassen met gealuminiseerde buitenzijde en aluminiumcilinders, die met kunststof zoals epoxy of dergelijke zijn bekleed.The saturation point of the dehydration reagent in each of the collectors 30 can be observed on said moisture meter 34 by measuring the moisture content of the gas leaving the collector. When approaching the saturation point of the reagent in a receptacle, the distribution valve 28 is turned to direct the gas flow from receptacle 30 filled with saturated dehydration reagent to another receptacle 30 filled with unused dehydration reagent. The ratio of dehydration reagent to water content in the gas sample must be kept above 1.50 kg / l in order to achieve effective dehydration within the designed system. The valve 36 is disposed downstream of the moisture meter 34 to (a) connect the pipeline 38 from the moisture meter 34 to the storage tank 40 or (b) connect the system to the atmosphere to reduce the pressure in the system. Valve 36 in position (a) controls the volume of gas flowing into container 40. The container 40 to be used in the invention is connected to the rest of the system by means of the airtight connector 42. The containers used in the apparatus and method of the present invention have been selected on the basis of materials that do not have the sulfur property react and are impermeable, so that the water content of the sulfur does not increase during storage. The preferred containers used in this invention are aluminized exterior plastic bags and aluminum cylinders coated with plastics such as epoxy or the like.

VOORBEELD IEXAMPLE I

Om het effect van het watergehalte op de afname van het zwavel-gehalte in een gasmonster tijdens opslag te demonstreren, werd een natuurlijk gasmonster met een watergehalte van 100 dpm volgens de werkwijze van de onderhavige uitvinding behandeld. Het natuurlijk gas met een watergehalte van 100 dpm wordt beschouwd als een zeer droog gasmonster vergeleken met typische natuurlijke gasmonsters. Het gasmonster werd bij een druk van 30 psi, een temperatuur van 55°C en met een stromingssnelheid van 1,5 liter per minuut geleid naar een dehydratatiegedeelte bevattende magnesiumperchloraat. Het magnesiumperchloraat was in het reactie-gedeelte in voldoende mate aanwezig om het watergehalte van het gasmonster te reduceren met ongeveer 90#, dat wil zeggen in een mate van 1,50 kg per liter te verwijderen water. Het zwavelgehalte van het gedehydra-teerde droge gasmonster werd gemeten en was 12 dpm.To demonstrate the effect of the water content on the decrease in sulfur content in a gas sample during storage, a natural gas sample with a water content of 100 ppm was treated according to the method of the present invention. The natural gas with a water content of 100 ppm is considered a very dry gas sample compared to typical natural gas samples. The gas sample was passed to a dehydration section containing magnesium perchlorate at a pressure of 30 psi, a temperature of 55 ° C and a flow rate of 1.5 liters per minute. The magnesium perchlorate was present in the reaction portion sufficiently to reduce the water content of the gas sample by about 90%, i.e., by an amount of 1.50 kg per liter of water to be removed. The sulfur content of the dehydrated dry gas sample was measured to be 12 ppm.

Het droge gasmonster werd daarna naar een gealuminiseerde opslag-houder geleid, waarvan het binnenoppervlak elektrolytisch met aluminium is bekleed. De cilinder is een commercieel verkrijgbare cilinder verkocht door Airco. Een onbehandeld gasmonster, met een watergehalte van 100 dpm werd op overeenkomstige wijze opgeslagen in een identieke opslaghouder. Na drie (3) dagen opslag, werd het zwavelgehalte van de gasmonsters op nieuw gemeten en voor het zwavelgehalte van het gedroogde gedehydrateerde gasmonster werd 11,9 dpm gemeten, hetgeen praktisch gelijk is aan dat van het originele gedehydrateerde gasmonster, terwijl voor het zwavelgehalte van het niet behandelde natte gasmonster, met een oorspronkelijke water-gehalte van 100 dpm, een gehalte van 1,9 dpm werd gemeten. Dit voorbeeld toont duidelijk het op de afname van het zwavelgehalte in gasmonsters te behalen voordeel van de dehydratatiebehandeling voor de opslag. De resultaten zijn grafisch geïllustreerd in fig. 2.The dry gas sample was then passed to an aluminized storage container, the inner surface of which is electrolytically coated with aluminum. The cylinder is a commercially available cylinder sold by Airco. An untreated gas sample, with a water content of 100 ppm, was similarly stored in an identical storage container. After three (3) days of storage, the sulfur content of the gas samples was measured again and the sulfur content of the dried dehydrated gas sample was measured at 11.9 ppm, which is practically equal to that of the original dehydrated gas sample, while for the sulfur content of the untreated wet gas sample, with an original water content of 100 ppm, a content of 1.9 ppm was measured. This example clearly demonstrates the benefit of the dehydration treatment for storage to reduce sulfur content in gas samples. The results are graphically illustrated in Figure 2.

VOORBEELD IIEXAMPLE II

Voorbeeld II werd uitgevoerd om het effect van de opslaghouders op de afname van het zwavelgehalte in de tijd tijdens opslag te demonstreren. In dit voorbeeld, werd het gedehydrateerde gasmonster van voorbeeld I opgeslagen in drie (3) verschillende houders. De eerste houder is een gealuminiseerde kunststof tas verkocht door Calibrated Systems. Het tweede monster werd opgeslagen in een met Teflon beklede stalen cilinder. Het derde monster werd opgeslagen in een plexiglas spuit, verkocht door Hamilton. Zoals blijkt uit fig. 3. vertoonde het monster dat is opgeslagen in de gealuminiseerde tas van Calibrated Systems minder achteruitgang dan het monster opgeslagen in de gealuminiseerde cilinder van voorbeeld I. Het monster opgeslagen in de met Teflon geklede stalen cilinder was een beetje inferieur aan zowel de gealuminiseerde tas als de aluminium cilinder. Het monster opgeslagen in de door Hamilton verkochte kunststof spuit liet na een tijd van drie (3) dagen een bijna totale afname van het zwavelgehalte zien. Dit voorbeeld illustreert dat de te prefereren opslaghouder om de afname van het zwavelgehalte in een gasmonster te verhinderen, de door Calibrated Systems verkochte gealuminiseerde tashou-der is.Example II was performed to demonstrate the effect of storage containers on the decrease in sulfur content over time during storage. In this example, the dehydrated gas sample of Example I was stored in three (3) different containers. The first holder is an aluminized plastic bag sold by Calibrated Systems. The second sample was stored in a Teflon coated steel cylinder. The third sample was stored in a Plexiglas syringe sold by Hamilton. As shown in Figure 3, the sample stored in the aluminized bag of Calibrated Systems showed less deterioration than the sample stored in the aluminized cylinder of Example I. The sample stored in the Teflon-clad steel cylinder was slightly inferior to both the aluminized bag as the aluminum cylinder. The sample stored in the plastic syringe sold by Hamilton showed an almost total decrease in sulfur content after a time of three (3) days. This example illustrates that the preferred storage container to prevent the decrease in sulfur content in a gas sample is the aluminized bag holder sold by Calibrated Systems.

VOORBEELD IIIEXAMPLE III

Opnieuw, teneinde de voordelen van het proces van de onderhavige uitvinding te demonstreren, en in het bijzonder het effect van dehydrata-tie op de afname van het zwavelgehalte in de tijd, werd een verdere test uitgevoerd waarbij een gasmonster met een zwavelgehalte van 25 dpm werd opgeslagen in de geprefereerde aluminium tas, die hierboven in voorbeeld II is besproken. Een nat gasmonster met een watergehalte van 15.000 dpm werd op overeenkomstige wijze opgeslagen in een andere gealuminiseerde tas. Het zwavelgehalte van beide monsters werd na acht (8) dagen en opnieuw na zestien (16) dagen gemeten. Zoals blijkt uit fig. 4, was het natte gasmonster voor wat betreft het zwavelgehalte na zestien (16) dagen totaal verworden, terwijl het gasmonster behandeld volgens het proces van de onderhavige uitvinding een met minder dan 20% afgenomen zwavelgehalte had.Again, in order to demonstrate the benefits of the process of the present invention, and in particular the effect of dehydration on the decrease in sulfur content over time, a further test was performed in which a gas sample with a sulfur content of 25 ppm was stored in the preferred aluminum bag discussed above in Example II. A wet gas sample with a water content of 15,000 ppm was similarly stored in another aluminized bag. The sulfur content of both samples was measured after eight (8) days and again after sixteen (16) days. As can be seen from Figure 4, the wet gas sample had total sulfur content after sixteen (16) days, while the gas sample treated by the process of the present invention had a sulfur content decreased by less than 20%.

De voorgaande voorbeelden demonstreren duidelijk de positieve effecten van het proces van de onderhavige uitvinding bij het verhinderen van de afname van het zwavelgehalte van een gasmonster in de tijd, als het is opgeslagen in optimale opslaghouders.The foregoing examples clearly demonstrate the positive effects of the process of the present invention in preventing the decrease in the sulfur content of a gas sample over time when stored in optimal storage containers.

Deze uitvinding kan worden uitgevoerd in andere vormen of op andere wijzen zonder de geest of de essentiële kenmerken van de uitvinding te verlaten. De onderhavige uitvinding moet daarom in alle opzichten als illustratief en niet beperkend worden beschouwd, waarbij de omvang van de uitvinding wordt aangegeven door de bijgevoegde conclusies, en alle veranderingen, die binnen de betekenis en omvang van equivalentie komen, worden bedoeld door de conclusies omvat de zijn.This invention can be practiced in other forms or in other ways without departing from the spirit or essential features of the invention. The present invention is therefore to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims, and any changes which come within the meaning and scope of equivalence are meant by the claims. to be.

Claims

A method of treating sulfur-containing gas so as to prevent a decrease in the sulfur content of the gas over time, the treatment comprising the following steps: a) providing a sulfur-containing gas sample; b) dehydrating said gas sample to obtain a water content of less than 100 ppm in said gas sample to produce a dried gas sample; and c) storing said dried gas sample in a container which does not react with the sulfur present in the gas.

Method according to claim 1, characterized in that said gas sample has a water content of up to 20,000 ppm.

A method according to claim 1, characterized in that dehydrating said gas sample comprises the following steps: providing a dehydration portion; allowing said gas sample to flow through said dehydration portion.

Method according to claim 3, characterized in that the dehydration section comprises at least one plexiglass collection device filled with a dehydration reagent.

A method according to claim 4, characterized in that the dehydration reagent is selected from the group comprising carbon, magnesium perchlorate, glycol, silica gel, alumina and mixtures thereof.

Method according to claim 4, characterized in that the water content is measured downstream of said at least one plexiglass collecting device.

The method according to claim 1, characterized in that it further comprises, for the dehydration step, the following steps: controlling the temperature, pressure and flow rate of said gas sample.

A method according to claim 7, characterized in that said temperature is less than or equal to 60 ° C, said pressure is between 10 and 100 psi, and said flow rate is between 0.2 and 2.0 liters / minute .

Method according to claim 1, characterized in that for the dehydration step it comprises a step in which each liquid phase is removed from said gas sample.

A method according to claim 1, characterized in that for the dehydration step it comprises a step in which the moisture content of said gas sample is measured.

A method according to claim 1, characterized in that for the dehydration step it comprises a step in which the sulfur content of said gas sample is measured.

An apparatus for treating sulfur-containing gas samples to prevent a change in sulfur content over time during storage, this apparatus comprising means for dehydrating said gas sample, thereby producing a dried gas sample with a water content of up to 100 ppm and includes means for storing said dried gas sample.

Device according to claim 12, characterized in that said dehydration means comprise a dehydration section with at least one plexiglass collection device containing a dehydration reagent.

The device according to claim 13, characterized in that said dehydration reagent is selected from a group comprising carbon magnesium perchlorate, silica gel, alumina and mixtures thereof.

Device according to claim 12, characterized in that said dehydrating means further comprises means for distributing said gas samples to only one of said plexiglass collection devices, and collecting means for receiving said dried gas sample from only one of said plexiglass collection devices.

Device according to claim 15, characterized in that said distributing means comprise a single inlet / multi outlet valve, and said collecting means comprise a multi inlet / one outlet valve.

Apparatus according to claim 12, characterized in that said apparatus comprises means for controlling the pressure of said gas sample, means for controlling the temperature of said gas sample, and means for controlling the flow rate of said gas sample.

Device as claimed in claim 12, characterized in that it comprises means for removing a liquid part from said gas sample.

The device according to claim 15, characterized in that it further comprises a moisture meter for measuring the moisture content of said dried gas sample.

Device as claimed in claim 12, characterized in that said storage means comprise aluminized plastic bags.

Device according to claim 12, characterized in that said storage means comprise pre-treated aluminum cylinders.

A method of treating sulfurous gas to prevent a decrease in sulfur content in these gases over time, the treatment comprising the steps of: a) providing a sulfurous gas sample of known water content; b) contacting said gas sample with an amount of dehydration reagent greater than or equal to 1.50 kg of dehydration reagent per liter of water to be removed from said gas sample to obtain a dried gas sample; and c) storing said dried gas sample in a container which does not react with sulfur.

A method according to claim 22, characterized in that said gas sample has a water content of up to 20,000 ppm.

A method according to claim 22, characterized in that the dehydration reagent is selected from the group comprising carbon, magnesium perchlorate, glycol, silica gel, alumina and mixtures thereof.

A method according to claim 22, characterized in that the water content remaining in said dried gas sample is measured to determine when the dehydration reagent is saturated.

A method according to claim 22, characterized in that the pressure, temperature and flow rate of said gas sample are measured before said gas sample is contacted with said dehydration reagent.

A method according to claim 26, characterized in that said temperature is less than or equal to 60 ° C, said pressure is between 10 and 100 psi, and said flow rate is between 0.2 and 2.0 liters / minute .

A method according to claim 22, characterized in that it further comprises a step for the dehydration step in which each liquid phase is removed from said gas sample.