NO172627B - Fremgangsmaate for fjernelse av hydrogensulfid med spesielle jernoksyder - Google Patents

Fremgangsmaate for fjernelse av hydrogensulfid med spesielle jernoksyder Download PDF

Info

Publication number
NO172627B
NO172627B NO892963A NO892963A NO172627B NO 172627 B NO172627 B NO 172627B NO 892963 A NO892963 A NO 892963A NO 892963 A NO892963 A NO 892963A NO 172627 B NO172627 B NO 172627B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
iron oxide
hydrogen sulphide
present
diameters
range
Prior art date
Application number
NO892963A
Other languages
English (en)
Other versions
NO172627C (no
NO892963D0 (no
NO892963L (no
Inventor
Guenther Reichert
Original Assignee
Bayer Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Ag filed Critical Bayer Ag
Publication of NO892963D0 publication Critical patent/NO892963D0/no
Publication of NO892963L publication Critical patent/NO892963L/no
Publication of NO172627B publication Critical patent/NO172627B/no
Publication of NO172627C publication Critical patent/NO172627C/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/52Hydrogen sulfide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/03Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C09K8/032Inorganic additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/20Purifying combustible gases containing carbon monoxide by treating with solids; Regenerating spent purifying masses

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fjernelsen av hydrogensulfid med porøse jernoksyder.
Hydrogensulfid er ofte uønsket på grunn av sin toksisitet, sine korrosive egenskaper og sin ubehagelige lukt. På arbeidsplasser utgjør eksempelvis den tillatte maksimal-mengden bare 10 ppm (= MAK-verdi). I forbindelse med boringer hvorved jordolje og/eller jordgass søkes i forekomster og utvinnes derfra er hydrogensulfid ikke bare uønsket på grunn av sin toksisitet, men også fordi den forårsaker skader på boreutstyret og dermed nødvendiggjør avbrytelse av boreoperasjonen og utbytting av deler i boreutrustningen. Endelig foreskriver spesifikasjonene for mange tekniske produkter at disse bare får inneholde meget små mengder hydrogensulfid. Eksempler er tekniske gasser, samt brennstoffer og drivstoffer. Når slike tekniske produkter fremstilles av fossile råstoffer, er det derfor ofte nødvendig å fjerne hydrogensulfidet.
Det er allerede kjent å fjerne hydrogensulfid ved at det får reagere med porøse jernoksyder. Følgelig beskriver DE-OS 24 31 226 (= US-PS 4 008 775) j ernoksydprodukter av den ideelle sammensetningen Fe304 med overflater som er mer enn ti ganger større enn overflaten av magnetitt, og en fremgangsmåte for fjernelse av hydrogensulfid fra boreslam med slike jernoksydprodukter. US-PS 4 476 027 beskriver anvendelsen av slike jernoksydprodukter for fjernelse av hydrogensulfid fra væsker som inneholder hydrogensulfid. En ulempe ved denne fremgangsmåten er at for å fjerne en bestemt mengde hydrogensulfid er enten relativt store mengder jernoksyd påkrevet eller relativt lange kontakttider er nødvendige, spesielt i det alkaliske miljøet som vanligvis foreligger ved borespylinger.
Det er nå funnet en fremgangsmåte for fjernelse av hydrogensulfid med porøst jernoksyd som, i et omfang på minst 80 vekt-%, består av Fe304, som er kjennetegnet ved at minst 10$ av porevolumet foreligger som porer med diametere i området fra 2000 til 6000 Å.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen egner seg for fjernelse av hydrogensulfid fra de forskjelligste medier. Fra gasser og væsker, f.eks. hydrogen, metan, flytende hydrokarboner, vann og vandige oppløsninger kan man ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen eksempelvis fjerne hydrogensulfid ved at man fører gassene eller væskene gjennom et sjikt av jernoksydet som anvendes ifølge oppfinnelsen, som da fortrinnsvis foreligger i form av partikler med diameter i området fra 0,1 til 10 mm. Eksempelvis kan man oppnå slike partikler ved forpressing av finere materiale.
Med spesiell fordel kan man ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fjerne hydrogensulfid i forbindelse med boringer, spesielt ved boringer for påvisning og utvinning av jordolje og/eller jordgass fra deres forekomster. I dette tilfellet tilsetter man normalt jernoksydet som anvendes ifølge oppfinnelsen til spylevæsken, eksempelvis i form av partikler med diameter i området fra 0,1 til 40 pm, og i mengder fra 1 til 20$, beregnet på basis av volumet av den samlede spylevæsken. Sammensetningen av spylevæsken er derved ikke kritisk. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes i kombinasjon med alle vanlige spylevæsker, eksempelvis med alkalisk innstilte vandige spylevæsker, som inneholder aluminiumsilikater (f.eks. bentonitt), eventuelt midler for regulering av væsketap (f.eks. "Antisol FL 30"), eventuelt elektrolytter (f.eks. natrium- og/eller kal-siumklorid) og eventuelt fortynningsmidler (f.eks. kromlignosulfonat).
Porøse jernoksyder innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse er eksempelvis slike med en porøsitet på 55 til 80$. Fortrinnsvis ligger porøsiteten i området fra 60 til 70$. Jernoksydet som anvendes ved oppfinnelsen består i et omfang på minst 80 vekt-# av Fe304. Fortrinnsvis består det i et omfang på minst 92 vekt-Sé, spesielt foretrukket 95 til 100 vekt-#, av Fe304. Ved siden av Fe304 kan eventuelt andre jernoksyder, f.eks. Fe203, og/eller andre stoffer være tilstede, f.eks. silisium, aluminium, karbon, natrium, jern, krom, mangan og/eller nikkel i elementær form eller i form av forbindelser. Spesielt skal nevnes: silikater, silisium-dioksyd, jernsulfid, aluminiumoksyd og karbon.
Det er et vesentlig trekk ved foreliggende oppfinnelse at minst 10$ av jernoksydets porevolum foreligger som porer med diametere i området 2000 til 6000 Å. Fortrinnsvis foreligger 10 til 100$ av porevolumet for jernoksydet som porer med diameter i området 2000 til 6000 Å, spesielt foretrukket 15 til 8056 av porevolumet. Innenfor porediameterene fra 2000 til 6000 Å er slike på 2300 til 5000 Å foretrukne, spesielt foretrukne er slike på 3000 til 4700 Å. Helt spesielt foretrukket er jernoksyder hvori 20 til 75% av porevolumet foreligger som porer med diametere fra 2300 til 5000 Å.
I en spesiell utførelsesform av foreliggende oppfinnelse anvendes jernoksyder hvori i tillegg den spesifikke poreoverflaten målt ifølge BET-fremgangsmåten forholder seg til den ved kvikksølvfremgangsmåten bestemte spesifikke poreoverflaten som 1:1 til 2:1. Fortrinnsvis utgjør dette forholdet 1,5:1 til 1,9:1. Detaljer vedrørende BET- og kvikksølvfrem-gangsmåten finnes i Chimia 35, (10), 408-419 (1981).
Kornstørrelsen for jernoksydene kan eksempelvis ligge i området fra 0,1 jjm til 10 mm. Ved anvendelse i borespylevæsker foreligger fortrinnsvis over 90 vekt-# av jernoksydet i kornstørrelser mellom 0,2 og 20 pm.
Kornstørrelsesfordelingen for jernoksydene kan være mono- og multimodal. Fortrinnsvis er den monomodal.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gir et overraskende godt og raskt opptak av hydrogensulfid via jernoksydet. Sammenlignet med jernoksyd som vanligvis anvendes for slike formål kan man derfor fjerne en gitt mengde hydrogensulfid på kortere tid og/eller med mindre mengde jernoksyd. En ytterligere fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er en større støvfrihet sammenlignet med teknikkens stand.
Foreliggende oppfinnelse vedrører også borespylevaeske som inneholder 1 til 20%, beregnet på basis av volumet av den samlede borespylevæsken, av porøst jernoksyd, som i et omfang på minst 80 vekt-# består av Fe304, kjennetegnet ved at minst 10$ av porevolumet i Fe304 foreligger som porer med diametere i området fra 2000 til 6000 Å.
Eksempler
De følgende eksemplene ble gjennomført i laboratorium og simulerer mest mulig virkelighetsnært forholdene i et borehull for utvinning av jordolje og/eller jordgass fra en forekomst.
Eksempel 1
Under kraftig omrøring med en propellrører ble 420 g svellbart natrium-montmorillonitt langsomt og porsjonsvis innført i 4830 ml ledningsvann. Den svellbare natrium-montmorillonitten var oppnådd ved en behandling av bentonitt på kalsium-montmorillonittbasis med sodaoppløsning. Den ble omrørt i 5 timer inntil det var oppnådd en klumpefri oppslemming, og deretter fikk den lukkede beholderen stå i 30 timer ved romtemperatur. Deretter ble det på nytt omrørt kraftig og det ble porsjonsvis tilsatt 60 g kromlignosulfonat og deretter en oppløsning av 3,42 g natriumhydroksyd i 750 ml vann. Det ble derved oppnådd en modell-borespylevaeske med en pE-verdi på 9.
Denne ble overført til en 12 liters autoklav og deretter tilsatt 341,1 g av et jernoksyd med følgende egenskaper:
Innhold av Fe304.* 95 vekt-%
Porøsitet: 67%
Porefordeling: 60% av porevolumet i form av porer med
diametere i området 2000 til 5000 Å Spesifikk poreoverflate ifølge Hg-fremgangsmåten: 6,4 m<2>/g Spesifikk poreoverflate ifølge BET-fremgangsmåten: 10,8 m<2>/g Kornstørrelsesfordeling: 1 til 40 pm (96% mellom 1 og 8 pm).
Deretter ble det omrørt videre ved lukket autoklav. Det ble først omrørt uten trykk i 30 minutter, deretter ble 175 ml (= 138,8 g) hydrogensulfid tilsatt fra en pumpe og med nitrogen ble det innstilt på et trykk på 30 bar. Deretter ble det straks og etter 10, 30, 60 og 120 minutter tatt en prøve og sulfidinnholdet i denne ble bestemt ifølge Gårett. For prøvetaging ble 150 g av blandingen som fantes i autoklaven trykket over i en andre autoklav, hvori det fantes 180 g 20% natronlut. Etter trykkavlastning ble prøven sentrifugert og den klare overvæsken ble nok en gang filtrert gjennom et foldefilter. Bestemmelsen av sulfidinnholdet foregikk i det fra foldefilteret avrente filtratet.
Resultatene er sammenfattet i tabell 1.
Eksempel 2 (sammenligning)
Fremgangsmåten fra eksempel 1 ble fulgt, imidlertid ble det anvendt et jernoksyd ifølge teknikkens stand som oppviste følgende egenskaper:
Spesifikk poreoverflate ifølge Hg-fremgangsmåten: 5,4 m<2>/g Spesifikk poreoverflate ifølge BET-fremgangsmåten: 6,8 mi/g Kornstørrelsesfordeling: 0,1 til 190 pm (90% mellom 0,1 og 80 pm).
Resultatene er sammenfattet i tabell 1.
Eksempel 3
Fremgangsmåten fra eksempel 1 ble fulgt, men i stedet for bentonitt aktivert med soda ble det anvendt en Wyoming-bentonitt. Ved dette produktet dreier det seg om en vanlig natrium-montmorillonitt. Dessuten ble det tilsatt så mye natronlut til modell-spylevæsken at det ble oppnådd en pE-verdi på 11. Resultatene er sammenfattet i tabell 1.
Eksempel 4 (sammenligning)
Fremgangsmåten fra eksempel 3 ble fulgt, men det anvendt det samme jernoksydet som i eksempel 2. Resultatene er sammenfattet i tabell 1.
Det fremgår at jernoksydet ifølge oppfinnelsen med dets egenskaper overtreffer produktene ifølge teknikkens stand med en faktor på minst 10.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for fjernelse av hydrogensulfid med porøst jernoksyd som, i et omfang på minst 80 vekt-%, består av Fe304, karakterisert ved at minst 10% av porevolumet foreligger som porer med diametere i området fra 2000 til 6000 Å.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at jernoksydet oppviser en porøsitet på 55 til 80%.
3. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 og 2, karakterisert ved at jernoksydet i et omfang på minst 92 vekt-% består av Fe^ O^.
4. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 3, karakterisert ved at 10 til 100% av porevolumet for jernoksydet foreligger som porer med diametere i området fra 2000 til 6000 Å.
5. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 4, karakterisert ved at den spesifikke poreoverflaten for jernoksydet bestemt ifølge BET-fremgangsmåten forholder seg til den ved kvikksølvfremgangsmåten bestemte spesifikke poreoverflaten som 1:1 til 2:1.
6, Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 5, karakterisert ved at jernoksydet foreligger i en kornstør-relse på 0,1 pm til 10 mm.
7. Borespylevaeske som inneholder 1 til 20%, beregnet på basis av volumet av den samlede borespylevæsken, av porøst jernoksyd, som i et omfang på minst 80 vekt-% består av Fe304, karakterisert ved at minst 10% av porevolumet i Fe304 foreligger som porer med diametere i området fra 2000 til 6000 Å.
NO892963A 1988-08-03 1989-07-19 Fremgangsmaate for fjernelse av hydrogensulfid med spesielle jernoksyder NO172627C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3826373A DE3826373A1 (de) 1988-08-03 1988-08-03 Verfahren zur entfernung von schwefelwasserstoff mit speziellen eisenoxiden

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO892963D0 NO892963D0 (no) 1989-07-19
NO892963L NO892963L (no) 1990-02-05
NO172627B true NO172627B (no) 1993-05-10
NO172627C NO172627C (no) 1993-08-18

Family

ID=6360164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO892963A NO172627C (no) 1988-08-03 1989-07-19 Fremgangsmaate for fjernelse av hydrogensulfid med spesielle jernoksyder

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4956160A (no)
EP (1) EP0357924B1 (no)
DE (2) DE3826373A1 (no)
NO (1) NO172627C (no)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5320992A (en) * 1989-08-30 1994-06-14 Irwin Fox Disposable oxide carrier for scavenging hydrogen sulfide
US5266185A (en) * 1990-09-10 1993-11-30 Petrolite Corporation Method of suppression of hydrogen sulfide with heterocyclic-amine aldehyde reaction products
ES2051638B1 (es) * 1992-04-14 1995-02-01 Gas Natural Sdg S A Un aglomerado de oxidos de hierro para la absorcion del acido sulfhidrico presente en el biogas.
US5935412A (en) * 1997-06-17 1999-08-10 Atlantis Limited Partnership Method and apparatus for eliminating odors in sewage systems
US5948269A (en) * 1997-08-20 1999-09-07 Stone; Michael D. Process for the removal and suppression of dissolved hydrogen sulfide and other malodorous compounds and reduction of acidity in liquid and sludge wastewater systems
US7144555B1 (en) 2001-06-20 2006-12-05 Well To Wire Emissions Control Inc. Method and apparatus for hydrogen sulphide removal
US6929423B2 (en) * 2003-01-16 2005-08-16 Paul A. Kittle Gas recovery from landfills using aqueous foam
US7931815B2 (en) * 2005-09-15 2011-04-26 New Technology Ventures, Inc. Method for reducing oxygen content of fluid streams containing sulfur compounds
US7744841B2 (en) * 2005-09-15 2010-06-29 New Technology Ventures, Inc. Sulfur removal using ferrous carbonate absorbent
US8404031B1 (en) 2009-10-06 2013-03-26 Michael Callaway Material and method for the sorption of hydrogen sulfide
US10435316B2 (en) 2010-09-30 2019-10-08 Orange County Sanitation District Chemical optimization during wastewater treatment, odor control and uses thereof
US8759252B1 (en) 2010-10-06 2014-06-24 Michael D. and Anita Kaye Material and method for the sorption of hydrogen sulfide
US20160017206A1 (en) 2013-03-01 2016-01-21 The Regents Of The University Of California Methods for immediate souring control in gases or fluids produced from sulfidogenic reservoir systems
US9023237B2 (en) 2013-06-19 2015-05-05 New Technology Ventures, Inc. Highly active nano iron catalyst for the absorption of hydrogen sulfide
US9458027B2 (en) 2013-06-19 2016-10-04 New Technology Ventures, Inc. Sulfided iron (II) compound and method of manufacture
WO2016151480A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Reliance Industries Limited A sulphur containing additive for making bitumen paving mixtures
US11708517B1 (en) 2022-07-05 2023-07-25 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Hydrogen sulfide mitigating drilling fluid and method of drilling subterranean geological formation

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2304897C3 (de) * 1973-02-01 1979-10-11 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Beschwerungsmittel für Bohrspülungen
CA1047243A (en) * 1973-06-28 1979-01-30 Irwin Fox Porous fe304 drilling mud additive
BR8500346A (pt) * 1985-01-25 1986-09-09 Petroleo Brasileiro Sa Processo de preparacao de aditivo para lamas de perfuracao e lamas de perfuracao

Also Published As

Publication number Publication date
EP0357924A1 (de) 1990-03-14
NO172627C (no) 1993-08-18
DE58901586D1 (de) 1992-07-09
DE3826373A1 (de) 1990-02-08
US4956160A (en) 1990-09-11
NO892963D0 (no) 1989-07-19
NO892963L (no) 1990-02-05
EP0357924B1 (de) 1992-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO172627B (no) Fremgangsmaate for fjernelse av hydrogensulfid med spesielle jernoksyder
CA2327087C (en) Water treatment product &amp; method
CA2898232C (en) Process, method, and system for removing heavy metals from fluids
EP0966403A1 (en) Process for cleaning fluids with particulate solids
Krukowski Sodium metatungstate: a new heavy-mineral separation medium for the extraction of conodonts from insoluble residues
CA1310247C (en) Method and additive for clarifying aqueous systems without production of uncontrollable floc
WO2019014208A1 (en) METHODS OF REMOVING OIL FROM SEPARATE WATER STREAMS
WO1998047825A1 (en) Process for reducing the sulfide content of a sulfide-containing fluid
US5401416A (en) Water filtration method
Rawlins Experimental study on oil and solids removal in nutshell filters for produced water treatment
Reed et al. Treatment of an oil/grease wastewater using ultrafiltration: pilot-scale results
US5900220A (en) Soda ash processing method
Gallup Removal of mercury from water in the petroleum industry
US5223153A (en) Iron hydroxide removal method
CA2706978C (en) Method for treatment of water comprising non-polar compounds
CA1256604A (en) Process for clarifying bicarbonate bearing waters using measurement and control of carbon dioxide content
CN208532699U (zh) 管式膜和电渗析膜集成脱除热稳定盐的工艺系统
Wang Diatomaceous earth precoat filtration
Lipton Improved Injectability of biopolymer solutions
Rahman Evaluation of filtering efficiency of walnut granules as deep-bed filter media
WO2011106062A2 (en) Silica remediation in water
CN106397124B (zh) 一种含盐乙二醇溶液的除盐方法
US4810387A (en) Method for removing water soluble substances in non-water-soluble fluid
US20230391648A1 (en) Method and A Process to Remove Inorganic and Organic Substances from Water
Rawlins et al. Characterization of deep bed filter media for oil removal from produced water