NO169422B - Selektiv fjerning av hydrogensulfid fra en fluidstroem vedbruk av zinktitanat og aluminiumoksid - Google Patents
Selektiv fjerning av hydrogensulfid fra en fluidstroem vedbruk av zinktitanat og aluminiumoksid Download PDFInfo
- Publication number
- NO169422B NO169422B NO872314A NO872314A NO169422B NO 169422 B NO169422 B NO 169422B NO 872314 A NO872314 A NO 872314A NO 872314 A NO872314 A NO 872314A NO 169422 B NO169422 B NO 169422B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- mixture
- alumina
- range
- absorption
- hydrogel
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 46
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 36
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 title claims description 19
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 111
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 97
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 60
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 56
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims description 35
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 19
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 17
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 13
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 13
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 9
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 8
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 8
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 8
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 3
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004682 monohydrates Chemical class 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000010414 supernatant solution Substances 0.000 description 3
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N dioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo]=O QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical class [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N tungstate Chemical compound [O-][W]([O-])(=O)=O PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- DZKDPOPGYFUOGI-UHFFFAOYSA-N tungsten(iv) oxide Chemical compound O=[W]=O DZKDPOPGYFUOGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 101710178035 Chorismate synthase 2 Proteins 0.000 description 1
- 101710152694 Cysteine synthase 2 Proteins 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 description 1
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- OVHDZBAFUMEXCX-UHFFFAOYSA-N benzyl 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)OCC1=CC=CC=C1 OVHDZBAFUMEXCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical class 0.000 description 1
- AAQNGTNRWPXMPB-UHFFFAOYSA-N dipotassium;dioxido(dioxo)tungsten Chemical compound [K+].[K+].[O-][W]([O-])(=O)=O AAQNGTNRWPXMPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001960 metal nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005078 molybdenum compound Substances 0.000 description 1
- 150000002752 molybdenum compounds Chemical class 0.000 description 1
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N oxotungsten Chemical class [W]=O VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003079 shale oil Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003567 thiocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000003658 tungsten compounds Chemical class 0.000 description 1
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten(VI) oxide Inorganic materials O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
- B01J20/08—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/52—Hydrogen sulfide
Description
Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til selektiv fjerning av hydrogensulfid fra fluidstrømmer. En annen side ved oppfinnelsen angår fremstilling av en absorpsjonsblanding til bruk i fremgangsmåten.
Fjerningen av svovel fra fluidstrømmer kan være ønskelig eller nødvendig av en rekke forskjellige grunner. Dersom fluidstrøm-men skal slippes ut som en avløpsstrøm, kan fjerning av svovel fra fluidstrømmen være nødvendig for å oppfylle de krav til svovelutslipp som er fastlagt av forskjellige kontrollorganer mot luftforurensning. Slike krav ligger generelt i området 10-500 ppm svovel i fluidstrømmen. Dersom fluidstrømmen skal brennes som et brensel, kan fjerning av svovel fra fluidstrøm-men være nødvendig for å hindre miljøforurensning. Dersom fluid-strømmen skal bearbeides, er fjerning av svovel ofte nødvendig for å hindre forgiftning av svovelfølsomme katalysatorer eller for å oppfylle andre prosesskrav.
En rekke forskjellige metoder er tilgjengelige for fjerning
av svovel fra en fluidstrøm dersom svovelet foreligger som hydrogensulfid. Disse metoder omfatter bruk av alkaliske reagen-ser som uselektivt absorberer alle sure gasser. Andre metoder omfatter bruken av selektive faste absorbanter såsom zinkoksid og barg-jernmalm (barg iron ore). Generelt er imidlertid disse faste absorbanter ikke regenererbare til sin opprinnelige form og må derfor kasseres når de er blitt fullstendig sulfiderte.
US-PS 4 371 728 angir en blanding som omfatter zink, titan
og minst én metallpromotor som er en effektiv absorpsjonsblanding for hydrogensulfid, og som har de egenskaper at den er regenererbar til den opprinnelige absorpsjonsblandingstilstand i nærvær .av oksygen når den er fullt sulfidert. Skjønt blandingen som er angitt i US-PS 4 371 728 er en effektiv absorpsjonsblanding for hydrogensulfid, er det funnet at tilsetningen av alumina i en mengde innen området fra 10 vektprosent til 55 vektprosent regnet på den samlede vekt av zink, titan og alumina i forhold til blandingen, skaffer en mer effektiv absorpsjonsblanding. Det er således en hensikt med oppfinnelsen å skaffe en forbedret fremgangsmåte til selektiv
fjerning av hydrogensulfid fra fluidstrømmer. Det er videre en hensikt med oppfinnelsen å skaffe en forbedret opptagnings-eller absorpsjonsblanding. Absorpsjonsblandingen har fortrinnsvis den egenskap at den kan regenereres til den opprinnelige absorpsjonsblandingstilstand i nærvær av oksygen når den er fullt sulfidert.
I henhold til den foreliggende oppfinnelse blir en absorpsjonsblanding omfattende zinktitanat og alumina, hvor aluminaet foreligger i en mengde på 10-55 vektprosent, forbedret (promoted) med minst ett metall valgt fra wolfram og molybden og minst ett metall valgt fra gruppe VIII i det periodiske system. Den for-bedrede absorpsjonsblanding blir deretter benyttet til selektiv fjerning av hydrogensulfid fra en fluidstrøm som inneholder hydrogensulfid.
Fjerning av hydrogensulfid fra den nevnte fluidstrøm. oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at fluidstrømmen, under egnede absorpsjonsbetingelser, bringes i berøring med den nevnte absorpsjonsblanding, og er karakterisert ved at der anvendes en absorpsjonsblanding hvor konsentrasjonen av alumina i den nevnte absorpsjonsblanding ligger i området 10-55 vektprosent, fortrinnsvis 30-50 vektprosent regnet på den kombinerte vekt av zinktitanat og alumina.
Absorpsjonsblandingen kan dannes ved opprinne-
lig kombinasjon av zinktitanat og alumina og deretter tilsetning av metallpromotorene i henhold til hvilke som helst av de metoder som er kjent i faget. Når absorpsjonsblandingen er fremstilt, blir fluidstrømmer som inneholder hydrogensulfid bragt i berøring med absorpsjonsblandingen under egnede absorpsjonsbetingelser for i vesentlig grad å redusere konsentrasjonen av hydrogensulfid i fluidstrømmen.
Det antas at hydrogensulfidet absorberes av absorpsjonsblandingen og således blir uttrykkene "absorpsjonsprosess" og "absorpsjonsblanding" benyttet for letthets skyld. Det eksakte kjemiske fenomen som finner sted er imidlertid ikke et oppfinnel-sestrekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og bruken av uttrykket "absorbere" i en hvilken som helst form er ikke ment å begrense oppfinnelsen.
Den selektive absorpsjonsprosess utføres fortrinnsvis i syk-luser omfattende en absorpsjonsperiode og en regenererings-periode for absorpsjonsblandingen. I absorpsjonsperioden bringes en fluidstrøm som inneholder hydrogensulfid i berøring med absorpsjonsblandingen for derved selektivt å fjerne hydrogensulfid fra fluidstrømmen. Absorpsjonsblandingen blir sulfidert i løpet av absorpsjonsperioden. Når absorpsjonsblandingen blir sulfidert til det punkt at regenerering er ønskelig, fortrinnsvis når den er nesten fullstendig sulfidert, blir en oksygen-holdig gass ført i berøring med absorpsjonsblandingen for å regenerere absorpsjonsblandingen og omdanne det absorberte svovel til et oksid.
Kjemiske forandringer som man antar finner sted i absorpsjonsblandingen under denne sykliske prosess hvor svovel foreligger er oppsummert ved de følgende ligninger:
Andre hensikter og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av den ovenfor gitte beskrivelse av oppfinnelsen og de tilhørende krav, samt av den detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen som følger.
Absorpsj onsblandingen fremstilt ifølge oppfinnelsen kan benyttes til
å fjerne hydrogensulfid fra en hvilken som helst egnet fluid-strøm. Hydrogensulfidet kan være produsert ved hydrogenav-svovlingen av organiske svovelforbindelser eller kan foreligge opprinnelig i fluidstrømmen som hydrogensulfid. Egnede fluid-strømmer innbefatter lette hydrokarboner såsom metan, etan og naturgass, petroleumprodukter og produkter fra ekstraksjon og/eller flytendegjøring av kull og lignitt, en Claus-restgass; produkter fra tjæresand og skiferolje, syntesegass produsert
fra kull, gasser såsom hydrogen og nitrogen, fluide oksider av karbon, vanndamp og inerte gasser såsom helium og argon. Gasser som virker ugunstig inn på fjerningen av hydrogensulfid, og som bør være fraværende fra de fluidstrømmer som behandles,
er oksidasjonsmidler såsom fritt oksygen, halogenene, oksidene av nitrogen og lignende.
Absorpsj onsblandingen fremstilt ifølge oppfinnelsen kan benyttes til
å fjerne hydrogensulfid fra alkener såsom eten. Denne fremgangsmåte bør imidlertid utføres i' fravær av fritt hydrogen for å unngå hydrogenering. Alkenstrømmer bør ikke underkastes hydro-genavsvovling da dette kan føre til uønsket hydrogenering av i det minste en del av alkenene til alkaner.
Absorpsj onsblandingen fremstilt ifølge oppfinnelsen kan benyttes til
å redusere konsentrasjonen av hydrogensulfid i en fluidstrøm til en egnet mengde. Konsentrasjonen av hydrogensulfid i en fluidstrøm vil generelt reduseres til under 100 ppm og vil mer foretrukket bli redusert til under 10 ppm.
Den absorpsjonsblanding som anvendes i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er en blanding som omfatter zink, titan og alumina forbedret med minst ett metall valgt fra wolfram og molybden og minst ett metall valgt fra gruppe VIII i det periodiske system. Zink og titan foreligger generelt i absorpsjonsblandingen som zinktitanat. Promotorene som omfatter minst ett metall valgt fra wolfram og molybden og minst ett metall valgt fra gruppe VIII i det periodiske system kan foreligge i absorpsjonsblandingen som oksider, sulfider eller som frie grunnstoffer.
En foretrukket fremgangsmåte til fremstilling av absorpsjonsblandingen ifølge oppfinnelsen er å danne en hydrogel omfattende zinktitanat og alumina som promotorene deretter settes til.
I henhold til den foretrukne fremgangsmåte til fremstilling blir absorpsjonsblandingen forst fremstilt ved fremstilling av zinktitanat som deretter reduseres til en liten størrelse. Det resulterende materiale blandes med en hydrosol av et egnet surt materiale omfattende alumina. En egnet base blir deretter satt til blandingen for å danne en hydrogel. Den resulterende hydrogel tørkes langsomt og kalsineres for å danne en fra hydrogel produsert absorbsjonsblanding av zinktitanat og alumina.
Promotorene som omfatter minst ett metall valgt fra wolfram
og molybden og minst ett metall valgt fra gruppe VIII i det periodiske system blir deretter satt til den fra hydrogel produserte (hydrogel derived) absorpsjonsblanding av zinktitanat og alumina. Promotorene kan tilsettes separat eller i form av et metallwolframat eller metallmolybdat.
Zinktitanatporsjonen av absorpsjonsblandingen kan fremstilles ved grundig blanding av egnede porsjoner av zinkoksid og titandioksid, fortrinnsvis i en væske såsom vann og kalsinering av blandingen i nærvær av fritt oksygen ved en temperatur i området 650-1050°C, fortrinnsvis i området 675-975°C for dannelse av zinktitanat. En kålsineringstemperatur i området fra 800-850°C er mest foretrukket fordi overflatearealet av zinktitanatet bringes på et maksimum i dette temperaturområde, hvilket gir et mer aktivt zinktitanat. Det titandioksid som brukes i fremstilling av zinktitanatet har fortrinnsvis en ekstremt fin partikkelstørrelse for å fremme grundig blanding av zinkoksidet og titandioksidet. Dette gir en hurtig reaksjon av zinkoksidet og titandioksidet, hvilket fører til et mer aktivt zinktitanat. Fortrinnsvis har titandioksidet en midlere partikkelstørrelse på mindre enn 100 millimikrometer og helst mindre enn 30 millimikrometer. Flammehydrolysert titandioksid har en ekstremt liten partikkelstørrelse og er særlig foretrukket til fremstilling av zinktitanatet. Atomforholdet mellom zink og titan kan være et hvilket som helst egnet forhold. Atomforholdet mellom zink og titan vil generelt ligge i området fra 1:1 til 3:1 og vil fortrinnsvis ligge i området fra 1,8:1 til 2,2:1 fordi aktiviteten av zinktitanatet er størst for atomforhold mellom zink og titan i dette området. Uttrykket "zinktitanat" brukes uansett atomforholdet mellom zink og titan.
Zinktitanatporsjonen i absorpsjonsblandingen kan også fremstilles ved samutfelling fra vandige oppløsninger av en zinkfor-bindelse og en titanforbindelse. De vandige oppløsninger blandes sammen og hydroksidene utfelles ved tilsetning av ammoniumhydroksid. Bunnfellingen blir deretter vasket, tørket og kalsinert som beskrevet i avsnittet ovenfor for dannelse av zinktitanat .
Det resulterende zinktitanat reduseres til en passende stør-relse for blanding med en hydrosol av alumina ved en hvilken som helst egnet fremgangsmåte såsom behandling i et ultralyd-oppbrytningsapparat (ultrasonic disrupter). Zinktitanatet kan reduseres til en hvilken som helst passende størrelse, idet en partikkelstørrelse i området 1,0-10 mikrometer foretrekkes .
Det resulterende zinktitanat som har en fin partikkelstørrelse blandes med en hydrosol av alumina. En hvilken som helst egnet form for alumina kan benyttes. Aluminahydrat er særlig foretrukket fordi en hydrosol av aluminahydrat lett omsettes til en hydrogel og deretter til oksidfasen etter kalsinering.
Etter at zinktitanatet er blitt grundig blandet inn i hydrosolen blir en egnet base tilsatt for å omdanne hydrosolen til en hydrogel. En hvilken som helst egnet base såsom alkalimetall-hydroksider, ammoniumhydroksid eller urea kan anvendes. Ammoniumhydroksid er den foretrukne base fordi den ikke har noen metallkomponent som blir tilbake i hydrogelen.
Den resulterende hydrogel tørkes langsomt slik at vannet ikke fjernes så hurtig at hydrogelstrukturen faller sammen hvilket ville føre til et alt for stort tap av porevolum og overflate-areal i den fra hydrogel produserte absorpsjonsblanding. En hvilken som helst egnet tørketid kan anvendes som ikke fører til for hurtig fjerning av vann. Fortrinnsvis ligger tørketiden i området 8-24 timer.
En hvilken som helst egnet temperatur kan anvendes til tørking av zinktitanat- og alumina-hydrogelen, men igjen bør temperaturen være slik at alt for hurtig fjerning av vann ikke finner sted. Temperaturen ligger fortrinnsvis i området 35-150°C.
De mest foretrukne tørkebetingelser omfatter å starte tørke-prosessen ved ca. 80°C og øke temperaturen langsomt til ca. 120°C i løpet av tørketiden.
Etter at zinktitanat- og alumina-hydrogelen er blitt tørket blir den deretter kalsinert i nærvær av fritt oksygen for å danne en fra hydrogel produsert absorpsjonsblanding. En hvilken som helst gass inneholdende fritt oksygen kan benyttes, idet luft vanligvis foretrekkes pga. dens tilgjengelighet. Videre kan en hvilken som helst egnet tid og temperatur for kalsinering benyttes, idet en foretrukken tid er ca. to timer og en foretrukket temperatur ligger i området 425-650°C, helst i området 480-600°C. Skjønt den tørkede zinktitanat- og alumina-hydrogel kan plasseres direkte i en forvarmet ovn eller røste-ovn for kalsinering, foretrekkes det at hydrogelen oppnår sin sluttemperatur i løpet av en varmeperiode på ca. 2 timer.
I henhold til oppfinnelsen må den fra hydrogel produserte ab-sorps jonsblanding av zinktitanat og alumina inneholde alumina i en mengde på 10-55 vektprosent regnet på den kombinerte vekt av zinktitanat og alumina. Mengden av alumina som foreligger i den fra hydrogel produserte absorpsjonsblanding vil fortrinnsvis ligge i området 3 0-50 vektprosent regnet på den kombinerte vekt av zinktitanat og alumina.
Absorpsjonsblandingen som fremstilles ifølge oppfinnelsen forbedres med minst ett metall valgt fra wolfram og molybden og minst ett metall valgt fra gruppe VIII i det periodiske system. Et hvilket som helst egnet gruppe-VIII-metall kan benyttes i henhold til oppfinnelsen. Fortrinnsvis velges gruppe-VIII-metallet fra gruppen bestående av jern, kobolt, nikkel, ruthenium, rhodium og palla-dium. Av disse metaller foretrekkes helst kobolt og nikkel. Promotorene kan settes til absorpsjonsblandingen enten i sin grunnstofform eller i form av egnede forbindelser.
Molybdenforbindelser som er egnet til bruk som en promotor
er ammoniummolybdat, kaliummolybdat, molybdenoksider såsom molybden(IV)oksid og molybden(VI)oksid og lignende og blandinger av to eller flere derav.
Wolframforbindelser som er egnet til bruk som en promotor er ammoniumwolframat, kaliumwolframat, wolframoksider såsom wolfram(IV)oksid og wolfram(VI)oksid og lignende og blandinger av to eller flere derav.
Metallforbindelser som er egnet til bruk som en promotor er metallacetater, metallkarbonater, metallnitrater, metalloksi-der, metallsulfater, metalltiocyanater og lignende og blandinger av to eller flere derav, idet metallene velges fra gruppe VIII i det periodiske system.
Promotorgrunnstoffene kan settes til absorpsjonsblandingen
ved en hvilken som helst fremgangsmåte som er kjent i faget. Wolfram og/eller molybden og minst ett gruppe-VIII-metall kan settes til hver for seg ved impregnering av hydrogelen med en oppløsning, enten vandig eller organisk, som inneholder et promotorgrunnstoff. Etter at promotorgrunnstoffet er blitt satt til hydrogelen blir hydrogelen tørket for å fjerne stort sett alt oppløsningsmiddelet.
Etter tørking av den impregnerte hydrogel kan en oppløsning
av et annet promotorgrunnstoff tilsettes ved impregnering, dersom wolfram eller molybden eller minst ett gruppe-VIII-metall ikke tilsettes i ett trinn i form av et metallwolframat eller metallmolybdat. Rekkefølgen i hvilken promotorgrunnstoffene tilsettes er uvesentlig.
Etter at promotorene er blitt tilsatt blir absorpsjonsblandingen kalsinert i nærvær av oksygen ved en temperatur i området 500-650°C inntil flyktig materiale er fjernet og promotormetallene stort sett er omdannet til oksider. Den tid som er nødvendig for kalsineringstrinnet vil ligge i området 0,1-10 timer.
Et hvilket som helst egnet atomforhold mellom wolfram og/eller molybden og gruppe-VIII-metaller kan benyttes. Atomforholdet mellom wolfram og/eller molybden og gruppe-VIII-metaller ligger generelt i området fra 10:1 til 1:3 og helst i området fra 2:1 til 10:7. På samme måte kan en hvilken som helst egnet konsentrasjon av promotormetaller benyttes. Promotormetallene vil foreligge i absorpsjonsblandingen i oksidformen og den kombinerte konsentrasjon av wolframoksidet og/eller molybden-oksidet og gruppe-VIII-metalloksidet ligger generelt i området fra 2,0 vektprosent til 25 vektprosent regnet på vekten av absorpsjonsblandingen og vil mer foretrukket ligge i området fra 5,0 vektprosent til 15 vektprosent regnet på vekten av absorpsjonsblandingen.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan utføres ved et hvilket som helst apparat hvor der oppnås en vekselvis berøring av absorpsjonsblandingen med fluid-matestrømmen og deretter av absorpsjonsblandingen med en gass inneholdende fritt oksygen som anvendes til regenerering av absorpsjonsblandingen. Fremgangsmåten er på ingen måte begrenset til bruken av et spesielt apparat. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan utføres ved bruk av en fast anordnet absorpsjonsblandingsmasse, fluidisert absorpsjonsblandingsmasse eller bevegelig absorpsjonsblandingsmasse . For tiden foretrekkes en fast anordnet absorpsjonsblandingsmasse .
For å unngå eventuell tilfeldig blanding av fluid-matestrømmen inneholdende hydrogensulfidet med den oksygenholdige gass som benyttes i regenereringstrinnet, er der fortrinnsvis tatt for-holdsregler for å avslutte strømmen av fluid-matestrøm til reaktoren og deretter injisere et inert spylefluid såsom nitrogen, karbondioksid eller vanndamp. En hvilken som helst egnet spyletid kan anvendes, men spylingen bør fortsette inntil alt hydrokarbon og/eller hydrogen er fjernet. En hvilken som helst egnet strømningshastighet av spylefluidet kan benyttes. For tiden foretrekkes en strømningshastighet av spylefluidet i området fra 800 GHSV til 1200 GHSV.
En hvilken som helst egnet temperatur for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes. Temperaturen ligger generelt i området 150-650°C og vil mer foretrukket ligge i området 250-500°C.
En hvilken som helst egnet temperatur kan benyttes til å regenerere absorpsjonsblandingen fra dens sulfiderte form tilbake til den opprinnelige absorpsjonsblandingsform. Temperaturen ligger generelt i området 370-815°C. En temperatur på minst 540°C foretrekkes for å bevirke omsettingen innenfor en rimelig tid.
Et hvilket som helst passende trykk for fremgangsmåtene ifølge oppfinnelsen kan benyttes. Trykket av fluid-matestrømmen som behandles antas ikke å ha noen betydelig innvirkning på absorpsj onsprosessen ifølge oppfinnelsen. Trykket ligger i området fra ca. atmosfæretrykk til minst 13,8 MPa under behandlingen.
En hvilken som helst passende oppholdstid for fluid-matestrøm-men i nærvær av absorpsjonsblandingen ifølge oppfinnelsen kan anvendes. Oppholdstiden uttrykt som volumer gass med standard temperatur og trykk pr. volum absorpsjonsblanding pr. time ligger generelt i området 10-10.000 og helst i området 250-2 .500 .
Når absorpsjonsblandingen er fullstendig sulfidert, vil den ikke lenger forene seg med hydrogensulfidet slik det er angitt i ligning (I). Når denne tilstand inntrer, vil hydrogensulfid begynne å vise seg i utløpsstrømmen fra reaksjonen og dette vil være en indikasjon på at absorpsjonsblandingen helst bør regenereres. Den tid som er nødvendig, for at absorpsjonsblandingen skal bli fullstendig sulfidert vil generelt være en funksjon av konsentrasjonen av svovel i matningsmaterialet og den matningshastighet som anvendes.
Når absorpsjonsblandingen er blitt stort sett fullstendig sulfidert, blir den typisk regenerert ved avbrytelse av strømmen av matningsmaterialet til reaktoren og spyling med et inert fluid såsom nitrogen for å fjerne eventuelt brennbart materiale. En gass inneholdende fritt oksygen blir deretter innført for å oksidere zinksulfidet i henhold til ligning (II). Videre, ved den temperatur hvor oksidasjonen av zinksulfidet utføres, blir det zinkoksid som således produseres rekombinert med titandioksidet for å resyntetisere det opprinnelige zinktitanat i henhold til ligning (III).
Mengden av oksygen som tilføres i løpet av regenereringstrinnet vil generelt være en mengde som er tilstrekkelig til i det minste stort sett å fjerne svovel fra absorpsjonsblandingen. Regenereringstrinnet utføres generelt ved ca. atmosfæretrykk. Temperaturen for regenereringstrinnet opprettholdes fortrinnsvis i området 370-815°C og helst er det høyere enn 540°C for både å oksidere zinksulfidet og omsette zinkoksidet og titandioksidet til zinktitanat innenfor en rimelig tid.
De følgende eksempler er gitt som en videre illustrasjon av oppfinnelsen.
EKSEMPEL 1
I dette eksempel er den eksperimentelle fremgangsmåte for fjerning av H2S fra gasstrømmer ved hjelp av forskjellige faste sorbentmaterialer beskrevet.
Forsøkene ble utført i en enkel reaktorenhet omfattende en reaktor av rustfritt stål med en utvendig diameter på 1,9 cm. Reaktoren som ble holdt på et trykk på ca. 62 kPa ble drevet
i en mode med fast masse og nedadgående strømning ved anven-delse av 2 0 ml sorbent. Inne i reaktoren ble sorbenten varmet opp til reaksjonstemperaturen i en strøm av nitrogen. Når den ønskede temperatur var oppnådd, ble nitrogenstrømmen stanset og den simulerte Claus-restgass ble startet, og, dersom den ble brukt, også vanndampstrømmen. Vanndampen ble generert ved
pumping av vann gjennom en oppvarmet rørledning som var koblet til toppen av reaktoren. Blandingen av den simulerte Claus-restgass ble regulert ved blanding av tre mategasser. Blandingene av mategassene var som følger: (a) H2S-blanding: 1,03 volumprosent H2S, 0,135 volumprosent CS2, 0,139 volumprosent COS, resten N2; (b) S02"blanding: 1,22 volumprosent S02, 2,93 volumprosent CO, resten N2 og (c) H2.
Absorpsjonens forløp ble fulgt ved måling av H2S-konsentrasjonen i reaktorutløpsstrømmen etter at vanndampen var blitt kon-densert og fjernet fra utløpsstrømmen. H2S-konsentrasjoner ble målt med Draeger-rør som var egnet for de konsentrasjons-områder man hadde med å gjøre.
EKSEMPEL 2
Dette eksempel beskriver sorbentmaterialene som ble utprøvet
i henhold til fremgangsmåtene som angitt i Eksempel 1.
Sorbent A: omfattet Co/Mo/Zn2TiO^ med 3,1 vektprosent Co (som CoO) og 8,3 vektprosent Mo (som MoO^). Sorbent A ble fremstilt på følgende måte: Først ble Zn2TiO^ fremstilt stort sett i henhold til den fremgangsmåte som er angitt i eksempelet i US-PS 4 376 698 (spalte 7, linje 20-31). Deretter ble en opp-løsning omfattende 306 gram (NH^)gMo^O^.<4H>2<0> (parti KHLZ; Mallinckrodt Inc.; St. Louis, MO) i 2,0 liter destillert vann ved omrøring satt til 500,5 gram Zn-^TiO^. Etter to timer med periodevis omrøring ble den ovenpåflytende oppløsning dekantert. Den våte faste rest ble tørket på en varmeplate i ca. 1 time og deretter kalsinert ved ca. 538°C i ca. 3 timer. Til det således varmebehandlede Mo-impregnerte Zn-^TiO^ ble der tilsatt en oppløsning omfattende 272 gram Co(NO^)2•6H20 (parti KHPA; Mallinckrodt Inc.) i 2,0 liter destillert vann. Etter ca. 2 timer periodevis omrøring ble den ovenpåflytende oppløsning dekantert. Det våte, faste reststoff ble tørket på en varmeplate i ca. 1 time og deretter kalsinert ved ca. 538°C i ca. 3 timer. BET/N-^-overf latearealet av Sorbent A var ca. 10 m 2/g.
Sorbent B: omfattet Co/Mo/Zn2Ti04/Al203 med 2,2 vektprosent
Co (som CoO), 10,8 vektprosent Mo (som MoO^), 55,9 vektprosent Zn2Ti04 og 31,1 vektprosent A120^. Sorbent B ble fremstilt
på følgende måte: Først ble Zn2TiC>4 fremstilt ved blanding av zinkoksid og flammehydrolysert titanoksid, tørking av blandingen og kalsinering av denne stort sett i henhold til den fremgangsmåte som er beskrevet i Eksempel 1 i US-PS 4 263 133. Deretter ble Zn2Ti04 blandet med Al203 i henhold til følgende fremgangsmåte. Cirka 80 gram<X-aluminamonohydrat ble dispergert i 1500 ml vann ved omrøring. 10 ml salpetersyre ble satt til suspensjonen for å redusere pH-verdien til ca. 1,4. Etter om-røring i ca. 30 minutter ble ca. 150 gram Zn2Ti04 tilsatt med omrøring og pH-verdien av den resulterende oppslemming ble justert til ca. 8,5 ved tilsetning, under omrøring, av 10 ml NH4OH. Den Zn-^TiC^/A^O^-hydrogel som ble dannet ble deretter overført til en inndampingsskål og tørket ved en temperatur på ca. 75°C i ca. 20 timer og deretter ved en temperatur på
ca. 125°C i ca. 24 timer. Den således tørkede hydrogel ble deretter kalsinert i nærvær av en gass inneholdende fritt oksygen ved en temperatur på 538°C i ca. 2 timer.
De endelige trinn i fremstillingen av Sorbent B ble utført
som følger. 50 gram (NH4)gMo7024.4H20 ble oppløst i 360 ml destillert vann med oppvarming og omrøring. Deretter ble 90 gram av den tørkede Zn2Ti04/Al203-gel satt til oppløsningen. Oppslemmingen ble periodevis omrørt i ca. 2 timer og deretter tillatt å danne bunnfall. Den ovenpåflytende oppløsning ble dekantert og den Mo-impregnerte sorbent ble tørket ved 12 0°C over natten og kalsinert ved 538°C i 3 timer. Det kalsinerte materiale ble satt til en oppløsning på 48,4 gram Co(NO^)2.6H20 i 360 ml med omrøring. Den Co, Mo-impregnerte Sorbent B ble deretter tørket ved 120°C og kalsinert ved 538°C som angitt ovenfor. BET/N2~overflatearealet av Sorbent B var 88 m <2>/g.
Sorbent C: omfattet Ni/Mo/Zn2Ti04/Al203 med 2,2 vektprosent
Ni (som NiO), 10,8 vektprosent Mo (som MoO^), 55,9 vektprosent Zn2Ti04 og 31,3 vektprosent A1203. Sorbent C ble fremstilt
på samme måte som Sorbent B.
Sorbent D: omfattet Co/Mo/Zn2Ti04/Al203 med 2,4 vektprosent
Co (som CoO), 8,0 vektprosent Mo (som MoO^), 48,4 vektprosent Zn2Ti04 og 41,2 vektprosent A1203. Sorbent D ble fremstilt på samme måte som Sorbent B bortsett fra at 115 gram oC-alumina-monohydrat og 115 gram Zn2Ti04 ble anvendt til dannelse av hydrogelen.
Sorbent E: omfattet Co/Mo/Zn2Ti04/Al203 med 2,6 vektprosent
Co (som CoO), 6,5 vektprosent Mo (som MoO^), 35 vektprosent Zn2Ti04 og 55,9 vektprosent Al-jO-^. Sorbent E ble også fremstilt på samme måte som Sorbent B bortsett fra at 150 gramD^-alumina-monohydrat, 80 gram Zn2Ti04 ble anvendt til dannelse av hydrogelen .
Sorbent F: omfattet Co/Mo/Zn2Ti04/Al203 med 5,1 vektprosent CoO, 15,0 vektprosent MoO^, 5,2 vektprosent ZnO, 2,8 vektprosent Ti02 og 71,9 vektprosent Al^ O^. Sorbent F ble fremstilt ved impregnering av en Co/Mo-forbedret A^O^-bærer med Zn og Ti og deretter kalsinering av den således impregnerte Al-^O^-bæ-rer stort sett i henhold til fremgangsmåten angitt i Eksempel 1 i US-PS 4 287 050.
Sorbent G: omfattet Co/Mo/Al-0.. med 3,2 vektprosent Co og 7,8 vektprosent Mo (BET/N2-overflateareale, 282 m <2>/g, markedsført som Ketjen K-124-LD av Armak Catalyst Division, Akzona Inc., Pasadena, Texas).
EKSEMPEL 3
Dette eksempel viser bruken av de sorbenter som er beskrevet
i Eksempel 2 innenfor fremgangsmåten beskrevet i Eksempel 1
for fjerningen av H-^S fra en simulert våt avgass fra Claus-pro-sessen (Claus-restgass) . For forsøk 1, 3, 4, 6 og 7 besto Claus--restgassen av 4800 ppm H2S, 2820 ppm S02, 650 ppm COS, ca.
650 ppm CS2, 0,68 volumprosent CO, 27,7 volumprosent H20-damp og 67,8 volumprosent N2. For forsøk 2 og 5 besto Claus-rest-gassen av 10.700 ppm H2S, 27 volumprosent H20 og 72 volumprosent N2. På grunn av forskjellene i de to matningsmaterialer
er resultatene presentert som en funksjon av mengden av svovel (målt som vektprosent regnet på vekten av absorpsjonsblandingen) som absorberes av absorpsjonsblandingen ved tidspunktet for avlesningen. Forsøksresultatene er angitt i Tabell 1 •
Resultatene av forsøk 1-4 viser at tilsetningen av alumina
i mengder på henholdsvis 35 vektprosent og 46 vektprosent til Co/Mo/Zn2Ti04~ og Ni/Mo/Z^TiO^-absorpsjonsblandinger i vesentlig grad øket absorpsjonsblandingenes effektivitet med hensyn til å fjerne hydrogensulfid fra en fluid matestrøm. Resultatene av forsøk 5-7 viser imidlertid at tilsetningen av alumina i en mengde som overstiger ca. 55 vektprosent til Co/Mo/Zn-jTiO^-absorpsjonsblandingen ikke hadde noen slik gunstig virkning. På grunnlag av disse resultater antas det at en konsentrasjon av alumina i absorpsjonsblandingen ifølge oppfinnelsen i området 10-55 vektprosent er kritisk for oppfinnelsen, med det mest foretrukne område 30-50 vektprosent.
EKSEMPEL 4
Dette eksempel viser fjerningen av H2S fra en tørr gass som omfatter 0,7 vektprosent (7000 ppm) H2S, 0,1 vektprosent COS, 0,1 vektprosent CS2 og 99,1 vektprosent N2. Denne gass ble ført gjennom sorbentmassen ved et GHSV på ca. 2000 ml/ml kata-lysator/h. Forsøksresultatene er angitt i Tabell 2. Resultatene av forsøk 7 og 8 viser klart at i løpet av de første to timer den var i bruk var Sorbent D, som inneholder 4 6 vektprosent alumina, betraktelig mer effektiv med hensyn til å fjerne H2S fra en tørr mategass enn sammenlignings-Sorbent A. En sammenligning av resultatene i forsøk 7 og 8 med resultatene i forsøk 1 og 3 som er angitt i Tabell 1 viser dessuten at opp-finnelsesabsorpsjonsblandingene er mer virksomme i å fjerne hydrogensulfid fra en tørr mategass enn fra en våt mategass.
Claims (9)
1. Fremgangsmåte til fjerning av hydrogensulfid fra en fluidstrøm som inneholder hydrogensulfid, omfattende å bringe fluidstrømmen, under egnede absorpsjonsbetingelser, i berøring med en absorpsjonsblanding som omfatter zinktitanat og alumina forbedret med en promotor av minst ett metall valgt fra wolfram og molybden og minst ett metall valgt fra gruppe VIII i det periodiske system, karakterisert ved at konsentrasjonen av alumina i den nevnte absorpsjonsblanding ligger i området 10-55 vektprosent, fortrinnsvis 30-50 vektprosent regnet på den kombinerte vekt av zinktitanat og alumina.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at konsentrasjonen av hydrogensulfid i den nevnte fluidstrøm reduseres til mindre enn 75 ppm, fortrinnsvis mindre enn 5 0 ppm, i løpet av den tid hvor svovelinnholdet av absorpsjonsblandingen er mindre enn ca. 4,0 vektprosent regnet på vekten av absorpsjonsblandingen.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den kombinerte konsentrasjon av promotorene, som omfatter minst ett metall valgt fra wolfram og molybden og minst ett gruppe-VIII-metall, i den nevnte absorpsjonsblanding holdes i området 2,0-25 vektprosent, fortrinnsvis 5,0-15 vektprosent regnet på vekten av absorpsj onsblandingen.
4. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at atomforholdet mellom minst ett metall valgt fra wolfram og molybden og de nevnte gruppe-VIII-metaller i absorpsjonsblandingen holdes i området fra 10:1 til 1:3, fortrinnsvis i området fra 2:1 til 10:7.
5. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at de nevnte egnede absorpsjonsbetingelser omfatter en temperatur i området 150-650°C, fortrinnsvis 250-500°C, et samlet systemtrykk i området fra atmosfæretrykk til 13,8 MPa, fortrinnsvis fra 0,103 til 1,38 MPa, og en oppholdstid for den nevnte fluidstrøm i nærvær av absorpsjonsblandingen svarende til en gjennomstrømning av 10-10.000 volumdeler av den nevnte fluidstrøm pr. volumdel av den nevnte absorpsjonsblanding pr. time, fortrinnsvis i området 250-2500 volumdeler av den nevnte fluidstrøm pr. volumdel av den nevnte absorpsjonsblanding pr. time.
6. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at absorpsjonsblandingen regenereres med et fluid inneholdende fritt oksygen under egnede regenereringsbetingelser med en matningshastighet som er egnet til å levere tilstrekkelig oksygen til å fjerne stort sett alt svovelet fra absorpsjonsblandingen, en temperatur i området 370-815°C, og et trykk i området fra atmosfæretrykk til ca. 0,689 MPa, idet det nevnte svovel fjernes som et oksid i løpet av regenereringsperioden, og valgfritt, den regenererte absorpsjonsblanding spyles med et inert fluid.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at den dessuten omfatter det trinn å spyle absorpsjonsblandingen med et inert fluid etter trinnet hvor strømmen av fluid avbrytes og før trinnet hvor absorpsjonsblandingen bringes i berøring med et oksygen-holdig fluid.
8. Fremgangsmåte til fremstilling av en absorpsjonsblanding til bruk i fremgangsmåten som angitt i krav 1, karakterisert ved at det nevnte zinktitanat fremstilles ved kalsinering av en blanding av zinkoksid og titandioksid i nærvær av fritt oksygen ved en temperatur i området 650-1050°C, at atomforholdet mellom zink og titan i det nevnte zinktitanat ligger i området fra 1:1 til 3:1, fortrinnsvis i området fra 1,8:1 til 2,2:1, og absorpsjonsblandingen produseres fra en hydrogel som omfatter zinktitanat og alumina, idet det således dannede zinktitanat blandes i pulverisert form med en hydrosol av aluminahydrat for dannelse av en zinktitanat/alumina-hydrosol, ammoniumhydroksid tilsettes for å omsette den nevnte hydrosol til en hydrogel, hydrogelen tørkes og kalsineres for dannelse av en fra hydrogel produsert blanding av zinktitanat og alumina, promotorer omfattende minst ett metall valgt fra wolfram og molybden og minst ett gruppe-VIII-metall settes til den nevnte fra hydrogel produserte blanding av zinktitanat og alumina, og den nevnte fra hydrogel produserte blanding av zinktitanat og alumina til hvilken de nevnte promotorer er blitt tilsatt for dannelse av den nevnte fra hydrogel produserte absorpsjonsblanding kalsineres, idet de nevnte promotorer foreligger i den fra hydrogel produserte absorpsjonsblanding i oksidformen, og hvor konsentrasjonen av alumina ligger i området 10-55 vektprosent, fortrinnsvis 30-50 vektprosen, regnet på den samlede vekt av zink og alumina.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at den nevnte hydrogel av zinktitanat og alumina tørkes i et tidsrom på 8-24 timer og ved en temperatur i området 35-150°C, den tørkede hydrogel av zinktitanat og alumina blir fortrinnsvis deretter kalsinert i nærvær av fritt oksygen ved en temperatur i området 425-650°C i et tidsrom på ca. 2 timer for dannelse av den nevnte fra hydrogel produserte blanding av zinktitanat og alumina, eller alternativt hvor den nevnte fra hydrogel produserte blanding av zinktitanat og alumina til hvilken de nevnte promotorer er blitt tilsatt kalsineres i nærvær av fritt oksygen ved en temperatur i området 425-650°C i et tidsrom på 0,1-10 timer for dannelse av den nevnte fra hydrogel produserte absorpsjonsblanding.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/869,766 US4725415A (en) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | Selective removal of hydrogen sulfide over zinc titanate and alumina |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO872314D0 NO872314D0 (no) | 1987-06-02 |
NO872314L NO872314L (no) | 1987-12-03 |
NO169422B true NO169422B (no) | 1992-03-16 |
NO169422C NO169422C (no) | 1992-06-24 |
Family
ID=25354228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO872314A NO169422C (no) | 1986-06-02 | 1987-06-02 | Selektiv fjerning av hydrogensulfid fra en fluidstroem vedbruk av zinktitanat og aluminiumoksid |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4725415A (no) |
CA (2) | CA1259776A (no) |
GB (1) | GB2191111B (no) |
MX (1) | MX165478B (no) |
MY (1) | MY101561A (no) |
NO (1) | NO169422C (no) |
SG (1) | SG2592G (no) |
ZA (1) | ZA873789B (no) |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5108739A (en) * | 1986-08-25 | 1992-04-28 | Titan Kogyo Kabushiki Kaisha | White colored deodorizer and process for producing the same |
GB2202546B (en) * | 1987-02-16 | 1991-07-31 | Hitachi Ltd | Desulfurizing agent, process for treating hydrogen sulfide-containing gas, coal gasification system and power generation system |
US5094996A (en) * | 1989-06-07 | 1992-03-10 | Phillips Petroleum Company | Nickel-promoted absorbing compositions for selective removal of hydrogen sulfide |
US4990318A (en) * | 1989-06-07 | 1991-02-05 | Phillips Petroleum Company | Selective removal of hydrogen sulfide over a nickel-promoted absorbing composition |
US5045522A (en) * | 1990-03-27 | 1991-09-03 | Phillips Petroleum Company | Absorption composition comprising zinc titanate for removal of hydrogen sulfide from fluid streams |
US5151257A (en) * | 1990-03-27 | 1992-09-29 | Phillips Petroleum Company | Removal of hydrogen sulfide from fluid streams |
US5174919A (en) * | 1991-03-07 | 1992-12-29 | Phillips Petroleum Company | Sulfur absorbents and process for removing sulfur from fluid streams |
US5130288A (en) * | 1991-03-07 | 1992-07-14 | Phillips Petroleum Company | Cogelled mixtures of hydrated zinc oxide and hydrated silica sulfur sorbents |
US5178843A (en) * | 1991-03-08 | 1993-01-12 | Phillips Petroleum Company | Removal of hydrogen sulfide from fluid streams |
US5102854A (en) * | 1991-03-08 | 1992-04-07 | Phillips Petroleum Company | Adsorbent compositions for the removal of hydrogen sulfide from fluid streams |
US5177050A (en) * | 1991-12-16 | 1993-01-05 | Phillips Petroleum Company | Sulfur absorbents |
ZA93401B (en) * | 1992-01-27 | 1993-08-24 | Phillips Petroleum Co | Composition useful as sulfur absorption for fluid streams. |
US5188811A (en) * | 1992-02-26 | 1993-02-23 | General Electric Company | Molybdenum-based additives to mixed-metal oxides for use in hot gas cleanup sorbents for the catalytic decomposition of ammonia in coal gases |
US5538703A (en) * | 1993-10-29 | 1996-07-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Hot gas desulfurization by injection of regenerable sorbents in gasifier-exit ducts |
US5512260A (en) * | 1994-03-04 | 1996-04-30 | Mobil Oil Corporation | Reduction of sulfur content in a gaseous stream |
US5439867A (en) * | 1994-03-04 | 1995-08-08 | Phillips Petroleum Company | Fluidizable sulfur sorbent and fluidized sorption process |
EP0722774A1 (en) * | 1995-01-20 | 1996-07-24 | N.V. Kema | Method for desulfurizing a gas stream and absorbent suitable for this method |
US5972835A (en) * | 1995-09-13 | 1999-10-26 | Research Triangle Institute | Fluidizable particulate materials and methods of making same |
US5914288A (en) * | 1997-09-29 | 1999-06-22 | Research Triangle Institute | Metal sulfide initiators for metal oxide sorbent regeneration |
US6338794B1 (en) * | 1999-11-01 | 2002-01-15 | Phillips Petroleum Company | Desulfurization with zinc titanate sorbents |
JP3591724B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2004-11-24 | 株式会社東芝 | 炭酸ガス吸収材および炭酸ガス分離装置 |
US7976855B2 (en) * | 2002-04-30 | 2011-07-12 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Metal ion modified high surface area materials for odor removal and control |
US7578997B2 (en) | 2002-04-30 | 2009-08-25 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Metal ion modified high surface area materials for odor removal and control |
US7666410B2 (en) * | 2002-12-20 | 2010-02-23 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Delivery system for functional compounds |
US7582308B2 (en) * | 2002-12-23 | 2009-09-01 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Odor control composition |
US7309416B2 (en) * | 2003-07-11 | 2007-12-18 | Aspen Products Group, Inc. | Methods and compositions for desulfurization of hydrocarbon fuels |
US7413550B2 (en) * | 2003-10-16 | 2008-08-19 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Visual indicating device for bad breath |
US7678367B2 (en) * | 2003-10-16 | 2010-03-16 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method for reducing odor using metal-modified particles |
US7837663B2 (en) * | 2003-10-16 | 2010-11-23 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Odor controlling article including a visual indicating device for monitoring odor absorption |
US7438875B2 (en) | 2003-10-16 | 2008-10-21 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method for reducing odor using metal-modified silica particles |
US7754197B2 (en) * | 2003-10-16 | 2010-07-13 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method for reducing odor using coordinated polydentate compounds |
US7582485B2 (en) * | 2003-10-16 | 2009-09-01 | Kimberly-Clark Worldride, Inc. | Method and device for detecting ammonia odors and helicobacter pylori urease infection |
US7794737B2 (en) | 2003-10-16 | 2010-09-14 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Odor absorbing extrudates |
US7488520B2 (en) * | 2003-10-16 | 2009-02-10 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | High surface area material blends for odor reduction, articles utilizing such blends and methods of using same |
US7141518B2 (en) | 2003-10-16 | 2006-11-28 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Durable charged particle coatings and materials |
US7879350B2 (en) | 2003-10-16 | 2011-02-01 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method for reducing odor using colloidal nanoparticles |
WO2015073372A2 (en) | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Regents Of The University Of Minnesota | Regenerable system for the removal of sulfur compounds from a gas stream |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4313820A (en) * | 1980-02-28 | 1982-02-02 | Phillips Petroleum Co. | Hydrodesulfurization of organic sulfur compounds and hydrogen sulfide removal with incompletely sulfided zinc titanate materials |
-
1986
- 1986-06-02 US US06/869,766 patent/US4725415A/en not_active Ceased
-
1987
- 1987-05-12 CA CA000536934A patent/CA1259776A/en not_active Expired
- 1987-05-26 MX MX006642A patent/MX165478B/es unknown
- 1987-05-26 MY MYPI87000726A patent/MY101561A/en unknown
- 1987-05-26 ZA ZA873789A patent/ZA873789B/xx unknown
- 1987-06-01 GB GB8712794A patent/GB2191111B/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-06-02 NO NO872314A patent/NO169422C/no unknown
-
1990
- 1990-10-19 CA CA615900A patent/CA1290552B/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-01-09 SG SG25/92A patent/SG2592G/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MY101561A (en) | 1991-12-17 |
GB2191111A (en) | 1987-12-09 |
CA1259776A (en) | 1989-09-26 |
CA1290552E (en) | 1991-10-15 |
US4725415A (en) | 1988-02-16 |
ZA873789B (en) | 1987-11-24 |
GB8712794D0 (en) | 1987-07-08 |
NO872314L (no) | 1987-12-03 |
SG2592G (en) | 1992-03-20 |
NO872314D0 (no) | 1987-06-02 |
NO169422C (no) | 1992-06-24 |
GB2191111B (en) | 1990-05-02 |
CA1290552B (en) | 1991-10-15 |
MX165478B (es) | 1992-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO169422B (no) | Selektiv fjerning av hydrogensulfid fra en fluidstroem vedbruk av zinktitanat og aluminiumoksid | |
US4990318A (en) | Selective removal of hydrogen sulfide over a nickel-promoted absorbing composition | |
US5045522A (en) | Absorption composition comprising zinc titanate for removal of hydrogen sulfide from fluid streams | |
US4313820A (en) | Hydrodesulfurization of organic sulfur compounds and hydrogen sulfide removal with incompletely sulfided zinc titanate materials | |
US3935295A (en) | Process for removing chlorine-containing compounds from hydrocarbon streams | |
US4371507A (en) | Catalytic hydrogenation of olefins, hydrodesulfurization of organic sulfur compounds and/or selective removal of hydrogen sulfide from fluid streams | |
Paik et al. | Selective hydrogenation of SO2 to elemental sulfur over transition metal sulfides supported on Al2O3 | |
NO300160B1 (no) | Fremgangsmåte for fjerning av hydrogensulfid fra en H2S-holdig födegass | |
US5248489A (en) | Selective removal of hydrogen sulfide over a zinc oxide and silica absorbing composition | |
NO171953B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av en fast masse for gjenvinning av kvikksoelv, fremgangsmaate for regenerering av en slik gjenvinningsmasse, samt fremgangsmaate for fjerning avkvikksoelv fra et fluid | |
JP2006501065A (ja) | 燃料電池のためのイオウ化合物除去用触媒吸着剤 | |
US5094996A (en) | Nickel-promoted absorbing compositions for selective removal of hydrogen sulfide | |
CA2014560C (en) | Selective removal of hydrogen sulfide over a zinc oxide and silica absorbing composition | |
US4371728A (en) | Selective removal of olefins over zinc titanate promoted with selected metals | |
CA2698892C (en) | A catalyst composition useful in the catalytic reduction of sulfur compound contained in a gas stream and a method of making and using such composition | |
JP2930409B2 (ja) | 硫化物含有ガスの精製法 | |
US8246812B2 (en) | Catalyst and its use in desulphurisation | |
JPH08266851A (ja) | ガス流の脱硫方法および該方法に適した吸収剤 | |
WO2017093012A1 (en) | Regenerable sulfur adsorption and removal | |
USRE33393E (en) | Selective removal of hydrogen sulfide over zinc titanate and alumina | |
CA1171846A (en) | Activated alumina claus catalyst and method | |
US5151257A (en) | Removal of hydrogen sulfide from fluid streams | |
JPH1076158A (ja) | 使用済み収着剤を回復させる方法 | |
JPH0363427B2 (no) | ||
CA2213171C (en) | Process to rejuvenate spent sorbents |